lib/CodeGen/StrongPHIElimination.cpp

   1 //===- StrongPhiElimination.cpp - Eliminate PHI nodes by inserting copies -===//
   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 pass eliminates machine instruction PHI nodes by inserting copy
  11 // instructions, using an intelligent copy-folding technique based on
  12 // dominator information.  This is technique is derived from:
  13 //
  14 //    Budimlic, et al. Fast copy coalescing and live-range identification.
  15 //    In Proceedings of the ACM SIGPLAN 2002 Conference on Programming Language
  16 //    Design and Implementation (Berlin, Germany, June 17 - 19, 2002).
  17 //    PLDI '02. ACM, New York, NY, 25-32.
  18 //    DOI= http://doi.acm.org/10.1145/512529.512534
  19 //
  20 //===----------------------------------------------------------------------===//
  21
  22 #define DEBUG_TYPE "strongphielim"
  23 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  29 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  30 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  31 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  32 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  33 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  34 using namespace llvm;
  35
  36
  37 namespace {
  38   struct VISIBILITY_HIDDEN StrongPHIElimination : public MachineFunctionPass {
  39     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
  40     StrongPHIElimination() : MachineFunctionPass((intptr_t)&ID) {}
  41
  42     // Waiting stores, for each MBB, the set of copies that need to
  43     // be inserted into that MBB
  44     DenseMap<MachineBasicBlock*,
  45              std::map<unsigned, unsigned> > Waiting;
  46
  47     // Stacks holds the renaming stack for each register
  48     std::map<unsigned, std::vector<unsigned> > Stacks;
  49
  50     // Registers in UsedByAnother are PHI nodes that are themselves
  51     // used as operands to another another PHI node
  52     std::set<unsigned> UsedByAnother;
  53
  54     // RenameSets are the sets of operands to a PHI (the defining instruction
  55     // of the key) that can be renamed without copies
  56     std::map<unsigned, std::set<unsigned> > RenameSets;
  57
  58     // Store the DFS-in number of each block
  59     DenseMap<MachineBasicBlock*, unsigned> preorder;
  60
  61     // Store the DFS-out number of each block
  62     DenseMap<MachineBasicBlock*, unsigned> maxpreorder;
  63
  64     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn);
  65
  66     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  67       AU.addRequired<MachineDominatorTree>();
  68       AU.addRequired<LiveVariables>();
  69       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
  70     }
  71
  72     virtual void releaseMemory() {
  73       preorder.clear();
  74       maxpreorder.clear();
  75
  76       Waiting.clear();
  77       Stacks.clear();
  78       UsedByAnother.clear();
  79       RenameSets.clear();
  80     }
  81
  82   private:
  83
  84     /// DomForestNode - Represents a node in the "dominator forest".  This is
  85     /// a forest in which the nodes represent registers and the edges
  86     /// represent a dominance relation in the block defining those registers.
  87     struct DomForestNode {
  88     private:
  89       // Store references to our children
  90       std::vector<DomForestNode*> children;
  91       // The register we represent
  92       unsigned reg;
  93
  94       // Add another node as our child
  95       void addChild(DomForestNode* DFN) { children.push_back(DFN); }
  96
  97     public:
  98       typedef std::vector<DomForestNode*>::iterator iterator;
  99
 100       // Create a DomForestNode by providing the register it represents, and
 101       // the node to be its parent.  The virtual root node has register 0
 102       // and a null parent.
 103       DomForestNode(unsigned r, DomForestNode* parent) : reg(r) {
 104         if (parent)
 105           parent->addChild(this);
 106       }
 107
 108       ~DomForestNode() {
 109         for (iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
 110           delete *I;
 111       }
 112
 113       /// getReg - Return the regiser that this node represents
 114       inline unsigned getReg() { return reg; }
 115
 116       // Provide iterator access to our children
 117       inline DomForestNode::iterator begin() { return children.begin(); }
 118       inline DomForestNode::iterator end() { return children.end(); }
 119     };
 120
 121     void computeDFS(MachineFunction& MF);
 122     void processBlock(MachineBasicBlock* MBB);
 123
 124     std::vector<DomForestNode*> computeDomForest(std::set<unsigned>& instrs);
 125     void processPHIUnion(MachineInstr* Inst,
 126                          std::set<unsigned>& PHIUnion,
 127                          std::vector<StrongPHIElimination::DomForestNode*>& DF,
 128                          std::vector<std::pair<unsigned, unsigned> >& locals);
 129     void ScheduleCopies(MachineBasicBlock* MBB, std::set<unsigned>& pushed);
 130     void InsertCopies(MachineBasicBlock* MBB, std::set<MachineBasicBlock*>& v);
 131   };
 132
 133   char StrongPHIElimination::ID = 0;
 134   RegisterPass<StrongPHIElimination> X("strong-phi-node-elimination",
 135                   "Eliminate PHI nodes for register allocation, intelligently");
 136 }
 137
 138 const PassInfo *llvm::StrongPHIEliminationID = X.getPassInfo();
 139
 140 /// computeDFS - Computes the DFS-in and DFS-out numbers of the dominator tree
 141 /// of the given MachineFunction.  These numbers are then used in other parts
 142 /// of the PHI elimination process.
 143 void StrongPHIElimination::computeDFS(MachineFunction& MF) {
 144   SmallPtrSet<MachineDomTreeNode*, 8> frontier;
 145   SmallPtrSet<MachineDomTreeNode*, 8> visited;
 146
 147   unsigned time = 0;
 148
 149   MachineDominatorTree& DT = getAnalysis<MachineDominatorTree>();
 150
 151   MachineDomTreeNode* node = DT.getRootNode();
 152
 153   std::vector<MachineDomTreeNode*> worklist;
 154   worklist.push_back(node);
 155
 156   while (!worklist.empty()) {
 157     MachineDomTreeNode* currNode = worklist.back();
 158
 159     if (!frontier.count(currNode)) {
 160       frontier.insert(currNode);
 161       ++time;
 162       preorder.insert(std::make_pair(currNode->getBlock(), time));
 163     }
 164
 165     bool inserted = false;
 166     for (MachineDomTreeNode::iterator I = node->begin(), E = node->end();
 167          I != E; ++I)
 168       if (!frontier.count(*I) && !visited.count(*I)) {
 169         worklist.push_back(*I);
 170         inserted = true;
 171         break;
 172       }
 173
 174     if (!inserted) {
 175       frontier.erase(currNode);
 176       visited.insert(currNode);
 177       maxpreorder.insert(std::make_pair(currNode->getBlock(), time));
 178
 179       worklist.pop_back();
 180     }
 181   }
 182 }
 183
 184 /// PreorderSorter - a helper class that is used to sort registers
 185 /// according to the preorder number of their defining blocks
 186 class PreorderSorter {
 187 private:
 188   DenseMap<MachineBasicBlock*, unsigned>& preorder;
 189   LiveVariables& LV;
 190
 191 public:
 192   PreorderSorter(DenseMap<MachineBasicBlock*, unsigned>& p,
 193                 LiveVariables& L) : preorder(p), LV(L) { }
 194
 195   bool operator()(unsigned A, unsigned B) {
 196     if (A == B)
 197       return false;
 198
 199     MachineBasicBlock* ABlock = LV.getVarInfo(A).DefInst->getParent();
 200     MachineBasicBlock* BBlock = LV.getVarInfo(A).DefInst->getParent();
 201
 202     if (preorder[ABlock] < preorder[BBlock])
 203       return true;
 204     else if (preorder[ABlock] > preorder[BBlock])
 205       return false;
 206
 207     return false;
 208   }
 209 };
 210
 211 /// computeDomForest - compute the subforest of the DomTree corresponding
 212 /// to the defining blocks of the registers in question
 213 std::vector<StrongPHIElimination::DomForestNode*>
 214 StrongPHIElimination::computeDomForest(std::set<unsigned>& regs) {
 215   LiveVariables& LV = getAnalysis<LiveVariables>();
 216
 217   // Begin by creating a virtual root node, since the actual results
 218   // may well be a forest.  Assume this node has maximum DFS-out number.
 219   DomForestNode* VirtualRoot = new DomForestNode(0, 0);
 220   maxpreorder.insert(std::make_pair((MachineBasicBlock*)0, ~0UL));
 221
 222   // Populate a worklist with the registers
 223   std::vector<unsigned> worklist;
 224   worklist.reserve(regs.size());
 225   for (std::set<unsigned>::iterator I = regs.begin(), E = regs.end();
 226        I != E; ++I)
 227     worklist.push_back(*I);
 228
 229   // Sort the registers by the DFS-in number of their defining block
 230   PreorderSorter PS(preorder, LV);
 231   std::sort(worklist.begin(), worklist.end(), PS);
 232
 233   // Create a "current parent" stack, and put the virtual root on top of it
 234   DomForestNode* CurrentParent = VirtualRoot;
 235   std::vector<DomForestNode*> stack;
 236   stack.push_back(VirtualRoot);
 237
 238   // Iterate over all the registers in the previously computed order
 239   for (std::vector<unsigned>::iterator I = worklist.begin(), E = worklist.end();
 240        I != E; ++I) {
 241     unsigned pre = preorder[LV.getVarInfo(*I).DefInst->getParent()];
 242     MachineBasicBlock* parentBlock = CurrentParent->getReg() ?
 243                  LV.getVarInfo(CurrentParent->getReg()).DefInst->getParent() :
 244                  0;
 245
 246     // If the DFS-in number of the register is greater than the DFS-out number
 247     // of the current parent, repeatedly pop the parent stack until it isn't.
 248     while (pre > maxpreorder[parentBlock]) {
 249       stack.pop_back();
 250       CurrentParent = stack.back();
 251
 252       parentBlock = CurrentParent->getReg() ?
 253                    LV.getVarInfo(CurrentParent->getReg()).DefInst->getParent() :
 254                    0;
 255     }
 256
 257     // Now that we've found the appropriate parent, create a DomForestNode for
 258     // this register and attach it to the forest
 259     DomForestNode* child = new DomForestNode(*I, CurrentParent);
 260
 261     // Push this new node on the "current parent" stack
 262     stack.push_back(child);
 263     CurrentParent = child;
 264   }
 265
 266   // Return a vector containing the children of the virtual root node
 267   std::vector<DomForestNode*> ret;
 268   ret.insert(ret.end(), VirtualRoot->begin(), VirtualRoot->end());
 269   return ret;
 270 }
 271
 272 /// isLiveIn - helper method that determines, from a VarInfo, if a register
 273 /// is live into a block
 274 static bool isLiveIn(LiveVariables::VarInfo& V, MachineBasicBlock* MBB) {
 275   if (V.AliveBlocks.test(MBB->getNumber()))
 276     return true;
 277
 278   if (V.DefInst->getParent() != MBB &&
 279       V.UsedBlocks.test(MBB->getNumber()))
 280     return true;
 281
 282   return false;
 283 }
 284
 285 /// isLiveOut - help method that determines, from a VarInfo, if a register is
 286 /// live out of a block.
 287 static bool isLiveOut(LiveVariables::VarInfo& V, MachineBasicBlock* MBB) {
 288   if (MBB == V.DefInst->getParent() ||
 289       V.UsedBlocks.test(MBB->getNumber())) {
 290     for (std::vector<MachineInstr*>::iterator I = V.Kills.begin(),
 291          E = V.Kills.end(); I != E; ++I)
 292       if ((*I)->getParent() == MBB)
 293         return false;
 294
 295     return true;
 296   }
 297
 298   return false;
 299 }
 300
 301 /// isKillInst - helper method that determines, from a VarInfo, if an
 302 /// instruction kills a given register
 303 static bool isKillInst(LiveVariables::VarInfo& V, MachineInstr* MI) {
 304   return std::find(V.Kills.begin(), V.Kills.end(), MI) != V.Kills.end();
 305 }
 306
 307 /// interferes - checks for local interferences by scanning a block.  The only
 308 /// trick parameter is 'mode' which tells it the relationship of the two
 309 /// registers. 0 - defined in the same block, 1 - first properly dominates
 310 /// second, 2 - second properly dominates first
 311 static bool interferes(LiveVariables::VarInfo& First,
 312                        LiveVariables::VarInfo& Second,
 313                        MachineBasicBlock* scan, unsigned mode) {
 314   MachineInstr* def = 0;
 315   MachineInstr* kill = 0;
 316
 317   bool interference = false;
 318
 319   // Wallk the block, checking for interferences
 320   for (MachineBasicBlock::iterator MBI = scan->begin(), MBE = scan->end();
 321        MBI != MBE; ++MBI) {
 322     MachineInstr* curr = MBI;
 323
 324     // Same defining block...
 325     if (mode == 0) {
 326       if (curr == First.DefInst) {
 327         // If we find our first DefInst, save it
 328         if (!def) {
 329           def = curr;
 330         // If there's already an unkilled DefInst, then
 331         // this is an interference
 332         } else if (!kill) {
 333           interference = true;
 334           break;
 335         // If there's a DefInst followed by a KillInst, then
 336         // they can't interfere
 337         } else {
 338           interference = false;
 339           break;
 340         }
 341       // Symmetric with the above
 342       } else if (curr == Second.DefInst ) {
 343         if (!def) {
 344           def = curr;
 345         } else if (!kill) {
 346           interference = true;
 347           break;
 348         } else {
 349           interference = false;
 350           break;
 351         }
 352       // Store KillInsts if they match up with the DefInst
 353       } else if (isKillInst(First, curr)) {
 354         if (def == First.DefInst) {
 355           kill = curr;
 356         } else if (isKillInst(Second, curr)) {
 357           if (def == Second.DefInst) {
 358             kill = curr;
 359           }
 360         }
 361       }
 362     // First properly dominates second...
 363     } else if (mode == 1) {
 364       if (curr == Second.DefInst) {
 365         // DefInst of second without kill of first is an interference
 366         if (!kill) {
 367           interference = true;
 368           break;
 369         // DefInst after a kill is a non-interference
 370         } else {
 371           interference = false;
 372           break;
 373         }
 374       // Save KillInsts of First
 375       } else if (isKillInst(First, curr)) {
 376         kill = curr;
 377       }
 378     // Symmetric with the above
 379     } else if (mode == 2) {
 380       if (curr == First.DefInst) {
 381         if (!kill) {
 382           interference = true;
 383           break;
 384         } else {
 385           interference = false;
 386           break;
 387         }
 388       } else if (isKillInst(Second, curr)) {
 389         kill = curr;
 390       }
 391     }
 392   }
 393
 394   return interference;
 395 }
 396
 397 /// processBlock - Eliminate PHIs in the given block
 398 void StrongPHIElimination::processBlock(MachineBasicBlock* MBB) {
 399   LiveVariables& LV = getAnalysis<LiveVariables>();
 400
 401   // Holds names that have been added to a set in any PHI within this block
 402   // before the current one.
 403   std::set<unsigned> ProcessedNames;
 404
 405   MachineBasicBlock::iterator P = MBB->begin();
 406   while (P != MBB->end() && P->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI) {
 407     LiveVariables::VarInfo& PHIInfo = LV.getVarInfo(P->getOperand(0).getReg());
 408
 409     unsigned DestReg = P->getOperand(0).getReg();
 410
 411     // Hold the names that are currently in the candidate set.
 412     std::set<unsigned> PHIUnion;
 413     std::set<MachineBasicBlock*> UnionedBlocks;
 414
 415     for (int i = P->getNumOperands() - 1; i >= 2; i-=2) {
 416       unsigned SrcReg = P->getOperand(i-1).getReg();
 417       LiveVariables::VarInfo& SrcInfo = LV.getVarInfo(SrcReg);
 418
 419       // Check for trivial interferences
 420       if (isLiveIn(SrcInfo, P->getParent()) ||
 421           isLiveOut(PHIInfo, SrcInfo.DefInst->getParent()) ||
 422           ( PHIInfo.DefInst->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI &&
 423             isLiveIn(PHIInfo, SrcInfo.DefInst->getParent()) ) ||
 424           ProcessedNames.count(SrcReg) ||
 425           UnionedBlocks.count(SrcInfo.DefInst->getParent())) {
 426
 427         // add a copy from a_i to p in Waiting[From[a_i]]
 428         MachineBasicBlock* From = P->getOperand(i).getMBB();
 429         Waiting[From].insert(std::make_pair(SrcReg, DestReg));
 430         UsedByAnother.insert(SrcReg);
 431       } else {
 432         PHIUnion.insert(SrcReg);
 433         UnionedBlocks.insert(SrcInfo.DefInst->getParent());
 434       }
 435     }
 436
 437     std::vector<StrongPHIElimination::DomForestNode*> DF =
 438                                                      computeDomForest(PHIUnion);
 439
 440     // Walk DomForest to resolve interferences
 441     std::vector<std::pair<unsigned, unsigned> > localInterferences;
 442     processPHIUnion(P, PHIUnion, DF, localInterferences);
 443
 444     // Check for local interferences
 445     for (std::vector<std::pair<unsigned, unsigned> >::iterator I =
 446         localInterferences.begin(), E = localInterferences.end(); I != E; ++I) {
 447       std::pair<unsigned, unsigned> p = *I;
 448
 449       LiveVariables::VarInfo& FirstInfo = LV.getVarInfo(p.first);
 450       LiveVariables::VarInfo& SecondInfo = LV.getVarInfo(p.second);
 451
 452       MachineDominatorTree& MDT = getAnalysis<MachineDominatorTree>();
 453
 454       // Determine the block we need to scan and the relationship between
 455       // the two registers
 456       MachineBasicBlock* scan = 0;
 457       unsigned mode = 0;
 458       if (FirstInfo.DefInst->getParent() == SecondInfo.DefInst->getParent()) {
 459         scan = FirstInfo.DefInst->getParent();
 460         mode = 0; // Same block
 461       } else if (MDT.dominates(FirstInfo.DefInst->getParent(),
 462                              SecondInfo.DefInst->getParent())) {
 463         scan = SecondInfo.DefInst->getParent();
 464         mode = 1; // First dominates second
 465       } else {
 466         scan = FirstInfo.DefInst->getParent();
 467         mode = 2; // Second dominates first
 468       }
 469
 470       // If there's an interference, we need to insert  copies
 471       if (interferes(FirstInfo, SecondInfo, scan, mode)) {
 472         // Insert copies for First
 473         for (int i = P->getNumOperands() - 1; i >= 2; i-=2) {
 474           if (P->getOperand(i-1).getReg() == p.first) {
 475             unsigned SrcReg = p.first;
 476             MachineBasicBlock* From = P->getOperand(i).getMBB();
 477
 478             Waiting[From].insert(std::make_pair(SrcReg,
 479                                                 P->getOperand(0).getReg()));
 480             UsedByAnother.insert(SrcReg);
 481
 482             PHIUnion.erase(SrcReg);
 483           }
 484         }
 485       }
 486     }
 487
 488     // Cache renaming information
 489     RenameSets.insert(std::make_pair(P->getOperand(0).getReg(), PHIUnion));
 490
 491     ProcessedNames.insert(PHIUnion.begin(), PHIUnion.end());
 492     ++P;
 493   }
 494 }
 495
 496 /// processPHIUnion - Take a set of candidate registers to be coallesced when
 497 /// decomposing the PHI instruction.  Use the DominanceForest to remove the ones
 498 /// that are known to interfere, and flag others that need to be checked for
 499 /// local interferences.
 500 void StrongPHIElimination::processPHIUnion(MachineInstr* Inst,
 501                                            std::set<unsigned>& PHIUnion,
 502                         std::vector<StrongPHIElimination::DomForestNode*>& DF,
 503                         std::vector<std::pair<unsigned, unsigned> >& locals) {
 504
 505   std::vector<DomForestNode*> worklist(DF.begin(), DF.end());
 506   SmallPtrSet<DomForestNode*, 4> visited;
 507
 508   LiveVariables& LV = getAnalysis<LiveVariables>();
 509   unsigned DestReg = Inst->getOperand(0).getReg();
 510
 511   // DF walk on the DomForest
 512   while (!worklist.empty()) {
 513     DomForestNode* DFNode = worklist.back();
 514
 515     LiveVariables::VarInfo& Info = LV.getVarInfo(DFNode->getReg());
 516     visited.insert(DFNode);
 517
 518     bool inserted = false;
 519     for (DomForestNode::iterator CI = DFNode->begin(), CE = DFNode->end();
 520          CI != CE; ++CI) {
 521       DomForestNode* child = *CI;
 522       LiveVariables::VarInfo& CInfo = LV.getVarInfo(child->getReg());
 523
 524       if (isLiveOut(Info, CInfo.DefInst->getParent())) {
 525         // Insert copies for parent
 526         for (int i = Inst->getNumOperands() - 1; i >= 2; i-=2) {
 527           if (Inst->getOperand(i-1).getReg() == DFNode->getReg()) {
 528             unsigned SrcReg = DFNode->getReg();
 529             MachineBasicBlock* From = Inst->getOperand(i).getMBB();
 530
 531             Waiting[From].insert(std::make_pair(SrcReg, DestReg));
 532             UsedByAnother.insert(SrcReg);
 533
 534             PHIUnion.erase(SrcReg);
 535           }
 536         }
 537       } else if (isLiveIn(Info, CInfo.DefInst->getParent()) ||
 538                  Info.DefInst->getParent() == CInfo.DefInst->getParent()) {
 539         // Add (p, c) to possible local interferences
 540         locals.push_back(std::make_pair(DFNode->getReg(), child->getReg()));
 541       }
 542
 543       if (!visited.count(child)) {
 544         worklist.push_back(child);
 545         inserted = true;
 546       }
 547     }
 548
 549     if (!inserted) worklist.pop_back();
 550   }
 551 }
 552
 553 /// ScheduleCopies - Insert copies into predecessor blocks, scheduling
 554 /// them properly so as to avoid the 'lost copy' and the 'virtual swap'
 555 /// problems.
 556 ///
 557 /// Based on "Practical Improvements to the Construction and Destruction
 558 /// of Static Single Assignment Form" by Briggs, et al.
 559 void StrongPHIElimination::ScheduleCopies(MachineBasicBlock* MBB,
 560                                           std::set<unsigned>& pushed) {
 561   // FIXME: This function needs to update LiveVariables
 562   std::map<unsigned, unsigned>& copy_set= Waiting[MBB];
 563
 564   std::map<unsigned, unsigned> worklist;
 565   std::map<unsigned, unsigned> map;
 566
 567   // Setup worklist of initial copies
 568   for (std::map<unsigned, unsigned>::iterator I = copy_set.begin(),
 569        E = copy_set.end(); I != E; ) {
 570     map.insert(std::make_pair(I->first, I->first));
 571     map.insert(std::make_pair(I->second, I->second));
 572
 573     if (!UsedByAnother.count(I->first)) {
 574       worklist.insert(*I);
 575
 576       // Avoid iterator invalidation
 577       unsigned first = I->first;
 578       ++I;
 579       copy_set.erase(first);
 580     } else {
 581       ++I;
 582     }
 583   }
 584
 585   LiveVariables& LV = getAnalysis<LiveVariables>();
 586   MachineFunction* MF = MBB->getParent();
 587   const TargetInstrInfo *TII = MF->getTarget().getInstrInfo();
 588
 589   // Iterate over the worklist, inserting copies
 590   while (!worklist.empty() || !copy_set.empty()) {
 591     while (!worklist.empty()) {
 592       std::pair<unsigned, unsigned> curr = *worklist.begin();
 593       worklist.erase(curr.first);
 594
 595       const TargetRegisterClass *RC = MF->getRegInfo().getRegClass(curr.first);
 596
 597       if (isLiveOut(LV.getVarInfo(curr.second), MBB)) {
 598         // Create a temporary
 599         unsigned t = MF->getRegInfo().createVirtualRegister(RC);
 600
 601         // Insert copy from curr.second to a temporary at
 602         // the Phi defining curr.second
 603         LiveVariables::VarInfo VI = LV.getVarInfo(curr.second);
 604         MachineBasicBlock::iterator PI = VI.DefInst;
 605         TII->copyRegToReg(*VI.DefInst->getParent(), PI, t,
 606                           curr.second, RC, RC);
 607
 608         // Push temporary on Stacks
 609         Stacks[curr.second].push_back(t);
 610
 611         // Insert curr.second in pushed
 612         pushed.insert(curr.second);
 613       }
 614
 615       // Insert copy from map[curr.first] to curr.second
 616       TII->copyRegToReg(*MBB, MBB->getFirstTerminator(), curr.second,
 617                         map[curr.first], RC, RC);
 618       map[curr.first] = curr.second;
 619
 620       // If curr.first is a destination in copy_set...
 621       for (std::map<unsigned, unsigned>::iterator I = copy_set.begin(),
 622            E = copy_set.end(); I != E; )
 623         if (curr.first == I->second) {
 624           std::pair<unsigned, unsigned> temp = *I;
 625
 626           // Avoid iterator invalidation
 627           ++I;
 628           copy_set.erase(temp.first);
 629           worklist.insert(temp);
 630
 631           break;
 632         } else {
 633           ++I;
 634         }
 635     }
 636
 637     if (!copy_set.empty()) {
 638       std::pair<unsigned, unsigned> curr = *copy_set.begin();
 639       copy_set.erase(curr.first);
 640
 641       const TargetRegisterClass *RC = MF->getRegInfo().getRegClass(curr.first);
 642
 643       // Insert a copy from dest to a new temporary t at the end of b
 644       unsigned t = MF->getRegInfo().createVirtualRegister(RC);
 645       TII->copyRegToReg(*MBB, MBB->getFirstTerminator(), t,
 646                         curr.second, RC, RC);
 647       map[curr.second] = t;
 648
 649       worklist.insert(curr);
 650     }
 651   }
 652 }
 653
 654 /// InsertCopies - insert copies into MBB and all of its successors
 655 void StrongPHIElimination::InsertCopies(MachineBasicBlock* MBB,
 656                                         std::set<MachineBasicBlock*>& visited) {
 657   visited.insert(MBB);
 658
 659   std::set<unsigned> pushed;
 660
 661   // Rewrite register uses from Stacks
 662   for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
 663       I != E; ++I)
 664     for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 665       if (I->getOperand(i).isRegister() &&
 666           Stacks[I->getOperand(i).getReg()].size()) {
 667         I->getOperand(i).setReg(Stacks[I->getOperand(i).getReg()].back());
 668       }
 669
 670   // Schedule the copies for this block
 671   ScheduleCopies(MBB, pushed);
 672
 673   // Recur to our successors
 674   for (GraphTraits<MachineBasicBlock*>::ChildIteratorType I =
 675        GraphTraits<MachineBasicBlock*>::child_begin(MBB), E =
 676        GraphTraits<MachineBasicBlock*>::child_end(MBB); I != E; ++I)
 677     if (!visited.count(*I))
 678       InsertCopies(*I, visited);
 679
 680   // As we exit this block, pop the names we pushed while processing it
 681   for (std::set<unsigned>::iterator I = pushed.begin(),
 682        E = pushed.end(); I != E; ++I)
 683     Stacks[*I].pop_back();
 684 }
 685
 686 bool StrongPHIElimination::runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) {
 687   // Compute DFS numbers of each block
 688   computeDFS(Fn);
 689
 690   // Determine which phi node operands need copies
 691   for (MachineFunction::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
 692     if (!I->empty() &&
 693         I->begin()->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI)
 694       processBlock(I);
 695
 696   // Insert copies
 697   // FIXME: This process should probably preserve LiveVariables
 698   std::set<MachineBasicBlock*> visited;
 699   InsertCopies(Fn.begin(), visited);
 700
 701   // Perform renaming
 702   typedef std::map<unsigned, std::set<unsigned> > RenameSetType;
 703   for (RenameSetType::iterator I = RenameSets.begin(), E = RenameSets.end();
 704        I != E; ++I)
 705     for (std::set<unsigned>::iterator SI = I->second.begin(),
 706          SE = I->second.end(); SI != SE; ++SI)
 707       Fn.getRegInfo().replaceRegWith(*SI, I->first);
 708
 709   // FIXME: Insert last-minute copies
 710
 711   // Remove PHIs
 712   for (MachineFunction::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
 713     for (MachineBasicBlock::iterator BI = I->begin(), BE = I->end();
 714          BI != BE; ++BI)
 715       if (BI->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI)
 716         BI->eraseFromParent();
 717
 718   return false;
 719 }