lib/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.cpp

   1 //===-- LiveIntervals.cpp - Live Interval Analysis ------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the LiveInterval analysis pass which is used
  11 // by the Linear Scan Register allocator. This pass linearizes the
  12 // basic blocks of the function in DFS order and uses the
  13 // LiveVariables pass to conservatively compute live intervals for
  14 // each virtual and physical register.
  15 //
  16 //===----------------------------------------------------------------------===//
  17
  18 #define DEBUG_TYPE "liveintervals"
  19 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervals.h"
  20 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
  26 #include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
  27 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  29 #include "llvm/Support/CFG.h"
  30 #include "Support/CommandLine.h"
  31 #include "Support/Debug.h"
  32 #include "Support/Statistic.h"
  33 #include "Support/STLExtras.h"
  34 #include <cmath>
  35 #include <iostream>
  36 #include <limits>
  37
  38 using namespace llvm;
  39
  40 namespace {
  41     RegisterAnalysis<LiveIntervals> X("liveintervals",
  42                                       "Live Interval Analysis");
  43
  44     Statistic<> numIntervals("liveintervals", "Number of intervals");
  45     Statistic<> numJoined   ("liveintervals", "Number of intervals after "
  46                              "coalescing");
  47     Statistic<> numJoins    ("liveintervals", "Number of interval joins "
  48                              "performed");
  49     Statistic<> numPeep     ("liveintervals", "Number of identity moves "
  50                              "eliminated after coalescing");
  51     Statistic<> numFolded   ("liveintervals", "Number of register operands "
  52                              "folded");
  53     cl::opt<bool>
  54     join("join-liveintervals",
  55          cl::desc("Join compatible live intervals"),
  56          cl::init(true));
  57 };
  58
  59 void LiveIntervals::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const
  60 {
  61     AU.addPreserved<LiveVariables>();
  62     AU.addRequired<LiveVariables>();
  63     AU.addPreservedID(PHIEliminationID);
  64     AU.addRequiredID(PHIEliminationID);
  65     AU.addRequiredID(TwoAddressInstructionPassID);
  66     AU.addRequired<LoopInfo>();
  67     MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
  68 }
  69
  70 void LiveIntervals::releaseMemory()
  71 {
  72     mbbi2mbbMap_.clear();
  73     mi2iMap_.clear();
  74     i2miMap_.clear();
  75     r2iMap_.clear();
  76     r2rMap_.clear();
  77     intervals_.clear();
  78 }
  79
  80
  81 /// runOnMachineFunction - Register allocate the whole function
  82 ///
  83 bool LiveIntervals::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
  84     mf_ = &fn;
  85     tm_ = &fn.getTarget();
  86     mri_ = tm_->getRegisterInfo();
  87     lv_ = &getAnalysis<LiveVariables>();
  88
  89     // number MachineInstrs
  90     unsigned miIndex = 0;
  91     for (MachineFunction::iterator mbb = mf_->begin(), mbbEnd = mf_->end();
  92          mbb != mbbEnd; ++mbb) {
  93         const std::pair<MachineBasicBlock*, unsigned>& entry =
  94             lv_->getMachineBasicBlockInfo(mbb);
  95         bool inserted = mbbi2mbbMap_.insert(std::make_pair(entry.second,
  96                                                            entry.first)).second;
  97         assert(inserted && "multiple index -> MachineBasicBlock");
  98
  99         for (MachineBasicBlock::iterator mi = mbb->begin(), miEnd = mbb->end();
 100              mi != miEnd; ++mi) {
 101             inserted = mi2iMap_.insert(std::make_pair(mi, miIndex)).second;
 102             assert(inserted && "multiple MachineInstr -> index mappings");
 103             i2miMap_.push_back(mi);
 104             miIndex += InstrSlots::NUM;
 105         }
 106     }
 107
 108     computeIntervals();
 109
 110     numIntervals += intervals_.size();
 111
 112     // join intervals if requested
 113     if (join) joinIntervals();
 114
 115     // perform a final pass over the instructions and compute spill
 116     // weights, coalesce virtual registers and remove identity moves
 117     const LoopInfo& loopInfo = getAnalysis<LoopInfo>();
 118     const TargetInstrInfo& tii = tm_->getInstrInfo();
 119
 120     for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
 121          mbbi != mbbe; ++mbbi) {
 122         MachineBasicBlock* mbb = mbbi;
 123         unsigned loopDepth = loopInfo.getLoopDepth(mbb->getBasicBlock());
 124
 125         for (MachineBasicBlock::iterator mii = mbb->begin(), mie = mbb->end();
 126              mii != mie; ) {
 127             for (unsigned i = 0; i < mii->getNumOperands(); ++i) {
 128                 const MachineOperand& mop = mii->getOperand(i);
 129                 if (mop.isRegister()) {
 130                     // replace register with representative register
 131                     unsigned reg = rep(mop.getReg());
 132                     mii->SetMachineOperandReg(i, reg);
 133
 134                     if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(reg)) {
 135                         Reg2IntervalMap::iterator r2iit = r2iMap_.find(reg);
 136                         assert(r2iit != r2iMap_.end());
 137                         r2iit->second->weight += pow(10.0F, loopDepth);
 138                     }
 139                 }
 140             }
 141
 142             // if the move is now an identity move delete it
 143             unsigned srcReg, dstReg;
 144             if (tii.isMoveInstr(*mii, srcReg, dstReg) && srcReg == dstReg) {
 145                 // remove index -> MachineInstr and
 146                 // MachineInstr -> index mappings
 147                 Mi2IndexMap::iterator mi2i = mi2iMap_.find(mii);
 148                 if (mi2i != mi2iMap_.end()) {
 149                     i2miMap_[mi2i->second/InstrSlots::NUM] = 0;
 150                     mi2iMap_.erase(mi2i);
 151                 }
 152                 mii = mbbi->erase(mii);
 153                 ++numPeep;
 154             }
 155             else
 156                 ++mii;
 157         }
 158     }
 159
 160     intervals_.sort(StartPointComp());
 161     DEBUG(std::cerr << "********** INTERVALS **********\n");
 162     DEBUG(std::copy(intervals_.begin(), intervals_.end(),
 163                     std::ostream_iterator<Interval>(std::cerr, "\n")));
 164     DEBUG(std::cerr << "********** MACHINEINSTRS **********\n");
 165     DEBUG(
 166         for (unsigned i = 0; i != i2miMap_.size(); ++i) {
 167             if (const MachineInstr* mi = i2miMap_[i]) {
 168                 std:: cerr << i * InstrSlots::NUM << '\t';
 169                 mi->print(std::cerr, *tm_);
 170             }
 171         });
 172
 173     return true;
 174 }
 175
 176 void LiveIntervals::updateSpilledInterval(Interval& li, int slot)
 177 {
 178     assert(li.weight != std::numeric_limits<float>::infinity() &&
 179            "attempt to spill already spilled interval!");
 180     Interval::Ranges oldRanges;
 181     swap(oldRanges, li.ranges);
 182
 183     DEBUG(std::cerr << "\t\t\t\tupdating interval: " << li);
 184
 185     for (Interval::Ranges::iterator i = oldRanges.begin(), e = oldRanges.end();
 186          i != e; ++i) {
 187         unsigned index = getBaseIndex(i->first);
 188         unsigned end = getBaseIndex(i->second-1) + InstrSlots::NUM;
 189         for (; index < end; index += InstrSlots::NUM) {
 190             // skip deleted instructions
 191             while (!getInstructionFromIndex(index)) index += InstrSlots::NUM;
 192             MachineBasicBlock::iterator mi = getInstructionFromIndex(index);
 193
 194             for (unsigned i = 0; i < mi->getNumOperands(); ++i) {
 195                 MachineOperand& mop = mi->getOperand(i);
 196                 if (mop.isRegister() && mop.getReg() == li.reg) {
 197                     // This is tricky. We need to add information in
 198                     // the interval about the spill code so we have to
 199                     // use our extra load/store slots.
 200                     //
 201                     // If we have a use we are going to have a load so
 202                     // we start the interval from the load slot
 203                     // onwards. Otherwise we start from the def slot.
 204                     unsigned start = (mop.isUse() ?
 205                                       getLoadIndex(index) :
 206                                       getDefIndex(index));
 207                     // If we have a def we are going to have a store
 208                     // right after it so we end the interval after the
 209                     // use of the next instruction. Otherwise we end
 210                     // after the use of this instruction.
 211                     unsigned end = 1 + (mop.isDef() ?
 212                                         getUseIndex(index+InstrSlots::NUM) :
 213                                         getUseIndex(index));
 214                     li.addRange(start, end);
 215                 }
 216             }
 217         }
 218     }
 219     // the new spill weight is now infinity as it cannot be spilled again
 220     li.weight = std::numeric_limits<float>::infinity();
 221     DEBUG(std::cerr << '\n');
 222 }
 223
 224 void LiveIntervals::printRegName(unsigned reg) const
 225 {
 226     if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg))
 227         std::cerr << mri_->getName(reg);
 228     else
 229         std::cerr << "%reg" << reg;
 230 }
 231
 232 void LiveIntervals::handleVirtualRegisterDef(MachineBasicBlock* mbb,
 233                                              MachineBasicBlock::iterator mi,
 234                                              unsigned reg)
 235 {
 236     DEBUG(std::cerr << "\t\tregister: "; printRegName(reg));
 237     LiveVariables::VarInfo& vi = lv_->getVarInfo(reg);
 238
 239     Interval* interval = 0;
 240     Reg2IntervalMap::iterator r2iit = r2iMap_.lower_bound(reg);
 241     if (r2iit == r2iMap_.end() || r2iit->first != reg) {
 242         // add new interval
 243         intervals_.push_back(Interval(reg));
 244         // update interval index for this register
 245         r2iMap_.insert(r2iit, std::make_pair(reg, --intervals_.end()));
 246         interval = &intervals_.back();
 247
 248         // iterate over all of the blocks that the variable is
 249         // completely live in, adding them to the live
 250         // interval. obviously we only need to do this once.
 251         for (unsigned i = 0, e = vi.AliveBlocks.size(); i != e; ++i) {
 252             if (vi.AliveBlocks[i]) {
 253                 MachineBasicBlock* mbb = lv_->getIndexMachineBasicBlock(i);
 254                 if (!mbb->empty()) {
 255                     interval->addRange(
 256                         getInstructionIndex(&mbb->front()),
 257                         getInstructionIndex(&mbb->back()) + InstrSlots::NUM);
 258                 }
 259             }
 260         }
 261     }
 262     else {
 263         interval = &*r2iit->second;
 264     }
 265
 266     unsigned baseIndex = getInstructionIndex(mi);
 267
 268     bool killedInDefiningBasicBlock = false;
 269     for (int i = 0, e = vi.Kills.size(); i != e; ++i) {
 270         MachineBasicBlock* killerBlock = vi.Kills[i].first;
 271         MachineInstr* killerInstr = vi.Kills[i].second;
 272         unsigned start = (mbb == killerBlock ?
 273                           getDefIndex(baseIndex) :
 274                           getInstructionIndex(&killerBlock->front()));
 275         unsigned end = (killerInstr == mi ?
 276                          // dead
 277                         start + 1 :
 278                         // killed
 279                         getUseIndex(getInstructionIndex(killerInstr))+1);
 280         // we do not want to add invalid ranges. these can happen when
 281         // a variable has its latest use and is redefined later on in
 282         // the same basic block (common with variables introduced by
 283         // PHI elimination)
 284         if (start < end) {
 285             killedInDefiningBasicBlock |= mbb == killerBlock;
 286             interval->addRange(start, end);
 287         }
 288     }
 289
 290     if (!killedInDefiningBasicBlock) {
 291         unsigned end = getInstructionIndex(&mbb->back()) + InstrSlots::NUM;
 292         interval->addRange(getDefIndex(baseIndex), end);
 293     }
 294     DEBUG(std::cerr << '\n');
 295 }
 296
 297 void LiveIntervals::handlePhysicalRegisterDef(MachineBasicBlock* mbb,
 298                                               MachineBasicBlock::iterator mi,
 299                                               unsigned reg)
 300 {
 301     DEBUG(std::cerr << "\t\tregister: "; printRegName(reg));
 302     typedef LiveVariables::killed_iterator KillIter;
 303
 304     MachineBasicBlock::iterator e = mbb->end();
 305     unsigned baseIndex = getInstructionIndex(mi);
 306     unsigned start = getDefIndex(baseIndex);
 307     unsigned end = start;
 308
 309     // a variable can be dead by the instruction defining it
 310     for (KillIter ki = lv_->dead_begin(mi), ke = lv_->dead_end(mi);
 311          ki != ke; ++ki) {
 312         if (reg == ki->second) {
 313             DEBUG(std::cerr << " dead");
 314             end = getDefIndex(start) + 1;
 315             goto exit;
 316         }
 317     }
 318
 319     // a variable can only be killed by subsequent instructions
 320     do {
 321         ++mi;
 322         baseIndex += InstrSlots::NUM;
 323         for (KillIter ki = lv_->killed_begin(mi), ke = lv_->killed_end(mi);
 324              ki != ke; ++ki) {
 325             if (reg == ki->second) {
 326                 DEBUG(std::cerr << " killed");
 327                 end = getUseIndex(baseIndex) + 1;
 328                 goto exit;
 329             }
 330         }
 331     } while (mi != e);
 332
 333 exit:
 334     assert(start < end && "did not find end of interval?");
 335
 336     Reg2IntervalMap::iterator r2iit = r2iMap_.lower_bound(reg);
 337     if (r2iit != r2iMap_.end() && r2iit->first == reg) {
 338         r2iit->second->addRange(start, end);
 339     }
 340     else {
 341         intervals_.push_back(Interval(reg));
 342         // update interval index for this register
 343         r2iMap_.insert(r2iit, std::make_pair(reg, --intervals_.end()));
 344         intervals_.back().addRange(start, end);
 345     }
 346     DEBUG(std::cerr << '\n');
 347 }
 348
 349 void LiveIntervals::handleRegisterDef(MachineBasicBlock* mbb,
 350                                       MachineBasicBlock::iterator mi,
 351                                       unsigned reg)
 352 {
 353     if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg)) {
 354         if (lv_->getAllocatablePhysicalRegisters()[reg]) {
 355             handlePhysicalRegisterDef(mbb, mi, reg);
 356             for (const unsigned* as = mri_->getAliasSet(reg); *as; ++as)
 357                 handlePhysicalRegisterDef(mbb, mi, *as);
 358         }
 359     }
 360     else {
 361         handleVirtualRegisterDef(mbb, mi, reg);
 362     }
 363 }
 364
 365 unsigned LiveIntervals::getInstructionIndex(MachineInstr* instr) const
 366 {
 367     Mi2IndexMap::const_iterator it = mi2iMap_.find(instr);
 368     return (it == mi2iMap_.end() ?
 369             std::numeric_limits<unsigned>::max() :
 370             it->second);
 371 }
 372
 373 MachineInstr* LiveIntervals::getInstructionFromIndex(unsigned index) const
 374 {
 375     index /= InstrSlots::NUM; // convert index to vector index
 376     assert(index < i2miMap_.size() &&
 377            "index does not correspond to an instruction");
 378     return i2miMap_[index];
 379 }
 380
 381 /// computeIntervals - computes the live intervals for virtual
 382 /// registers. for some ordering of the machine instructions [1,N] a
 383 /// live interval is an interval [i, j) where 1 <= i <= j < N for
 384 /// which a variable is live
 385 void LiveIntervals::computeIntervals()
 386 {
 387     DEBUG(std::cerr << "********** COMPUTING LIVE INTERVALS **********\n");
 388     DEBUG(std::cerr << "********** Function: "
 389           << mf_->getFunction()->getName() << '\n');
 390
 391     for (MbbIndex2MbbMap::iterator
 392              it = mbbi2mbbMap_.begin(), itEnd = mbbi2mbbMap_.end();
 393          it != itEnd; ++it) {
 394         MachineBasicBlock* mbb = it->second;
 395         DEBUG(std::cerr << mbb->getBasicBlock()->getName() << ":\n");
 396
 397         for (MachineBasicBlock::iterator mi = mbb->begin(), miEnd = mbb->end();
 398              mi != miEnd; ++mi) {
 399             const TargetInstrDescriptor& tid =
 400                 tm_->getInstrInfo().get(mi->getOpcode());
 401             DEBUG(std::cerr << getInstructionIndex(mi) << "\t";
 402                   mi->print(std::cerr, *tm_));
 403
 404             // handle implicit defs
 405             for (const unsigned* id = tid.ImplicitDefs; *id; ++id)
 406                 handleRegisterDef(mbb, mi, *id);
 407
 408             // handle explicit defs
 409             for (int i = mi->getNumOperands() - 1; i >= 0; --i) {
 410                 MachineOperand& mop = mi->getOperand(i);
 411                 // handle register defs - build intervals
 412                 if (mop.isRegister() && mop.isDef())
 413                     handleRegisterDef(mbb, mi, mop.getReg());
 414             }
 415         }
 416     }
 417 }
 418
 419 unsigned LiveIntervals::rep(unsigned reg)
 420 {
 421     Reg2RegMap::iterator it = r2rMap_.find(reg);
 422     if (it != r2rMap_.end())
 423         return it->second = rep(it->second);
 424     return reg;
 425 }
 426
 427 void LiveIntervals::joinIntervals()
 428 {
 429     DEBUG(std::cerr << "********** JOINING INTERVALS ***********\n");
 430
 431     const TargetInstrInfo& tii = tm_->getInstrInfo();
 432
 433     for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
 434          mbbi != mbbe; ++mbbi) {
 435         MachineBasicBlock* mbb = mbbi;
 436         DEBUG(std::cerr << mbb->getBasicBlock()->getName() << ":\n");
 437
 438         for (MachineBasicBlock::iterator mi = mbb->begin(), mie = mbb->end();
 439              mi != mie; ++mi) {
 440             const TargetInstrDescriptor& tid =
 441                 tm_->getInstrInfo().get(mi->getOpcode());
 442             DEBUG(std::cerr << getInstructionIndex(mi) << '\t';
 443                   mi->print(std::cerr, *tm_););
 444
 445             // we only join virtual registers with allocatable
 446             // physical registers since we do not have liveness information
 447             // on not allocatable physical registers
 448             unsigned regA, regB;
 449             if (tii.isMoveInstr(*mi, regA, regB) &&
 450                 (MRegisterInfo::isVirtualRegister(regA) ||
 451                  lv_->getAllocatablePhysicalRegisters()[regA]) &&
 452                 (MRegisterInfo::isVirtualRegister(regB) ||
 453                  lv_->getAllocatablePhysicalRegisters()[regB])) {
 454
 455                 // get representative registers
 456                 regA = rep(regA);
 457                 regB = rep(regB);
 458
 459                 // if they are already joined we continue
 460                 if (regA == regB)
 461                     continue;
 462
 463                 Reg2IntervalMap::iterator r2iA = r2iMap_.find(regA);
 464                 assert(r2iA != r2iMap_.end());
 465                 Reg2IntervalMap::iterator r2iB = r2iMap_.find(regB);
 466                 assert(r2iB != r2iMap_.end());
 467
 468                 Intervals::iterator intA = r2iA->second;
 469                 Intervals::iterator intB = r2iB->second;
 470
 471                 // both A and B are virtual registers
 472                 if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(intA->reg) &&
 473                     MRegisterInfo::isVirtualRegister(intB->reg)) {
 474
 475                     const TargetRegisterClass *rcA, *rcB;
 476                     rcA = mf_->getSSARegMap()->getRegClass(intA->reg);
 477                     rcB = mf_->getSSARegMap()->getRegClass(intB->reg);
 478                     assert(rcA == rcB && "registers must be of the same class");
 479
 480                     // if their intervals do not overlap we join them
 481                     if (!intB->overlaps(*intA)) {
 482                         intA->join(*intB);
 483                         r2iB->second = r2iA->second;
 484                         r2rMap_.insert(std::make_pair(intB->reg, intA->reg));
 485                         intervals_.erase(intB);
 486                         ++numJoined;
 487                     }
 488                 }
 489                 else if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(intA->reg) ^
 490                          MRegisterInfo::isPhysicalRegister(intB->reg)) {
 491                     if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(intB->reg)) {
 492                         std::swap(regA, regB);
 493                         std::swap(intA, intB);
 494                         std::swap(r2iA, r2iB);
 495                     }
 496
 497                     assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(intA->reg) &&
 498                            MRegisterInfo::isVirtualRegister(intB->reg) &&
 499                            "A must be physical and B must be virtual");
 500
 501                     if (!intA->overlaps(*intB) &&
 502                          !overlapsAliases(*intA, *intB)) {
 503                         intA->join(*intB);
 504                         r2iB->second = r2iA->second;
 505                         r2rMap_.insert(std::make_pair(intB->reg, intA->reg));
 506                         intervals_.erase(intB);
 507                         ++numJoined;
 508                     }
 509                 }
 510             }
 511         }
 512     }
 513 }
 514
 515 bool LiveIntervals::overlapsAliases(const Interval& lhs,
 516                                     const Interval& rhs) const
 517 {
 518     assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(lhs.reg) &&
 519            "first interval must describe a physical register");
 520
 521     for (const unsigned* as = mri_->getAliasSet(lhs.reg); *as; ++as) {
 522         Reg2IntervalMap::const_iterator r2i = r2iMap_.find(*as);
 523         assert(r2i != r2iMap_.end() && "alias does not have interval?");
 524         if (rhs.overlaps(*r2i->second))
 525             return true;
 526     }
 527
 528     return false;
 529 }
 530
 531 LiveIntervals::Interval::Interval(unsigned r)
 532     : reg(r),
 533       weight((MRegisterInfo::isPhysicalRegister(r) ?
 534               std::numeric_limits<float>::infinity() : 0.0F))
 535 {
 536
 537 }
 538
 539 bool LiveIntervals::Interval::spilled() const
 540 {
 541     return (weight == std::numeric_limits<float>::infinity() &&
 542             MRegisterInfo::isVirtualRegister(reg));
 543 }
 544
 545 // An example for liveAt():
 546 //
 547 // this = [1,4), liveAt(0) will return false. The instruction defining
 548 // this spans slots [0,3]. The interval belongs to an spilled
 549 // definition of the variable it represents. This is because slot 1 is
 550 // used (def slot) and spans up to slot 3 (store slot).
 551 //
 552 bool LiveIntervals::Interval::liveAt(unsigned index) const
 553 {
 554     Range dummy(index, index+1);
 555     Ranges::const_iterator r = std::upper_bound(ranges.begin(),
 556                                                 ranges.end(),
 557                                                 dummy);
 558     if (r == ranges.begin())
 559         return false;
 560
 561     --r;
 562     return index >= r->first && index < r->second;
 563 }
 564
 565 // An example for overlaps():
 566 //
 567 // 0: A = ...
 568 // 4: B = ...
 569 // 8: C = A + B ;; last use of A
 570 //
 571 // The live intervals should look like:
 572 //
 573 // A = [3, 11)
 574 // B = [7, x)
 575 // C = [11, y)
 576 //
 577 // A->overlaps(C) should return false since we want to be able to join
 578 // A and C.
 579 bool LiveIntervals::Interval::overlaps(const Interval& other) const
 580 {
 581     Ranges::const_iterator i = ranges.begin();
 582     Ranges::const_iterator ie = ranges.end();
 583     Ranges::const_iterator j = other.ranges.begin();
 584     Ranges::const_iterator je = other.ranges.end();
 585     if (i->first < j->first) {
 586         i = std::upper_bound(i, ie, *j);
 587         if (i != ranges.begin()) --i;
 588     }
 589     else if (j->first < i->first) {
 590         j = std::upper_bound(j, je, *i);
 591         if (j != other.ranges.begin()) --j;
 592     }
 593
 594     while (i != ie && j != je) {
 595         if (i->first == j->first) {
 596             return true;
 597         }
 598         else {
 599             if (i->first > j->first) {
 600                 swap(i, j);
 601                 swap(ie, je);
 602             }
 603             assert(i->first < j->first);
 604
 605             if (i->second > j->first) {
 606                 return true;
 607             }
 608             else {
 609                 ++i;
 610             }
 611         }
 612     }
 613
 614     return false;
 615 }
 616
 617 void LiveIntervals::Interval::addRange(unsigned start, unsigned end)
 618 {
 619     assert(start < end && "Invalid range to add!");
 620     DEBUG(std::cerr << " +[" << start << ',' << end << ")");
 621     //assert(start < end && "invalid range?");
 622     Range range = std::make_pair(start, end);
 623     Ranges::iterator it =
 624         ranges.insert(std::upper_bound(ranges.begin(), ranges.end(), range),
 625                       range);
 626
 627     it = mergeRangesForward(it);
 628     it = mergeRangesBackward(it);
 629 }
 630
 631 void LiveIntervals::Interval::join(const LiveIntervals::Interval& other)
 632 {
 633     DEBUG(std::cerr << "\t\tjoining " << *this << " with " << other << '\n');
 634     Ranges::iterator cur = ranges.begin();
 635
 636     for (Ranges::const_iterator i = other.ranges.begin(),
 637              e = other.ranges.end(); i != e; ++i) {
 638         cur = ranges.insert(std::upper_bound(cur, ranges.end(), *i), *i);
 639         cur = mergeRangesForward(cur);
 640         cur = mergeRangesBackward(cur);
 641     }
 642     weight += other.weight;
 643     ++numJoins;
 644 }
 645
 646 LiveIntervals::Interval::Ranges::iterator
 647 LiveIntervals::Interval::mergeRangesForward(Ranges::iterator it)
 648 {
 649     for (Ranges::iterator n = next(it);
 650          n != ranges.end() && ((it->second & 1) + it->second) >= n->first; ) {
 651         it->second = std::max(it->second, n->second);
 652         n = ranges.erase(n);
 653     }
 654     return it;
 655 }
 656
 657 LiveIntervals::Interval::Ranges::iterator
 658 LiveIntervals::Interval::mergeRangesBackward(Ranges::iterator it)
 659 {
 660     while (it != ranges.begin()) {
 661         Ranges::iterator p = prior(it);
 662         if (it->first > ((p->second & 1) + p->second)) break;
 663
 664         it->first = std::min(it->first, p->first);
 665         it->second = std::max(it->second, p->second);
 666         it = ranges.erase(p);
 667     }
 668
 669     return it;
 670 }
 671
 672 std::ostream& llvm::operator<<(std::ostream& os,
 673                                const LiveIntervals::Interval& li)
 674 {
 675     os << "%reg" << li.reg << ',' << li.weight << " = ";
 676     if (li.empty())
 677         return os << "EMPTY";
 678     for (LiveIntervals::Interval::Ranges::const_iterator
 679              i = li.ranges.begin(), e = li.ranges.end(); i != e; ++i) {
 680         os << "[" << i->first << "," << i->second << ")";
 681     }
 682     return os;
 683 }