[mips][sched] Split IIHiLo into II_MFHI_MFLO and II_MTHI_MTLO
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / LiveInterval.cpp
index e5331530807c3e4983efcd50b78673461e8b6865..2b8feb8c3b45b83f09995ab84b22ee3a0018002c 100644 (file)
@@ -2,52 +2,91 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file implements the LiveRange and LiveInterval classes.  Given some
 // numbering of each the machine instructions an interval [i, j) is said to be a
-// live interval for register v if there is no instruction with number j' > j
-// such that v is live at j' abd there is no instruction with number i' < i such
-// that v is live at i'. In this implementation intervals can have holes,
-// i.e. an interval might look like [1,20), [50,65), [1000,1001).  Each
-// individual range is represented as an instance of LiveRange, and the whole
-// interval is represented as an instance of LiveInterval.
+// live range for register v if there is no instruction with number j' >= j
+// such that v is live at j' and there is no instruction with number i' < i such
+// that v is live at i'. In this implementation ranges can have holes,
+// i.e. a range might look like [1,20), [50,65), [1000,1001).  Each
+// individual segment is represented as an instance of LiveRange::Segment,
+// and the whole range is represented as an instance of LiveRange.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "LiveInterval.h"
-#include "Support/STLExtras.h"
-#include <iostream>
-#include <map>
+#include "llvm/CodeGen/LiveInterval.h"
+#include "RegisterCoalescer.h"
+#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/ADT/SmallSet.h"
+#include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
+#include <algorithm>
 using namespace llvm;
 
-// An example for liveAt():
-//
-// this = [1,4), liveAt(0) will return false. The instruction defining this
-// spans slots [0,3]. The interval belongs to an spilled definition of the
-// variable it represents. This is because slot 1 is used (def slot) and spans
-// up to slot 3 (store slot).
-//
-bool LiveInterval::liveAt(unsigned I) const {
-  Ranges::const_iterator r = std::upper_bound(ranges.begin(), ranges.end(), I);
-                                              
-  if (r == ranges.begin())
-    return false;
+LiveRange::iterator LiveRange::find(SlotIndex Pos) {
+  // This algorithm is basically std::upper_bound.
+  // Unfortunately, std::upper_bound cannot be used with mixed types until we
+  // adopt C++0x. Many libraries can do it, but not all.
+  if (empty() || Pos >= endIndex())
+    return end();
+  iterator I = begin();
+  size_t Len = size();
+  do {
+    size_t Mid = Len >> 1;
+    if (Pos < I[Mid].end)
+      Len = Mid;
+    else
+      I += Mid + 1, Len -= Mid + 1;
+  } while (Len);
+  return I;
+}
 
-  --r;
-  return r->contains(I);
+VNInfo *LiveRange::createDeadDef(SlotIndex Def,
+                                  VNInfo::Allocator &VNInfoAllocator) {
+  assert(!Def.isDead() && "Cannot define a value at the dead slot");
+  iterator I = find(Def);
+  if (I == end()) {
+    VNInfo *VNI = getNextValue(Def, VNInfoAllocator);
+    segments.push_back(Segment(Def, Def.getDeadSlot(), VNI));
+    return VNI;
+  }
+  if (SlotIndex::isSameInstr(Def, I->start)) {
+    assert(I->valno->def == I->start && "Inconsistent existing value def");
+
+    // It is possible to have both normal and early-clobber defs of the same
+    // register on an instruction. It doesn't make a lot of sense, but it is
+    // possible to specify in inline assembly.
+    //
+    // Just convert everything to early-clobber.
+    Def = std::min(Def, I->start);
+    if (Def != I->start)
+      I->start = I->valno->def = Def;
+    return I->valno;
+  }
+  assert(SlotIndex::isEarlierInstr(Def, I->start) && "Already live at def");
+  VNInfo *VNI = getNextValue(Def, VNInfoAllocator);
+  segments.insert(I, Segment(Def, Def.getDeadSlot(), VNI));
+  return VNI;
 }
 
+// overlaps - Return true if the intersection of the two live ranges is
+// not empty.
+//
 // An example for overlaps():
 //
 // 0: A = ...
 // 4: B = ...
 // 8: C = A + B ;; last use of A
 //
-// The live intervals should look like:
+// The live ranges should look like:
 //
 // A = [3, 11)
 // B = [7, x)
@@ -55,30 +94,39 @@ bool LiveInterval::liveAt(unsigned I) const {
 //
 // A->overlaps(C) should return false since we want to be able to join
 // A and C.
-bool LiveInterval::overlaps(const LiveInterval& other) const {
-  Ranges::const_iterator i = ranges.begin();
-  Ranges::const_iterator ie = ranges.end();
-  Ranges::const_iterator j = other.ranges.begin();
-  Ranges::const_iterator je = other.ranges.end();
+//
+bool LiveRange::overlapsFrom(const LiveRange& other,
+                             const_iterator StartPos) const {
+  assert(!empty() && "empty range");
+  const_iterator i = begin();
+  const_iterator ie = end();
+  const_iterator j = StartPos;
+  const_iterator je = other.end();
+
+  assert((StartPos->start <= i->start || StartPos == other.begin()) &&
+         StartPos != other.end() && "Bogus start position hint!");
+
   if (i->start < j->start) {
     i = std::upper_bound(i, ie, j->start);
-    if (i != ranges.begin()) --i;
+    if (i != begin()) --i;
   } else if (j->start < i->start) {
-    j = std::upper_bound(j, je, i->start);
-    if (j != other.ranges.begin()) --j;
+    ++StartPos;
+    if (StartPos != other.end() && StartPos->start <= i->start) {
+      assert(StartPos < other.end() && i < end());
+      j = std::upper_bound(j, je, i->start);
+      if (j != other.begin()) --j;
+    }
   } else {
     return true;
   }
 
-  while (i != ie && j != je) {
-    if (i->start == j->start)
-      return true;
+  if (j == je) return false;
 
+  while (i != ie) {
     if (i->start > j->start) {
       std::swap(i, j);
       std::swap(ie, je);
     }
-    assert(i->start < j->start);
 
     if (i->end > j->start)
       return true;
@@ -88,228 +136,823 @@ bool LiveInterval::overlaps(const LiveInterval& other) const {
   return false;
 }
 
-/// joinable - Two intervals are joinable if the either don't overlap at all
-/// or if the destination of the copy is a single assignment value, and it
-/// only overlaps with one value in the source interval.
-bool LiveInterval::joinable(const LiveInterval &other, unsigned CopyIdx) const {
-  return overlaps(other);
+bool LiveRange::overlaps(const LiveRange &Other, const CoalescerPair &CP,
+                         const SlotIndexes &Indexes) const {
+  assert(!empty() && "empty range");
+  if (Other.empty())
+    return false;
+
+  // Use binary searches to find initial positions.
+  const_iterator I = find(Other.beginIndex());
+  const_iterator IE = end();
+  if (I == IE)
+    return false;
+  const_iterator J = Other.find(I->start);
+  const_iterator JE = Other.end();
+  if (J == JE)
+    return false;
+
+  for (;;) {
+    // J has just been advanced to satisfy:
+    assert(J->end >= I->start);
+    // Check for an overlap.
+    if (J->start < I->end) {
+      // I and J are overlapping. Find the later start.
+      SlotIndex Def = std::max(I->start, J->start);
+      // Allow the overlap if Def is a coalescable copy.
+      if (Def.isBlock() ||
+          !CP.isCoalescable(Indexes.getInstructionFromIndex(Def)))
+        return true;
+    }
+    // Advance the iterator that ends first to check for more overlaps.
+    if (J->end > I->end) {
+      std::swap(I, J);
+      std::swap(IE, JE);
+    }
+    // Advance J until J->end >= I->start.
+    do
+      if (++J == JE)
+        return false;
+    while (J->end < I->start);
+  }
+}
+
+/// overlaps - Return true if the live range overlaps an interval specified
+/// by [Start, End).
+bool LiveRange::overlaps(SlotIndex Start, SlotIndex End) const {
+  assert(Start < End && "Invalid range");
+  const_iterator I = std::lower_bound(begin(), end(), End);
+  return I != begin() && (--I)->end > Start;
 }
 
 
-/// extendIntervalEndTo - This method is used when we want to extend the range
-/// specified by I to end at the specified endpoint.  To do this, we should
-/// merge and eliminate all ranges that this will overlap with.  The iterator is
-/// not invalidated.
-void LiveInterval::extendIntervalEndTo(Ranges::iterator I, unsigned NewEnd) {
-  assert(I != ranges.end() && "Not a valid interval!");
-  unsigned ValId = I->ValId;
+/// ValNo is dead, remove it.  If it is the largest value number, just nuke it
+/// (and any other deleted values neighboring it), otherwise mark it as ~1U so
+/// it can be nuked later.
+void LiveRange::markValNoForDeletion(VNInfo *ValNo) {
+  if (ValNo->id == getNumValNums()-1) {
+    do {
+      valnos.pop_back();
+    } while (!valnos.empty() && valnos.back()->isUnused());
+  } else {
+    ValNo->markUnused();
+  }
+}
 
-  // Search for the first interval that we can't merge with.
-  Ranges::iterator MergeTo = next(I);
-  for (; MergeTo != ranges.end() && NewEnd >= MergeTo->end; ++MergeTo) {
-    assert(MergeTo->ValId == ValId && "Cannot merge with differing values!");
+/// RenumberValues - Renumber all values in order of appearance and delete the
+/// remaining unused values.
+void LiveRange::RenumberValues() {
+  SmallPtrSet<VNInfo*, 8> Seen;
+  valnos.clear();
+  for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I) {
+    VNInfo *VNI = I->valno;
+    if (!Seen.insert(VNI))
+      continue;
+    assert(!VNI->isUnused() && "Unused valno used by live segment");
+    VNI->id = (unsigned)valnos.size();
+    valnos.push_back(VNI);
   }
+}
 
-  // If NewEnd was in the middle of an interval, make sure to get its endpoint.
+/// This method is used when we want to extend the segment specified by I to end
+/// at the specified endpoint.  To do this, we should merge and eliminate all
+/// segments that this will overlap with.  The iterator is not invalidated.
+void LiveRange::extendSegmentEndTo(iterator I, SlotIndex NewEnd) {
+  assert(I != end() && "Not a valid segment!");
+  VNInfo *ValNo = I->valno;
+
+  // Search for the first segment that we can't merge with.
+  iterator MergeTo = llvm::next(I);
+  for (; MergeTo != end() && NewEnd >= MergeTo->end; ++MergeTo) {
+    assert(MergeTo->valno == ValNo && "Cannot merge with differing values!");
+  }
+
+  // If NewEnd was in the middle of a segment, make sure to get its endpoint.
   I->end = std::max(NewEnd, prior(MergeTo)->end);
 
-  // Erase any dead ranges
-  ranges.erase(next(I), MergeTo);
+  // If the newly formed segment now touches the segment after it and if they
+  // have the same value number, merge the two segments into one segment.
+  if (MergeTo != end() && MergeTo->start <= I->end &&
+      MergeTo->valno == ValNo) {
+    I->end = MergeTo->end;
+    ++MergeTo;
+  }
+
+  // Erase any dead segments.
+  segments.erase(llvm::next(I), MergeTo);
 }
 
 
-/// extendIntervalStartTo - This method is used when we want to extend the range
-/// specified by I to start at the specified endpoint.  To do this, we should
-/// merge and eliminate all ranges that this will overlap with.
-LiveInterval::Ranges::iterator 
-LiveInterval::extendIntervalStartTo(Ranges::iterator I, unsigned NewStart) {
-  assert(I != ranges.end() && "Not a valid interval!");
-  unsigned ValId = I->ValId;
+/// This method is used when we want to extend the segment specified by I to
+/// start at the specified endpoint.  To do this, we should merge and eliminate
+/// all segments that this will overlap with.
+LiveRange::iterator
+LiveRange::extendSegmentStartTo(iterator I, SlotIndex NewStart) {
+  assert(I != end() && "Not a valid segment!");
+  VNInfo *ValNo = I->valno;
 
-  // Search for the first interval that we can't merge with.
-  Ranges::iterator MergeTo = I;
+  // Search for the first segment that we can't merge with.
+  iterator MergeTo = I;
   do {
-    if (MergeTo == ranges.begin()) {
+    if (MergeTo == begin()) {
       I->start = NewStart;
-      ranges.erase(MergeTo, I);
+      segments.erase(MergeTo, I);
       return I;
     }
-    assert(MergeTo->ValId == ValId && "Cannot merge with differing values!");
+    assert(MergeTo->valno == ValNo && "Cannot merge with differing values!");
     --MergeTo;
   } while (NewStart <= MergeTo->start);
 
-  // If we start in the middle of another interval, just delete a range and
-  // extend that interval.
-  if (MergeTo->end >= NewStart && MergeTo->ValId == ValId) {
+  // If we start in the middle of another segment, just delete a range and
+  // extend that segment.
+  if (MergeTo->end >= NewStart && MergeTo->valno == ValNo) {
     MergeTo->end = I->end;
   } else {
-    // Otherwise, extend the interval right after.
+    // Otherwise, extend the segment right after.
     ++MergeTo;
     MergeTo->start = NewStart;
     MergeTo->end = I->end;
   }
 
-  ranges.erase(next(MergeTo), next(I));
+  segments.erase(llvm::next(MergeTo), llvm::next(I));
   return MergeTo;
 }
 
-LiveInterval::Ranges::iterator
-LiveInterval::addRangeFrom(LiveRange LR, Ranges::iterator From) {
-  unsigned Start = LR.start, End = LR.end;
-  Ranges::iterator it = std::upper_bound(From, ranges.end(), Start);
+LiveRange::iterator LiveRange::addSegmentFrom(Segment S, iterator From) {
+  SlotIndex Start = S.start, End = S.end;
+  iterator it = std::upper_bound(From, end(), Start);
 
-  // If the inserted interval starts in the middle or right at the end of
-  // another interval, just extend that interval to contain the range of LR.
-  if (it != ranges.begin()) {
-    Ranges::iterator B = prior(it);
-    if (LR.ValId == B->ValId) {
+  // If the inserted segment starts in the middle or right at the end of
+  // another segment, just extend that segment to contain the segment of S.
+  if (it != begin()) {
+    iterator B = prior(it);
+    if (S.valno == B->valno) {
       if (B->start <= Start && B->end >= Start) {
-        extendIntervalEndTo(B, End);
+        extendSegmentEndTo(B, End);
         return B;
       }
     } else {
-      // Check to make sure that we are not overlapping two live ranges with
-      // different ValId's.
+      // Check to make sure that we are not overlapping two live segments with
+      // different valno's.
       assert(B->end <= Start &&
-             "Cannot overlap two LiveRanges with differing ValID's");
+             "Cannot overlap two segments with differing ValID's"
+             " (did you def the same reg twice in a MachineInstr?)");
     }
   }
 
-  // Otherwise, if this range ends in the middle of, or right next to, another
-  // interval, merge it into that interval.
-  if (it != ranges.end())
-    if (LR.ValId == it->ValId) {
+  // Otherwise, if this segment ends in the middle of, or right next to, another
+  // segment, merge it into that segment.
+  if (it != end()) {
+    if (S.valno == it->valno) {
       if (it->start <= End) {
-        it = extendIntervalStartTo(it, Start);
+        it = extendSegmentStartTo(it, Start);
 
-        // If LR is a complete superset of an interval, we may need to grow its
+        // If S is a complete superset of a segment, we may need to grow its
         // endpoint as well.
         if (End > it->end)
-          extendIntervalEndTo(it, End);
+          extendSegmentEndTo(it, End);
         return it;
       }
     } else {
-      // Check to make sure that we are not overlapping two live ranges with
-      // different ValId's.
+      // Check to make sure that we are not overlapping two live segments with
+      // different valno's.
       assert(it->start >= End &&
-             "Cannot overlap two LiveRanges with differing ValID's");
+             "Cannot overlap two segments with differing ValID's");
     }
+  }
 
-  // Otherwise, this is just a new range that doesn't interact with anything.
+  // Otherwise, this is just a new segment that doesn't interact with anything.
   // Insert it.
-  return ranges.insert(it, LR);
+  return segments.insert(it, S);
 }
 
-
-/// removeRange - Remove the specified range from this interval.  Note that
-/// the range must already be in this interval in its entirety.
-void LiveInterval::removeRange(unsigned Start, unsigned End) {
-  // Find the LiveRange containing this span.
-  Ranges::iterator I = std::upper_bound(ranges.begin(), ranges.end(), Start);
-  assert(I != ranges.begin() && "Range is not in interval!");
+/// extendInBlock - If this range is live before Kill in the basic
+/// block that starts at StartIdx, extend it to be live up to Kill and return
+/// the value. If there is no live range before Kill, return NULL.
+VNInfo *LiveRange::extendInBlock(SlotIndex StartIdx, SlotIndex Kill) {
+  if (empty())
+    return 0;
+  iterator I = std::upper_bound(begin(), end(), Kill.getPrevSlot());
+  if (I == begin())
+    return 0;
   --I;
-  assert(I->contains(Start) && I->contains(End-1) &&
-         "Range is not entirely in interval!");
+  if (I->end <= StartIdx)
+    return 0;
+  if (I->end < Kill)
+    extendSegmentEndTo(I, Kill);
+  return I->valno;
+}
 
-  // If the span we are removing is at the start of the LiveRange, adjust it.
+/// Remove the specified segment from this range.  Note that the segment must
+/// be in a single Segment in its entirety.
+void LiveRange::removeSegment(SlotIndex Start, SlotIndex End,
+                              bool RemoveDeadValNo) {
+  // Find the Segment containing this span.
+  iterator I = find(Start);
+  assert(I != end() && "Segment is not in range!");
+  assert(I->containsInterval(Start, End)
+         && "Segment is not entirely in range!");
+
+  // If the span we are removing is at the start of the Segment, adjust it.
+  VNInfo *ValNo = I->valno;
   if (I->start == Start) {
-    if (I->end == End)
-      ranges.erase(I);  // Removed the whole LiveRange.
-    else
+    if (I->end == End) {
+      if (RemoveDeadValNo) {
+        // Check if val# is dead.
+        bool isDead = true;
+        for (const_iterator II = begin(), EE = end(); II != EE; ++II)
+          if (II != I && II->valno == ValNo) {
+            isDead = false;
+            break;
+          }
+        if (isDead) {
+          // Now that ValNo is dead, remove it.
+          markValNoForDeletion(ValNo);
+        }
+      }
+
+      segments.erase(I);  // Removed the whole Segment.
+    } else
       I->start = End;
     return;
   }
 
-  // Otherwise if the span we are removing is at the end of the LiveRange,
+  // Otherwise if the span we are removing is at the end of the Segment,
   // adjust the other way.
   if (I->end == End) {
     I->end = Start;
     return;
   }
 
-  // Otherwise, we are splitting the LiveRange into two pieces.
-  unsigned OldEnd = I->end;
-  I->end = Start;   // Trim the old interval.
+  // Otherwise, we are splitting the Segment into two pieces.
+  SlotIndex OldEnd = I->end;
+  I->end = Start;   // Trim the old segment.
 
   // Insert the new one.
-  ranges.insert(next(I), LiveRange(End, OldEnd, I->ValId));
-}
-
-/// getLiveRangeContaining - Return the live range that contains the
-/// specified index, or null if there is none.
-LiveRange *LiveInterval::getLiveRangeContaining(unsigned Idx) {
-  Ranges::iterator It = std::upper_bound(ranges.begin(), ranges.end(), Idx);
-  if (It != ranges.begin()) {
-    LiveRange &LR = *prior(It);
-    if (LR.contains(Idx))
-      return &LR;
-  }
-
-  return 0;
-}
-
-
-
-/// join - Join two live intervals (this, and other) together.  This operation
-/// is the result of a copy instruction in the source program, that occurs at
-/// index 'CopyIdx' that copies from 'Other' to 'this'.
-void LiveInterval::join(LiveInterval &Other, unsigned CopyIdx) {
-  LiveRange *SourceLR = Other.getLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
-  LiveRange *DestLR = getLiveRangeContaining(CopyIdx);
-  assert(SourceLR && DestLR && "Not joining due to a copy?");
-  unsigned MergedSrcValIdx = SourceLR->ValId;
-  unsigned MergedDstValIdx = DestLR->ValId;
-
-  // Try to do the least amount of work possible.  In particular, if there are
-  // more liverange chunks in the other set than there are in the 'this' set,
-  // swap sets to merge the fewest chunks in possible.
-  if (Other.ranges.size() > ranges.size()) {
-    std::swap(MergedSrcValIdx, MergedDstValIdx);
-    std::swap(ranges, Other.ranges);
-    std::swap(NumValues, Other.NumValues);
-  }
-
-  // Join the ranges of other into the ranges of this interval.
-  Ranges::iterator InsertPos = ranges.begin();
-  std::map<unsigned, unsigned> Dst2SrcIdxMap;
-  for (Ranges::iterator I = Other.ranges.begin(),
-         E = Other.ranges.end(); I != E; ++I) {
-    // Map the ValId in the other live range to the current live range.
-    if (I->ValId == MergedSrcValIdx)
-      I->ValId = MergedDstValIdx;
-    else {
-      unsigned &NV = Dst2SrcIdxMap[I->ValId];
-      if (NV == 0) NV = getNextValue();
-      I->ValId = NV;
+  segments.insert(llvm::next(I), Segment(End, OldEnd, ValNo));
+}
+
+/// removeValNo - Remove all the segments defined by the specified value#.
+/// Also remove the value# from value# list.
+void LiveRange::removeValNo(VNInfo *ValNo) {
+  if (empty()) return;
+  iterator I = end();
+  iterator E = begin();
+  do {
+    --I;
+    if (I->valno == ValNo)
+      segments.erase(I);
+  } while (I != E);
+  // Now that ValNo is dead, remove it.
+  markValNoForDeletion(ValNo);
+}
+
+void LiveRange::join(LiveRange &Other,
+                     const int *LHSValNoAssignments,
+                     const int *RHSValNoAssignments,
+                     SmallVectorImpl<VNInfo *> &NewVNInfo) {
+  verify();
+
+  // Determine if any of our values are mapped.  This is uncommon, so we want
+  // to avoid the range scan if not.
+  bool MustMapCurValNos = false;
+  unsigned NumVals = getNumValNums();
+  unsigned NumNewVals = NewVNInfo.size();
+  for (unsigned i = 0; i != NumVals; ++i) {
+    unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[i];
+    if (i != LHSValID ||
+        (NewVNInfo[LHSValID] && NewVNInfo[LHSValID] != getValNumInfo(i))) {
+      MustMapCurValNos = true;
+      break;
     }
+  }
 
-    InsertPos = addRangeFrom(*I, InsertPos);
+  // If we have to apply a mapping to our base range assignment, rewrite it now.
+  if (MustMapCurValNos && !empty()) {
+    // Map the first live range.
+
+    iterator OutIt = begin();
+    OutIt->valno = NewVNInfo[LHSValNoAssignments[OutIt->valno->id]];
+    for (iterator I = llvm::next(OutIt), E = end(); I != E; ++I) {
+      VNInfo* nextValNo = NewVNInfo[LHSValNoAssignments[I->valno->id]];
+      assert(nextValNo != 0 && "Huh?");
+
+      // If this live range has the same value # as its immediate predecessor,
+      // and if they are neighbors, remove one Segment.  This happens when we
+      // have [0,4:0)[4,7:1) and map 0/1 onto the same value #.
+      if (OutIt->valno == nextValNo && OutIt->end == I->start) {
+        OutIt->end = I->end;
+      } else {
+        // Didn't merge. Move OutIt to the next segment,
+        ++OutIt;
+        OutIt->valno = nextValNo;
+        if (OutIt != I) {
+          OutIt->start = I->start;
+          OutIt->end = I->end;
+        }
+      }
+    }
+    // If we merge some segments, chop off the end.
+    ++OutIt;
+    segments.erase(OutIt, end());
   }
 
-  weight += Other.weight;
+  // Rewrite Other values before changing the VNInfo ids.
+  // This can leave Other in an invalid state because we're not coalescing
+  // touching segments that now have identical values. That's OK since Other is
+  // not supposed to be valid after calling join();
+  for (iterator I = Other.begin(), E = Other.end(); I != E; ++I)
+    I->valno = NewVNInfo[RHSValNoAssignments[I->valno->id]];
+
+  // Update val# info. Renumber them and make sure they all belong to this
+  // LiveRange now. Also remove dead val#'s.
+  unsigned NumValNos = 0;
+  for (unsigned i = 0; i < NumNewVals; ++i) {
+    VNInfo *VNI = NewVNInfo[i];
+    if (VNI) {
+      if (NumValNos >= NumVals)
+        valnos.push_back(VNI);
+      else
+        valnos[NumValNos] = VNI;
+      VNI->id = NumValNos++;  // Renumber val#.
+    }
+  }
+  if (NumNewVals < NumVals)
+    valnos.resize(NumNewVals);  // shrinkify
+
+  // Okay, now insert the RHS live segments into the LHS.
+  LiveRangeUpdater Updater(this);
+  for (iterator I = Other.begin(), E = Other.end(); I != E; ++I)
+    Updater.add(*I);
 }
 
-std::ostream& llvm::operator<<(std::ostream& os, const LiveRange &LR) {
-  return os << '[' << LR.start << ',' << LR.end << ':' << LR.ValId << ")";
+/// Merge all of the segments in RHS into this live range as the specified
+/// value number.  The segments in RHS are allowed to overlap with segments in
+/// the current range, but only if the overlapping segments have the
+/// specified value number.
+void LiveRange::MergeSegmentsInAsValue(const LiveRange &RHS,
+                                       VNInfo *LHSValNo) {
+  LiveRangeUpdater Updater(this);
+  for (const_iterator I = RHS.begin(), E = RHS.end(); I != E; ++I)
+    Updater.add(I->start, I->end, LHSValNo);
 }
 
-void LiveRange::dump() const {
-  std::cerr << *this << "\n";
+/// MergeValueInAsValue - Merge all of the live segments of a specific val#
+/// in RHS into this live range as the specified value number.
+/// The segments in RHS are allowed to overlap with segments in the
+/// current range, it will replace the value numbers of the overlaped
+/// segments with the specified value number.
+void LiveRange::MergeValueInAsValue(const LiveRange &RHS,
+                                    const VNInfo *RHSValNo,
+                                    VNInfo *LHSValNo) {
+  LiveRangeUpdater Updater(this);
+  for (const_iterator I = RHS.begin(), E = RHS.end(); I != E; ++I)
+    if (I->valno == RHSValNo)
+      Updater.add(I->start, I->end, LHSValNo);
+}
+
+/// MergeValueNumberInto - This method is called when two value nubmers
+/// are found to be equivalent.  This eliminates V1, replacing all
+/// segments with the V1 value number with the V2 value number.  This can
+/// cause merging of V1/V2 values numbers and compaction of the value space.
+VNInfo *LiveRange::MergeValueNumberInto(VNInfo *V1, VNInfo *V2) {
+  assert(V1 != V2 && "Identical value#'s are always equivalent!");
+
+  // This code actually merges the (numerically) larger value number into the
+  // smaller value number, which is likely to allow us to compactify the value
+  // space.  The only thing we have to be careful of is to preserve the
+  // instruction that defines the result value.
+
+  // Make sure V2 is smaller than V1.
+  if (V1->id < V2->id) {
+    V1->copyFrom(*V2);
+    std::swap(V1, V2);
+  }
+
+  // Merge V1 segments into V2.
+  for (iterator I = begin(); I != end(); ) {
+    iterator S = I++;
+    if (S->valno != V1) continue;  // Not a V1 Segment.
+
+    // Okay, we found a V1 live range.  If it had a previous, touching, V2 live
+    // range, extend it.
+    if (S != begin()) {
+      iterator Prev = S-1;
+      if (Prev->valno == V2 && Prev->end == S->start) {
+        Prev->end = S->end;
+
+        // Erase this live-range.
+        segments.erase(S);
+        I = Prev+1;
+        S = Prev;
+      }
+    }
+
+    // Okay, now we have a V1 or V2 live range that is maximally merged forward.
+    // Ensure that it is a V2 live-range.
+    S->valno = V2;
+
+    // If we can merge it into later V2 segments, do so now.  We ignore any
+    // following V1 segments, as they will be merged in subsequent iterations
+    // of the loop.
+    if (I != end()) {
+      if (I->start == S->end && I->valno == V2) {
+        S->end = I->end;
+        segments.erase(I);
+        I = S+1;
+      }
+    }
+  }
+
+  // Now that V1 is dead, remove it.
+  markValNoForDeletion(V1);
+
+  return V2;
 }
 
+unsigned LiveInterval::getSize() const {
+  unsigned Sum = 0;
+  for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
+    Sum += I->start.distance(I->end);
+  return Sum;
+}
 
-std::ostream& llvm::operator<<(std::ostream& os, const LiveInterval& li) {
-  os << "%reg" << li.reg << ',' << li.weight;
-  if (li.empty())
-    return os << "EMPTY";
+raw_ostream& llvm::operator<<(raw_ostream& os, const LiveRange::Segment &S) {
+  return os << '[' << S.start << ',' << S.end << ':' << S.valno->id << ")";
+}
+
+#if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
+void LiveRange::Segment::dump() const {
+  dbgs() << *this << "\n";
+}
+#endif
+
+void LiveRange::print(raw_ostream &OS) const {
+  if (empty())
+    OS << "EMPTY";
+  else {
+    for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I) {
+      OS << *I;
+      assert(I->valno == getValNumInfo(I->valno->id) && "Bad VNInfo");
+    }
+  }
+
+  // Print value number info.
+  if (getNumValNums()) {
+    OS << "  ";
+    unsigned vnum = 0;
+    for (const_vni_iterator i = vni_begin(), e = vni_end(); i != e;
+         ++i, ++vnum) {
+      const VNInfo *vni = *i;
+      if (vnum) OS << " ";
+      OS << vnum << "@";
+      if (vni->isUnused()) {
+        OS << "x";
+      } else {
+        OS << vni->def;
+        if (vni->isPHIDef())
+          OS << "-phi";
+      }
+    }
+  }
+}
+
+void LiveInterval::print(raw_ostream &OS) const {
+  OS << PrintReg(reg) << ' ';
+  super::print(OS);
+}
 
-  os << " = ";
-  for (LiveInterval::Ranges::const_iterator i = li.ranges.begin(),
-         e = li.ranges.end(); i != e; ++i)
-    os << *i;
-  return os;
+#if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
+void LiveRange::dump() const {
+  dbgs() << *this << "\n";
 }
 
 void LiveInterval::dump() const {
-  std::cerr << *this << "\n";
+  dbgs() << *this << "\n";
+}
+#endif
+
+#ifndef NDEBUG
+void LiveRange::verify() const {
+  for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I) {
+    assert(I->start.isValid());
+    assert(I->end.isValid());
+    assert(I->start < I->end);
+    assert(I->valno != 0);
+    assert(I->valno->id < valnos.size());
+    assert(I->valno == valnos[I->valno->id]);
+    if (llvm::next(I) != E) {
+      assert(I->end <= llvm::next(I)->start);
+      if (I->end == llvm::next(I)->start)
+        assert(I->valno != llvm::next(I)->valno);
+    }
+  }
+}
+#endif
+
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//                           LiveRangeUpdater class
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// The LiveRangeUpdater class always maintains these invariants:
+//
+// - When LastStart is invalid, Spills is empty and the iterators are invalid.
+//   This is the initial state, and the state created by flush().
+//   In this state, isDirty() returns false.
+//
+// Otherwise, segments are kept in three separate areas:
+//
+// 1. [begin; WriteI) at the front of LR.
+// 2. [ReadI; end) at the back of LR.
+// 3. Spills.
+//
+// - LR.begin() <= WriteI <= ReadI <= LR.end().
+// - Segments in all three areas are fully ordered and coalesced.
+// - Segments in area 1 precede and can't coalesce with segments in area 2.
+// - Segments in Spills precede and can't coalesce with segments in area 2.
+// - No coalescing is possible between segments in Spills and segments in area
+//   1, and there are no overlapping segments.
+//
+// The segments in Spills are not ordered with respect to the segments in area
+// 1. They need to be merged.
+//
+// When they exist, Spills.back().start <= LastStart,
+//                 and WriteI[-1].start <= LastStart.
+
+void LiveRangeUpdater::print(raw_ostream &OS) const {
+  if (!isDirty()) {
+    if (LR)
+      OS << "Clean updater: " << *LR << '\n';
+    else
+      OS << "Null updater.\n";
+    return;
+  }
+  assert(LR && "Can't have null LR in dirty updater.");
+  OS << " updater with gap = " << (ReadI - WriteI)
+     << ", last start = " << LastStart
+     << ":\n  Area 1:";
+  for (LiveRange::const_iterator I = LR->begin(); I != WriteI; ++I)
+    OS << ' ' << *I;
+  OS << "\n  Spills:";
+  for (unsigned I = 0, E = Spills.size(); I != E; ++I)
+    OS << ' ' << Spills[I];
+  OS << "\n  Area 2:";
+  for (LiveRange::const_iterator I = ReadI, E = LR->end(); I != E; ++I)
+    OS << ' ' << *I;
+  OS << '\n';
+}
+
+void LiveRangeUpdater::dump() const
+{
+  print(errs());
+}
+
+// Determine if A and B should be coalesced.
+static inline bool coalescable(const LiveRange::Segment &A,
+                               const LiveRange::Segment &B) {
+  assert(A.start <= B.start && "Unordered live segments.");
+  if (A.end == B.start)
+    return A.valno == B.valno;
+  if (A.end < B.start)
+    return false;
+  assert(A.valno == B.valno && "Cannot overlap different values");
+  return true;
+}
+
+void LiveRangeUpdater::add(LiveRange::Segment Seg) {
+  assert(LR && "Cannot add to a null destination");
+
+  // Flush the state if Start moves backwards.
+  if (!LastStart.isValid() || LastStart > Seg.start) {
+    if (isDirty())
+      flush();
+    // This brings us to an uninitialized state. Reinitialize.
+    assert(Spills.empty() && "Leftover spilled segments");
+    WriteI = ReadI = LR->begin();
+  }
+
+  // Remember start for next time.
+  LastStart = Seg.start;
+
+  // Advance ReadI until it ends after Seg.start.
+  LiveRange::iterator E = LR->end();
+  if (ReadI != E && ReadI->end <= Seg.start) {
+    // First try to close the gap between WriteI and ReadI with spills.
+    if (ReadI != WriteI)
+      mergeSpills();
+    // Then advance ReadI.
+    if (ReadI == WriteI)
+      ReadI = WriteI = LR->find(Seg.start);
+    else
+      while (ReadI != E && ReadI->end <= Seg.start)
+        *WriteI++ = *ReadI++;
+  }
+
+  assert(ReadI == E || ReadI->end > Seg.start);
+
+  // Check if the ReadI segment begins early.
+  if (ReadI != E && ReadI->start <= Seg.start) {
+    assert(ReadI->valno == Seg.valno && "Cannot overlap different values");
+    // Bail if Seg is completely contained in ReadI.
+    if (ReadI->end >= Seg.end)
+      return;
+    // Coalesce into Seg.
+    Seg.start = ReadI->start;
+    ++ReadI;
+  }
+
+  // Coalesce as much as possible from ReadI into Seg.
+  while (ReadI != E && coalescable(Seg, *ReadI)) {
+    Seg.end = std::max(Seg.end, ReadI->end);
+    ++ReadI;
+  }
+
+  // Try coalescing Spills.back() into Seg.
+  if (!Spills.empty() && coalescable(Spills.back(), Seg)) {
+    Seg.start = Spills.back().start;
+    Seg.end = std::max(Spills.back().end, Seg.end);
+    Spills.pop_back();
+  }
+
+  // Try coalescing Seg into WriteI[-1].
+  if (WriteI != LR->begin() && coalescable(WriteI[-1], Seg)) {
+    WriteI[-1].end = std::max(WriteI[-1].end, Seg.end);
+    return;
+  }
+
+  // Seg doesn't coalesce with anything, and needs to be inserted somewhere.
+  if (WriteI != ReadI) {
+    *WriteI++ = Seg;
+    return;
+  }
+
+  // Finally, append to LR or Spills.
+  if (WriteI == E) {
+    LR->segments.push_back(Seg);
+    WriteI = ReadI = LR->end();
+  } else
+    Spills.push_back(Seg);
+}
+
+// Merge as many spilled segments as possible into the gap between WriteI
+// and ReadI. Advance WriteI to reflect the inserted instructions.
+void LiveRangeUpdater::mergeSpills() {
+  // Perform a backwards merge of Spills and [SpillI;WriteI).
+  size_t GapSize = ReadI - WriteI;
+  size_t NumMoved = std::min(Spills.size(), GapSize);
+  LiveRange::iterator Src = WriteI;
+  LiveRange::iterator Dst = Src + NumMoved;
+  LiveRange::iterator SpillSrc = Spills.end();
+  LiveRange::iterator B = LR->begin();
+
+  // This is the new WriteI position after merging spills.
+  WriteI = Dst;
+
+  // Now merge Src and Spills backwards.
+  while (Src != Dst) {
+    if (Src != B && Src[-1].start > SpillSrc[-1].start)
+      *--Dst = *--Src;
+    else
+      *--Dst = *--SpillSrc;
+  }
+  assert(NumMoved == size_t(Spills.end() - SpillSrc));
+  Spills.erase(SpillSrc, Spills.end());
+}
+
+void LiveRangeUpdater::flush() {
+  if (!isDirty())
+    return;
+  // Clear the dirty state.
+  LastStart = SlotIndex();
+
+  assert(LR && "Cannot add to a null destination");
+
+  // Nothing to merge?
+  if (Spills.empty()) {
+    LR->segments.erase(WriteI, ReadI);
+    LR->verify();
+    return;
+  }
+
+  // Resize the WriteI - ReadI gap to match Spills.
+  size_t GapSize = ReadI - WriteI;
+  if (GapSize < Spills.size()) {
+    // The gap is too small. Make some room.
+    size_t WritePos = WriteI - LR->begin();
+    LR->segments.insert(ReadI, Spills.size() - GapSize, LiveRange::Segment());
+    // This also invalidated ReadI, but it is recomputed below.
+    WriteI = LR->begin() + WritePos;
+  } else {
+    // Shrink the gap if necessary.
+    LR->segments.erase(WriteI + Spills.size(), ReadI);
+  }
+  ReadI = WriteI + Spills.size();
+  mergeSpills();
+  LR->verify();
+}
+
+unsigned ConnectedVNInfoEqClasses::Classify(const LiveInterval *LI) {
+  // Create initial equivalence classes.
+  EqClass.clear();
+  EqClass.grow(LI->getNumValNums());
+
+  const VNInfo *used = 0, *unused = 0;
+
+  // Determine connections.
+  for (LiveInterval::const_vni_iterator I = LI->vni_begin(), E = LI->vni_end();
+       I != E; ++I) {
+    const VNInfo *VNI = *I;
+    // Group all unused values into one class.
+    if (VNI->isUnused()) {
+      if (unused)
+        EqClass.join(unused->id, VNI->id);
+      unused = VNI;
+      continue;
+    }
+    used = VNI;
+    if (VNI->isPHIDef()) {
+      const MachineBasicBlock *MBB = LIS.getMBBFromIndex(VNI->def);
+      assert(MBB && "Phi-def has no defining MBB");
+      // Connect to values live out of predecessors.
+      for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
+           PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI)
+        if (const VNInfo *PVNI = LI->getVNInfoBefore(LIS.getMBBEndIdx(*PI)))
+          EqClass.join(VNI->id, PVNI->id);
+    } else {
+      // Normal value defined by an instruction. Check for two-addr redef.
+      // FIXME: This could be coincidental. Should we really check for a tied
+      // operand constraint?
+      // Note that VNI->def may be a use slot for an early clobber def.
+      if (const VNInfo *UVNI = LI->getVNInfoBefore(VNI->def))
+        EqClass.join(VNI->id, UVNI->id);
+    }
+  }
+
+  // Lump all the unused values in with the last used value.
+  if (used && unused)
+    EqClass.join(used->id, unused->id);
+
+  EqClass.compress();
+  return EqClass.getNumClasses();
+}
+
+void ConnectedVNInfoEqClasses::Distribute(LiveInterval *LIV[],
+                                          MachineRegisterInfo &MRI) {
+  assert(LIV[0] && "LIV[0] must be set");
+  LiveInterval &LI = *LIV[0];
+
+  // Rewrite instructions.
+  for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = MRI.reg_begin(LI.reg),
+       RE = MRI.reg_end(); RI != RE;) {
+    MachineOperand &MO = RI.getOperand();
+    MachineInstr *MI = MO.getParent();
+    ++RI;
+    // DBG_VALUE instructions don't have slot indexes, so get the index of the
+    // instruction before them.
+    // Normally, DBG_VALUE instructions are removed before this function is
+    // called, but it is not a requirement.
+    SlotIndex Idx;
+    if (MI->isDebugValue())
+      Idx = LIS.getSlotIndexes()->getIndexBefore(MI);
+    else
+      Idx = LIS.getInstructionIndex(MI);
+    LiveQueryResult LRQ = LI.Query(Idx);
+    const VNInfo *VNI = MO.readsReg() ? LRQ.valueIn() : LRQ.valueDefined();
+    // In the case of an <undef> use that isn't tied to any def, VNI will be
+    // NULL. If the use is tied to a def, VNI will be the defined value.
+    if (!VNI)
+      continue;
+    MO.setReg(LIV[getEqClass(VNI)]->reg);
+  }
+
+  // Move runs to new intervals.
+  LiveInterval::iterator J = LI.begin(), E = LI.end();
+  while (J != E && EqClass[J->valno->id] == 0)
+    ++J;
+  for (LiveInterval::iterator I = J; I != E; ++I) {
+    if (unsigned eq = EqClass[I->valno->id]) {
+      assert((LIV[eq]->empty() || LIV[eq]->expiredAt(I->start)) &&
+             "New intervals should be empty");
+      LIV[eq]->segments.push_back(*I);
+    } else
+      *J++ = *I;
+  }
+  LI.segments.erase(J, E);
+
+  // Transfer VNInfos to their new owners and renumber them.
+  unsigned j = 0, e = LI.getNumValNums();
+  while (j != e && EqClass[j] == 0)
+    ++j;
+  for (unsigned i = j; i != e; ++i) {
+    VNInfo *VNI = LI.getValNumInfo(i);
+    if (unsigned eq = EqClass[i]) {
+      VNI->id = LIV[eq]->getNumValNums();
+      LIV[eq]->valnos.push_back(VNI);
+    } else {
+      VNI->id = j;
+      LI.valnos[j++] = VNI;
+    }
+  }
+  LI.valnos.resize(j);
 }