Remove unneeded header
[oota-llvm.git] / 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 "LiveIntervals.h"
20 #include "llvm/Value.h"
21 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
22 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
24 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
25 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
26 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
27 #include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
28 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
29 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
30 #include "Support/CommandLine.h"
31 #include "Support/Debug.h"
32 #include "Support/Statistic.h"
33 #include "Support/STLExtras.h"
34 #include "VirtRegMap.h"
35 #include <cmath>
36 #include <iostream>
37
38 using namespace llvm;
39
40 namespace {
41     RegisterAnalysis<LiveIntervals> X("liveintervals",
42                                       "Live Interval Analysis");
43
44     Statistic<> numIntervals
45     ("liveintervals", "Number of original intervals");
46
47     Statistic<> numIntervalsAfter
48     ("liveintervals", "Number of intervals after coalescing");
49
50     Statistic<> numJoins
51     ("liveintervals", "Number of interval joins performed");
52
53     Statistic<> numPeep
54     ("liveintervals", "Number of identity moves eliminated after coalescing");
55
56     Statistic<> numFolded
57     ("liveintervals", "Number of loads/stores folded into instructions");
58
59     cl::opt<bool>
60     join("join-liveintervals",
61          cl::desc("Join compatible live intervals"),
62          cl::init(true));
63 };
64
65 void LiveIntervals::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const
66 {
67     AU.addPreserved<LiveVariables>();
68     AU.addRequired<LiveVariables>();
69     AU.addPreservedID(PHIEliminationID);
70     AU.addRequiredID(PHIEliminationID);
71     AU.addRequiredID(TwoAddressInstructionPassID);
72     AU.addRequired<LoopInfo>();
73     MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
74 }
75
76 void LiveIntervals::releaseMemory()
77 {
78     mbbi2mbbMap_.clear();
79     mi2iMap_.clear();
80     i2miMap_.clear();
81     r2iMap_.clear();
82     r2rMap_.clear();
83     intervals_.clear();
84 }
85
86
87 /// runOnMachineFunction - Register allocate the whole function
88 ///
89 bool LiveIntervals::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
90     mf_ = &fn;
91     tm_ = &fn.getTarget();
92     mri_ = tm_->getRegisterInfo();
93     lv_ = &getAnalysis<LiveVariables>();
94
95     // number MachineInstrs
96     unsigned miIndex = 0;
97     for (MachineFunction::iterator mbb = mf_->begin(), mbbEnd = mf_->end();
98          mbb != mbbEnd; ++mbb) {
99         unsigned mbbIdx = lv_->getMachineBasicBlockIndex(mbb);
100         bool inserted = mbbi2mbbMap_.insert(std::make_pair(mbbIdx,
101                                                            mbb)).second;
102         assert(inserted && "multiple index -> MachineBasicBlock");
103
104         for (MachineBasicBlock::iterator mi = mbb->begin(), miEnd = mbb->end();
105              mi != miEnd; ++mi) {
106             inserted = mi2iMap_.insert(std::make_pair(mi, miIndex)).second;
107             assert(inserted && "multiple MachineInstr -> index mappings");
108             i2miMap_.push_back(mi);
109             miIndex += InstrSlots::NUM;
110         }
111     }
112
113     computeIntervals();
114
115     numIntervals += intervals_.size();
116
117     // join intervals if requested
118     if (join) joinIntervals();
119
120     numIntervalsAfter += intervals_.size();
121
122     // perform a final pass over the instructions and compute spill
123     // weights, coalesce virtual registers and remove identity moves
124     const LoopInfo& loopInfo = getAnalysis<LoopInfo>();
125     const TargetInstrInfo& tii = tm_->getInstrInfo();
126
127     for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
128          mbbi != mbbe; ++mbbi) {
129         MachineBasicBlock* mbb = mbbi;
130         unsigned loopDepth = loopInfo.getLoopDepth(mbb->getBasicBlock());
131
132         for (MachineBasicBlock::iterator mii = mbb->begin(), mie = mbb->end();
133              mii != mie; ) {
134             // if the move will be an identity move delete it
135             unsigned srcReg, dstReg;
136             if (tii.isMoveInstr(*mii, srcReg, dstReg) &&
137                 rep(srcReg) == rep(dstReg)) {
138                 // remove from def list
139                 Interval& interval = getOrCreateInterval(rep(dstReg));
140                 unsigned defIndex = getInstructionIndex(mii);
141                 Interval::Defs::iterator d = std::lower_bound(
142                     interval.defs.begin(), interval.defs.end(), defIndex);
143                 assert(*d == defIndex && "Def index not found in def list!");
144                 interval.defs.erase(d);
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                 for (unsigned i = 0; i < mii->getNumOperands(); ++i) {
157                     const MachineOperand& mop = mii->getOperand(i);
158                     if (mop.isRegister() && mop.getReg() &&
159                         MRegisterInfo::isVirtualRegister(mop.getReg())) {
160                         // replace register with representative register
161                         unsigned reg = rep(mop.getReg());
162                         mii->SetMachineOperandReg(i, reg);
163
164                         Reg2IntervalMap::iterator r2iit = r2iMap_.find(reg);
165                         assert(r2iit != r2iMap_.end());
166                         r2iit->second->weight +=
167                             (mop.isUse() + mop.isDef()) * pow(10.0F, loopDepth);
168                     }
169                 }
170                 ++mii;
171             }
172         }
173     }
174
175     intervals_.sort(StartPointComp());
176     DEBUG(std::cerr << "********** INTERVALS **********\n");
177     DEBUG(std::copy(intervals_.begin(), intervals_.end(),
178                     std::ostream_iterator<Interval>(std::cerr, "\n")));
179     DEBUG(std::cerr << "********** MACHINEINSTRS **********\n");
180     DEBUG(
181         for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
182              mbbi != mbbe; ++mbbi) {
183             std::cerr << ((Value*)mbbi->getBasicBlock())->getName() << ":\n";
184             for (MachineBasicBlock::iterator mii = mbbi->begin(),
185                      mie = mbbi->end(); mii != mie; ++mii) {
186                 std::cerr << getInstructionIndex(mii) << '\t';
187                 mii->print(std::cerr, *tm_);
188             }
189         });
190
191     return true;
192 }
193
194 void LiveIntervals::updateSpilledInterval(Interval& li,
195                                           VirtRegMap& vrm,
196                                           int slot)
197 {
198     assert(li.weight != HUGE_VAL &&
199            "attempt to spill already spilled interval!");
200     Interval::Ranges oldRanges;
201     swap(oldRanges, li.ranges);
202
203     DEBUG(std::cerr << "\t\t\t\tupdating interval: " << li);
204
205     for (Interval::Ranges::iterator i = oldRanges.begin(), e = oldRanges.end();
206          i != e; ++i) {
207         unsigned index = getBaseIndex(i->first);
208         unsigned end = getBaseIndex(i->second-1) + InstrSlots::NUM;
209         for (; index < end; index += InstrSlots::NUM) {
210             // skip deleted instructions
211             while (!getInstructionFromIndex(index)) index += InstrSlots::NUM;
212             MachineBasicBlock::iterator mi = getInstructionFromIndex(index);
213
214         for_operand:
215             for (unsigned i = 0; i < mi->getNumOperands(); ++i) {
216                 MachineOperand& mop = mi->getOperand(i);
217                 if (mop.isRegister() && mop.getReg() == li.reg) {
218                     if (MachineInstr* fmi =
219                         mri_->foldMemoryOperand(mi, i, slot)) {
220                         lv_->instructionChanged(mi, fmi);
221                         vrm.virtFolded(li.reg, mi, fmi);
222                         mi2iMap_.erase(mi);
223                         i2miMap_[index/InstrSlots::NUM] = fmi;
224                         mi2iMap_[fmi] = index;
225                         MachineBasicBlock& mbb = *mi->getParent();
226                         mi = mbb.insert(mbb.erase(mi), fmi);
227                         ++numFolded;
228                         goto for_operand;
229                     }
230                     else {
231                         // This is tricky. We need to add information in
232                         // the interval about the spill code so we have to
233                         // use our extra load/store slots.
234                         //
235                         // If we have a use we are going to have a load so
236                         // we start the interval from the load slot
237                         // onwards. Otherwise we start from the def slot.
238                         unsigned start = (mop.isUse() ?
239                                           getLoadIndex(index) :
240                                           getDefIndex(index));
241                         // If we have a def we are going to have a store
242                         // right after it so we end the interval after the
243                         // use of the next instruction. Otherwise we end
244                         // after the use of this instruction.
245                         unsigned end = 1 + (mop.isDef() ?
246                                             getUseIndex(index+InstrSlots::NUM) :
247                                             getUseIndex(index));
248                         li.addRange(start, end);
249                     }
250                 }
251             }
252         }
253     }
254     // the new spill weight is now infinity as it cannot be spilled again
255     li.weight = HUGE_VAL;
256     DEBUG(std::cerr << '\n');
257     DEBUG(std::cerr << "\t\t\t\tupdated interval: " << li << '\n');
258 }
259
260 void LiveIntervals::printRegName(unsigned reg) const
261 {
262     if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg))
263         std::cerr << mri_->getName(reg);
264     else
265         std::cerr << "%reg" << reg;
266 }
267
268 void LiveIntervals::handleVirtualRegisterDef(MachineBasicBlock* mbb,
269                                              MachineBasicBlock::iterator mi,
270                                              Interval& interval)
271 {
272     DEBUG(std::cerr << "\t\tregister: "; printRegName(interval.reg));
273     LiveVariables::VarInfo& vi = lv_->getVarInfo(interval.reg);
274
275     // iterate over all of the blocks that the variable is completely
276     // live in, adding them to the live interval. obviously we only
277     // need to do this once.
278     if (interval.empty()) {
279         for (unsigned i = 0, e = vi.AliveBlocks.size(); i != e; ++i) {
280             if (vi.AliveBlocks[i]) {
281                 MachineBasicBlock* mbb = lv_->getIndexMachineBasicBlock(i);
282                 if (!mbb->empty()) {
283                     interval.addRange(
284                         getInstructionIndex(&mbb->front()),
285                         getInstructionIndex(&mbb->back()) + InstrSlots::NUM);
286                 }
287             }
288         }
289     }
290
291     unsigned baseIndex = getInstructionIndex(mi);
292     interval.defs.push_back(baseIndex);
293
294     bool killedInDefiningBasicBlock = false;
295     for (int i = 0, e = vi.Kills.size(); i != e; ++i) {
296         MachineBasicBlock* killerBlock = vi.Kills[i].first;
297         MachineInstr* killerInstr = vi.Kills[i].second;
298         unsigned start = (mbb == killerBlock ?
299                           getDefIndex(baseIndex) :
300                           getInstructionIndex(&killerBlock->front()));
301         unsigned end = (killerInstr == mi ?
302                          // dead
303                         start + 1 :
304                         // killed
305                         getUseIndex(getInstructionIndex(killerInstr))+1);
306         // we do not want to add invalid ranges. these can happen when
307         // a variable has its latest use and is redefined later on in
308         // the same basic block (common with variables introduced by
309         // PHI elimination)
310         if (start < end) {
311             killedInDefiningBasicBlock |= mbb == killerBlock;
312             interval.addRange(start, end);
313         }
314     }
315
316     if (!killedInDefiningBasicBlock) {
317         unsigned end = getInstructionIndex(&mbb->back()) + InstrSlots::NUM;
318         interval.addRange(getDefIndex(baseIndex), end);
319     }
320     DEBUG(std::cerr << '\n');
321 }
322
323 void LiveIntervals::handlePhysicalRegisterDef(MachineBasicBlock* mbb,
324                                               MachineBasicBlock::iterator mi,
325                                               Interval& interval)
326 {
327     DEBUG(std::cerr << "\t\tregister: "; printRegName(interval.reg));
328     typedef LiveVariables::killed_iterator KillIter;
329
330     MachineBasicBlock::iterator e = mbb->end();
331     unsigned baseIndex = getInstructionIndex(mi);
332     interval.defs.push_back(baseIndex);
333     unsigned start = getDefIndex(baseIndex);
334     unsigned end = start;
335
336     // a variable can be dead by the instruction defining it
337     for (KillIter ki = lv_->dead_begin(mi), ke = lv_->dead_end(mi);
338          ki != ke; ++ki) {
339         if (interval.reg == ki->second) {
340             DEBUG(std::cerr << " dead");
341             end = getDefIndex(start) + 1;
342             goto exit;
343         }
344     }
345
346     // a variable can only be killed by subsequent instructions
347     do {
348         ++mi;
349         baseIndex += InstrSlots::NUM;
350         for (KillIter ki = lv_->killed_begin(mi), ke = lv_->killed_end(mi);
351              ki != ke; ++ki) {
352             if (interval.reg == ki->second) {
353                 DEBUG(std::cerr << " killed");
354                 end = getUseIndex(baseIndex) + 1;
355                 goto exit;
356             }
357         }
358     } while (mi != e);
359
360 exit:
361     assert(start < end && "did not find end of interval?");
362     interval.addRange(start, end);
363     DEBUG(std::cerr << '\n');
364 }
365
366 void LiveIntervals::handleRegisterDef(MachineBasicBlock* mbb,
367                                       MachineBasicBlock::iterator mi,
368                                       unsigned reg)
369 {
370     if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg)) {
371         if (lv_->getAllocatablePhysicalRegisters()[reg]) {
372             handlePhysicalRegisterDef(mbb, mi, getOrCreateInterval(reg));
373             for (const unsigned* as = mri_->getAliasSet(reg); *as; ++as)
374                 handlePhysicalRegisterDef(mbb, mi, getOrCreateInterval(*as));
375         }
376     }
377     else
378         handleVirtualRegisterDef(mbb, mi, getOrCreateInterval(reg));
379 }
380
381 unsigned LiveIntervals::getInstructionIndex(MachineInstr* instr) const
382 {
383     Mi2IndexMap::const_iterator it = mi2iMap_.find(instr);
384     return (it == mi2iMap_.end() ?
385             std::numeric_limits<unsigned>::max() :
386             it->second);
387 }
388
389 MachineInstr* LiveIntervals::getInstructionFromIndex(unsigned index) const
390 {
391     index /= InstrSlots::NUM; // convert index to vector index
392     assert(index < i2miMap_.size() &&
393            "index does not correspond to an instruction");
394     return i2miMap_[index];
395 }
396
397 /// computeIntervals - computes the live intervals for virtual
398 /// registers. for some ordering of the machine instructions [1,N] a
399 /// live interval is an interval [i, j) where 1 <= i <= j < N for
400 /// which a variable is live
401 void LiveIntervals::computeIntervals()
402 {
403     DEBUG(std::cerr << "********** COMPUTING LIVE INTERVALS **********\n");
404     DEBUG(std::cerr << "********** Function: "
405           << ((Value*)mf_->getFunction())->getName() << '\n');
406
407     for (MbbIndex2MbbMap::iterator
408              it = mbbi2mbbMap_.begin(), itEnd = mbbi2mbbMap_.end();
409          it != itEnd; ++it) {
410         MachineBasicBlock* mbb = it->second;
411         DEBUG(std::cerr << ((Value*)mbb->getBasicBlock())->getName() << ":\n");
412
413         for (MachineBasicBlock::iterator mi = mbb->begin(), miEnd = mbb->end();
414              mi != miEnd; ++mi) {
415             const TargetInstrDescriptor& tid =
416                 tm_->getInstrInfo().get(mi->getOpcode());
417             DEBUG(std::cerr << getInstructionIndex(mi) << "\t";
418                   mi->print(std::cerr, *tm_));
419
420             // handle implicit defs
421             for (const unsigned* id = tid.ImplicitDefs; *id; ++id)
422                 handleRegisterDef(mbb, mi, *id);
423
424             // handle explicit defs
425             for (int i = mi->getNumOperands() - 1; i >= 0; --i) {
426                 MachineOperand& mop = mi->getOperand(i);
427                 // handle register defs - build intervals
428                 if (mop.isRegister() && mop.getReg() && mop.isDef())
429                     handleRegisterDef(mbb, mi, mop.getReg());
430             }
431         }
432     }
433 }
434
435 unsigned LiveIntervals::rep(unsigned reg)
436 {
437     Reg2RegMap::iterator it = r2rMap_.find(reg);
438     if (it != r2rMap_.end())
439         return it->second = rep(it->second);
440     return reg;
441 }
442
443 void LiveIntervals::joinIntervals()
444 {
445     DEBUG(std::cerr << "********** JOINING INTERVALS ***********\n");
446
447     const TargetInstrInfo& tii = tm_->getInstrInfo();
448
449     for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
450          mbbi != mbbe; ++mbbi) {
451         MachineBasicBlock* mbb = mbbi;
452         DEBUG(std::cerr << ((Value*)mbb->getBasicBlock())->getName() << ":\n");
453
454         for (MachineBasicBlock::iterator mi = mbb->begin(), mie = mbb->end();
455              mi != mie; ++mi) {
456             const TargetInstrDescriptor& tid =
457                 tm_->getInstrInfo().get(mi->getOpcode());
458             DEBUG(std::cerr << getInstructionIndex(mi) << '\t';
459                   mi->print(std::cerr, *tm_););
460
461             // we only join virtual registers with allocatable
462             // physical registers since we do not have liveness information
463             // on not allocatable physical registers
464             unsigned regA, regB;
465             if (tii.isMoveInstr(*mi, regA, regB) &&
466                 (MRegisterInfo::isVirtualRegister(regA) ||
467                  lv_->getAllocatablePhysicalRegisters()[regA]) &&
468                 (MRegisterInfo::isVirtualRegister(regB) ||
469                  lv_->getAllocatablePhysicalRegisters()[regB])) {
470
471                 // get representative registers
472                 regA = rep(regA);
473                 regB = rep(regB);
474
475                 // if they are already joined we continue
476                 if (regA == regB)
477                     continue;
478
479                 Reg2IntervalMap::iterator r2iA = r2iMap_.find(regA);
480                 assert(r2iA != r2iMap_.end());
481                 Reg2IntervalMap::iterator r2iB = r2iMap_.find(regB);
482                 assert(r2iB != r2iMap_.end());
483
484                 Intervals::iterator intA = r2iA->second;
485                 Intervals::iterator intB = r2iB->second;
486
487                 // both A and B are virtual registers
488                 if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(intA->reg) &&
489                     MRegisterInfo::isVirtualRegister(intB->reg)) {
490
491                     const TargetRegisterClass *rcA, *rcB;
492                     rcA = mf_->getSSARegMap()->getRegClass(intA->reg);
493                     rcB = mf_->getSSARegMap()->getRegClass(intB->reg);
494                     assert(rcA == rcB && "registers must be of the same class");
495
496                     // if their intervals do not overlap we join them
497                     if (!intB->overlaps(*intA)) {
498                         intA->join(*intB);
499                         r2iB->second = r2iA->second;
500                         r2rMap_.insert(std::make_pair(intB->reg, intA->reg));
501                         intervals_.erase(intB);
502                     }
503                 }
504                 else if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(intA->reg) ^
505                          MRegisterInfo::isPhysicalRegister(intB->reg)) {
506                     if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(intB->reg)) {
507                         std::swap(regA, regB);
508                         std::swap(intA, intB);
509                         std::swap(r2iA, r2iB);
510                     }
511
512                     assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(intA->reg) &&
513                            MRegisterInfo::isVirtualRegister(intB->reg) &&
514                            "A must be physical and B must be virtual");
515
516                     if (!intA->overlaps(*intB) &&
517                         !overlapsAliases(*intA, *intB)) {
518                         intA->join(*intB);
519                         r2iB->second = r2iA->second;
520                         r2rMap_.insert(std::make_pair(intB->reg, intA->reg));
521                         intervals_.erase(intB);
522                     }
523                 }
524             }
525         }
526     }
527 }
528
529 bool LiveIntervals::overlapsAliases(const Interval& lhs,
530                                     const Interval& rhs) const
531 {
532     assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(lhs.reg) &&
533            "first interval must describe a physical register");
534
535     for (const unsigned* as = mri_->getAliasSet(lhs.reg); *as; ++as) {
536         Reg2IntervalMap::const_iterator r2i = r2iMap_.find(*as);
537         assert(r2i != r2iMap_.end() && "alias does not have interval?");
538         if (rhs.overlaps(*r2i->second))
539             return true;
540     }
541
542     return false;
543 }
544
545 LiveIntervals::Interval& LiveIntervals::getOrCreateInterval(unsigned reg)
546 {
547     Reg2IntervalMap::iterator r2iit = r2iMap_.lower_bound(reg);
548     if (r2iit == r2iMap_.end() || r2iit->first != reg) {
549         intervals_.push_back(Interval(reg));
550         r2iit = r2iMap_.insert(r2iit, std::make_pair(reg, --intervals_.end()));
551     }
552
553     return *r2iit->second;
554 }
555
556 LiveIntervals::Interval::Interval(unsigned r)
557     : reg(r),
558       weight((MRegisterInfo::isPhysicalRegister(r) ?  HUGE_VAL : 0.0F))
559 {
560 }
561
562 bool LiveIntervals::Interval::spilled() const
563 {
564     return (weight == HUGE_VAL &&
565             MRegisterInfo::isVirtualRegister(reg));
566 }
567
568 // An example for liveAt():
569 //
570 // this = [1,4), liveAt(0) will return false. The instruction defining
571 // this spans slots [0,3]. The interval belongs to an spilled
572 // definition of the variable it represents. This is because slot 1 is
573 // used (def slot) and spans up to slot 3 (store slot).
574 //
575 bool LiveIntervals::Interval::liveAt(unsigned index) const
576 {
577     Range dummy(index, index+1);
578     Ranges::const_iterator r = std::upper_bound(ranges.begin(),
579                                                 ranges.end(),
580                                                 dummy);
581     if (r == ranges.begin())
582         return false;
583
584     --r;
585     return index >= r->first && index < r->second;
586 }
587
588 // An example for overlaps():
589 //
590 // 0: A = ...
591 // 4: B = ...
592 // 8: C = A + B ;; last use of A
593 //
594 // The live intervals should look like:
595 //
596 // A = [3, 11)
597 // B = [7, x)
598 // C = [11, y)
599 //
600 // A->overlaps(C) should return false since we want to be able to join
601 // A and C.
602 bool LiveIntervals::Interval::overlaps(const Interval& other) const
603 {
604     Ranges::const_iterator i = ranges.begin();
605     Ranges::const_iterator ie = ranges.end();
606     Ranges::const_iterator j = other.ranges.begin();
607     Ranges::const_iterator je = other.ranges.end();
608     if (i->first < j->first) {
609         i = std::upper_bound(i, ie, *j);
610         if (i != ranges.begin()) --i;
611     }
612     else if (j->first < i->first) {
613         j = std::upper_bound(j, je, *i);
614         if (j != other.ranges.begin()) --j;
615     }
616
617     while (i != ie && j != je) {
618         if (i->first == j->first) {
619             return true;
620         }
621         else {
622             if (i->first > j->first) {
623                 swap(i, j);
624                 swap(ie, je);
625             }
626             assert(i->first < j->first);
627
628             if (i->second > j->first) {
629                 return true;
630             }
631             else {
632                 ++i;
633             }
634         }
635     }
636
637     return false;
638 }
639
640 void LiveIntervals::Interval::addRange(unsigned start, unsigned end)
641 {
642     assert(start < end && "Invalid range to add!");
643     DEBUG(std::cerr << " +[" << start << ',' << end << ")");
644     //assert(start < end && "invalid range?");
645     Range range = std::make_pair(start, end);
646     Ranges::iterator it =
647         ranges.insert(std::upper_bound(ranges.begin(), ranges.end(), range),
648                       range);
649
650     it = mergeRangesForward(it);
651     it = mergeRangesBackward(it);
652 }
653
654 void LiveIntervals::Interval::join(const LiveIntervals::Interval& other)
655 {
656     DEBUG(std::cerr << "\t\tjoining " << *this << " with " << other << '\n');
657     Ranges::iterator cur = ranges.begin();
658
659     for (Ranges::const_iterator i = other.ranges.begin(),
660              e = other.ranges.end(); i != e; ++i) {
661         cur = ranges.insert(std::upper_bound(cur, ranges.end(), *i), *i);
662         cur = mergeRangesForward(cur);
663         cur = mergeRangesBackward(cur);
664     }
665     weight += other.weight;
666     Defs u;
667     std::set_union(defs.begin(), defs.end(),
668                    other.defs.begin(), other.defs.end(),
669                    std::back_inserter(u));
670     defs = u;
671     ++numJoins;
672 }
673
674 LiveIntervals::Interval::Ranges::iterator
675 LiveIntervals::Interval::mergeRangesForward(Ranges::iterator it)
676 {
677     Ranges::iterator n;
678     while ((n = next(it)) != ranges.end()) {
679         if (n->first > it->second)
680             break;
681         it->second = std::max(it->second, n->second);
682         n = ranges.erase(n);
683     }
684     return it;
685 }
686
687 LiveIntervals::Interval::Ranges::iterator
688 LiveIntervals::Interval::mergeRangesBackward(Ranges::iterator it)
689 {
690     while (it != ranges.begin()) {
691         Ranges::iterator p = prior(it);
692         if (it->first > p->second)
693             break;
694
695         it->first = std::min(it->first, p->first);
696         it->second = std::max(it->second, p->second);
697         it = ranges.erase(p);
698     }
699
700     return it;
701 }
702
703 std::ostream& llvm::operator<<(std::ostream& os,
704                                const LiveIntervals::Interval& li)
705 {
706     os << "%reg" << li.reg << ',' << li.weight;
707     if (li.empty())
708         return os << "EMPTY";
709
710     os << " {" << li.defs.front();
711     for (LiveIntervals::Interval::Defs::const_iterator
712              i = next(li.defs.begin()), e = li.defs.end(); i != e; ++i)
713         os << "," << *i;
714     os << "}";
715
716     os << " = ";
717     for (LiveIntervals::Interval::Ranges::const_iterator
718              i = li.ranges.begin(), e = li.ranges.end(); i != e; ++i) {
719         os << "[" << i->first << "," << i->second << ")";
720     }
721     return os;
722 }