]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.0.git/blob - contrib/llvm/lib/CodeGen/RegisterCoalescer.cpp
- Copy stable/10 (r259064) to releng/10.0 as part of the
[FreeBSD/releng/10.0.git] / contrib / llvm / lib / CodeGen / RegisterCoalescer.cpp
1 //===- RegisterCoalescer.cpp - Generic Register Coalescing Interface -------==//
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 generic RegisterCoalescer interface which
11 // is used as the common interface used by all clients and
12 // implementations of register coalescing.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #define DEBUG_TYPE "regalloc"
17 #include "RegisterCoalescer.h"
18 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
19 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
20 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
21 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
22 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
23 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
24 #include "llvm/CodeGen/LiveRangeEdit.h"
25 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
26 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
27 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
28 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
29 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
30 #include "llvm/CodeGen/RegisterClassInfo.h"
31 #include "llvm/CodeGen/VirtRegMap.h"
32 #include "llvm/IR/Value.h"
33 #include "llvm/Pass.h"
34 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
35 #include "llvm/Support/Debug.h"
36 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
37 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
38 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
39 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
40 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
41 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
42 #include <algorithm>
43 #include <cmath>
44 using namespace llvm;
45
46 STATISTIC(numJoins    , "Number of interval joins performed");
47 STATISTIC(numCrossRCs , "Number of cross class joins performed");
48 STATISTIC(numCommutes , "Number of instruction commuting performed");
49 STATISTIC(numExtends  , "Number of copies extended");
50 STATISTIC(NumReMats   , "Number of instructions re-materialized");
51 STATISTIC(NumInflated , "Number of register classes inflated");
52 STATISTIC(NumLaneConflicts, "Number of dead lane conflicts tested");
53 STATISTIC(NumLaneResolves,  "Number of dead lane conflicts resolved");
54
55 static cl::opt<bool>
56 EnableJoining("join-liveintervals",
57               cl::desc("Coalesce copies (default=true)"),
58               cl::init(true));
59
60 // Temporary flag to test critical edge unsplitting.
61 static cl::opt<bool>
62 EnableJoinSplits("join-splitedges",
63   cl::desc("Coalesce copies on split edges (default=subtarget)"), cl::Hidden);
64
65 // Temporary flag to test global copy optimization.
66 static cl::opt<cl::boolOrDefault>
67 EnableGlobalCopies("join-globalcopies",
68   cl::desc("Coalesce copies that span blocks (default=subtarget)"),
69   cl::init(cl::BOU_UNSET), cl::Hidden);
70
71 static cl::opt<bool>
72 VerifyCoalescing("verify-coalescing",
73          cl::desc("Verify machine instrs before and after register coalescing"),
74          cl::Hidden);
75
76 namespace {
77   class RegisterCoalescer : public MachineFunctionPass,
78                             private LiveRangeEdit::Delegate {
79     MachineFunction* MF;
80     MachineRegisterInfo* MRI;
81     const TargetMachine* TM;
82     const TargetRegisterInfo* TRI;
83     const TargetInstrInfo* TII;
84     LiveIntervals *LIS;
85     const MachineLoopInfo* Loops;
86     AliasAnalysis *AA;
87     RegisterClassInfo RegClassInfo;
88
89     /// \brief True if the coalescer should aggressively coalesce global copies
90     /// in favor of keeping local copies.
91     bool JoinGlobalCopies;
92
93     /// \brief True if the coalescer should aggressively coalesce fall-thru
94     /// blocks exclusively containing copies.
95     bool JoinSplitEdges;
96
97     /// WorkList - Copy instructions yet to be coalesced.
98     SmallVector<MachineInstr*, 8> WorkList;
99     SmallVector<MachineInstr*, 8> LocalWorkList;
100
101     /// ErasedInstrs - Set of instruction pointers that have been erased, and
102     /// that may be present in WorkList.
103     SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> ErasedInstrs;
104
105     /// Dead instructions that are about to be deleted.
106     SmallVector<MachineInstr*, 8> DeadDefs;
107
108     /// Virtual registers to be considered for register class inflation.
109     SmallVector<unsigned, 8> InflateRegs;
110
111     /// Recursively eliminate dead defs in DeadDefs.
112     void eliminateDeadDefs();
113
114     /// LiveRangeEdit callback.
115     void LRE_WillEraseInstruction(MachineInstr *MI);
116
117     /// coalesceLocals - coalesce the LocalWorkList.
118     void coalesceLocals();
119
120     /// joinAllIntervals - join compatible live intervals
121     void joinAllIntervals();
122
123     /// copyCoalesceInMBB - Coalesce copies in the specified MBB, putting
124     /// copies that cannot yet be coalesced into WorkList.
125     void copyCoalesceInMBB(MachineBasicBlock *MBB);
126
127     /// copyCoalesceWorkList - Try to coalesce all copies in CurrList. Return
128     /// true if any progress was made.
129     bool copyCoalesceWorkList(MutableArrayRef<MachineInstr*> CurrList);
130
131     /// joinCopy - Attempt to join intervals corresponding to SrcReg/DstReg,
132     /// which are the src/dst of the copy instruction CopyMI.  This returns
133     /// true if the copy was successfully coalesced away. If it is not
134     /// currently possible to coalesce this interval, but it may be possible if
135     /// other things get coalesced, then it returns true by reference in
136     /// 'Again'.
137     bool joinCopy(MachineInstr *TheCopy, bool &Again);
138
139     /// joinIntervals - Attempt to join these two intervals.  On failure, this
140     /// returns false.  The output "SrcInt" will not have been modified, so we
141     /// can use this information below to update aliases.
142     bool joinIntervals(CoalescerPair &CP);
143
144     /// Attempt joining two virtual registers. Return true on success.
145     bool joinVirtRegs(CoalescerPair &CP);
146
147     /// Attempt joining with a reserved physreg.
148     bool joinReservedPhysReg(CoalescerPair &CP);
149
150     /// adjustCopiesBackFrom - We found a non-trivially-coalescable copy. If
151     /// the source value number is defined by a copy from the destination reg
152     /// see if we can merge these two destination reg valno# into a single
153     /// value number, eliminating a copy.
154     bool adjustCopiesBackFrom(const CoalescerPair &CP, MachineInstr *CopyMI);
155
156     /// hasOtherReachingDefs - Return true if there are definitions of IntB
157     /// other than BValNo val# that can reach uses of AValno val# of IntA.
158     bool hasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA, LiveInterval &IntB,
159                               VNInfo *AValNo, VNInfo *BValNo);
160
161     /// removeCopyByCommutingDef - We found a non-trivially-coalescable copy.
162     /// If the source value number is defined by a commutable instruction and
163     /// its other operand is coalesced to the copy dest register, see if we
164     /// can transform the copy into a noop by commuting the definition.
165     bool removeCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,MachineInstr *CopyMI);
166
167     /// reMaterializeTrivialDef - If the source of a copy is defined by a
168     /// trivial computation, replace the copy by rematerialize the definition.
169     bool reMaterializeTrivialDef(CoalescerPair &CP, MachineInstr *CopyMI);
170
171     /// canJoinPhys - Return true if a physreg copy should be joined.
172     bool canJoinPhys(const CoalescerPair &CP);
173
174     /// updateRegDefsUses - Replace all defs and uses of SrcReg to DstReg and
175     /// update the subregister number if it is not zero. If DstReg is a
176     /// physical register and the existing subregister number of the def / use
177     /// being updated is not zero, make sure to set it to the correct physical
178     /// subregister.
179     void updateRegDefsUses(unsigned SrcReg, unsigned DstReg, unsigned SubIdx);
180
181     /// eliminateUndefCopy - Handle copies of undef values.
182     bool eliminateUndefCopy(MachineInstr *CopyMI, const CoalescerPair &CP);
183
184   public:
185     static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
186     RegisterCoalescer() : MachineFunctionPass(ID) {
187       initializeRegisterCoalescerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
188     }
189
190     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
191
192     virtual void releaseMemory();
193
194     /// runOnMachineFunction - pass entry point
195     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction&);
196
197     /// print - Implement the dump method.
198     virtual void print(raw_ostream &O, const Module* = 0) const;
199   };
200 } /// end anonymous namespace
201
202 char &llvm::RegisterCoalescerID = RegisterCoalescer::ID;
203
204 INITIALIZE_PASS_BEGIN(RegisterCoalescer, "simple-register-coalescing",
205                       "Simple Register Coalescing", false, false)
206 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LiveIntervals)
207 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(SlotIndexes)
208 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineLoopInfo)
209 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
210 INITIALIZE_PASS_END(RegisterCoalescer, "simple-register-coalescing",
211                     "Simple Register Coalescing", false, false)
212
213 char RegisterCoalescer::ID = 0;
214
215 static bool isMoveInstr(const TargetRegisterInfo &tri, const MachineInstr *MI,
216                         unsigned &Src, unsigned &Dst,
217                         unsigned &SrcSub, unsigned &DstSub) {
218   if (MI->isCopy()) {
219     Dst = MI->getOperand(0).getReg();
220     DstSub = MI->getOperand(0).getSubReg();
221     Src = MI->getOperand(1).getReg();
222     SrcSub = MI->getOperand(1).getSubReg();
223   } else if (MI->isSubregToReg()) {
224     Dst = MI->getOperand(0).getReg();
225     DstSub = tri.composeSubRegIndices(MI->getOperand(0).getSubReg(),
226                                       MI->getOperand(3).getImm());
227     Src = MI->getOperand(2).getReg();
228     SrcSub = MI->getOperand(2).getSubReg();
229   } else
230     return false;
231   return true;
232 }
233
234 // Return true if this block should be vacated by the coalescer to eliminate
235 // branches. The important cases to handle in the coalescer are critical edges
236 // split during phi elimination which contain only copies. Simple blocks that
237 // contain non-branches should also be vacated, but this can be handled by an
238 // earlier pass similar to early if-conversion.
239 static bool isSplitEdge(const MachineBasicBlock *MBB) {
240   if (MBB->pred_size() != 1 || MBB->succ_size() != 1)
241     return false;
242
243   for (MachineBasicBlock::const_iterator MII = MBB->begin(), E = MBB->end();
244        MII != E; ++MII) {
245     if (!MII->isCopyLike() && !MII->isUnconditionalBranch())
246       return false;
247   }
248   return true;
249 }
250
251 bool CoalescerPair::setRegisters(const MachineInstr *MI) {
252   SrcReg = DstReg = 0;
253   SrcIdx = DstIdx = 0;
254   NewRC = 0;
255   Flipped = CrossClass = false;
256
257   unsigned Src, Dst, SrcSub, DstSub;
258   if (!isMoveInstr(TRI, MI, Src, Dst, SrcSub, DstSub))
259     return false;
260   Partial = SrcSub || DstSub;
261
262   // If one register is a physreg, it must be Dst.
263   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Src)) {
264     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Dst))
265       return false;
266     std::swap(Src, Dst);
267     std::swap(SrcSub, DstSub);
268     Flipped = true;
269   }
270
271   const MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
272
273   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Dst)) {
274     // Eliminate DstSub on a physreg.
275     if (DstSub) {
276       Dst = TRI.getSubReg(Dst, DstSub);
277       if (!Dst) return false;
278       DstSub = 0;
279     }
280
281     // Eliminate SrcSub by picking a corresponding Dst superregister.
282     if (SrcSub) {
283       Dst = TRI.getMatchingSuperReg(Dst, SrcSub, MRI.getRegClass(Src));
284       if (!Dst) return false;
285       SrcSub = 0;
286     } else if (!MRI.getRegClass(Src)->contains(Dst)) {
287       return false;
288     }
289   } else {
290     // Both registers are virtual.
291     const TargetRegisterClass *SrcRC = MRI.getRegClass(Src);
292     const TargetRegisterClass *DstRC = MRI.getRegClass(Dst);
293
294     // Both registers have subreg indices.
295     if (SrcSub && DstSub) {
296       // Copies between different sub-registers are never coalescable.
297       if (Src == Dst && SrcSub != DstSub)
298         return false;
299
300       NewRC = TRI.getCommonSuperRegClass(SrcRC, SrcSub, DstRC, DstSub,
301                                          SrcIdx, DstIdx);
302       if (!NewRC)
303         return false;
304     } else if (DstSub) {
305       // SrcReg will be merged with a sub-register of DstReg.
306       SrcIdx = DstSub;
307       NewRC = TRI.getMatchingSuperRegClass(DstRC, SrcRC, DstSub);
308     } else if (SrcSub) {
309       // DstReg will be merged with a sub-register of SrcReg.
310       DstIdx = SrcSub;
311       NewRC = TRI.getMatchingSuperRegClass(SrcRC, DstRC, SrcSub);
312     } else {
313       // This is a straight copy without sub-registers.
314       NewRC = TRI.getCommonSubClass(DstRC, SrcRC);
315     }
316
317     // The combined constraint may be impossible to satisfy.
318     if (!NewRC)
319       return false;
320
321     // Prefer SrcReg to be a sub-register of DstReg.
322     // FIXME: Coalescer should support subregs symmetrically.
323     if (DstIdx && !SrcIdx) {
324       std::swap(Src, Dst);
325       std::swap(SrcIdx, DstIdx);
326       Flipped = !Flipped;
327     }
328
329     CrossClass = NewRC != DstRC || NewRC != SrcRC;
330   }
331   // Check our invariants
332   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Src) && "Src must be virtual");
333   assert(!(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Dst) && DstSub) &&
334          "Cannot have a physical SubIdx");
335   SrcReg = Src;
336   DstReg = Dst;
337   return true;
338 }
339
340 bool CoalescerPair::flip() {
341   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg))
342     return false;
343   std::swap(SrcReg, DstReg);
344   std::swap(SrcIdx, DstIdx);
345   Flipped = !Flipped;
346   return true;
347 }
348
349 bool CoalescerPair::isCoalescable(const MachineInstr *MI) const {
350   if (!MI)
351     return false;
352   unsigned Src, Dst, SrcSub, DstSub;
353   if (!isMoveInstr(TRI, MI, Src, Dst, SrcSub, DstSub))
354     return false;
355
356   // Find the virtual register that is SrcReg.
357   if (Dst == SrcReg) {
358     std::swap(Src, Dst);
359     std::swap(SrcSub, DstSub);
360   } else if (Src != SrcReg) {
361     return false;
362   }
363
364   // Now check that Dst matches DstReg.
365   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
366     if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Dst))
367       return false;
368     assert(!DstIdx && !SrcIdx && "Inconsistent CoalescerPair state.");
369     // DstSub could be set for a physreg from INSERT_SUBREG.
370     if (DstSub)
371       Dst = TRI.getSubReg(Dst, DstSub);
372     // Full copy of Src.
373     if (!SrcSub)
374       return DstReg == Dst;
375     // This is a partial register copy. Check that the parts match.
376     return TRI.getSubReg(DstReg, SrcSub) == Dst;
377   } else {
378     // DstReg is virtual.
379     if (DstReg != Dst)
380       return false;
381     // Registers match, do the subregisters line up?
382     return TRI.composeSubRegIndices(SrcIdx, SrcSub) ==
383            TRI.composeSubRegIndices(DstIdx, DstSub);
384   }
385 }
386
387 void RegisterCoalescer::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
388   AU.setPreservesCFG();
389   AU.addRequired<AliasAnalysis>();
390   AU.addRequired<LiveIntervals>();
391   AU.addPreserved<LiveIntervals>();
392   AU.addPreserved<SlotIndexes>();
393   AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
394   AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
395   AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
396   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
397 }
398
399 void RegisterCoalescer::eliminateDeadDefs() {
400   SmallVector<LiveInterval*, 8> NewRegs;
401   LiveRangeEdit(0, NewRegs, *MF, *LIS, 0, this).eliminateDeadDefs(DeadDefs);
402 }
403
404 // Callback from eliminateDeadDefs().
405 void RegisterCoalescer::LRE_WillEraseInstruction(MachineInstr *MI) {
406   // MI may be in WorkList. Make sure we don't visit it.
407   ErasedInstrs.insert(MI);
408 }
409
410 /// adjustCopiesBackFrom - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
411 /// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
412 /// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a copy from B,
413 /// see if we can merge these two pieces of B into a single value number,
414 /// eliminating a copy.  For example:
415 ///
416 ///  A3 = B0
417 ///    ...
418 ///  B1 = A3      <- this copy
419 ///
420 /// In this case, B0 can be extended to where the B1 copy lives, allowing the B1
421 /// value number to be replaced with B0 (which simplifies the B liveinterval).
422 ///
423 /// This returns true if an interval was modified.
424 ///
425 bool RegisterCoalescer::adjustCopiesBackFrom(const CoalescerPair &CP,
426                                              MachineInstr *CopyMI) {
427   assert(!CP.isPartial() && "This doesn't work for partial copies.");
428   assert(!CP.isPhys() && "This doesn't work for physreg copies.");
429
430   LiveInterval &IntA =
431     LIS->getInterval(CP.isFlipped() ? CP.getDstReg() : CP.getSrcReg());
432   LiveInterval &IntB =
433     LIS->getInterval(CP.isFlipped() ? CP.getSrcReg() : CP.getDstReg());
434   SlotIndex CopyIdx = LIS->getInstructionIndex(CopyMI).getRegSlot();
435
436   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A.  'B3' in
437   // the example above.
438   LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
439   if (BLR == IntB.end()) return false;
440   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
441
442   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
443   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we
444   // can't process it.
445   if (BValNo->def != CopyIdx) return false;
446
447   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
448   SlotIndex CopyUseIdx = CopyIdx.getRegSlot(true);
449   LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyUseIdx);
450   // The live range might not exist after fun with physreg coalescing.
451   if (ALR == IntA.end()) return false;
452   VNInfo *AValNo = ALR->valno;
453
454   // If AValNo is defined as a copy from IntB, we can potentially process this.
455   // Get the instruction that defines this value number.
456   MachineInstr *ACopyMI = LIS->getInstructionFromIndex(AValNo->def);
457   // Don't allow any partial copies, even if isCoalescable() allows them.
458   if (!CP.isCoalescable(ACopyMI) || !ACopyMI->isFullCopy())
459     return false;
460
461   // Get the LiveRange in IntB that this value number starts with.
462   LiveInterval::iterator ValLR =
463     IntB.FindLiveRangeContaining(AValNo->def.getPrevSlot());
464   if (ValLR == IntB.end())
465     return false;
466
467   // Make sure that the end of the live range is inside the same block as
468   // CopyMI.
469   MachineInstr *ValLREndInst =
470     LIS->getInstructionFromIndex(ValLR->end.getPrevSlot());
471   if (!ValLREndInst || ValLREndInst->getParent() != CopyMI->getParent())
472     return false;
473
474   // Okay, we now know that ValLR ends in the same block that the CopyMI
475   // live-range starts.  If there are no intervening live ranges between them in
476   // IntB, we can merge them.
477   if (ValLR+1 != BLR) return false;
478
479   DEBUG(dbgs() << "Extending: " << PrintReg(IntB.reg, TRI));
480
481   SlotIndex FillerStart = ValLR->end, FillerEnd = BLR->start;
482   // We are about to delete CopyMI, so need to remove it as the 'instruction
483   // that defines this value #'. Update the valnum with the new defining
484   // instruction #.
485   BValNo->def = FillerStart;
486
487   // Okay, we can merge them.  We need to insert a new liverange:
488   // [ValLR.end, BLR.begin) of either value number, then we merge the
489   // two value numbers.
490   IntB.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd, BValNo));
491
492   // Okay, merge "B1" into the same value number as "B0".
493   if (BValNo != ValLR->valno)
494     IntB.MergeValueNumberInto(BValNo, ValLR->valno);
495   DEBUG(dbgs() << "   result = " << IntB << '\n');
496
497   // If the source instruction was killing the source register before the
498   // merge, unset the isKill marker given the live range has been extended.
499   int UIdx = ValLREndInst->findRegisterUseOperandIdx(IntB.reg, true);
500   if (UIdx != -1) {
501     ValLREndInst->getOperand(UIdx).setIsKill(false);
502   }
503
504   // Rewrite the copy. If the copy instruction was killing the destination
505   // register before the merge, find the last use and trim the live range. That
506   // will also add the isKill marker.
507   CopyMI->substituteRegister(IntA.reg, IntB.reg, 0, *TRI);
508   if (ALR->end == CopyIdx)
509     LIS->shrinkToUses(&IntA);
510
511   ++numExtends;
512   return true;
513 }
514
515 /// hasOtherReachingDefs - Return true if there are definitions of IntB
516 /// other than BValNo val# that can reach uses of AValno val# of IntA.
517 bool RegisterCoalescer::hasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA,
518                                              LiveInterval &IntB,
519                                              VNInfo *AValNo,
520                                              VNInfo *BValNo) {
521   // If AValNo has PHI kills, conservatively assume that IntB defs can reach
522   // the PHI values.
523   if (LIS->hasPHIKill(IntA, AValNo))
524     return true;
525
526   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
527        AI != AE; ++AI) {
528     if (AI->valno != AValNo) continue;
529     LiveInterval::Ranges::iterator BI =
530       std::upper_bound(IntB.ranges.begin(), IntB.ranges.end(), AI->start);
531     if (BI != IntB.ranges.begin())
532       --BI;
533     for (; BI != IntB.ranges.end() && AI->end >= BI->start; ++BI) {
534       if (BI->valno == BValNo)
535         continue;
536       if (BI->start <= AI->start && BI->end > AI->start)
537         return true;
538       if (BI->start > AI->start && BI->start < AI->end)
539         return true;
540     }
541   }
542   return false;
543 }
544
545 /// removeCopyByCommutingDef - We found a non-trivially-coalescable copy with
546 /// IntA being the source and IntB being the dest, thus this defines a value
547 /// number in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a
548 /// commutable instruction and its other operand is coalesced to the copy dest
549 /// register, see if we can transform the copy into a noop by commuting the
550 /// definition. For example,
551 ///
552 ///  A3 = op A2 B0<kill>
553 ///    ...
554 ///  B1 = A3      <- this copy
555 ///    ...
556 ///     = op A3   <- more uses
557 ///
558 /// ==>
559 ///
560 ///  B2 = op B0 A2<kill>
561 ///    ...
562 ///  B1 = B2      <- now an identify copy
563 ///    ...
564 ///     = op B2   <- more uses
565 ///
566 /// This returns true if an interval was modified.
567 ///
568 bool RegisterCoalescer::removeCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
569                                                  MachineInstr *CopyMI) {
570   assert (!CP.isPhys());
571
572   SlotIndex CopyIdx = LIS->getInstructionIndex(CopyMI).getRegSlot();
573
574   LiveInterval &IntA =
575     LIS->getInterval(CP.isFlipped() ? CP.getDstReg() : CP.getSrcReg());
576   LiveInterval &IntB =
577     LIS->getInterval(CP.isFlipped() ? CP.getSrcReg() : CP.getDstReg());
578
579   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A. 'B3' in
580   // the example above.
581   VNInfo *BValNo = IntB.getVNInfoAt(CopyIdx);
582   if (!BValNo || BValNo->def != CopyIdx)
583     return false;
584
585   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
586
587   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
588   VNInfo *AValNo = IntA.getVNInfoAt(CopyIdx.getRegSlot(true));
589   assert(AValNo && "COPY source not live");
590   if (AValNo->isPHIDef() || AValNo->isUnused())
591     return false;
592   MachineInstr *DefMI = LIS->getInstructionFromIndex(AValNo->def);
593   if (!DefMI)
594     return false;
595   if (!DefMI->isCommutable())
596     return false;
597   // If DefMI is a two-address instruction then commuting it will change the
598   // destination register.
599   int DefIdx = DefMI->findRegisterDefOperandIdx(IntA.reg);
600   assert(DefIdx != -1);
601   unsigned UseOpIdx;
602   if (!DefMI->isRegTiedToUseOperand(DefIdx, &UseOpIdx))
603     return false;
604   unsigned Op1, Op2, NewDstIdx;
605   if (!TII->findCommutedOpIndices(DefMI, Op1, Op2))
606     return false;
607   if (Op1 == UseOpIdx)
608     NewDstIdx = Op2;
609   else if (Op2 == UseOpIdx)
610     NewDstIdx = Op1;
611   else
612     return false;
613
614   MachineOperand &NewDstMO = DefMI->getOperand(NewDstIdx);
615   unsigned NewReg = NewDstMO.getReg();
616   if (NewReg != IntB.reg || !LiveRangeQuery(IntB, AValNo->def).isKill())
617     return false;
618
619   // Make sure there are no other definitions of IntB that would reach the
620   // uses which the new definition can reach.
621   if (hasOtherReachingDefs(IntA, IntB, AValNo, BValNo))
622     return false;
623
624   // If some of the uses of IntA.reg is already coalesced away, return false.
625   // It's not possible to determine whether it's safe to perform the coalescing.
626   for (MachineRegisterInfo::use_nodbg_iterator UI =
627          MRI->use_nodbg_begin(IntA.reg),
628        UE = MRI->use_nodbg_end(); UI != UE; ++UI) {
629     MachineInstr *UseMI = &*UI;
630     SlotIndex UseIdx = LIS->getInstructionIndex(UseMI);
631     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
632     if (ULR == IntA.end() || ULR->valno != AValNo)
633       continue;
634     // If this use is tied to a def, we can't rewrite the register.
635     if (UseMI->isRegTiedToDefOperand(UI.getOperandNo()))
636       return false;
637   }
638
639   DEBUG(dbgs() << "\tremoveCopyByCommutingDef: " << AValNo->def << '\t'
640                << *DefMI);
641
642   // At this point we have decided that it is legal to do this
643   // transformation.  Start by commuting the instruction.
644   MachineBasicBlock *MBB = DefMI->getParent();
645   MachineInstr *NewMI = TII->commuteInstruction(DefMI);
646   if (!NewMI)
647     return false;
648   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(IntA.reg) &&
649       TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(IntB.reg) &&
650       !MRI->constrainRegClass(IntB.reg, MRI->getRegClass(IntA.reg)))
651     return false;
652   if (NewMI != DefMI) {
653     LIS->ReplaceMachineInstrInMaps(DefMI, NewMI);
654     MachineBasicBlock::iterator Pos = DefMI;
655     MBB->insert(Pos, NewMI);
656     MBB->erase(DefMI);
657   }
658   unsigned OpIdx = NewMI->findRegisterUseOperandIdx(IntA.reg, false);
659   NewMI->getOperand(OpIdx).setIsKill();
660
661   // If ALR and BLR overlaps and end of BLR extends beyond end of ALR, e.g.
662   // A = or A, B
663   // ...
664   // B = A
665   // ...
666   // C = A<kill>
667   // ...
668   //   = B
669
670   // Update uses of IntA of the specific Val# with IntB.
671   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = MRI->use_begin(IntA.reg),
672          UE = MRI->use_end(); UI != UE;) {
673     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
674     MachineInstr *UseMI = &*UI;
675     ++UI;
676     if (UseMI->isDebugValue()) {
677       // FIXME These don't have an instruction index.  Not clear we have enough
678       // info to decide whether to do this replacement or not.  For now do it.
679       UseMO.setReg(NewReg);
680       continue;
681     }
682     SlotIndex UseIdx = LIS->getInstructionIndex(UseMI).getRegSlot(true);
683     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
684     if (ULR == IntA.end() || ULR->valno != AValNo)
685       continue;
686     // Kill flags are no longer accurate. They are recomputed after RA.
687     UseMO.setIsKill(false);
688     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(NewReg))
689       UseMO.substPhysReg(NewReg, *TRI);
690     else
691       UseMO.setReg(NewReg);
692     if (UseMI == CopyMI)
693       continue;
694     if (!UseMI->isCopy())
695       continue;
696     if (UseMI->getOperand(0).getReg() != IntB.reg ||
697         UseMI->getOperand(0).getSubReg())
698       continue;
699
700     // This copy will become a noop. If it's defining a new val#, merge it into
701     // BValNo.
702     SlotIndex DefIdx = UseIdx.getRegSlot();
703     VNInfo *DVNI = IntB.getVNInfoAt(DefIdx);
704     if (!DVNI)
705       continue;
706     DEBUG(dbgs() << "\t\tnoop: " << DefIdx << '\t' << *UseMI);
707     assert(DVNI->def == DefIdx);
708     BValNo = IntB.MergeValueNumberInto(BValNo, DVNI);
709     ErasedInstrs.insert(UseMI);
710     LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(UseMI);
711     UseMI->eraseFromParent();
712   }
713
714   // Extend BValNo by merging in IntA live ranges of AValNo. Val# definition
715   // is updated.
716   VNInfo *ValNo = BValNo;
717   ValNo->def = AValNo->def;
718   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
719        AI != AE; ++AI) {
720     if (AI->valno != AValNo) continue;
721     IntB.addRange(LiveRange(AI->start, AI->end, ValNo));
722   }
723   DEBUG(dbgs() << "\t\textended: " << IntB << '\n');
724
725   IntA.removeValNo(AValNo);
726   DEBUG(dbgs() << "\t\ttrimmed:  " << IntA << '\n');
727   ++numCommutes;
728   return true;
729 }
730
731 /// reMaterializeTrivialDef - If the source of a copy is defined by a trivial
732 /// computation, replace the copy by rematerialize the definition.
733 bool RegisterCoalescer::reMaterializeTrivialDef(CoalescerPair &CP,
734                                                 MachineInstr *CopyMI) {
735   unsigned SrcReg = CP.isFlipped() ? CP.getDstReg() : CP.getSrcReg();
736   unsigned DstReg = CP.isFlipped() ? CP.getSrcReg() : CP.getDstReg();
737   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg))
738     return false;
739
740   LiveInterval &SrcInt = LIS->getInterval(SrcReg);
741   SlotIndex CopyIdx = LIS->getInstructionIndex(CopyMI).getRegSlot(true);
742   LiveInterval::iterator SrcLR = SrcInt.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
743   assert(SrcLR != SrcInt.end() && "Live range not found!");
744   VNInfo *ValNo = SrcLR->valno;
745   if (ValNo->isPHIDef() || ValNo->isUnused())
746     return false;
747   MachineInstr *DefMI = LIS->getInstructionFromIndex(ValNo->def);
748   if (!DefMI)
749     return false;
750   assert(DefMI && "Defining instruction disappeared");
751   if (!DefMI->isAsCheapAsAMove())
752     return false;
753   if (!TII->isTriviallyReMaterializable(DefMI, AA))
754     return false;
755   bool SawStore = false;
756   if (!DefMI->isSafeToMove(TII, AA, SawStore))
757     return false;
758   const MCInstrDesc &MCID = DefMI->getDesc();
759   if (MCID.getNumDefs() != 1)
760     return false;
761   // Only support subregister destinations when the def is read-undef.
762   MachineOperand &DstOperand = CopyMI->getOperand(0);
763   if (DstOperand.getSubReg() && !DstOperand.isUndef())
764     return false;
765   if (!DefMI->isImplicitDef()) {
766     // Make sure the copy destination register class fits the instruction
767     // definition register class. The mismatch can happen as a result of earlier
768     // extract_subreg, insert_subreg, subreg_to_reg coalescing.
769     const TargetRegisterClass *RC = TII->getRegClass(MCID, 0, TRI, *MF);
770     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg)) {
771       if (!MRI->constrainRegClass(DstReg, RC))
772         return false;
773     } else if (!RC->contains(DstReg))
774       return false;
775   }
776
777   MachineBasicBlock *MBB = CopyMI->getParent();
778   MachineBasicBlock::iterator MII =
779     llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(CopyMI));
780   TII->reMaterialize(*MBB, MII, DstReg, 0, DefMI, *TRI);
781   MachineInstr *NewMI = prior(MII);
782
783   // The original DefMI may have been a subregister def, but the full register
784   // class of its destination matches the destination of CopyMI, and CopyMI is
785   // either a full register def or is read-undef. Therefore we can clear the
786   // subregister index on the rematerialized instruction.
787   NewMI->getOperand(0).setSubReg(0);
788
789   // NewMI may have dead implicit defs (E.g. EFLAGS for MOV<bits>r0 on X86).
790   // We need to remember these so we can add intervals once we insert
791   // NewMI into SlotIndexes.
792   SmallVector<unsigned, 4> NewMIImplDefs;
793   for (unsigned i = NewMI->getDesc().getNumOperands(),
794          e = NewMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
795     MachineOperand &MO = NewMI->getOperand(i);
796     if (MO.isReg()) {
797       assert(MO.isDef() && MO.isImplicit() && MO.isDead() &&
798              TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()));
799       NewMIImplDefs.push_back(MO.getReg());
800     }
801   }
802
803   // CopyMI may have implicit operands, transfer them over to the newly
804   // rematerialized instruction. And update implicit def interval valnos.
805   for (unsigned i = CopyMI->getDesc().getNumOperands(),
806          e = CopyMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
807     MachineOperand &MO = CopyMI->getOperand(i);
808     if (MO.isReg()) {
809       assert(MO.isImplicit() && "No explicit operands after implict operands.");
810       // Discard VReg implicit defs.
811       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
812         NewMI->addOperand(MO);
813       }
814     }
815   }
816
817   LIS->ReplaceMachineInstrInMaps(CopyMI, NewMI);
818
819   SlotIndex NewMIIdx = LIS->getInstructionIndex(NewMI);
820   for (unsigned i = 0, e = NewMIImplDefs.size(); i != e; ++i) {
821     unsigned Reg = NewMIImplDefs[i];
822     for (MCRegUnitIterator Units(Reg, TRI); Units.isValid(); ++Units)
823       if (LiveInterval *LI = LIS->getCachedRegUnit(*Units))
824         LI->createDeadDef(NewMIIdx.getRegSlot(), LIS->getVNInfoAllocator());
825   }
826
827   CopyMI->eraseFromParent();
828   ErasedInstrs.insert(CopyMI);
829   DEBUG(dbgs() << "Remat: " << *NewMI);
830   ++NumReMats;
831
832   // The source interval can become smaller because we removed a use.
833   LIS->shrinkToUses(&SrcInt, &DeadDefs);
834   if (!DeadDefs.empty())
835     eliminateDeadDefs();
836
837   return true;
838 }
839
840 /// eliminateUndefCopy - ProcessImpicitDefs may leave some copies of <undef>
841 /// values, it only removes local variables. When we have a copy like:
842 ///
843 ///   %vreg1 = COPY %vreg2<undef>
844 ///
845 /// We delete the copy and remove the corresponding value number from %vreg1.
846 /// Any uses of that value number are marked as <undef>.
847 bool RegisterCoalescer::eliminateUndefCopy(MachineInstr *CopyMI,
848                                            const CoalescerPair &CP) {
849   SlotIndex Idx = LIS->getInstructionIndex(CopyMI);
850   LiveInterval *SrcInt = &LIS->getInterval(CP.getSrcReg());
851   if (SrcInt->liveAt(Idx))
852     return false;
853   LiveInterval *DstInt = &LIS->getInterval(CP.getDstReg());
854   if (DstInt->liveAt(Idx))
855     return false;
856
857   // No intervals are live-in to CopyMI - it is undef.
858   if (CP.isFlipped())
859     DstInt = SrcInt;
860   SrcInt = 0;
861
862   VNInfo *DeadVNI = DstInt->getVNInfoAt(Idx.getRegSlot());
863   assert(DeadVNI && "No value defined in DstInt");
864   DstInt->removeValNo(DeadVNI);
865
866   // Find new undef uses.
867   for (MachineRegisterInfo::reg_nodbg_iterator
868          I = MRI->reg_nodbg_begin(DstInt->reg), E = MRI->reg_nodbg_end();
869        I != E; ++I) {
870     MachineOperand &MO = I.getOperand();
871     if (MO.isDef() || MO.isUndef())
872       continue;
873     MachineInstr *MI = MO.getParent();
874     SlotIndex Idx = LIS->getInstructionIndex(MI);
875     if (DstInt->liveAt(Idx))
876       continue;
877     MO.setIsUndef(true);
878     DEBUG(dbgs() << "\tnew undef: " << Idx << '\t' << *MI);
879   }
880   return true;
881 }
882
883 /// updateRegDefsUses - Replace all defs and uses of SrcReg to DstReg and
884 /// update the subregister number if it is not zero. If DstReg is a
885 /// physical register and the existing subregister number of the def / use
886 /// being updated is not zero, make sure to set it to the correct physical
887 /// subregister.
888 void RegisterCoalescer::updateRegDefsUses(unsigned SrcReg,
889                                           unsigned DstReg,
890                                           unsigned SubIdx) {
891   bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
892   LiveInterval *DstInt = DstIsPhys ? 0 : &LIS->getInterval(DstReg);
893
894   SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> Visited;
895   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = MRI->reg_begin(SrcReg);
896        MachineInstr *UseMI = I.skipInstruction();) {
897     // Each instruction can only be rewritten once because sub-register
898     // composition is not always idempotent. When SrcReg != DstReg, rewriting
899     // the UseMI operands removes them from the SrcReg use-def chain, but when
900     // SrcReg is DstReg we could encounter UseMI twice if it has multiple
901     // operands mentioning the virtual register.
902     if (SrcReg == DstReg && !Visited.insert(UseMI))
903       continue;
904
905     SmallVector<unsigned,8> Ops;
906     bool Reads, Writes;
907     tie(Reads, Writes) = UseMI->readsWritesVirtualRegister(SrcReg, &Ops);
908
909     // If SrcReg wasn't read, it may still be the case that DstReg is live-in
910     // because SrcReg is a sub-register.
911     if (DstInt && !Reads && SubIdx)
912       Reads = DstInt->liveAt(LIS->getInstructionIndex(UseMI));
913
914     // Replace SrcReg with DstReg in all UseMI operands.
915     for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
916       MachineOperand &MO = UseMI->getOperand(Ops[i]);
917
918       // Adjust <undef> flags in case of sub-register joins. We don't want to
919       // turn a full def into a read-modify-write sub-register def and vice
920       // versa.
921       if (SubIdx && MO.isDef())
922         MO.setIsUndef(!Reads);
923
924       if (DstIsPhys)
925         MO.substPhysReg(DstReg, *TRI);
926       else
927         MO.substVirtReg(DstReg, SubIdx, *TRI);
928     }
929
930     DEBUG({
931         dbgs() << "\t\tupdated: ";
932         if (!UseMI->isDebugValue())
933           dbgs() << LIS->getInstructionIndex(UseMI) << "\t";
934         dbgs() << *UseMI;
935       });
936   }
937 }
938
939 /// canJoinPhys - Return true if a copy involving a physreg should be joined.
940 bool RegisterCoalescer::canJoinPhys(const CoalescerPair &CP) {
941   /// Always join simple intervals that are defined by a single copy from a
942   /// reserved register. This doesn't increase register pressure, so it is
943   /// always beneficial.
944   if (!MRI->isReserved(CP.getDstReg())) {
945     DEBUG(dbgs() << "\tCan only merge into reserved registers.\n");
946     return false;
947   }
948
949   LiveInterval &JoinVInt = LIS->getInterval(CP.getSrcReg());
950   if (CP.isFlipped() && JoinVInt.containsOneValue())
951     return true;
952
953   DEBUG(dbgs() << "\tCannot join defs into reserved register.\n");
954   return false;
955 }
956
957 /// joinCopy - Attempt to join intervals corresponding to SrcReg/DstReg,
958 /// which are the src/dst of the copy instruction CopyMI.  This returns true
959 /// if the copy was successfully coalesced away. If it is not currently
960 /// possible to coalesce this interval, but it may be possible if other
961 /// things get coalesced, then it returns true by reference in 'Again'.
962 bool RegisterCoalescer::joinCopy(MachineInstr *CopyMI, bool &Again) {
963
964   Again = false;
965   DEBUG(dbgs() << LIS->getInstructionIndex(CopyMI) << '\t' << *CopyMI);
966
967   CoalescerPair CP(*TRI);
968   if (!CP.setRegisters(CopyMI)) {
969     DEBUG(dbgs() << "\tNot coalescable.\n");
970     return false;
971   }
972
973   // Dead code elimination. This really should be handled by MachineDCE, but
974   // sometimes dead copies slip through, and we can't generate invalid live
975   // ranges.
976   if (!CP.isPhys() && CopyMI->allDefsAreDead()) {
977     DEBUG(dbgs() << "\tCopy is dead.\n");
978     DeadDefs.push_back(CopyMI);
979     eliminateDeadDefs();
980     return true;
981   }
982
983   // Eliminate undefs.
984   if (!CP.isPhys() && eliminateUndefCopy(CopyMI, CP)) {
985     DEBUG(dbgs() << "\tEliminated copy of <undef> value.\n");
986     LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(CopyMI);
987     CopyMI->eraseFromParent();
988     return false;  // Not coalescable.
989   }
990
991   // Coalesced copies are normally removed immediately, but transformations
992   // like removeCopyByCommutingDef() can inadvertently create identity copies.
993   // When that happens, just join the values and remove the copy.
994   if (CP.getSrcReg() == CP.getDstReg()) {
995     LiveInterval &LI = LIS->getInterval(CP.getSrcReg());
996     DEBUG(dbgs() << "\tCopy already coalesced: " << LI << '\n');
997     LiveRangeQuery LRQ(LI, LIS->getInstructionIndex(CopyMI));
998     if (VNInfo *DefVNI = LRQ.valueDefined()) {
999       VNInfo *ReadVNI = LRQ.valueIn();
1000       assert(ReadVNI && "No value before copy and no <undef> flag.");
1001       assert(ReadVNI != DefVNI && "Cannot read and define the same value.");
1002       LI.MergeValueNumberInto(DefVNI, ReadVNI);
1003       DEBUG(dbgs() << "\tMerged values:          " << LI << '\n');
1004     }
1005     LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(CopyMI);
1006     CopyMI->eraseFromParent();
1007     return true;
1008   }
1009
1010   // Enforce policies.
1011   if (CP.isPhys()) {
1012     DEBUG(dbgs() << "\tConsidering merging " << PrintReg(CP.getSrcReg(), TRI)
1013                  << " with " << PrintReg(CP.getDstReg(), TRI, CP.getSrcIdx())
1014                  << '\n');
1015     if (!canJoinPhys(CP)) {
1016       // Before giving up coalescing, if definition of source is defined by
1017       // trivial computation, try rematerializing it.
1018       if (reMaterializeTrivialDef(CP, CopyMI))
1019         return true;
1020       return false;
1021     }
1022   } else {
1023     DEBUG({
1024       dbgs() << "\tConsidering merging to " << CP.getNewRC()->getName()
1025              << " with ";
1026       if (CP.getDstIdx() && CP.getSrcIdx())
1027         dbgs() << PrintReg(CP.getDstReg()) << " in "
1028                << TRI->getSubRegIndexName(CP.getDstIdx()) << " and "
1029                << PrintReg(CP.getSrcReg()) << " in "
1030                << TRI->getSubRegIndexName(CP.getSrcIdx()) << '\n';
1031       else
1032         dbgs() << PrintReg(CP.getSrcReg(), TRI) << " in "
1033                << PrintReg(CP.getDstReg(), TRI, CP.getSrcIdx()) << '\n';
1034     });
1035
1036     // When possible, let DstReg be the larger interval.
1037     if (!CP.isPartial() && LIS->getInterval(CP.getSrcReg()).ranges.size() >
1038                            LIS->getInterval(CP.getDstReg()).ranges.size())
1039       CP.flip();
1040   }
1041
1042   // Okay, attempt to join these two intervals.  On failure, this returns false.
1043   // Otherwise, if one of the intervals being joined is a physreg, this method
1044   // always canonicalizes DstInt to be it.  The output "SrcInt" will not have
1045   // been modified, so we can use this information below to update aliases.
1046   if (!joinIntervals(CP)) {
1047     // Coalescing failed.
1048
1049     // If definition of source is defined by trivial computation, try
1050     // rematerializing it.
1051     if (reMaterializeTrivialDef(CP, CopyMI))
1052       return true;
1053
1054     // If we can eliminate the copy without merging the live ranges, do so now.
1055     if (!CP.isPartial() && !CP.isPhys()) {
1056       if (adjustCopiesBackFrom(CP, CopyMI) ||
1057           removeCopyByCommutingDef(CP, CopyMI)) {
1058         LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(CopyMI);
1059         CopyMI->eraseFromParent();
1060         DEBUG(dbgs() << "\tTrivial!\n");
1061         return true;
1062       }
1063     }
1064
1065     // Otherwise, we are unable to join the intervals.
1066     DEBUG(dbgs() << "\tInterference!\n");
1067     Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1068     return false;
1069   }
1070
1071   // Coalescing to a virtual register that is of a sub-register class of the
1072   // other. Make sure the resulting register is set to the right register class.
1073   if (CP.isCrossClass()) {
1074     ++numCrossRCs;
1075     MRI->setRegClass(CP.getDstReg(), CP.getNewRC());
1076   }
1077
1078   // Removing sub-register copies can ease the register class constraints.
1079   // Make sure we attempt to inflate the register class of DstReg.
1080   if (!CP.isPhys() && RegClassInfo.isProperSubClass(CP.getNewRC()))
1081     InflateRegs.push_back(CP.getDstReg());
1082
1083   // CopyMI has been erased by joinIntervals at this point. Remove it from
1084   // ErasedInstrs since copyCoalesceWorkList() won't add a successful join back
1085   // to the work list. This keeps ErasedInstrs from growing needlessly.
1086   ErasedInstrs.erase(CopyMI);
1087
1088   // Rewrite all SrcReg operands to DstReg.
1089   // Also update DstReg operands to include DstIdx if it is set.
1090   if (CP.getDstIdx())
1091     updateRegDefsUses(CP.getDstReg(), CP.getDstReg(), CP.getDstIdx());
1092   updateRegDefsUses(CP.getSrcReg(), CP.getDstReg(), CP.getSrcIdx());
1093
1094   // SrcReg is guaranteed to be the register whose live interval that is
1095   // being merged.
1096   LIS->removeInterval(CP.getSrcReg());
1097
1098   // Update regalloc hint.
1099   TRI->UpdateRegAllocHint(CP.getSrcReg(), CP.getDstReg(), *MF);
1100
1101   DEBUG({
1102     dbgs() << "\tJoined. Result = " << PrintReg(CP.getDstReg(), TRI);
1103     if (!CP.isPhys())
1104       dbgs() << LIS->getInterval(CP.getDstReg());
1105      dbgs() << '\n';
1106   });
1107
1108   ++numJoins;
1109   return true;
1110 }
1111
1112 /// Attempt joining with a reserved physreg.
1113 bool RegisterCoalescer::joinReservedPhysReg(CoalescerPair &CP) {
1114   assert(CP.isPhys() && "Must be a physreg copy");
1115   assert(MRI->isReserved(CP.getDstReg()) && "Not a reserved register");
1116   LiveInterval &RHS = LIS->getInterval(CP.getSrcReg());
1117   DEBUG(dbgs() << "\t\tRHS = " << PrintReg(CP.getSrcReg()) << ' ' << RHS
1118                << '\n');
1119
1120   assert(CP.isFlipped() && RHS.containsOneValue() &&
1121          "Invalid join with reserved register");
1122
1123   // Optimization for reserved registers like ESP. We can only merge with a
1124   // reserved physreg if RHS has a single value that is a copy of CP.DstReg().
1125   // The live range of the reserved register will look like a set of dead defs
1126   // - we don't properly track the live range of reserved registers.
1127
1128   // Deny any overlapping intervals.  This depends on all the reserved
1129   // register live ranges to look like dead defs.
1130   for (MCRegUnitIterator UI(CP.getDstReg(), TRI); UI.isValid(); ++UI)
1131     if (RHS.overlaps(LIS->getRegUnit(*UI))) {
1132       DEBUG(dbgs() << "\t\tInterference: " << PrintRegUnit(*UI, TRI) << '\n');
1133       return false;
1134     }
1135
1136   // Skip any value computations, we are not adding new values to the
1137   // reserved register.  Also skip merging the live ranges, the reserved
1138   // register live range doesn't need to be accurate as long as all the
1139   // defs are there.
1140
1141   // Delete the identity copy.
1142   MachineInstr *CopyMI = MRI->getVRegDef(RHS.reg);
1143   LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(CopyMI);
1144   CopyMI->eraseFromParent();
1145
1146   // We don't track kills for reserved registers.
1147   MRI->clearKillFlags(CP.getSrcReg());
1148
1149   return true;
1150 }
1151
1152 //===----------------------------------------------------------------------===//
1153 //                 Interference checking and interval joining
1154 //===----------------------------------------------------------------------===//
1155 //
1156 // In the easiest case, the two live ranges being joined are disjoint, and
1157 // there is no interference to consider. It is quite common, though, to have
1158 // overlapping live ranges, and we need to check if the interference can be
1159 // resolved.
1160 //
1161 // The live range of a single SSA value forms a sub-tree of the dominator tree.
1162 // This means that two SSA values overlap if and only if the def of one value
1163 // is contained in the live range of the other value. As a special case, the
1164 // overlapping values can be defined at the same index.
1165 //
1166 // The interference from an overlapping def can be resolved in these cases:
1167 //
1168 // 1. Coalescable copies. The value is defined by a copy that would become an
1169 //    identity copy after joining SrcReg and DstReg. The copy instruction will
1170 //    be removed, and the value will be merged with the source value.
1171 //
1172 //    There can be several copies back and forth, causing many values to be
1173 //    merged into one. We compute a list of ultimate values in the joined live
1174 //    range as well as a mappings from the old value numbers.
1175 //
1176 // 2. IMPLICIT_DEF. This instruction is only inserted to ensure all PHI
1177 //    predecessors have a live out value. It doesn't cause real interference,
1178 //    and can be merged into the value it overlaps. Like a coalescable copy, it
1179 //    can be erased after joining.
1180 //
1181 // 3. Copy of external value. The overlapping def may be a copy of a value that
1182 //    is already in the other register. This is like a coalescable copy, but
1183 //    the live range of the source register must be trimmed after erasing the
1184 //    copy instruction:
1185 //
1186 //      %src = COPY %ext
1187 //      %dst = COPY %ext  <-- Remove this COPY, trim the live range of %ext.
1188 //
1189 // 4. Clobbering undefined lanes. Vector registers are sometimes built by
1190 //    defining one lane at a time:
1191 //
1192 //      %dst:ssub0<def,read-undef> = FOO
1193 //      %src = BAR
1194 //      %dst:ssub1<def> = COPY %src
1195 //
1196 //    The live range of %src overlaps the %dst value defined by FOO, but
1197 //    merging %src into %dst:ssub1 is only going to clobber the ssub1 lane
1198 //    which was undef anyway.
1199 //
1200 //    The value mapping is more complicated in this case. The final live range
1201 //    will have different value numbers for both FOO and BAR, but there is no
1202 //    simple mapping from old to new values. It may even be necessary to add
1203 //    new PHI values.
1204 //
1205 // 5. Clobbering dead lanes. A def may clobber a lane of a vector register that
1206 //    is live, but never read. This can happen because we don't compute
1207 //    individual live ranges per lane.
1208 //
1209 //      %dst<def> = FOO
1210 //      %src = BAR
1211 //      %dst:ssub1<def> = COPY %src
1212 //
1213 //    This kind of interference is only resolved locally. If the clobbered
1214 //    lane value escapes the block, the join is aborted.
1215
1216 namespace {
1217 /// Track information about values in a single virtual register about to be
1218 /// joined. Objects of this class are always created in pairs - one for each
1219 /// side of the CoalescerPair.
1220 class JoinVals {
1221   LiveInterval &LI;
1222
1223   // Location of this register in the final joined register.
1224   // Either CP.DstIdx or CP.SrcIdx.
1225   unsigned SubIdx;
1226
1227   // Values that will be present in the final live range.
1228   SmallVectorImpl<VNInfo*> &NewVNInfo;
1229
1230   const CoalescerPair &CP;
1231   LiveIntervals *LIS;
1232   SlotIndexes *Indexes;
1233   const TargetRegisterInfo *TRI;
1234
1235   // Value number assignments. Maps value numbers in LI to entries in NewVNInfo.
1236   // This is suitable for passing to LiveInterval::join().
1237   SmallVector<int, 8> Assignments;
1238
1239   // Conflict resolution for overlapping values.
1240   enum ConflictResolution {
1241     // No overlap, simply keep this value.
1242     CR_Keep,
1243
1244     // Merge this value into OtherVNI and erase the defining instruction.
1245     // Used for IMPLICIT_DEF, coalescable copies, and copies from external
1246     // values.
1247     CR_Erase,
1248
1249     // Merge this value into OtherVNI but keep the defining instruction.
1250     // This is for the special case where OtherVNI is defined by the same
1251     // instruction.
1252     CR_Merge,
1253
1254     // Keep this value, and have it replace OtherVNI where possible. This
1255     // complicates value mapping since OtherVNI maps to two different values
1256     // before and after this def.
1257     // Used when clobbering undefined or dead lanes.
1258     CR_Replace,
1259
1260     // Unresolved conflict. Visit later when all values have been mapped.
1261     CR_Unresolved,
1262
1263     // Unresolvable conflict. Abort the join.
1264     CR_Impossible
1265   };
1266
1267   // Per-value info for LI. The lane bit masks are all relative to the final
1268   // joined register, so they can be compared directly between SrcReg and
1269   // DstReg.
1270   struct Val {
1271     ConflictResolution Resolution;
1272
1273     // Lanes written by this def, 0 for unanalyzed values.
1274     unsigned WriteLanes;
1275
1276     // Lanes with defined values in this register. Other lanes are undef and
1277     // safe to clobber.
1278     unsigned ValidLanes;
1279
1280     // Value in LI being redefined by this def.
1281     VNInfo *RedefVNI;
1282
1283     // Value in the other live range that overlaps this def, if any.
1284     VNInfo *OtherVNI;
1285
1286     // Is this value an IMPLICIT_DEF that can be erased?
1287     //
1288     // IMPLICIT_DEF values should only exist at the end of a basic block that
1289     // is a predecessor to a phi-value. These IMPLICIT_DEF instructions can be
1290     // safely erased if they are overlapping a live value in the other live
1291     // interval.
1292     //
1293     // Weird control flow graphs and incomplete PHI handling in
1294     // ProcessImplicitDefs can very rarely create IMPLICIT_DEF values with
1295     // longer live ranges. Such IMPLICIT_DEF values should be treated like
1296     // normal values.
1297     bool ErasableImplicitDef;
1298
1299     // True when the live range of this value will be pruned because of an
1300     // overlapping CR_Replace value in the other live range.
1301     bool Pruned;
1302
1303     // True once Pruned above has been computed.
1304     bool PrunedComputed;
1305
1306     Val() : Resolution(CR_Keep), WriteLanes(0), ValidLanes(0),
1307             RedefVNI(0), OtherVNI(0), ErasableImplicitDef(false),
1308             Pruned(false), PrunedComputed(false) {}
1309
1310     bool isAnalyzed() const { return WriteLanes != 0; }
1311   };
1312
1313   // One entry per value number in LI.
1314   SmallVector<Val, 8> Vals;
1315
1316   unsigned computeWriteLanes(const MachineInstr *DefMI, bool &Redef);
1317   VNInfo *stripCopies(VNInfo *VNI);
1318   ConflictResolution analyzeValue(unsigned ValNo, JoinVals &Other);
1319   void computeAssignment(unsigned ValNo, JoinVals &Other);
1320   bool taintExtent(unsigned, unsigned, JoinVals&,
1321                    SmallVectorImpl<std::pair<SlotIndex, unsigned> >&);
1322   bool usesLanes(MachineInstr *MI, unsigned, unsigned, unsigned);
1323   bool isPrunedValue(unsigned ValNo, JoinVals &Other);
1324
1325 public:
1326   JoinVals(LiveInterval &li, unsigned subIdx,
1327            SmallVectorImpl<VNInfo*> &newVNInfo,
1328            const CoalescerPair &cp,
1329            LiveIntervals *lis,
1330            const TargetRegisterInfo *tri)
1331     : LI(li), SubIdx(subIdx), NewVNInfo(newVNInfo), CP(cp), LIS(lis),
1332       Indexes(LIS->getSlotIndexes()), TRI(tri),
1333       Assignments(LI.getNumValNums(), -1), Vals(LI.getNumValNums())
1334   {}
1335
1336   /// Analyze defs in LI and compute a value mapping in NewVNInfo.
1337   /// Returns false if any conflicts were impossible to resolve.
1338   bool mapValues(JoinVals &Other);
1339
1340   /// Try to resolve conflicts that require all values to be mapped.
1341   /// Returns false if any conflicts were impossible to resolve.
1342   bool resolveConflicts(JoinVals &Other);
1343
1344   /// Prune the live range of values in Other.LI where they would conflict with
1345   /// CR_Replace values in LI. Collect end points for restoring the live range
1346   /// after joining.
1347   void pruneValues(JoinVals &Other, SmallVectorImpl<SlotIndex> &EndPoints);
1348
1349   /// Erase any machine instructions that have been coalesced away.
1350   /// Add erased instructions to ErasedInstrs.
1351   /// Add foreign virtual registers to ShrinkRegs if their live range ended at
1352   /// the erased instrs.
1353   void eraseInstrs(SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> &ErasedInstrs,
1354                    SmallVectorImpl<unsigned> &ShrinkRegs);
1355
1356   /// Get the value assignments suitable for passing to LiveInterval::join.
1357   const int *getAssignments() const { return Assignments.data(); }
1358 };
1359 } // end anonymous namespace
1360
1361 /// Compute the bitmask of lanes actually written by DefMI.
1362 /// Set Redef if there are any partial register definitions that depend on the
1363 /// previous value of the register.
1364 unsigned JoinVals::computeWriteLanes(const MachineInstr *DefMI, bool &Redef) {
1365   unsigned L = 0;
1366   for (ConstMIOperands MO(DefMI); MO.isValid(); ++MO) {
1367     if (!MO->isReg() || MO->getReg() != LI.reg || !MO->isDef())
1368       continue;
1369     L |= TRI->getSubRegIndexLaneMask(
1370            TRI->composeSubRegIndices(SubIdx, MO->getSubReg()));
1371     if (MO->readsReg())
1372       Redef = true;
1373   }
1374   return L;
1375 }
1376
1377 /// Find the ultimate value that VNI was copied from.
1378 VNInfo *JoinVals::stripCopies(VNInfo *VNI) {
1379   while (!VNI->isPHIDef()) {
1380     MachineInstr *MI = Indexes->getInstructionFromIndex(VNI->def);
1381     assert(MI && "No defining instruction");
1382     if (!MI->isFullCopy())
1383       break;
1384     unsigned Reg = MI->getOperand(1).getReg();
1385     if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1386       break;
1387     LiveRangeQuery LRQ(LIS->getInterval(Reg), VNI->def);
1388     if (!LRQ.valueIn())
1389       break;
1390     VNI = LRQ.valueIn();
1391   }
1392   return VNI;
1393 }
1394
1395 /// Analyze ValNo in this live range, and set all fields of Vals[ValNo].
1396 /// Return a conflict resolution when possible, but leave the hard cases as
1397 /// CR_Unresolved.
1398 /// Recursively calls computeAssignment() on this and Other, guaranteeing that
1399 /// both OtherVNI and RedefVNI have been analyzed and mapped before returning.
1400 /// The recursion always goes upwards in the dominator tree, making loops
1401 /// impossible.
1402 JoinVals::ConflictResolution
1403 JoinVals::analyzeValue(unsigned ValNo, JoinVals &Other) {
1404   Val &V = Vals[ValNo];
1405   assert(!V.isAnalyzed() && "Value has already been analyzed!");
1406   VNInfo *VNI = LI.getValNumInfo(ValNo);
1407   if (VNI->isUnused()) {
1408     V.WriteLanes = ~0u;
1409     return CR_Keep;
1410   }
1411
1412   // Get the instruction defining this value, compute the lanes written.
1413   const MachineInstr *DefMI = 0;
1414   if (VNI->isPHIDef()) {
1415     // Conservatively assume that all lanes in a PHI are valid.
1416     V.ValidLanes = V.WriteLanes = TRI->getSubRegIndexLaneMask(SubIdx);
1417   } else {
1418     DefMI = Indexes->getInstructionFromIndex(VNI->def);
1419     bool Redef = false;
1420     V.ValidLanes = V.WriteLanes = computeWriteLanes(DefMI, Redef);
1421
1422     // If this is a read-modify-write instruction, there may be more valid
1423     // lanes than the ones written by this instruction.
1424     // This only covers partial redef operands. DefMI may have normal use
1425     // operands reading the register. They don't contribute valid lanes.
1426     //
1427     // This adds ssub1 to the set of valid lanes in %src:
1428     //
1429     //   %src:ssub1<def> = FOO
1430     //
1431     // This leaves only ssub1 valid, making any other lanes undef:
1432     //
1433     //   %src:ssub1<def,read-undef> = FOO %src:ssub2
1434     //
1435     // The <read-undef> flag on the def operand means that old lane values are
1436     // not important.
1437     if (Redef) {
1438       V.RedefVNI = LiveRangeQuery(LI, VNI->def).valueIn();
1439       assert(V.RedefVNI && "Instruction is reading nonexistent value");
1440       computeAssignment(V.RedefVNI->id, Other);
1441       V.ValidLanes |= Vals[V.RedefVNI->id].ValidLanes;
1442     }
1443
1444     // An IMPLICIT_DEF writes undef values.
1445     if (DefMI->isImplicitDef()) {
1446       // We normally expect IMPLICIT_DEF values to be live only until the end
1447       // of their block. If the value is really live longer and gets pruned in
1448       // another block, this flag is cleared again.
1449       V.ErasableImplicitDef = true;
1450       V.ValidLanes &= ~V.WriteLanes;
1451     }
1452   }
1453
1454   // Find the value in Other that overlaps VNI->def, if any.
1455   LiveRangeQuery OtherLRQ(Other.LI, VNI->def);
1456
1457   // It is possible that both values are defined by the same instruction, or
1458   // the values are PHIs defined in the same block. When that happens, the two
1459   // values should be merged into one, but not into any preceding value.
1460   // The first value defined or visited gets CR_Keep, the other gets CR_Merge.
1461   if (VNInfo *OtherVNI = OtherLRQ.valueDefined()) {
1462     assert(SlotIndex::isSameInstr(VNI->def, OtherVNI->def) && "Broken LRQ");
1463
1464     // One value stays, the other is merged. Keep the earlier one, or the first
1465     // one we see.
1466     if (OtherVNI->def < VNI->def)
1467       Other.computeAssignment(OtherVNI->id, *this);
1468     else if (VNI->def < OtherVNI->def && OtherLRQ.valueIn()) {
1469       // This is an early-clobber def overlapping a live-in value in the other
1470       // register. Not mergeable.
1471       V.OtherVNI = OtherLRQ.valueIn();
1472       return CR_Impossible;
1473     }
1474     V.OtherVNI = OtherVNI;
1475     Val &OtherV = Other.Vals[OtherVNI->id];
1476     // Keep this value, check for conflicts when analyzing OtherVNI.
1477     if (!OtherV.isAnalyzed())
1478       return CR_Keep;
1479     // Both sides have been analyzed now.
1480     // Allow overlapping PHI values. Any real interference would show up in a
1481     // predecessor, the PHI itself can't introduce any conflicts.
1482     if (VNI->isPHIDef())
1483       return CR_Merge;
1484     if (V.ValidLanes & OtherV.ValidLanes)
1485       // Overlapping lanes can't be resolved.
1486       return CR_Impossible;
1487     else
1488       return CR_Merge;
1489   }
1490
1491   // No simultaneous def. Is Other live at the def?
1492   V.OtherVNI = OtherLRQ.valueIn();
1493   if (!V.OtherVNI)
1494     // No overlap, no conflict.
1495     return CR_Keep;
1496
1497   assert(!SlotIndex::isSameInstr(VNI->def, V.OtherVNI->def) && "Broken LRQ");
1498
1499   // We have overlapping values, or possibly a kill of Other.
1500   // Recursively compute assignments up the dominator tree.
1501   Other.computeAssignment(V.OtherVNI->id, *this);
1502   Val &OtherV = Other.Vals[V.OtherVNI->id];
1503
1504   // Check if OtherV is an IMPLICIT_DEF that extends beyond its basic block.
1505   // This shouldn't normally happen, but ProcessImplicitDefs can leave such
1506   // IMPLICIT_DEF instructions behind, and there is nothing wrong with it
1507   // technically.
1508   //
1509   // WHen it happens, treat that IMPLICIT_DEF as a normal value, and don't try
1510   // to erase the IMPLICIT_DEF instruction.
1511   if (OtherV.ErasableImplicitDef && DefMI &&
1512       DefMI->getParent() != Indexes->getMBBFromIndex(V.OtherVNI->def)) {
1513     DEBUG(dbgs() << "IMPLICIT_DEF defined at " << V.OtherVNI->def
1514                  << " extends into BB#" << DefMI->getParent()->getNumber()
1515                  << ", keeping it.\n");
1516     OtherV.ErasableImplicitDef = false;
1517   }
1518
1519   // Allow overlapping PHI values. Any real interference would show up in a
1520   // predecessor, the PHI itself can't introduce any conflicts.
1521   if (VNI->isPHIDef())
1522     return CR_Replace;
1523
1524   // Check for simple erasable conflicts.
1525   if (DefMI->isImplicitDef())
1526     return CR_Erase;
1527
1528   // Include the non-conflict where DefMI is a coalescable copy that kills
1529   // OtherVNI. We still want the copy erased and value numbers merged.
1530   if (CP.isCoalescable(DefMI)) {
1531     // Some of the lanes copied from OtherVNI may be undef, making them undef
1532     // here too.
1533     V.ValidLanes &= ~V.WriteLanes | OtherV.ValidLanes;
1534     return CR_Erase;
1535   }
1536
1537   // This may not be a real conflict if DefMI simply kills Other and defines
1538   // VNI.
1539   if (OtherLRQ.isKill() && OtherLRQ.endPoint() <= VNI->def)
1540     return CR_Keep;
1541
1542   // Handle the case where VNI and OtherVNI can be proven to be identical:
1543   //
1544   //   %other = COPY %ext
1545   //   %this  = COPY %ext <-- Erase this copy
1546   //
1547   if (DefMI->isFullCopy() && !CP.isPartial() &&
1548       stripCopies(VNI) == stripCopies(V.OtherVNI))
1549     return CR_Erase;
1550
1551   // If the lanes written by this instruction were all undef in OtherVNI, it is
1552   // still safe to join the live ranges. This can't be done with a simple value
1553   // mapping, though - OtherVNI will map to multiple values:
1554   //
1555   //   1 %dst:ssub0 = FOO                <-- OtherVNI
1556   //   2 %src = BAR                      <-- VNI
1557   //   3 %dst:ssub1 = COPY %src<kill>    <-- Eliminate this copy.
1558   //   4 BAZ %dst<kill>
1559   //   5 QUUX %src<kill>
1560   //
1561   // Here OtherVNI will map to itself in [1;2), but to VNI in [2;5). CR_Replace
1562   // handles this complex value mapping.
1563   if ((V.WriteLanes & OtherV.ValidLanes) == 0)
1564     return CR_Replace;
1565
1566   // If the other live range is killed by DefMI and the live ranges are still
1567   // overlapping, it must be because we're looking at an early clobber def:
1568   //
1569   //   %dst<def,early-clobber> = ASM %src<kill>
1570   //
1571   // In this case, it is illegal to merge the two live ranges since the early
1572   // clobber def would clobber %src before it was read.
1573   if (OtherLRQ.isKill()) {
1574     // This case where the def doesn't overlap the kill is handled above.
1575     assert(VNI->def.isEarlyClobber() &&
1576            "Only early clobber defs can overlap a kill");
1577     return CR_Impossible;
1578   }
1579
1580   // VNI is clobbering live lanes in OtherVNI, but there is still the
1581   // possibility that no instructions actually read the clobbered lanes.
1582   // If we're clobbering all the lanes in OtherVNI, at least one must be read.
1583   // Otherwise Other.LI wouldn't be live here.
1584   if ((TRI->getSubRegIndexLaneMask(Other.SubIdx) & ~V.WriteLanes) == 0)
1585     return CR_Impossible;
1586
1587   // We need to verify that no instructions are reading the clobbered lanes. To
1588   // save compile time, we'll only check that locally. Don't allow the tainted
1589   // value to escape the basic block.
1590   MachineBasicBlock *MBB = Indexes->getMBBFromIndex(VNI->def);
1591   if (OtherLRQ.endPoint() >= Indexes->getMBBEndIdx(MBB))
1592     return CR_Impossible;
1593
1594   // There are still some things that could go wrong besides clobbered lanes
1595   // being read, for example OtherVNI may be only partially redefined in MBB,
1596   // and some clobbered lanes could escape the block. Save this analysis for
1597   // resolveConflicts() when all values have been mapped. We need to know
1598   // RedefVNI and WriteLanes for any later defs in MBB, and we can't compute
1599   // that now - the recursive analyzeValue() calls must go upwards in the
1600   // dominator tree.
1601   return CR_Unresolved;
1602 }
1603
1604 /// Compute the value assignment for ValNo in LI.
1605 /// This may be called recursively by analyzeValue(), but never for a ValNo on
1606 /// the stack.
1607 void JoinVals::computeAssignment(unsigned ValNo, JoinVals &Other) {
1608   Val &V = Vals[ValNo];
1609   if (V.isAnalyzed()) {
1610     // Recursion should always move up the dominator tree, so ValNo is not
1611     // supposed to reappear before it has been assigned.
1612     assert(Assignments[ValNo] != -1 && "Bad recursion?");
1613     return;
1614   }
1615   switch ((V.Resolution = analyzeValue(ValNo, Other))) {
1616   case CR_Erase:
1617   case CR_Merge:
1618     // Merge this ValNo into OtherVNI.
1619     assert(V.OtherVNI && "OtherVNI not assigned, can't merge.");
1620     assert(Other.Vals[V.OtherVNI->id].isAnalyzed() && "Missing recursion");
1621     Assignments[ValNo] = Other.Assignments[V.OtherVNI->id];
1622     DEBUG(dbgs() << "\t\tmerge " << PrintReg(LI.reg) << ':' << ValNo << '@'
1623                  << LI.getValNumInfo(ValNo)->def << " into "
1624                  << PrintReg(Other.LI.reg) << ':' << V.OtherVNI->id << '@'
1625                  << V.OtherVNI->def << " --> @"
1626                  << NewVNInfo[Assignments[ValNo]]->def << '\n');
1627     break;
1628   case CR_Replace:
1629   case CR_Unresolved:
1630     // The other value is going to be pruned if this join is successful.
1631     assert(V.OtherVNI && "OtherVNI not assigned, can't prune");
1632     Other.Vals[V.OtherVNI->id].Pruned = true;
1633     // Fall through.
1634   default:
1635     // This value number needs to go in the final joined live range.
1636     Assignments[ValNo] = NewVNInfo.size();
1637     NewVNInfo.push_back(LI.getValNumInfo(ValNo));
1638     break;
1639   }
1640 }
1641
1642 bool JoinVals::mapValues(JoinVals &Other) {
1643   for (unsigned i = 0, e = LI.getNumValNums(); i != e; ++i) {
1644     computeAssignment(i, Other);
1645     if (Vals[i].Resolution == CR_Impossible) {
1646       DEBUG(dbgs() << "\t\tinterference at " << PrintReg(LI.reg) << ':' << i
1647                    << '@' << LI.getValNumInfo(i)->def << '\n');
1648       return false;
1649     }
1650   }
1651   return true;
1652 }
1653
1654 /// Assuming ValNo is going to clobber some valid lanes in Other.LI, compute
1655 /// the extent of the tainted lanes in the block.
1656 ///
1657 /// Multiple values in Other.LI can be affected since partial redefinitions can
1658 /// preserve previously tainted lanes.
1659 ///
1660 ///   1 %dst = VLOAD           <-- Define all lanes in %dst
1661 ///   2 %src = FOO             <-- ValNo to be joined with %dst:ssub0
1662 ///   3 %dst:ssub1 = BAR       <-- Partial redef doesn't clear taint in ssub0
1663 ///   4 %dst:ssub0 = COPY %src <-- Conflict resolved, ssub0 wasn't read
1664 ///
1665 /// For each ValNo in Other that is affected, add an (EndIndex, TaintedLanes)
1666 /// entry to TaintedVals.
1667 ///
1668 /// Returns false if the tainted lanes extend beyond the basic block.
1669 bool JoinVals::
1670 taintExtent(unsigned ValNo, unsigned TaintedLanes, JoinVals &Other,
1671             SmallVectorImpl<std::pair<SlotIndex, unsigned> > &TaintExtent) {
1672   VNInfo *VNI = LI.getValNumInfo(ValNo);
1673   MachineBasicBlock *MBB = Indexes->getMBBFromIndex(VNI->def);
1674   SlotIndex MBBEnd = Indexes->getMBBEndIdx(MBB);
1675
1676   // Scan Other.LI from VNI.def to MBBEnd.
1677   LiveInterval::iterator OtherI = Other.LI.find(VNI->def);
1678   assert(OtherI != Other.LI.end() && "No conflict?");
1679   do {
1680     // OtherI is pointing to a tainted value. Abort the join if the tainted
1681     // lanes escape the block.
1682     SlotIndex End = OtherI->end;
1683     if (End >= MBBEnd) {
1684       DEBUG(dbgs() << "\t\ttaints global " << PrintReg(Other.LI.reg) << ':'
1685                    << OtherI->valno->id << '@' << OtherI->start << '\n');
1686       return false;
1687     }
1688     DEBUG(dbgs() << "\t\ttaints local " << PrintReg(Other.LI.reg) << ':'
1689                  << OtherI->valno->id << '@' << OtherI->start
1690                  << " to " << End << '\n');
1691     // A dead def is not a problem.
1692     if (End.isDead())
1693       break;
1694     TaintExtent.push_back(std::make_pair(End, TaintedLanes));
1695
1696     // Check for another def in the MBB.
1697     if (++OtherI == Other.LI.end() || OtherI->start >= MBBEnd)
1698       break;
1699
1700     // Lanes written by the new def are no longer tainted.
1701     const Val &OV = Other.Vals[OtherI->valno->id];
1702     TaintedLanes &= ~OV.WriteLanes;
1703     if (!OV.RedefVNI)
1704       break;
1705   } while (TaintedLanes);
1706   return true;
1707 }
1708
1709 /// Return true if MI uses any of the given Lanes from Reg.
1710 /// This does not include partial redefinitions of Reg.
1711 bool JoinVals::usesLanes(MachineInstr *MI, unsigned Reg, unsigned SubIdx,
1712                          unsigned Lanes) {
1713   if (MI->isDebugValue())
1714     return false;
1715   for (ConstMIOperands MO(MI); MO.isValid(); ++MO) {
1716     if (!MO->isReg() || MO->isDef() || MO->getReg() != Reg)
1717       continue;
1718     if (!MO->readsReg())
1719       continue;
1720     if (Lanes & TRI->getSubRegIndexLaneMask(
1721                   TRI->composeSubRegIndices(SubIdx, MO->getSubReg())))
1722       return true;
1723   }
1724   return false;
1725 }
1726
1727 bool JoinVals::resolveConflicts(JoinVals &Other) {
1728   for (unsigned i = 0, e = LI.getNumValNums(); i != e; ++i) {
1729     Val &V = Vals[i];
1730     assert (V.Resolution != CR_Impossible && "Unresolvable conflict");
1731     if (V.Resolution != CR_Unresolved)
1732       continue;
1733     DEBUG(dbgs() << "\t\tconflict at " << PrintReg(LI.reg) << ':' << i
1734                  << '@' << LI.getValNumInfo(i)->def << '\n');
1735     ++NumLaneConflicts;
1736     assert(V.OtherVNI && "Inconsistent conflict resolution.");
1737     VNInfo *VNI = LI.getValNumInfo(i);
1738     const Val &OtherV = Other.Vals[V.OtherVNI->id];
1739
1740     // VNI is known to clobber some lanes in OtherVNI. If we go ahead with the
1741     // join, those lanes will be tainted with a wrong value. Get the extent of
1742     // the tainted lanes.
1743     unsigned TaintedLanes = V.WriteLanes & OtherV.ValidLanes;
1744     SmallVector<std::pair<SlotIndex, unsigned>, 8> TaintExtent;
1745     if (!taintExtent(i, TaintedLanes, Other, TaintExtent))
1746       // Tainted lanes would extend beyond the basic block.
1747       return false;
1748
1749     assert(!TaintExtent.empty() && "There should be at least one conflict.");
1750
1751     // Now look at the instructions from VNI->def to TaintExtent (inclusive).
1752     MachineBasicBlock *MBB = Indexes->getMBBFromIndex(VNI->def);
1753     MachineBasicBlock::iterator MI = MBB->begin();
1754     if (!VNI->isPHIDef()) {
1755       MI = Indexes->getInstructionFromIndex(VNI->def);
1756       // No need to check the instruction defining VNI for reads.
1757       ++MI;
1758     }
1759     assert(!SlotIndex::isSameInstr(VNI->def, TaintExtent.front().first) &&
1760            "Interference ends on VNI->def. Should have been handled earlier");
1761     MachineInstr *LastMI =
1762       Indexes->getInstructionFromIndex(TaintExtent.front().first);
1763     assert(LastMI && "Range must end at a proper instruction");
1764     unsigned TaintNum = 0;
1765     for(;;) {
1766       assert(MI != MBB->end() && "Bad LastMI");
1767       if (usesLanes(MI, Other.LI.reg, Other.SubIdx, TaintedLanes)) {
1768         DEBUG(dbgs() << "\t\ttainted lanes used by: " << *MI);
1769         return false;
1770       }
1771       // LastMI is the last instruction to use the current value.
1772       if (&*MI == LastMI) {
1773         if (++TaintNum == TaintExtent.size())
1774           break;
1775         LastMI = Indexes->getInstructionFromIndex(TaintExtent[TaintNum].first);
1776         assert(LastMI && "Range must end at a proper instruction");
1777         TaintedLanes = TaintExtent[TaintNum].second;
1778       }
1779       ++MI;
1780     }
1781
1782     // The tainted lanes are unused.
1783     V.Resolution = CR_Replace;
1784     ++NumLaneResolves;
1785   }
1786   return true;
1787 }
1788
1789 // Determine if ValNo is a copy of a value number in LI or Other.LI that will
1790 // be pruned:
1791 //
1792 //   %dst = COPY %src
1793 //   %src = COPY %dst  <-- This value to be pruned.
1794 //   %dst = COPY %src  <-- This value is a copy of a pruned value.
1795 //
1796 bool JoinVals::isPrunedValue(unsigned ValNo, JoinVals &Other) {
1797   Val &V = Vals[ValNo];
1798   if (V.Pruned || V.PrunedComputed)
1799     return V.Pruned;
1800
1801   if (V.Resolution != CR_Erase && V.Resolution != CR_Merge)
1802     return V.Pruned;
1803
1804   // Follow copies up the dominator tree and check if any intermediate value
1805   // has been pruned.
1806   V.PrunedComputed = true;
1807   V.Pruned = Other.isPrunedValue(V.OtherVNI->id, *this);
1808   return V.Pruned;
1809 }
1810
1811 void JoinVals::pruneValues(JoinVals &Other,
1812                            SmallVectorImpl<SlotIndex> &EndPoints) {
1813   for (unsigned i = 0, e = LI.getNumValNums(); i != e; ++i) {
1814     SlotIndex Def = LI.getValNumInfo(i)->def;
1815     switch (Vals[i].Resolution) {
1816     case CR_Keep:
1817       break;
1818     case CR_Replace: {
1819       // This value takes precedence over the value in Other.LI.
1820       LIS->pruneValue(&Other.LI, Def, &EndPoints);
1821       // Check if we're replacing an IMPLICIT_DEF value. The IMPLICIT_DEF
1822       // instructions are only inserted to provide a live-out value for PHI
1823       // predecessors, so the instruction should simply go away once its value
1824       // has been replaced.
1825       Val &OtherV = Other.Vals[Vals[i].OtherVNI->id];
1826       bool EraseImpDef = OtherV.ErasableImplicitDef &&
1827                          OtherV.Resolution == CR_Keep;
1828       if (!Def.isBlock()) {
1829         // Remove <def,read-undef> flags. This def is now a partial redef.
1830         // Also remove <def,dead> flags since the joined live range will
1831         // continue past this instruction.
1832         for (MIOperands MO(Indexes->getInstructionFromIndex(Def));
1833              MO.isValid(); ++MO)
1834           if (MO->isReg() && MO->isDef() && MO->getReg() == LI.reg) {
1835             MO->setIsUndef(EraseImpDef);
1836             MO->setIsDead(false);
1837           }
1838         // This value will reach instructions below, but we need to make sure
1839         // the live range also reaches the instruction at Def.
1840         if (!EraseImpDef)
1841           EndPoints.push_back(Def);
1842       }
1843       DEBUG(dbgs() << "\t\tpruned " << PrintReg(Other.LI.reg) << " at " << Def
1844                    << ": " << Other.LI << '\n');
1845       break;
1846     }
1847     case CR_Erase:
1848     case CR_Merge:
1849       if (isPrunedValue(i, Other)) {
1850         // This value is ultimately a copy of a pruned value in LI or Other.LI.
1851         // We can no longer trust the value mapping computed by
1852         // computeAssignment(), the value that was originally copied could have
1853         // been replaced.
1854         LIS->pruneValue(&LI, Def, &EndPoints);
1855         DEBUG(dbgs() << "\t\tpruned all of " << PrintReg(LI.reg) << " at "
1856                      << Def << ": " << LI << '\n');
1857       }
1858       break;
1859     case CR_Unresolved:
1860     case CR_Impossible:
1861       llvm_unreachable("Unresolved conflicts");
1862     }
1863   }
1864 }
1865
1866 void JoinVals::eraseInstrs(SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> &ErasedInstrs,
1867                            SmallVectorImpl<unsigned> &ShrinkRegs) {
1868   for (unsigned i = 0, e = LI.getNumValNums(); i != e; ++i) {
1869     // Get the def location before markUnused() below invalidates it.
1870     SlotIndex Def = LI.getValNumInfo(i)->def;
1871     switch (Vals[i].Resolution) {
1872     case CR_Keep:
1873       // If an IMPLICIT_DEF value is pruned, it doesn't serve a purpose any
1874       // longer. The IMPLICIT_DEF instructions are only inserted by
1875       // PHIElimination to guarantee that all PHI predecessors have a value.
1876       if (!Vals[i].ErasableImplicitDef || !Vals[i].Pruned)
1877         break;
1878       // Remove value number i from LI. Note that this VNInfo is still present
1879       // in NewVNInfo, so it will appear as an unused value number in the final
1880       // joined interval.
1881       LI.getValNumInfo(i)->markUnused();
1882       LI.removeValNo(LI.getValNumInfo(i));
1883       DEBUG(dbgs() << "\t\tremoved " << i << '@' << Def << ": " << LI << '\n');
1884       // FALL THROUGH.
1885
1886     case CR_Erase: {
1887       MachineInstr *MI = Indexes->getInstructionFromIndex(Def);
1888       assert(MI && "No instruction to erase");
1889       if (MI->isCopy()) {
1890         unsigned Reg = MI->getOperand(1).getReg();
1891         if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
1892             Reg != CP.getSrcReg() && Reg != CP.getDstReg())
1893           ShrinkRegs.push_back(Reg);
1894       }
1895       ErasedInstrs.insert(MI);
1896       DEBUG(dbgs() << "\t\terased:\t" << Def << '\t' << *MI);
1897       LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
1898       MI->eraseFromParent();
1899       break;
1900     }
1901     default:
1902       break;
1903     }
1904   }
1905 }
1906
1907 bool RegisterCoalescer::joinVirtRegs(CoalescerPair &CP) {
1908   SmallVector<VNInfo*, 16> NewVNInfo;
1909   LiveInterval &RHS = LIS->getInterval(CP.getSrcReg());
1910   LiveInterval &LHS = LIS->getInterval(CP.getDstReg());
1911   JoinVals RHSVals(RHS, CP.getSrcIdx(), NewVNInfo, CP, LIS, TRI);
1912   JoinVals LHSVals(LHS, CP.getDstIdx(), NewVNInfo, CP, LIS, TRI);
1913
1914   DEBUG(dbgs() << "\t\tRHS = " << PrintReg(CP.getSrcReg()) << ' ' << RHS
1915                << "\n\t\tLHS = " << PrintReg(CP.getDstReg()) << ' ' << LHS
1916                << '\n');
1917
1918   // First compute NewVNInfo and the simple value mappings.
1919   // Detect impossible conflicts early.
1920   if (!LHSVals.mapValues(RHSVals) || !RHSVals.mapValues(LHSVals))
1921     return false;
1922
1923   // Some conflicts can only be resolved after all values have been mapped.
1924   if (!LHSVals.resolveConflicts(RHSVals) || !RHSVals.resolveConflicts(LHSVals))
1925     return false;
1926
1927   // All clear, the live ranges can be merged.
1928
1929   // The merging algorithm in LiveInterval::join() can't handle conflicting
1930   // value mappings, so we need to remove any live ranges that overlap a
1931   // CR_Replace resolution. Collect a set of end points that can be used to
1932   // restore the live range after joining.
1933   SmallVector<SlotIndex, 8> EndPoints;
1934   LHSVals.pruneValues(RHSVals, EndPoints);
1935   RHSVals.pruneValues(LHSVals, EndPoints);
1936
1937   // Erase COPY and IMPLICIT_DEF instructions. This may cause some external
1938   // registers to require trimming.
1939   SmallVector<unsigned, 8> ShrinkRegs;
1940   LHSVals.eraseInstrs(ErasedInstrs, ShrinkRegs);
1941   RHSVals.eraseInstrs(ErasedInstrs, ShrinkRegs);
1942   while (!ShrinkRegs.empty())
1943     LIS->shrinkToUses(&LIS->getInterval(ShrinkRegs.pop_back_val()));
1944
1945   // Join RHS into LHS.
1946   LHS.join(RHS, LHSVals.getAssignments(), RHSVals.getAssignments(), NewVNInfo,
1947            MRI);
1948
1949   // Kill flags are going to be wrong if the live ranges were overlapping.
1950   // Eventually, we should simply clear all kill flags when computing live
1951   // ranges. They are reinserted after register allocation.
1952   MRI->clearKillFlags(LHS.reg);
1953   MRI->clearKillFlags(RHS.reg);
1954
1955   if (EndPoints.empty())
1956     return true;
1957
1958   // Recompute the parts of the live range we had to remove because of
1959   // CR_Replace conflicts.
1960   DEBUG(dbgs() << "\t\trestoring liveness to " << EndPoints.size()
1961                << " points: " << LHS << '\n');
1962   LIS->extendToIndices(&LHS, EndPoints);
1963   return true;
1964 }
1965
1966 /// joinIntervals - Attempt to join these two intervals.  On failure, this
1967 /// returns false.
1968 bool RegisterCoalescer::joinIntervals(CoalescerPair &CP) {
1969   return CP.isPhys() ? joinReservedPhysReg(CP) : joinVirtRegs(CP);
1970 }
1971
1972 namespace {
1973 // Information concerning MBB coalescing priority.
1974 struct MBBPriorityInfo {
1975   MachineBasicBlock *MBB;
1976   unsigned Depth;
1977   bool IsSplit;
1978
1979   MBBPriorityInfo(MachineBasicBlock *mbb, unsigned depth, bool issplit)
1980     : MBB(mbb), Depth(depth), IsSplit(issplit) {}
1981 };
1982 }
1983
1984 // C-style comparator that sorts first based on the loop depth of the basic
1985 // block (the unsigned), and then on the MBB number.
1986 //
1987 // EnableGlobalCopies assumes that the primary sort key is loop depth.
1988 static int compareMBBPriority(const void *L, const void *R) {
1989   const MBBPriorityInfo *LHS = static_cast<const MBBPriorityInfo*>(L);
1990   const MBBPriorityInfo *RHS = static_cast<const MBBPriorityInfo*>(R);
1991   // Deeper loops first
1992   if (LHS->Depth != RHS->Depth)
1993     return LHS->Depth > RHS->Depth ? -1 : 1;
1994
1995   // Try to unsplit critical edges next.
1996   if (LHS->IsSplit != RHS->IsSplit)
1997     return LHS->IsSplit ? -1 : 1;
1998
1999   // Prefer blocks that are more connected in the CFG. This takes care of
2000   // the most difficult copies first while intervals are short.
2001   unsigned cl = LHS->MBB->pred_size() + LHS->MBB->succ_size();
2002   unsigned cr = RHS->MBB->pred_size() + RHS->MBB->succ_size();
2003   if (cl != cr)
2004     return cl > cr ? -1 : 1;
2005
2006   // As a last resort, sort by block number.
2007   return LHS->MBB->getNumber() < RHS->MBB->getNumber() ? -1 : 1;
2008 }
2009
2010 /// \returns true if the given copy uses or defines a local live range.
2011 static bool isLocalCopy(MachineInstr *Copy, const LiveIntervals *LIS) {
2012   if (!Copy->isCopy())
2013     return false;
2014
2015   unsigned SrcReg = Copy->getOperand(1).getReg();
2016   unsigned DstReg = Copy->getOperand(0).getReg();
2017   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg)
2018       || TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg))
2019     return false;
2020
2021   return LIS->intervalIsInOneMBB(LIS->getInterval(SrcReg))
2022     || LIS->intervalIsInOneMBB(LIS->getInterval(DstReg));
2023 }
2024
2025 // Try joining WorkList copies starting from index From.
2026 // Null out any successful joins.
2027 bool RegisterCoalescer::
2028 copyCoalesceWorkList(MutableArrayRef<MachineInstr*> CurrList) {
2029   bool Progress = false;
2030   for (unsigned i = 0, e = CurrList.size(); i != e; ++i) {
2031     if (!CurrList[i])
2032       continue;
2033     // Skip instruction pointers that have already been erased, for example by
2034     // dead code elimination.
2035     if (ErasedInstrs.erase(CurrList[i])) {
2036       CurrList[i] = 0;
2037       continue;
2038     }
2039     bool Again = false;
2040     bool Success = joinCopy(CurrList[i], Again);
2041     Progress |= Success;
2042     if (Success || !Again)
2043       CurrList[i] = 0;
2044   }
2045   return Progress;
2046 }
2047
2048 void
2049 RegisterCoalescer::copyCoalesceInMBB(MachineBasicBlock *MBB) {
2050   DEBUG(dbgs() << MBB->getName() << ":\n");
2051
2052   // Collect all copy-like instructions in MBB. Don't start coalescing anything
2053   // yet, it might invalidate the iterator.
2054   const unsigned PrevSize = WorkList.size();
2055   if (JoinGlobalCopies) {
2056     // Coalesce copies bottom-up to coalesce local defs before local uses. They
2057     // are not inherently easier to resolve, but slightly preferable until we
2058     // have local live range splitting. In particular this is required by
2059     // cmp+jmp macro fusion.
2060     for (MachineBasicBlock::reverse_iterator
2061            MII = MBB->rbegin(), E = MBB->rend(); MII != E; ++MII) {
2062       if (!MII->isCopyLike())
2063         continue;
2064       if (isLocalCopy(&(*MII), LIS))
2065         LocalWorkList.push_back(&(*MII));
2066       else
2067         WorkList.push_back(&(*MII));
2068     }
2069   }
2070   else {
2071      for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin(), E = MBB->end();
2072           MII != E; ++MII)
2073        if (MII->isCopyLike())
2074          WorkList.push_back(MII);
2075   }
2076   // Try coalescing the collected copies immediately, and remove the nulls.
2077   // This prevents the WorkList from getting too large since most copies are
2078   // joinable on the first attempt.
2079   MutableArrayRef<MachineInstr*>
2080     CurrList(WorkList.begin() + PrevSize, WorkList.end());
2081   if (copyCoalesceWorkList(CurrList))
2082     WorkList.erase(std::remove(WorkList.begin() + PrevSize, WorkList.end(),
2083                                (MachineInstr*)0), WorkList.end());
2084 }
2085
2086 void RegisterCoalescer::coalesceLocals() {
2087   copyCoalesceWorkList(LocalWorkList);
2088   for (unsigned j = 0, je = LocalWorkList.size(); j != je; ++j) {
2089     if (LocalWorkList[j])
2090       WorkList.push_back(LocalWorkList[j]);
2091   }
2092   LocalWorkList.clear();
2093 }
2094
2095 void RegisterCoalescer::joinAllIntervals() {
2096   DEBUG(dbgs() << "********** JOINING INTERVALS ***********\n");
2097   assert(WorkList.empty() && LocalWorkList.empty() && "Old data still around.");
2098
2099   std::vector<MBBPriorityInfo> MBBs;
2100   MBBs.reserve(MF->size());
2101   for (MachineFunction::iterator I = MF->begin(), E = MF->end();I != E;++I){
2102     MachineBasicBlock *MBB = I;
2103     MBBs.push_back(MBBPriorityInfo(MBB, Loops->getLoopDepth(MBB),
2104                                    JoinSplitEdges && isSplitEdge(MBB)));
2105   }
2106   array_pod_sort(MBBs.begin(), MBBs.end(), compareMBBPriority);
2107
2108   // Coalesce intervals in MBB priority order.
2109   unsigned CurrDepth = UINT_MAX;
2110   for (unsigned i = 0, e = MBBs.size(); i != e; ++i) {
2111     // Try coalescing the collected local copies for deeper loops.
2112     if (JoinGlobalCopies && MBBs[i].Depth < CurrDepth) {
2113       coalesceLocals();
2114       CurrDepth = MBBs[i].Depth;
2115     }
2116     copyCoalesceInMBB(MBBs[i].MBB);
2117   }
2118   coalesceLocals();
2119
2120   // Joining intervals can allow other intervals to be joined.  Iteratively join
2121   // until we make no progress.
2122   while (copyCoalesceWorkList(WorkList))
2123     /* empty */ ;
2124 }
2125
2126 void RegisterCoalescer::releaseMemory() {
2127   ErasedInstrs.clear();
2128   WorkList.clear();
2129   DeadDefs.clear();
2130   InflateRegs.clear();
2131 }
2132
2133 bool RegisterCoalescer::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
2134   MF = &fn;
2135   MRI = &fn.getRegInfo();
2136   TM = &fn.getTarget();
2137   TRI = TM->getRegisterInfo();
2138   TII = TM->getInstrInfo();
2139   LIS = &getAnalysis<LiveIntervals>();
2140   AA = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
2141   Loops = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
2142
2143   const TargetSubtargetInfo &ST = TM->getSubtarget<TargetSubtargetInfo>();
2144   if (EnableGlobalCopies == cl::BOU_UNSET)
2145     JoinGlobalCopies = ST.enableMachineScheduler();
2146   else
2147     JoinGlobalCopies = (EnableGlobalCopies == cl::BOU_TRUE);
2148
2149   // The MachineScheduler does not currently require JoinSplitEdges. This will
2150   // either be enabled unconditionally or replaced by a more general live range
2151   // splitting optimization.
2152   JoinSplitEdges = EnableJoinSplits;
2153
2154   DEBUG(dbgs() << "********** SIMPLE REGISTER COALESCING **********\n"
2155                << "********** Function: " << MF->getName() << '\n');
2156
2157   if (VerifyCoalescing)
2158     MF->verify(this, "Before register coalescing");
2159
2160   RegClassInfo.runOnMachineFunction(fn);
2161
2162   // Join (coalesce) intervals if requested.
2163   if (EnableJoining)
2164     joinAllIntervals();
2165
2166   // After deleting a lot of copies, register classes may be less constrained.
2167   // Removing sub-register operands may allow GR32_ABCD -> GR32 and DPR_VFP2 ->
2168   // DPR inflation.
2169   array_pod_sort(InflateRegs.begin(), InflateRegs.end());
2170   InflateRegs.erase(std::unique(InflateRegs.begin(), InflateRegs.end()),
2171                     InflateRegs.end());
2172   DEBUG(dbgs() << "Trying to inflate " << InflateRegs.size() << " regs.\n");
2173   for (unsigned i = 0, e = InflateRegs.size(); i != e; ++i) {
2174     unsigned Reg = InflateRegs[i];
2175     if (MRI->reg_nodbg_empty(Reg))
2176       continue;
2177     if (MRI->recomputeRegClass(Reg, *TM)) {
2178       DEBUG(dbgs() << PrintReg(Reg) << " inflated to "
2179                    << MRI->getRegClass(Reg)->getName() << '\n');
2180       ++NumInflated;
2181     }
2182   }
2183
2184   DEBUG(dump());
2185   if (VerifyCoalescing)
2186     MF->verify(this, "After register coalescing");
2187   return true;
2188 }
2189
2190 /// print - Implement the dump method.
2191 void RegisterCoalescer::print(raw_ostream &O, const Module* m) const {
2192    LIS->print(O, m);
2193 }