lib/CodeGen/VirtRegMap.cpp

   1 //===-- llvm/CodeGen/VirtRegMap.cpp - Virtual Register Map ----------------===//
   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 VirtRegMap class.
  11 //
  12 // It also contains implementations of the the Spiller interface, which, given a
  13 // virtual register map and a machine function, eliminates all virtual
  14 // references by replacing them with physical register references - adding spill
  15 // code as necessary.
  16 //
  17 //===----------------------------------------------------------------------===//
  18
  19 #define DEBUG_TYPE "spiller"
  20 #include "VirtRegMap.h"
  21 #include "llvm/Function.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
  25 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  27 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  28 #include "llvm/Support/Debug.h"
  29 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  30 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  31 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  32 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  33 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
  34 #include <algorithm>
  35 using namespace llvm;
  36
  37 STATISTIC(NumSpills, "Number of register spills");
  38 STATISTIC(NumReMats, "Number of re-materialization");
  39 STATISTIC(NumDRM   , "Number of re-materializable defs elided");
  40 STATISTIC(NumStores, "Number of stores added");
  41 STATISTIC(NumLoads , "Number of loads added");
  42 STATISTIC(NumReused, "Number of values reused");
  43 STATISTIC(NumDSE   , "Number of dead stores elided");
  44 STATISTIC(NumDCE   , "Number of copies elided");
  45
  46 namespace {
  47   enum SpillerName { simple, local };
  48
  49   static cl::opt<SpillerName>
  50   SpillerOpt("spiller",
  51              cl::desc("Spiller to use: (default: local)"),
  52              cl::Prefix,
  53              cl::values(clEnumVal(simple, "  simple spiller"),
  54                         clEnumVal(local,  "  local spiller"),
  55                         clEnumValEnd),
  56              cl::init(local));
  57 }
  58
  59 //===----------------------------------------------------------------------===//
  60 //  VirtRegMap implementation
  61 //===----------------------------------------------------------------------===//
  62
  63 VirtRegMap::VirtRegMap(MachineFunction &mf)
  64   : TII(*mf.getTarget().getInstrInfo()), MF(mf),
  65     Virt2PhysMap(NO_PHYS_REG), Virt2StackSlotMap(NO_STACK_SLOT),
  66     Virt2ReMatIdMap(NO_STACK_SLOT), ReMatMap(NULL),
  67     ReMatId(MAX_STACK_SLOT+1) {
  68   grow();
  69 }
  70
  71 void VirtRegMap::grow() {
  72   unsigned LastVirtReg = MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg();
  73   Virt2PhysMap.grow(LastVirtReg);
  74   Virt2StackSlotMap.grow(LastVirtReg);
  75   Virt2ReMatIdMap.grow(LastVirtReg);
  76   ReMatMap.grow(LastVirtReg);
  77 }
  78
  79 int VirtRegMap::assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg) {
  80   assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
  81   assert(Virt2StackSlotMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
  82          "attempt to assign stack slot to already spilled register");
  83   const TargetRegisterClass* RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(virtReg);
  84   int frameIndex = MF.getFrameInfo()->CreateStackObject(RC->getSize(),
  85                                                         RC->getAlignment());
  86   Virt2StackSlotMap[virtReg] = frameIndex;
  87   ++NumSpills;
  88   return frameIndex;
  89 }
  90
  91 void VirtRegMap::assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg, int frameIndex) {
  92   assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
  93   assert(Virt2StackSlotMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
  94          "attempt to assign stack slot to already spilled register");
  95   assert((frameIndex >= 0 ||
  96           (frameIndex >= MF.getFrameInfo()->getObjectIndexBegin())) &&
  97          "illegal fixed frame index");
  98   Virt2StackSlotMap[virtReg] = frameIndex;
  99 }
 100
 101 int VirtRegMap::assignVirtReMatId(unsigned virtReg) {
 102   assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
 103   assert(Virt2ReMatIdMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
 104          "attempt to assign re-mat id to already spilled register");
 105   Virt2ReMatIdMap[virtReg] = ReMatId;
 106   return ReMatId++;
 107 }
 108
 109 void VirtRegMap::assignVirtReMatId(unsigned virtReg, int id) {
 110   assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
 111   assert(Virt2ReMatIdMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
 112          "attempt to assign re-mat id to already spilled register");
 113   Virt2ReMatIdMap[virtReg] = id;
 114 }
 115
 116 void VirtRegMap::virtFolded(unsigned VirtReg, MachineInstr *OldMI,
 117                             unsigned OpNo, MachineInstr *NewMI) {
 118   // Move previous memory references folded to new instruction.
 119   MI2VirtMapTy::iterator IP = MI2VirtMap.lower_bound(NewMI);
 120   for (MI2VirtMapTy::iterator I = MI2VirtMap.lower_bound(OldMI),
 121          E = MI2VirtMap.end(); I != E && I->first == OldMI; ) {
 122     MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(NewMI, I->second));
 123     MI2VirtMap.erase(I++);
 124   }
 125
 126   ModRef MRInfo;
 127   const TargetInstrDescriptor *TID = OldMI->getInstrDescriptor();
 128   if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::TIED_TO) != -1 ||
 129       TID->findTiedToSrcOperand(OpNo) != -1) {
 130     // Folded a two-address operand.
 131     MRInfo = isModRef;
 132   } else if (OldMI->getOperand(OpNo).isDef()) {
 133     MRInfo = isMod;
 134   } else {
 135     MRInfo = isRef;
 136   }
 137
 138   // add new memory reference
 139   MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(NewMI, std::make_pair(VirtReg, MRInfo)));
 140 }
 141
 142 void VirtRegMap::print(std::ostream &OS) const {
 143   const MRegisterInfo* MRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
 144
 145   OS << "********** REGISTER MAP **********\n";
 146   for (unsigned i = MRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
 147          e = MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg(); i <= e; ++i) {
 148     if (Virt2PhysMap[i] != (unsigned)VirtRegMap::NO_PHYS_REG)
 149       OS << "[reg" << i << " -> " << MRI->getName(Virt2PhysMap[i]) << "]\n";
 150
 151   }
 152
 153   for (unsigned i = MRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
 154          e = MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg(); i <= e; ++i)
 155     if (Virt2StackSlotMap[i] != VirtRegMap::NO_STACK_SLOT)
 156       OS << "[reg" << i << " -> fi#" << Virt2StackSlotMap[i] << "]\n";
 157   OS << '\n';
 158 }
 159
 160 void VirtRegMap::dump() const {
 161   print(DOUT);
 162 }
 163
 164
 165 //===----------------------------------------------------------------------===//
 166 // Simple Spiller Implementation
 167 //===----------------------------------------------------------------------===//
 168
 169 Spiller::~Spiller() {}
 170
 171 namespace {
 172   struct VISIBILITY_HIDDEN SimpleSpiller : public Spiller {
 173     bool runOnMachineFunction(MachineFunction& mf, VirtRegMap &VRM);
 174   };
 175 }
 176
 177 bool SimpleSpiller::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, VirtRegMap &VRM) {
 178   DOUT << "********** REWRITE MACHINE CODE **********\n";
 179   DOUT << "********** Function: " << MF.getFunction()->getName() << '\n';
 180   const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
 181   const MRegisterInfo &MRI = *TM.getRegisterInfo();
 182
 183   // LoadedRegs - Keep track of which vregs are loaded, so that we only load
 184   // each vreg once (in the case where a spilled vreg is used by multiple
 185   // operands).  This is always smaller than the number of operands to the
 186   // current machine instr, so it should be small.
 187   std::vector<unsigned> LoadedRegs;
 188
 189   for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), E = MF.end();
 190        MBBI != E; ++MBBI) {
 191     DOUT << MBBI->getBasicBlock()->getName() << ":\n";
 192     MachineBasicBlock &MBB = *MBBI;
 193     for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB.begin(),
 194            E = MBB.end(); MII != E; ++MII) {
 195       MachineInstr &MI = *MII;
 196       for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 197         MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 198         if (MO.isRegister() && MO.getReg())
 199           if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
 200             unsigned VirtReg = MO.getReg();
 201             unsigned PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
 202             if (!VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
 203               int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
 204               const TargetRegisterClass* RC =
 205                 MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
 206
 207               if (MO.isUse() &&
 208                   std::find(LoadedRegs.begin(), LoadedRegs.end(), VirtReg)
 209                   == LoadedRegs.end()) {
 210                 MRI.loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, StackSlot, RC);
 211                 LoadedRegs.push_back(VirtReg);
 212                 ++NumLoads;
 213                 DOUT << '\t' << *prior(MII);
 214               }
 215
 216               if (MO.isDef()) {
 217                 MRI.storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, StackSlot, RC);
 218                 ++NumStores;
 219               }
 220             }
 221             MF.setPhysRegUsed(PhysReg);
 222             MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
 223           } else {
 224             MF.setPhysRegUsed(MO.getReg());
 225           }
 226       }
 227
 228       DOUT << '\t' << MI;
 229       LoadedRegs.clear();
 230     }
 231   }
 232   return true;
 233 }
 234
 235 //===----------------------------------------------------------------------===//
 236 //  Local Spiller Implementation
 237 //===----------------------------------------------------------------------===//
 238
 239 namespace {
 240   /// LocalSpiller - This spiller does a simple pass over the machine basic
 241   /// block to attempt to keep spills in registers as much as possible for
 242   /// blocks that have low register pressure (the vreg may be spilled due to
 243   /// register pressure in other blocks).
 244   class VISIBILITY_HIDDEN LocalSpiller : public Spiller {
 245     const MRegisterInfo *MRI;
 246     const TargetInstrInfo *TII;
 247   public:
 248     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, VirtRegMap &VRM) {
 249       MRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
 250       TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 251       DOUT << "\n**** Local spiller rewriting function '"
 252            << MF.getFunction()->getName() << "':\n";
 253
 254       for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
 255            MBB != E; ++MBB)
 256         RewriteMBB(*MBB, VRM);
 257       return true;
 258     }
 259   private:
 260     void RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM);
 261   };
 262 }
 263
 264 /// AvailableSpills - As the local spiller is scanning and rewriting an MBB from
 265 /// top down, keep track of which spills slots or remat are available in each
 266 /// register.
 267 ///
 268 /// Note that not all physregs are created equal here.  In particular, some
 269 /// physregs are reloads that we are allowed to clobber or ignore at any time.
 270 /// Other physregs are values that the register allocated program is using that
 271 /// we cannot CHANGE, but we can read if we like.  We keep track of this on a
 272 /// per-stack-slot / remat id basis as the low bit in the value of the
 273 /// SpillSlotsAvailable entries.  The predicate 'canClobberPhysReg()' checks
 274 /// this bit and addAvailable sets it if.
 275 namespace {
 276 class VISIBILITY_HIDDEN AvailableSpills {
 277   const MRegisterInfo *MRI;
 278   const TargetInstrInfo *TII;
 279
 280   // SpillSlotsOrReMatsAvailable - This map keeps track of all of the spilled
 281   // or remat'ed virtual register values that are still available, due to being
 282   // loaded or stored to, but not invalidated yet.
 283   std::map<int, unsigned> SpillSlotsOrReMatsAvailable;
 284
 285   // PhysRegsAvailable - This is the inverse of SpillSlotsOrReMatsAvailable,
 286   // indicating which stack slot values are currently held by a physreg.  This
 287   // is used to invalidate entries in SpillSlotsOrReMatsAvailable when a
 288   // physreg is modified.
 289   std::multimap<unsigned, int> PhysRegsAvailable;
 290
 291   void disallowClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg);
 292
 293   void ClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg);
 294 public:
 295   AvailableSpills(const MRegisterInfo *mri, const TargetInstrInfo *tii)
 296     : MRI(mri), TII(tii) {
 297   }
 298
 299   const MRegisterInfo *getRegInfo() const { return MRI; }
 300
 301   /// getSpillSlotOrReMatPhysReg - If the specified stack slot or remat is
 302   /// available in a  physical register, return that PhysReg, otherwise
 303   /// return 0.
 304   unsigned getSpillSlotOrReMatPhysReg(int Slot) const {
 305     std::map<int, unsigned>::const_iterator I =
 306       SpillSlotsOrReMatsAvailable.find(Slot);
 307     if (I != SpillSlotsOrReMatsAvailable.end()) {
 308       return I->second >> 1;  // Remove the CanClobber bit.
 309     }
 310     return 0;
 311   }
 312
 313   /// addAvailable - Mark that the specified stack slot / remat is available in
 314   /// the specified physreg.  If CanClobber is true, the physreg can be modified
 315   /// at any time without changing the semantics of the program.
 316   void addAvailable(int SlotOrReMat, MachineInstr *MI, unsigned Reg,
 317                     bool CanClobber = true) {
 318     // If this stack slot is thought to be available in some other physreg,
 319     // remove its record.
 320     ModifyStackSlotOrReMat(SlotOrReMat);
 321
 322     PhysRegsAvailable.insert(std::make_pair(Reg, SlotOrReMat));
 323     SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat]= (Reg << 1) | (unsigned)CanClobber;
 324
 325     if (SlotOrReMat > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
 326       DOUT << "Remembering RM#" << SlotOrReMat-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
 327     else
 328       DOUT << "Remembering SS#" << SlotOrReMat;
 329     DOUT << " in physreg " << MRI->getName(Reg) << "\n";
 330   }
 331
 332   /// canClobberPhysReg - Return true if the spiller is allowed to change the
 333   /// value of the specified stackslot register if it desires.  The specified
 334   /// stack slot must be available in a physreg for this query to make sense.
 335   bool canClobberPhysReg(int SlotOrReMat) const {
 336     assert(SpillSlotsOrReMatsAvailable.count(SlotOrReMat) &&
 337            "Value not available!");
 338     return SpillSlotsOrReMatsAvailable.find(SlotOrReMat)->second & 1;
 339   }
 340
 341   /// disallowClobberPhysReg - Unset the CanClobber bit of the specified
 342   /// stackslot register. The register is still available but is no longer
 343   /// allowed to be modifed.
 344   void disallowClobberPhysReg(unsigned PhysReg);
 345
 346   /// ClobberPhysReg - This is called when the specified physreg changes
 347   /// value.  We use this to invalidate any info about stuff we thing lives in
 348   /// it and any of its aliases.
 349   void ClobberPhysReg(unsigned PhysReg);
 350
 351   /// ModifyStackSlotOrReMat - This method is called when the value in a stack
 352   /// slot changes.  This removes information about which register the previous
 353   /// value for this slot lives in (as the previous value is dead now).
 354   void ModifyStackSlotOrReMat(int SlotOrReMat);
 355 };
 356 }
 357
 358 /// disallowClobberPhysRegOnly - Unset the CanClobber bit of the specified
 359 /// stackslot register. The register is still available but is no longer
 360 /// allowed to be modifed.
 361 void AvailableSpills::disallowClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg) {
 362   std::multimap<unsigned, int>::iterator I =
 363     PhysRegsAvailable.lower_bound(PhysReg);
 364   while (I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == PhysReg) {
 365     int SlotOrReMat = I->second;
 366     I++;
 367     assert((SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat] >> 1) == PhysReg &&
 368            "Bidirectional map mismatch!");
 369     SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat] &= ~1;
 370     DOUT << "PhysReg " << MRI->getName(PhysReg)
 371          << " copied, it is available for use but can no longer be modified\n";
 372   }
 373 }
 374
 375 /// disallowClobberPhysReg - Unset the CanClobber bit of the specified
 376 /// stackslot register and its aliases. The register and its aliases may
 377 /// still available but is no longer allowed to be modifed.
 378 void AvailableSpills::disallowClobberPhysReg(unsigned PhysReg) {
 379   for (const unsigned *AS = MRI->getAliasSet(PhysReg); *AS; ++AS)
 380     disallowClobberPhysRegOnly(*AS);
 381   disallowClobberPhysRegOnly(PhysReg);
 382 }
 383
 384 /// ClobberPhysRegOnly - This is called when the specified physreg changes
 385 /// value.  We use this to invalidate any info about stuff we thing lives in it.
 386 void AvailableSpills::ClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg) {
 387   std::multimap<unsigned, int>::iterator I =
 388     PhysRegsAvailable.lower_bound(PhysReg);
 389   while (I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == PhysReg) {
 390     int SlotOrReMat = I->second;
 391     PhysRegsAvailable.erase(I++);
 392     assert((SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat] >> 1) == PhysReg &&
 393            "Bidirectional map mismatch!");
 394     SpillSlotsOrReMatsAvailable.erase(SlotOrReMat);
 395     DOUT << "PhysReg " << MRI->getName(PhysReg)
 396          << " clobbered, invalidating ";
 397     if (SlotOrReMat > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
 398       DOUT << "RM#" << SlotOrReMat-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1 << "\n";
 399     else
 400       DOUT << "SS#" << SlotOrReMat << "\n";
 401   }
 402 }
 403
 404 /// ClobberPhysReg - This is called when the specified physreg changes
 405 /// value.  We use this to invalidate any info about stuff we thing lives in
 406 /// it and any of its aliases.
 407 void AvailableSpills::ClobberPhysReg(unsigned PhysReg) {
 408   for (const unsigned *AS = MRI->getAliasSet(PhysReg); *AS; ++AS)
 409     ClobberPhysRegOnly(*AS);
 410   ClobberPhysRegOnly(PhysReg);
 411 }
 412
 413 /// ModifyStackSlotOrReMat - This method is called when the value in a stack
 414 /// slot changes.  This removes information about which register the previous
 415 /// value for this slot lives in (as the previous value is dead now).
 416 void AvailableSpills::ModifyStackSlotOrReMat(int SlotOrReMat) {
 417   std::map<int, unsigned>::iterator It =
 418     SpillSlotsOrReMatsAvailable.find(SlotOrReMat);
 419   if (It == SpillSlotsOrReMatsAvailable.end()) return;
 420   unsigned Reg = It->second >> 1;
 421   SpillSlotsOrReMatsAvailable.erase(It);
 422
 423   // This register may hold the value of multiple stack slots, only remove this
 424   // stack slot from the set of values the register contains.
 425   std::multimap<unsigned, int>::iterator I = PhysRegsAvailable.lower_bound(Reg);
 426   for (; ; ++I) {
 427     assert(I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == Reg &&
 428            "Map inverse broken!");
 429     if (I->second == SlotOrReMat) break;
 430   }
 431   PhysRegsAvailable.erase(I);
 432 }
 433
 434
 435
 436 /// InvalidateKills - MI is going to be deleted. If any of its operands are
 437 /// marked kill, then invalidate the information.
 438 static void InvalidateKills(MachineInstr &MI, BitVector &RegKills,
 439                             std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
 440                             SmallVector<unsigned, 1> *KillRegs = NULL) {
 441   for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 442     MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 443     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || !MO.isKill())
 444       continue;
 445     unsigned Reg = MO.getReg();
 446     if (KillRegs)
 447       KillRegs->push_back(Reg);
 448     if (KillOps[Reg] == &MO) {
 449       RegKills.reset(Reg);
 450       KillOps[Reg] = NULL;
 451     }
 452   }
 453 }
 454
 455 /// InvalidateRegDef - If the def operand of the specified def MI is now dead
 456 /// (since it's spill instruction is removed), mark it isDead. Also checks if
 457 /// the def MI has other definition operands that are not dead. Returns it by
 458 /// reference.
 459 static bool InvalidateRegDef(MachineBasicBlock::iterator I,
 460                              MachineInstr &NewDef, unsigned Reg,
 461                              bool &HasLiveDef) {
 462   // Due to remat, it's possible this reg isn't being reused. That is,
 463   // the def of this reg (by prev MI) is now dead.
 464   MachineInstr *DefMI = I;
 465   MachineOperand *DefOp = NULL;
 466   for (unsigned i = 0, e = DefMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 467     MachineOperand &MO = DefMI->getOperand(i);
 468     if (MO.isReg() && MO.isDef()) {
 469       if (MO.getReg() == Reg)
 470         DefOp = &MO;
 471       else if (!MO.isDead())
 472         HasLiveDef = true;
 473     }
 474   }
 475   if (!DefOp)
 476     return false;
 477
 478   bool FoundUse = false, Done = false;
 479   MachineBasicBlock::iterator E = NewDef;
 480   ++I; ++E;
 481   for (; !Done && I != E; ++I) {
 482     MachineInstr *NMI = I;
 483     for (unsigned j = 0, ee = NMI->getNumOperands(); j != ee; ++j) {
 484       MachineOperand &MO = NMI->getOperand(j);
 485       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != Reg)
 486         continue;
 487       if (MO.isUse())
 488         FoundUse = true;
 489       Done = true; // Stop after scanning all the operands of this MI.
 490     }
 491   }
 492   if (!FoundUse) {
 493     // Def is dead!
 494     DefOp->setIsDead();
 495     return true;
 496   }
 497   return false;
 498 }
 499
 500 /// UpdateKills - Track and update kill info. If a MI reads a register that is
 501 /// marked kill, then it must be due to register reuse. Transfer the kill info
 502 /// over.
 503 static void UpdateKills(MachineInstr &MI, BitVector &RegKills,
 504                         std::vector<MachineOperand*> &KillOps) {
 505   const TargetInstrDescriptor *TID = MI.getInstrDescriptor();
 506   for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 507     MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 508     if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
 509       continue;
 510     unsigned Reg = MO.getReg();
 511     if (Reg == 0)
 512       continue;
 513
 514     if (RegKills[Reg]) {
 515       // That can't be right. Register is killed but not re-defined and it's
 516       // being reused. Let's fix that.
 517       KillOps[Reg]->unsetIsKill();
 518       if (i < TID->numOperands &&
 519           TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == -1)
 520         // Unless it's a two-address operand, this is the new kill.
 521         MO.setIsKill();
 522     }
 523
 524     if (MO.isKill()) {
 525       RegKills.set(Reg);
 526       KillOps[Reg] = &MO;
 527     }
 528   }
 529
 530   for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 531     const MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 532     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
 533       continue;
 534     unsigned Reg = MO.getReg();
 535     RegKills.reset(Reg);
 536     KillOps[Reg] = NULL;
 537   }
 538 }
 539
 540
 541 // ReusedOp - For each reused operand, we keep track of a bit of information, in
 542 // case we need to rollback upon processing a new operand.  See comments below.
 543 namespace {
 544   struct ReusedOp {
 545     // The MachineInstr operand that reused an available value.
 546     unsigned Operand;
 547
 548     // StackSlotOrReMat - The spill slot or remat id of the value being reused.
 549     unsigned StackSlotOrReMat;
 550
 551     // PhysRegReused - The physical register the value was available in.
 552     unsigned PhysRegReused;
 553
 554     // AssignedPhysReg - The physreg that was assigned for use by the reload.
 555     unsigned AssignedPhysReg;
 556
 557     // VirtReg - The virtual register itself.
 558     unsigned VirtReg;
 559
 560     ReusedOp(unsigned o, unsigned ss, unsigned prr, unsigned apr,
 561              unsigned vreg)
 562       : Operand(o), StackSlotOrReMat(ss), PhysRegReused(prr),
 563         AssignedPhysReg(apr), VirtReg(vreg) {}
 564   };
 565
 566   /// ReuseInfo - This maintains a collection of ReuseOp's for each operand that
 567   /// is reused instead of reloaded.
 568   class VISIBILITY_HIDDEN ReuseInfo {
 569     MachineInstr &MI;
 570     std::vector<ReusedOp> Reuses;
 571     BitVector PhysRegsClobbered;
 572   public:
 573     ReuseInfo(MachineInstr &mi, const MRegisterInfo *mri) : MI(mi) {
 574       PhysRegsClobbered.resize(mri->getNumRegs());
 575     }
 576
 577     bool hasReuses() const {
 578       return !Reuses.empty();
 579     }
 580
 581     /// addReuse - If we choose to reuse a virtual register that is already
 582     /// available instead of reloading it, remember that we did so.
 583     void addReuse(unsigned OpNo, unsigned StackSlotOrReMat,
 584                   unsigned PhysRegReused, unsigned AssignedPhysReg,
 585                   unsigned VirtReg) {
 586       // If the reload is to the assigned register anyway, no undo will be
 587       // required.
 588       if (PhysRegReused == AssignedPhysReg) return;
 589
 590       // Otherwise, remember this.
 591       Reuses.push_back(ReusedOp(OpNo, StackSlotOrReMat, PhysRegReused,
 592                                 AssignedPhysReg, VirtReg));
 593     }
 594
 595     void markClobbered(unsigned PhysReg) {
 596       PhysRegsClobbered.set(PhysReg);
 597     }
 598
 599     bool isClobbered(unsigned PhysReg) const {
 600       return PhysRegsClobbered.test(PhysReg);
 601     }
 602
 603     /// GetRegForReload - We are about to emit a reload into PhysReg.  If there
 604     /// is some other operand that is using the specified register, either pick
 605     /// a new register to use, or evict the previous reload and use this reg.
 606     unsigned GetRegForReload(unsigned PhysReg, MachineInstr *MI,
 607                              AvailableSpills &Spills,
 608                              std::vector<MachineInstr*> &MaybeDeadStores,
 609                              SmallSet<unsigned, 8> &Rejected,
 610                              BitVector &RegKills,
 611                              std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
 612                              VirtRegMap &VRM) {
 613       if (Reuses.empty()) return PhysReg;  // This is most often empty.
 614
 615       for (unsigned ro = 0, e = Reuses.size(); ro != e; ++ro) {
 616         ReusedOp &Op = Reuses[ro];
 617         // If we find some other reuse that was supposed to use this register
 618         // exactly for its reload, we can change this reload to use ITS reload
 619         // register. That is, unless its reload register has already been
 620         // considered and subsequently rejected because it has also been reused
 621         // by another operand.
 622         if (Op.PhysRegReused == PhysReg &&
 623             Rejected.count(Op.AssignedPhysReg) == 0) {
 624           // Yup, use the reload register that we didn't use before.
 625           unsigned NewReg = Op.AssignedPhysReg;
 626           Rejected.insert(PhysReg);
 627           return GetRegForReload(NewReg, MI, Spills, MaybeDeadStores, Rejected,
 628                                  RegKills, KillOps, VRM);
 629         } else {
 630           // Otherwise, we might also have a problem if a previously reused
 631           // value aliases the new register.  If so, codegen the previous reload
 632           // and use this one.
 633           unsigned PRRU = Op.PhysRegReused;
 634           const MRegisterInfo *MRI = Spills.getRegInfo();
 635           if (MRI->areAliases(PRRU, PhysReg)) {
 636             // Okay, we found out that an alias of a reused register
 637             // was used.  This isn't good because it means we have
 638             // to undo a previous reuse.
 639             MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
 640             const TargetRegisterClass *AliasRC =
 641               MBB->getParent()->getSSARegMap()->getRegClass(Op.VirtReg);
 642
 643             // Copy Op out of the vector and remove it, we're going to insert an
 644             // explicit load for it.
 645             ReusedOp NewOp = Op;
 646             Reuses.erase(Reuses.begin()+ro);
 647
 648             // Ok, we're going to try to reload the assigned physreg into the
 649             // slot that we were supposed to in the first place.  However, that
 650             // register could hold a reuse.  Check to see if it conflicts or
 651             // would prefer us to use a different register.
 652             unsigned NewPhysReg = GetRegForReload(NewOp.AssignedPhysReg,
 653                                                   MI, Spills, MaybeDeadStores,
 654                                               Rejected, RegKills, KillOps, VRM);
 655
 656             if (NewOp.StackSlotOrReMat > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT) {
 657               MRI->reMaterialize(*MBB, MI, NewPhysReg,
 658                                  VRM.getReMaterializedMI(NewOp.VirtReg));
 659               ++NumReMats;
 660             } else {
 661               MRI->loadRegFromStackSlot(*MBB, MI, NewPhysReg,
 662                                         NewOp.StackSlotOrReMat, AliasRC);
 663               // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
 664               MaybeDeadStores[NewOp.StackSlotOrReMat] = NULL;
 665               ++NumLoads;
 666             }
 667             Spills.ClobberPhysReg(NewPhysReg);
 668             Spills.ClobberPhysReg(NewOp.PhysRegReused);
 669
 670             MI->getOperand(NewOp.Operand).setReg(NewPhysReg);
 671
 672             Spills.addAvailable(NewOp.StackSlotOrReMat, MI, NewPhysReg);
 673             MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
 674             --MII;
 675             UpdateKills(*MII, RegKills, KillOps);
 676             DOUT << '\t' << *MII;
 677
 678             DOUT << "Reuse undone!\n";
 679             --NumReused;
 680
 681             // Finally, PhysReg is now available, go ahead and use it.
 682             return PhysReg;
 683           }
 684         }
 685       }
 686       return PhysReg;
 687     }
 688
 689     /// GetRegForReload - Helper for the above GetRegForReload(). Add a
 690     /// 'Rejected' set to remember which registers have been considered and
 691     /// rejected for the reload. This avoids infinite looping in case like
 692     /// this:
 693     /// t1 := op t2, t3
 694     /// t2 <- assigned r0 for use by the reload but ended up reuse r1
 695     /// t3 <- assigned r1 for use by the reload but ended up reuse r0
 696     /// t1 <- desires r1
 697     ///       sees r1 is taken by t2, tries t2's reload register r0
 698     ///       sees r0 is taken by t3, tries t3's reload register r1
 699     ///       sees r1 is taken by t2, tries t2's reload register r0 ...
 700     unsigned GetRegForReload(unsigned PhysReg, MachineInstr *MI,
 701                              AvailableSpills &Spills,
 702                              std::vector<MachineInstr*> &MaybeDeadStores,
 703                              BitVector &RegKills,
 704                              std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
 705                              VirtRegMap &VRM) {
 706       SmallSet<unsigned, 8> Rejected;
 707       return GetRegForReload(PhysReg, MI, Spills, MaybeDeadStores, Rejected,
 708                              RegKills, KillOps, VRM);
 709     }
 710   };
 711 }
 712
 713
 714 /// rewriteMBB - Keep track of which spills are available even after the
 715 /// register allocator is done with them.  If possible, avoid reloading vregs.
 716 void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
 717   DOUT << MBB.getBasicBlock()->getName() << ":\n";
 718
 719   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 720
 721   // Spills - Keep track of which spilled values are available in physregs so
 722   // that we can choose to reuse the physregs instead of emitting reloads.
 723   AvailableSpills Spills(MRI, TII);
 724
 725   // MaybeDeadStores - When we need to write a value back into a stack slot,
 726   // keep track of the inserted store.  If the stack slot value is never read
 727   // (because the value was used from some available register, for example), and
 728   // subsequently stored to, the original store is dead.  This map keeps track
 729   // of inserted stores that are not used.  If we see a subsequent store to the
 730   // same stack slot, the original store is deleted.
 731   std::vector<MachineInstr*> MaybeDeadStores;
 732   MaybeDeadStores.resize(MF.getFrameInfo()->getObjectIndexEnd(), NULL);
 733
 734   // ReMatDefs - These are rematerializable def MIs which are not deleted.
 735   SmallSet<MachineInstr*, 4> ReMatDefs;
 736
 737   // Keep track of kill information.
 738   BitVector RegKills(MRI->getNumRegs());
 739   std::vector<MachineOperand*>  KillOps;
 740   KillOps.resize(MRI->getNumRegs(), NULL);
 741
 742   for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB.begin(), E = MBB.end();
 743        MII != E; ) {
 744     MachineInstr &MI = *MII;
 745     MachineBasicBlock::iterator NextMII = MII; ++NextMII;
 746     VirtRegMap::MI2VirtMapTy::const_iterator I, End;
 747
 748     bool Erased = false;
 749     bool BackTracked = false;
 750
 751     /// ReusedOperands - Keep track of operand reuse in case we need to undo
 752     /// reuse.
 753     ReuseInfo ReusedOperands(MI, MRI);
 754
 755     // Loop over all of the implicit defs, clearing them from our available
 756     // sets.
 757     const TargetInstrDescriptor *TID = MI.getInstrDescriptor();
 758     if (TID->ImplicitDefs) {
 759       const unsigned *ImpDef = TID->ImplicitDefs;
 760       for ( ; *ImpDef; ++ImpDef) {
 761         MF.setPhysRegUsed(*ImpDef);
 762         ReusedOperands.markClobbered(*ImpDef);
 763         Spills.ClobberPhysReg(*ImpDef);
 764       }
 765     }
 766
 767     // Process all of the spilled uses and all non spilled reg references.
 768     for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 769       MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 770       if (!MO.isRegister() || MO.getReg() == 0)
 771         continue;   // Ignore non-register operands.
 772
 773       if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
 774         // Ignore physregs for spilling, but remember that it is used by this
 775         // function.
 776         MF.setPhysRegUsed(MO.getReg());
 777         ReusedOperands.markClobbered(MO.getReg());
 778         continue;
 779       }
 780
 781       assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()) &&
 782              "Not a virtual or a physical register?");
 783
 784       unsigned VirtReg = MO.getReg();
 785       if (VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
 786         // This virtual register was assigned a physreg!
 787         unsigned Phys = VRM.getPhys(VirtReg);
 788         MF.setPhysRegUsed(Phys);
 789         if (MO.isDef())
 790           ReusedOperands.markClobbered(Phys);
 791         MI.getOperand(i).setReg(Phys);
 792         continue;
 793       }
 794
 795       // This virtual register is now known to be a spilled value.
 796       if (!MO.isUse())
 797         continue;  // Handle defs in the loop below (handle use&def here though)
 798
 799       bool DoReMat = VRM.isReMaterialized(VirtReg);
 800       int SSorRMId = DoReMat
 801         ? VRM.getReMatId(VirtReg) : VRM.getStackSlot(VirtReg);
 802       int ReuseSlot = SSorRMId;
 803
 804       // Check to see if this stack slot is available.
 805       unsigned PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SSorRMId);
 806       if (!PhysReg && DoReMat) {
 807         // This use is rematerializable. But perhaps the value is available in
 808         // stack if the definition is not deleted. If so, check if we can
 809         // reuse the value.
 810         ReuseSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
 811         if (ReuseSlot != VirtRegMap::NO_STACK_SLOT)
 812           PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(ReuseSlot);
 813       }
 814       if (PhysReg) {
 815         // This spilled operand might be part of a two-address operand.  If this
 816         // is the case, then changing it will necessarily require changing the
 817         // def part of the instruction as well.  However, in some cases, we
 818         // aren't allowed to modify the reused register.  If none of these cases
 819         // apply, reuse it.
 820         bool CanReuse = true;
 821         int ti = TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO);
 822         if (ti != -1 &&
 823             MI.getOperand(ti).isReg() &&
 824             MI.getOperand(ti).getReg() == VirtReg) {
 825           // Okay, we have a two address operand.  We can reuse this physreg as
 826           // long as we are allowed to clobber the value and there isn't an
 827           // earlier def that has already clobbered the physreg.
 828           CanReuse = Spills.canClobberPhysReg(ReuseSlot) &&
 829             !ReusedOperands.isClobbered(PhysReg);
 830         }
 831
 832         if (CanReuse) {
 833           // If this stack slot value is already available, reuse it!
 834           if (ReuseSlot > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
 835             DOUT << "Reusing RM#" << ReuseSlot-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
 836           else
 837             DOUT << "Reusing SS#" << ReuseSlot;
 838           DOUT << " from physreg "
 839                << MRI->getName(PhysReg) << " for vreg"
 840                << VirtReg <<" instead of reloading into physreg "
 841                << MRI->getName(VRM.getPhys(VirtReg)) << "\n";
 842           MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
 843
 844           // The only technical detail we have is that we don't know that
 845           // PhysReg won't be clobbered by a reloaded stack slot that occurs
 846           // later in the instruction.  In particular, consider 'op V1, V2'.
 847           // If V1 is available in physreg R0, we would choose to reuse it
 848           // here, instead of reloading it into the register the allocator
 849           // indicated (say R1).  However, V2 might have to be reloaded
 850           // later, and it might indicate that it needs to live in R0.  When
 851           // this occurs, we need to have information available that
 852           // indicates it is safe to use R1 for the reload instead of R0.
 853           //
 854           // To further complicate matters, we might conflict with an alias,
 855           // or R0 and R1 might not be compatible with each other.  In this
 856           // case, we actually insert a reload for V1 in R1, ensuring that
 857           // we can get at R0 or its alias.
 858           ReusedOperands.addReuse(i, ReuseSlot, PhysReg,
 859                                   VRM.getPhys(VirtReg), VirtReg);
 860           if (ti != -1)
 861             // Only mark it clobbered if this is a use&def operand.
 862             ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
 863           ++NumReused;
 864
 865           if (MI.getOperand(i).isKill() &&
 866               ReuseSlot <= VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT) {
 867             // This was the last use and the spilled value is still available
 868             // for reuse. That means the spill was unnecessary!
 869             MachineInstr* DeadStore = MaybeDeadStores[ReuseSlot];
 870             if (DeadStore) {
 871               DOUT << "Removed dead store:\t" << *DeadStore;
 872               InvalidateKills(*DeadStore, RegKills, KillOps);
 873               MBB.erase(DeadStore);
 874               VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(DeadStore);
 875               MaybeDeadStores[ReuseSlot] = NULL;
 876               ++NumDSE;
 877             }
 878           }
 879           continue;
 880         }
 881
 882         // Otherwise we have a situation where we have a two-address instruction
 883         // whose mod/ref operand needs to be reloaded.  This reload is already
 884         // available in some register "PhysReg", but if we used PhysReg as the
 885         // operand to our 2-addr instruction, the instruction would modify
 886         // PhysReg.  This isn't cool if something later uses PhysReg and expects
 887         // to get its initial value.
 888         //
 889         // To avoid this problem, and to avoid doing a load right after a store,
 890         // we emit a copy from PhysReg into the designated register for this
 891         // operand.
 892         unsigned DesignatedReg = VRM.getPhys(VirtReg);
 893         assert(DesignatedReg && "Must map virtreg to physreg!");
 894
 895         // Note that, if we reused a register for a previous operand, the
 896         // register we want to reload into might not actually be
 897         // available.  If this occurs, use the register indicated by the
 898         // reuser.
 899         if (ReusedOperands.hasReuses())
 900           DesignatedReg = ReusedOperands.GetRegForReload(DesignatedReg, &MI,
 901                                Spills, MaybeDeadStores, RegKills, KillOps, VRM);
 902
 903         // If the mapped designated register is actually the physreg we have
 904         // incoming, we don't need to inserted a dead copy.
 905         if (DesignatedReg == PhysReg) {
 906           // If this stack slot value is already available, reuse it!
 907           if (ReuseSlot > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
 908             DOUT << "Reusing RM#" << ReuseSlot-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
 909           else
 910             DOUT << "Reusing SS#" << ReuseSlot;
 911           DOUT << " from physreg " << MRI->getName(PhysReg) << " for vreg"
 912                << VirtReg
 913                << " instead of reloading into same physreg.\n";
 914           MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
 915           ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
 916           ++NumReused;
 917           continue;
 918         }
 919
 920         const TargetRegisterClass* RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
 921         MF.setPhysRegUsed(DesignatedReg);
 922         ReusedOperands.markClobbered(DesignatedReg);
 923         MRI->copyRegToReg(MBB, &MI, DesignatedReg, PhysReg, RC);
 924
 925         MachineInstr *CopyMI = prior(MII);
 926         UpdateKills(*CopyMI, RegKills, KillOps);
 927
 928         // This invalidates DesignatedReg.
 929         Spills.ClobberPhysReg(DesignatedReg);
 930
 931         Spills.addAvailable(ReuseSlot, &MI, DesignatedReg);
 932         MI.getOperand(i).setReg(DesignatedReg);
 933         DOUT << '\t' << *prior(MII);
 934         ++NumReused;
 935         continue;
 936       }
 937
 938       // Otherwise, reload it and remember that we have it.
 939       PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
 940       assert(PhysReg && "Must map virtreg to physreg!");
 941       const TargetRegisterClass* RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
 942
 943       // Note that, if we reused a register for a previous operand, the
 944       // register we want to reload into might not actually be
 945       // available.  If this occurs, use the register indicated by the
 946       // reuser.
 947       if (ReusedOperands.hasReuses())
 948         PhysReg = ReusedOperands.GetRegForReload(PhysReg, &MI,
 949                                Spills, MaybeDeadStores, RegKills, KillOps, VRM);
 950
 951       MF.setPhysRegUsed(PhysReg);
 952       ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
 953       if (DoReMat) {
 954         MRI->reMaterialize(MBB, &MI, PhysReg, VRM.getReMaterializedMI(VirtReg));
 955         ++NumReMats;
 956       } else {
 957         MRI->loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, SSorRMId, RC);
 958         ++NumLoads;
 959       }
 960       // This invalidates PhysReg.
 961       Spills.ClobberPhysReg(PhysReg);
 962
 963       // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
 964       if (!DoReMat)
 965         MaybeDeadStores[SSorRMId] = NULL;
 966       Spills.addAvailable(SSorRMId, &MI, PhysReg);
 967       // Assumes this is the last use. IsKill will be unset if reg is reused
 968       // unless it's a two-address operand.
 969       if (TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == -1)
 970         MI.getOperand(i).setIsKill();
 971       MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
 972       UpdateKills(*prior(MII), RegKills, KillOps);
 973       DOUT << '\t' << *prior(MII);
 974     }
 975
 976     DOUT << '\t' << MI;
 977
 978     // If we have folded references to memory operands, make sure we clear all
 979     // physical registers that may contain the value of the spilled virtual
 980     // register
 981     SmallSet<int, 1> FoldedSS;
 982     for (tie(I, End) = VRM.getFoldedVirts(&MI); I != End; ++I) {
 983       DOUT << "Folded vreg: " << I->second.first << "  MR: "
 984            << I->second.second;
 985       unsigned VirtReg = I->second.first;
 986       VirtRegMap::ModRef MR = I->second.second;
 987       if (VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
 988         DOUT << ": No stack slot!\n";
 989         continue;
 990       }
 991       int SS = VRM.getStackSlot(VirtReg);
 992       FoldedSS.insert(SS);
 993       DOUT << " - StackSlot: " << SS << "\n";
 994
 995       // If this folded instruction is just a use, check to see if it's a
 996       // straight load from the virt reg slot.
 997       if ((MR & VirtRegMap::isRef) && !(MR & VirtRegMap::isMod)) {
 998         int FrameIdx;
 999         if (unsigned DestReg = TII->isLoadFromStackSlot(&MI, FrameIdx)) {
1000           if (FrameIdx == SS) {
1001             // If this spill slot is available, turn it into a copy (or nothing)
1002             // instead of leaving it as a load!
1003             if (unsigned InReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SS)) {
1004               DOUT << "Promoted Load To Copy: " << MI;
1005               if (DestReg != InReg) {
1006                 MRI->copyRegToReg(MBB, &MI, DestReg, InReg,
1007                                   MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg));
1008                 // Revisit the copy so we make sure to notice the effects of the
1009                 // operation on the destreg (either needing to RA it if it's
1010                 // virtual or needing to clobber any values if it's physical).
1011                 NextMII = &MI;
1012                 --NextMII;  // backtrack to the copy.
1013                 BackTracked = true;
1014               } else
1015                 DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
1016
1017               VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
1018               MBB.erase(&MI);
1019               Erased = true;
1020               goto ProcessNextInst;
1021             }
1022           }
1023         }
1024       }
1025
1026       // If this reference is not a use, any previous store is now dead.
1027       // Otherwise, the store to this stack slot is not dead anymore.
1028       MachineInstr* DeadStore = MaybeDeadStores[SS];
1029       if (DeadStore) {
1030         if (!(MR & VirtRegMap::isRef)) {  // Previous store is dead.
1031           // If we get here, the store is dead, nuke it now.
1032           assert(VirtRegMap::isMod && "Can't be modref!");
1033           DOUT << "Removed dead store:\t" << *DeadStore;
1034           InvalidateKills(*DeadStore, RegKills, KillOps);
1035           MBB.erase(DeadStore);
1036           VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(DeadStore);
1037           ++NumDSE;
1038         }
1039         MaybeDeadStores[SS] = NULL;
1040       }
1041
1042       // If the spill slot value is available, and this is a new definition of
1043       // the value, the value is not available anymore.
1044       if (MR & VirtRegMap::isMod) {
1045         // Notice that the value in this stack slot has been modified.
1046         Spills.ModifyStackSlotOrReMat(SS);
1047
1048         // If this is *just* a mod of the value, check to see if this is just a
1049         // store to the spill slot (i.e. the spill got merged into the copy). If
1050         // so, realize that the vreg is available now, and add the store to the
1051         // MaybeDeadStore info.
1052         int StackSlot;
1053         if (!(MR & VirtRegMap::isRef)) {
1054           if (unsigned SrcReg = TII->isStoreToStackSlot(&MI, StackSlot)) {
1055             assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg) &&
1056                    "Src hasn't been allocated yet?");
1057             // Okay, this is certainly a store of SrcReg to [StackSlot].  Mark
1058             // this as a potentially dead store in case there is a subsequent
1059             // store into the stack slot without a read from it.
1060             MaybeDeadStores[StackSlot] = &MI;
1061
1062             // If the stack slot value was previously available in some other
1063             // register, change it now.  Otherwise, make the register available,
1064             // in PhysReg.
1065             Spills.addAvailable(StackSlot, &MI, SrcReg, false/*don't clobber*/);
1066           }
1067         }
1068       }
1069     }
1070
1071     // Process all of the spilled defs.
1072     for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1073       MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
1074       if (MO.isRegister() && MO.getReg() && MO.isDef()) {
1075         unsigned VirtReg = MO.getReg();
1076
1077         if (!MRegisterInfo::isVirtualRegister(VirtReg)) {
1078           // Check to see if this is a noop copy.  If so, eliminate the
1079           // instruction before considering the dest reg to be changed.
1080           unsigned Src, Dst;
1081           if (TII->isMoveInstr(MI, Src, Dst) && Src == Dst) {
1082             ++NumDCE;
1083             DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
1084             MBB.erase(&MI);
1085             Erased = true;
1086             VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
1087             Spills.disallowClobberPhysReg(VirtReg);
1088             goto ProcessNextInst;
1089           }
1090
1091           // If it's not a no-op copy, it clobbers the value in the destreg.
1092           Spills.ClobberPhysReg(VirtReg);
1093           ReusedOperands.markClobbered(VirtReg);
1094
1095           // Check to see if this instruction is a load from a stack slot into
1096           // a register.  If so, this provides the stack slot value in the reg.
1097           int FrameIdx;
1098           if (unsigned DestReg = TII->isLoadFromStackSlot(&MI, FrameIdx)) {
1099             assert(DestReg == VirtReg && "Unknown load situation!");
1100
1101             // If it is a folded reference, then it's not safe to clobber.
1102             bool Folded = FoldedSS.count(FrameIdx);
1103             // Otherwise, if it wasn't available, remember that it is now!
1104             Spills.addAvailable(FrameIdx, &MI, DestReg, !Folded);
1105             goto ProcessNextInst;
1106           }
1107
1108           continue;
1109         }
1110
1111         bool DoReMat = VRM.isReMaterialized(VirtReg);
1112         if (DoReMat)
1113           ReMatDefs.insert(&MI);
1114
1115         // The only vregs left are stack slot definitions.
1116         int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
1117         const TargetRegisterClass *RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
1118
1119         // If this def is part of a two-address operand, make sure to execute
1120         // the store from the correct physical register.
1121         unsigned PhysReg;
1122         int TiedOp = MI.getInstrDescriptor()->findTiedToSrcOperand(i);
1123         if (TiedOp != -1)
1124           PhysReg = MI.getOperand(TiedOp).getReg();
1125         else {
1126           PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
1127           if (ReusedOperands.isClobbered(PhysReg)) {
1128             // Another def has taken the assigned physreg. It must have been a
1129             // use&def which got it due to reuse. Undo the reuse!
1130             PhysReg = ReusedOperands.GetRegForReload(PhysReg, &MI,
1131                                Spills, MaybeDeadStores, RegKills, KillOps, VRM);
1132           }
1133         }
1134
1135         MF.setPhysRegUsed(PhysReg);
1136         ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
1137         MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
1138         if (!MO.isDead()) {
1139           MRI->storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, StackSlot, RC);
1140           DOUT << "Store:\t" << *next(MII);
1141
1142           // If there is a dead store to this stack slot, nuke it now.
1143           MachineInstr *&LastStore = MaybeDeadStores[StackSlot];
1144           if (LastStore) {
1145             DOUT << "Removed dead store:\t" << *LastStore;
1146             ++NumDSE;
1147             SmallVector<unsigned, 1> KillRegs;
1148             InvalidateKills(*LastStore, RegKills, KillOps, &KillRegs);
1149             MachineBasicBlock::iterator PrevMII = LastStore;
1150             bool CheckDef = PrevMII != MBB.begin();
1151             if (CheckDef)
1152               --PrevMII;
1153             MBB.erase(LastStore);
1154             VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(LastStore);
1155             if (CheckDef) {
1156               // Look at defs of killed registers on the store. Mark the defs
1157               // as dead since the store has been deleted and they aren't
1158               // being reused.
1159               for (unsigned j = 0, ee = KillRegs.size(); j != ee; ++j) {
1160                 bool HasOtherDef = false;
1161                 if (InvalidateRegDef(PrevMII, MI, KillRegs[j], HasOtherDef)) {
1162                   MachineInstr *DeadDef = PrevMII;
1163                   if (ReMatDefs.count(DeadDef) && !HasOtherDef) {
1164                     // FIXME: This assumes a remat def does not have side
1165                     // effects.
1166                     MBB.erase(DeadDef);
1167                     VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(DeadDef);
1168                     ++NumDRM;
1169                   }
1170                 }
1171               }
1172             }
1173           }
1174           LastStore = next(MII);
1175
1176           // If the stack slot value was previously available in some other
1177           // register, change it now.  Otherwise, make the register available,
1178           // in PhysReg.
1179           Spills.ModifyStackSlotOrReMat(StackSlot);
1180           Spills.ClobberPhysReg(PhysReg);
1181           Spills.addAvailable(StackSlot, LastStore, PhysReg);
1182           ++NumStores;
1183
1184           // Check to see if this is a noop copy.  If so, eliminate the
1185           // instruction before considering the dest reg to be changed.
1186           {
1187             unsigned Src, Dst;
1188             if (TII->isMoveInstr(MI, Src, Dst) && Src == Dst) {
1189               ++NumDCE;
1190               DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
1191               MBB.erase(&MI);
1192               Erased = true;
1193               VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
1194               UpdateKills(*LastStore, RegKills, KillOps);
1195               goto ProcessNextInst;
1196             }
1197           }
1198         }
1199       }
1200     }
1201   ProcessNextInst:
1202     if (!Erased && !BackTracked)
1203       for (MachineBasicBlock::iterator II = MI; II != NextMII; ++II)
1204         UpdateKills(*II, RegKills, KillOps);
1205     MII = NextMII;
1206   }
1207 }
1208
1209
1210 llvm::Spiller* llvm::createSpiller() {
1211   switch (SpillerOpt) {
1212   default: assert(0 && "Unreachable!");
1213   case local:
1214     return new LocalSpiller();
1215   case simple:
1216     return new SimpleSpiller();
1217   }
1218 }