More constification of things. More comments added. No functionality
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / LiveVariables.cpp
index 977bc5b6d6475ada2f2f31f9380b1bee416228c0..4cb6a5baefbe061478a434c1511d548ac52891c6 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     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.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 
 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
-#include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
+#include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 #include "llvm/Config/alloca.h"
 #include <algorithm>
 using namespace llvm;
 
+char LiveVariables::ID = 0;
 static RegisterPass<LiveVariables> X("livevars", "Live Variable Analysis");
 
 void LiveVariables::VarInfo::dump() const {
-  cerr << "Register Defined by: ";
-  if (DefInst) 
-    cerr << *DefInst;
-  else
-    cerr << "<null>\n";
   cerr << "  Alive in blocks: ";
   for (unsigned i = 0, e = AliveBlocks.size(); i != e; ++i)
     if (AliveBlocks[i]) cerr << i << ", ";
@@ -61,10 +59,11 @@ void LiveVariables::VarInfo::dump() const {
   }
 }
 
+/// getVarInfo - Get (possibly creating) a VarInfo object for the given vreg.
 LiveVariables::VarInfo &LiveVariables::getVarInfo(unsigned RegIdx) {
-  assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(RegIdx) &&
+  assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegIdx) &&
          "getVarInfo: not a virtual register!");
-  RegIdx -= MRegisterInfo::FirstVirtualRegister;
+  RegIdx -= TargetRegisterInfo::FirstVirtualRegister;
   if (RegIdx >= VirtRegInfo.size()) {
     if (RegIdx >= 2*VirtRegInfo.size())
       VirtRegInfo.resize(RegIdx*2);
@@ -77,51 +76,66 @@ LiveVariables::VarInfo &LiveVariables::getVarInfo(unsigned RegIdx) {
   return VI;
 }
 
+/// KillsRegister - Returns true if the machine instruction kills the specified
+/// register.
 bool LiveVariables::KillsRegister(MachineInstr *MI, unsigned Reg) const {
   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-    MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-    if (MO.isReg() && MO.isKill()) {
-      if (RegInfo->regsOverlap(Reg, MO.getReg()))
+    const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+    if (MO.isRegister() && MO.isKill()) {
+      unsigned MOReg = MO.getReg();
+      if (MOReg == Reg ||
+          (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg) &&
+           TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
+           RegInfo->isSubRegister(MOReg, Reg)))
         return true;
     }
   }
   return false;
 }
 
+/// RegisterDefIsDead - Returns true if the register is dead in this machine
+/// instruction.
 bool LiveVariables::RegisterDefIsDead(MachineInstr *MI, unsigned Reg) const {
   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-    MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-    if (MO.isReg() && MO.isDead())
-      if (RegInfo->regsOverlap(Reg, MO.getReg()))
+    const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+    if (MO.isRegister() && MO.isDead()) {
+      unsigned MOReg = MO.getReg();
+      if ((MOReg == Reg) ||
+          (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg) &&
+           TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
+           RegInfo->isSubRegister(MOReg, Reg)))
         return true;
+    }
   }
   return false;
 }
 
+/// ModifiesRegister - Returns true if the machine instruction modifies the
+/// register.
 bool LiveVariables::ModifiesRegister(MachineInstr *MI, unsigned Reg) const {
   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-    MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-    if (MO.isReg() && MO.isDef()) {
-      if (RegInfo->regsOverlap(Reg, MO.getReg()))
-        return true;
-    }
+    const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+    if (MO.isRegister() && MO.isDef() && MO.getReg() == Reg)
+      return true;
   }
   return false;
 }
 
-void LiveVariables::MarkVirtRegAliveInBlock(VarInfo &VRInfo,
-                                            MachineBasicBlock *MBB) {
+void LiveVariables::MarkVirtRegAliveInBlock(VarInfo& VRInfo,
+                                            MachineBasicBlock *DefBlock,
+                                            MachineBasicBlock *MBB,
+                                    std::vector<MachineBasicBlock*> &WorkList) {
   unsigned BBNum = MBB->getNumber();
-
+  
   // Check to see if this basic block is one of the killing blocks.  If so,
-  // remove it...
+  // remove it.
   for (unsigned i = 0, e = VRInfo.Kills.size(); i != e; ++i)
     if (VRInfo.Kills[i]->getParent() == MBB) {
       VRInfo.Kills.erase(VRInfo.Kills.begin()+i);  // Erase entry
       break;
     }
-
-  if (MBB == VRInfo.DefInst->getParent()) return;  // Terminate recursion
+  
+  if (MBB == DefBlock) return;  // Terminate recursion
 
   if (VRInfo.AliveBlocks[BBNum])
     return;  // We already know the block is live
@@ -129,22 +143,39 @@ void LiveVariables::MarkVirtRegAliveInBlock(VarInfo &VRInfo,
   // Mark the variable known alive in this bb
   VRInfo.AliveBlocks[BBNum] = true;
 
-  for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
-         E = MBB->pred_end(); PI != E; ++PI)
-    MarkVirtRegAliveInBlock(VRInfo, *PI);
+  for (MachineBasicBlock::const_pred_reverse_iterator PI = MBB->pred_rbegin(),
+         E = MBB->pred_rend(); PI != E; ++PI)
+    WorkList.push_back(*PI);
 }
 
-void LiveVariables::HandleVirtRegUse(VarInfo &VRInfo, MachineBasicBlock *MBB,
+void LiveVariables::MarkVirtRegAliveInBlock(VarInfo &VRInfo,
+                                            MachineBasicBlock *DefBlock,
+                                            MachineBasicBlock *MBB) {
+  std::vector<MachineBasicBlock*> WorkList;
+  MarkVirtRegAliveInBlock(VRInfo, DefBlock, MBB, WorkList);
+
+  while (!WorkList.empty()) {
+    MachineBasicBlock *Pred = WorkList.back();
+    WorkList.pop_back();
+    MarkVirtRegAliveInBlock(VRInfo, DefBlock, Pred, WorkList);
+  }
+}
+
+
+void LiveVariables::HandleVirtRegUse(unsigned reg, MachineBasicBlock *MBB,
                                      MachineInstr *MI) {
-  assert(VRInfo.DefInst && "Register use before def!");
+  const MachineRegisterInfo &MRI = MBB->getParent()->getRegInfo();
+  assert(MRI.getVRegDef(reg) && "Register use before def!");
 
   unsigned BBNum = MBB->getNumber();
 
+  VarInfo& VRInfo = getVarInfo(reg);
   VRInfo.UsedBlocks[BBNum] = true;
+  VRInfo.NumUses++;
 
-  // Check to see if this basic block is already a kill block...
+  // Check to see if this basic block is already a kill block.
   if (!VRInfo.Kills.empty() && VRInfo.Kills.back()->getParent() == MBB) {
-    // Yes, this register is killed in this basic block already.  Increase the
+    // Yes, this register is killed in this basic block already. Increase the
     // live range by updating the kill instruction.
     VRInfo.Kills.back() = MI;
     return;
@@ -155,93 +186,232 @@ void LiveVariables::HandleVirtRegUse(VarInfo &VRInfo, MachineBasicBlock *MBB,
     assert(VRInfo.Kills[i]->getParent() != MBB && "entry should be at end!");
 #endif
 
-  assert(MBB != VRInfo.DefInst->getParent() &&
+  assert(MBB != MRI.getVRegDef(reg)->getParent() &&
          "Should have kill for defblock!");
 
-  // Add a new kill entry for this basic block.
-  // If this virtual register is already marked as alive in this basic block,
-  // that means it is alive in at least one of the successor block, it's not
-  // a kill.
+  // Add a new kill entry for this basic block. If this virtual register is
+  // already marked as alive in this basic block, that means it is alive in at
+  // least one of the successor blocks, it's not a kill.
   if (!VRInfo.AliveBlocks[BBNum])
     VRInfo.Kills.push_back(MI);
 
-  // Update all dominating blocks to mark them known live.
+  // Update all dominating blocks to mark them as "known live".
   for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
          E = MBB->pred_end(); PI != E; ++PI)
-    MarkVirtRegAliveInBlock(VRInfo, *PI);
+    MarkVirtRegAliveInBlock(VRInfo, MRI.getVRegDef(reg)->getParent(), *PI);
 }
 
-void LiveVariables::addRegisterKilled(unsigned IncomingReg, MachineInstr *MI) {
-  for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-    MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-    if (MO.isReg() && MO.isUse() && MO.getReg() == IncomingReg) {
-      MO.setIsKill();
-      break;
+void LiveVariables::HandlePhysRegUse(unsigned Reg, MachineInstr *MI) {
+  // Turn previous partial def's into read/mod/write.
+  for (unsigned i = 0, e = PhysRegPartDef[Reg].size(); i != e; ++i) {
+    MachineInstr *Def = PhysRegPartDef[Reg][i];
+    // First one is just a def. This means the use is reading some undef bits.
+    if (i != 0)
+      Def->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, false/*IsDef*/,
+                                                true/*IsImp*/,true/*IsKill*/));
+    Def->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg,true/*IsDef*/,true/*IsImp*/));
+  }
+
+  PhysRegPartDef[Reg].clear();
+
+  // There was an earlier def of a super-register. Add implicit def to that MI.
+  // A: EAX = ...
+  // B:     = AX
+  // Add implicit def to A.
+  if (PhysRegInfo[Reg] && PhysRegInfo[Reg] != PhysRegPartUse[Reg] &&
+      !PhysRegUsed[Reg]) {
+    MachineInstr *Def = PhysRegInfo[Reg];
+    if (!Def->findRegisterDefOperand(Reg))
+      Def->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true/*IsDef*/,
+                                                true/*IsImp*/));
+  }
+
+  // There is a now a proper use, forget about the last partial use.
+  PhysRegPartUse[Reg] = NULL;
+  PhysRegInfo[Reg] = MI;
+  PhysRegUsed[Reg] = true;
+
+  for (const unsigned *SubRegs = RegInfo->getSubRegisters(Reg);
+       unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs) {
+    PhysRegInfo[SubReg] = MI;
+    PhysRegUsed[SubReg] = true;
+  }
+
+  for (const unsigned *SuperRegs = RegInfo->getSuperRegisters(Reg);
+       unsigned SuperReg = *SuperRegs; ++SuperRegs) {
+    // Remember the partial use of this superreg if it was previously defined.
+    bool HasPrevDef = PhysRegInfo[SuperReg] != NULL;
+    if (!HasPrevDef) {
+      for (const unsigned *SSRegs = RegInfo->getSuperRegisters(SuperReg);
+           unsigned SSReg = *SSRegs; ++SSRegs) {
+        if (PhysRegInfo[SSReg] != NULL) {
+          HasPrevDef = true;
+          break;
+        }
+      }
+    }
+    if (HasPrevDef) {
+      PhysRegInfo[SuperReg] = MI;
+      PhysRegPartUse[SuperReg] = MI;
     }
   }
 }
 
-void LiveVariables::addRegisterDead(unsigned IncomingReg, MachineInstr *MI) {
-  for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-    MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-    if (MO.isReg() && MO.isDef() && MO.getReg() == IncomingReg) {
-      MO.setIsDead();
-      break;
-    }
+/// addRegisterKills - For all of a register's sub-registers that are killed in
+/// other instructions (?), indicate that they are killed in this machine
+/// instruction by marking the operand as "killed". (If the machine operand
+/// isn't found, add it first.)
+void LiveVariables::addRegisterKills(unsigned Reg, MachineInstr *MI,
+                                     SmallSet<unsigned, 4> &SubKills) {
+  if (SubKills.count(Reg) == 0) {
+    MI->addRegisterKilled(Reg, RegInfo, true);
+    return;
   }
+
+  for (const unsigned *SubRegs = RegInfo->getImmediateSubRegisters(Reg);
+       unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs)
+    addRegisterKills(SubReg, MI, SubKills);
 }
 
-void LiveVariables::HandlePhysRegUse(unsigned Reg, MachineInstr *MI) {
-  PhysRegInfo[Reg] = MI;
-  PhysRegUsed[Reg] = true;
+/// HandlePhysRegKill - The recursive version of HandlePhysRegKill. Returns true
+/// if:
+///
+///   - The register has no sub-registers and the machine instruction is the
+///     last def/use of the register, or
+///   - The register has sub-registers and none of them are killed elsewhere.
+///
+bool LiveVariables::HandlePhysRegKill(unsigned Reg, const MachineInstr *RefMI,
+                                      SmallSet<unsigned, 4> &SubKills) {
+  const unsigned *SubRegs = RegInfo->getImmediateSubRegisters(Reg);
+
+  for (; unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs) {
+    const MachineInstr *LastRef = PhysRegInfo[SubReg];
+
+    if (LastRef != RefMI ||
+        !HandlePhysRegKill(SubReg, RefMI, SubKills))
+      SubKills.insert(SubReg);
+  }
+
+  if (*SubRegs == 0) {
+    // No sub-registers, just check if reg is killed by RefMI.
+    if (PhysRegInfo[Reg] == RefMI)
+      return true;
+  } else if (SubKills.empty()) {
+    // None of the sub-registers are killed elsewhere.
+    return true;
+  }
+
+  return false;
+}
+
+/// HandlePhysRegKill - Calls the recursive version of HandlePhysRegKill. (See
+/// above for details.)
+bool LiveVariables::HandlePhysRegKill(unsigned Reg, MachineInstr *RefMI) {
+  SmallSet<unsigned, 4> SubKills;
 
-  for (const unsigned *AliasSet = RegInfo->getAliasSet(Reg);
-       unsigned Alias = *AliasSet; ++AliasSet) {
-    PhysRegInfo[Alias] = MI;
-    PhysRegUsed[Alias] = true;
+  if (HandlePhysRegKill(Reg, RefMI, SubKills)) {
+    // This machine instruction kills this register.
+    RefMI->addRegisterKilled(Reg, RegInfo, true);
+    return true;
   }
+
+  // Some sub-registers are killed by another machine instruction.
+  for (const unsigned *SubRegs = RegInfo->getImmediateSubRegisters(Reg);
+       unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs)
+    addRegisterKills(SubReg, RefMI, SubKills);
+
+  return false;
 }
 
 void LiveVariables::HandlePhysRegDef(unsigned Reg, MachineInstr *MI) {
   // Does this kill a previous version of this register?
-  if (MachineInstr *LastUse = PhysRegInfo[Reg]) {
-    if (PhysRegUsed[Reg])
-      addRegisterKilled(Reg, LastUse);
-    else
-      addRegisterDead(Reg, LastUse);
+  if (MachineInstr *LastRef = PhysRegInfo[Reg]) {
+    if (PhysRegUsed[Reg]) {
+      if (!HandlePhysRegKill(Reg, LastRef)) {
+        if (PhysRegPartUse[Reg])
+          PhysRegPartUse[Reg]->addRegisterKilled(Reg, RegInfo, true);
+      }
+    } else if (PhysRegPartUse[Reg]) {
+      // Add implicit use / kill to last partial use.
+      PhysRegPartUse[Reg]->addRegisterKilled(Reg, RegInfo, true);
+    } else if (LastRef != MI) {
+      // Defined, but not used. However, watch out for cases where a super-reg
+      // is also defined on the same MI.
+      LastRef->addRegisterDead(Reg, RegInfo);
+    }
   }
-  PhysRegInfo[Reg] = MI;
-  PhysRegUsed[Reg] = false;
 
-  for (const unsigned *AliasSet = RegInfo->getAliasSet(Reg);
-       unsigned Alias = *AliasSet; ++AliasSet) {
-    if (MachineInstr *LastUse = PhysRegInfo[Alias]) {
-      if (PhysRegUsed[Alias])
-        addRegisterKilled(Alias, LastUse);
-      else
-        addRegisterDead(Alias, LastUse);
+  for (const unsigned *SubRegs = RegInfo->getSubRegisters(Reg);
+       unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs) {
+    if (MachineInstr *LastRef = PhysRegInfo[SubReg]) {
+      if (PhysRegUsed[SubReg]) {
+        if (!HandlePhysRegKill(SubReg, LastRef)) {
+          if (PhysRegPartUse[SubReg])
+            PhysRegPartUse[SubReg]->addRegisterKilled(SubReg, RegInfo, true);
+        }
+      } else if (PhysRegPartUse[SubReg]) {
+        // Add implicit use / kill to last use of a sub-register.
+        PhysRegPartUse[SubReg]->addRegisterKilled(SubReg, RegInfo, true);
+      } else if (LastRef != MI) {
+        // This must be a def of the subreg on the same MI.
+        LastRef->addRegisterDead(SubReg, RegInfo);
+      }
+    }
+  }
+
+  if (MI) {
+    for (const unsigned *SuperRegs = RegInfo->getSuperRegisters(Reg);
+         unsigned SuperReg = *SuperRegs; ++SuperRegs) {
+      if (PhysRegInfo[SuperReg] && PhysRegInfo[SuperReg] != MI) {
+        // The larger register is previously defined. Now a smaller part is
+        // being re-defined. Treat it as read/mod/write.
+        // EAX =
+        // AX  =        EAX<imp-use,kill>, EAX<imp-def>
+        MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(SuperReg, false/*IsDef*/,
+                                                 true/*IsImp*/,true/*IsKill*/));
+        MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(SuperReg, true/*IsDef*/,
+                                                 true/*IsImp*/));
+        PhysRegInfo[SuperReg] = MI;
+        PhysRegUsed[SuperReg] = false;
+        PhysRegPartUse[SuperReg] = NULL;
+      } else {
+        // Remember this partial def.
+        PhysRegPartDef[SuperReg].push_back(MI);
+      }
+    }
+
+    PhysRegInfo[Reg] = MI;
+    PhysRegUsed[Reg] = false;
+    PhysRegPartDef[Reg].clear();
+    PhysRegPartUse[Reg] = NULL;
+
+    for (const unsigned *SubRegs = RegInfo->getSubRegisters(Reg);
+         unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs) {
+      PhysRegInfo[SubReg] = MI;
+      PhysRegUsed[SubReg] = false;
+      PhysRegPartDef[SubReg].clear();
+      PhysRegPartUse[SubReg] = NULL;
     }
-    PhysRegInfo[Alias] = MI;
-    PhysRegUsed[Alias] = false;
   }
 }
 
 bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
   MF = &mf;
-  const TargetInstrInfo &TII = *MF->getTarget().getInstrInfo();
   RegInfo = MF->getTarget().getRegisterInfo();
+  MachineRegisterInfo& MRI = mf.getRegInfo();
   assert(RegInfo && "Target doesn't have register information?");
 
   ReservedRegisters = RegInfo->getReservedRegs(mf);
 
-  // PhysRegInfo - Keep track of which instruction was the last use of a
-  // physical register.  This is a purely local property, because all physical
-  // register references as presumed dead across basic blocks.
-  //
-  PhysRegInfo = (MachineInstr**)alloca(sizeof(MachineInstr*) *
-                                       RegInfo->getNumRegs());
-  PhysRegUsed = (bool*)alloca(sizeof(bool)*RegInfo->getNumRegs());
-  std::fill(PhysRegInfo, PhysRegInfo+RegInfo->getNumRegs(), (MachineInstr*)0);
+  unsigned NumRegs = RegInfo->getNumRegs();
+  PhysRegInfo = new MachineInstr*[NumRegs];
+  PhysRegUsed = new bool[NumRegs];
+  PhysRegPartUse = new MachineInstr*[NumRegs];
+  PhysRegPartDef = new SmallVector<MachineInstr*,4>[NumRegs];
+  PHIVarInfo = new SmallVector<unsigned, 4>[MF->getNumBlockIDs()];
+  std::fill(PhysRegInfo, PhysRegInfo + NumRegs, (MachineInstr*)0);
+  std::fill(PhysRegUsed, PhysRegUsed + NumRegs, false);
+  std::fill(PhysRegPartUse, PhysRegPartUse + NumRegs, (MachineInstr*)0);
 
   /// Get some space for a respectable number of registers...
   VirtRegInfo.resize(64);
@@ -254,15 +424,16 @@ bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
   // nodes, which are treated as a special case).
   //
   MachineBasicBlock *Entry = MF->begin();
-  std::set<MachineBasicBlock*> Visited;
-  for (df_ext_iterator<MachineBasicBlock*> DFI = df_ext_begin(Entry, Visited),
-         E = df_ext_end(Entry, Visited); DFI != E; ++DFI) {
+  SmallPtrSet<MachineBasicBlock*,16> Visited;
+  for (df_ext_iterator<MachineBasicBlock*, SmallPtrSet<MachineBasicBlock*,16> >
+         DFI = df_ext_begin(Entry, Visited), E = df_ext_end(Entry, Visited);
+       DFI != E; ++DFI) {
     MachineBasicBlock *MBB = *DFI;
 
     // Mark live-in registers as live-in.
     for (MachineBasicBlock::const_livein_iterator II = MBB->livein_begin(),
            EE = MBB->livein_end(); II != EE; ++II) {
-      assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(*II) &&
+      assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(*II) &&
              "Cannot have a live-in virtual register!");
       HandlePhysRegDef(*II, 0);
     }
@@ -282,31 +453,35 @@ bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
 
       // Process all uses...
       for (unsigned i = 0; i != NumOperandsToProcess; ++i) {
-        MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+        const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+
         if (MO.isRegister() && MO.isUse() && MO.getReg()) {
-          if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())){
-            HandleVirtRegUse(getVarInfo(MO.getReg()), MBB, MI);
-          } else if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) &&
-                     !ReservedRegisters[MO.getReg()]) {
-            HandlePhysRegUse(MO.getReg(), MI);
-          }
+          unsigned MOReg = MO.getReg();
+
+          if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MOReg))
+            HandleVirtRegUse(MOReg, MBB, MI);
+          else if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg) &&
+                   !ReservedRegisters[MOReg])
+            HandlePhysRegUse(MOReg, MI);
         }
       }
 
       // Process all defs...
       for (unsigned i = 0; i != NumOperandsToProcess; ++i) {
-        MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+        const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+
         if (MO.isRegister() && MO.isDef() && MO.getReg()) {
-          if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
-            VarInfo &VRInfo = getVarInfo(MO.getReg());
-
-            assert(VRInfo.DefInst == 0 && "Variable multiply defined!");
-            VRInfo.DefInst = MI;
-            // Defaults to dead
-            VRInfo.Kills.push_back(MI);
-          } else if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) &&
-                     !ReservedRegisters[MO.getReg()]) {
-            HandlePhysRegDef(MO.getReg(), MI);
+          unsigned MOReg = MO.getReg();
+
+          if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MOReg)) {
+            VarInfo &VRInfo = getVarInfo(MOReg);
+
+            if (VRInfo.AliveBlocks.none())
+              // If vr is not alive in any block, then defaults to dead.
+              VRInfo.Kills.push_back(MI);
+          } else if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg) &&
+                     !ReservedRegisters[MOReg]) {
+            HandlePhysRegDef(MOReg, MI);
           }
         }
       }
@@ -316,52 +491,65 @@ bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
     // bottom of this basic block.  We check all of our successor blocks to see
     // if they have PHI nodes, and if so, we simulate an assignment at the end
     // of the current block.
-    if (!PHIVarInfo[MBB].empty()) {
-      std::vector<unsigned>& VarInfoVec = PHIVarInfo[MBB];
-
-      for (std::vector<unsigned>::iterator I = VarInfoVec.begin(),
-             E = VarInfoVec.end(); I != E; ++I) {
-        VarInfo& VRInfo = getVarInfo(*I);
-        assert(VRInfo.DefInst && "Register use before def (or no def)!");
-
-        // Only mark it alive only in the block we are representing.
-        MarkVirtRegAliveInBlock(VRInfo, MBB);
-      }
+    if (!PHIVarInfo[MBB->getNumber()].empty()) {
+      SmallVector<unsigned, 4>& VarInfoVec = PHIVarInfo[MBB->getNumber()];
+
+      for (SmallVector<unsigned, 4>::iterator I = VarInfoVec.begin(),
+             E = VarInfoVec.end(); I != E; ++I)
+        // Mark it alive only in the block we are representing.
+        MarkVirtRegAliveInBlock(getVarInfo(*I), MRI.getVRegDef(*I)->getParent(),
+                                MBB);
     }
 
     // Finally, if the last instruction in the block is a return, make sure to mark
     // it as using all of the live-out values in the function.
-    if (!MBB->empty() && TII.isReturn(MBB->back().getOpcode())) {
+    if (!MBB->empty() && MBB->back().getDesc().isReturn()) {
       MachineInstr *Ret = &MBB->back();
-      for (MachineFunction::liveout_iterator I = MF->liveout_begin(),
-             E = MF->liveout_end(); I != E; ++I) {
-        assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(*I) &&
+
+      for (MachineRegisterInfo::liveout_iterator
+           I = MF->getRegInfo().liveout_begin(),
+           E = MF->getRegInfo().liveout_end(); I != E; ++I) {
+        assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(*I) &&
                "Cannot have a live-in virtual register!");
         HandlePhysRegUse(*I, Ret);
+
         // Add live-out registers as implicit uses.
-        Ret->addRegOperand(*I, false, true);
+        if (Ret->findRegisterUseOperandIdx(*I) == -1)
+          Ret->addOperand(MachineOperand::CreateReg(*I, false, true));
       }
     }
 
     // Loop over PhysRegInfo, killing any registers that are available at the
     // end of the basic block.  This also resets the PhysRegInfo map.
-    for (unsigned i = 0, e = RegInfo->getNumRegs(); i != e; ++i)
+    for (unsigned i = 0; i != NumRegs; ++i)
       if (PhysRegInfo[i])
         HandlePhysRegDef(i, 0);
+
+    // Clear some states between BB's. These are purely local information.
+    for (unsigned i = 0; i != NumRegs; ++i)
+      PhysRegPartDef[i].clear();
+
+    std::fill(PhysRegInfo, PhysRegInfo + NumRegs, (MachineInstr*)0);
+    std::fill(PhysRegUsed, PhysRegUsed + NumRegs, false);
+    std::fill(PhysRegPartUse, PhysRegPartUse + NumRegs, (MachineInstr*)0);
   }
 
   // Convert and transfer the dead / killed information we have gathered into
   // VirtRegInfo onto MI's.
   //
   for (unsigned i = 0, e1 = VirtRegInfo.size(); i != e1; ++i)
-    for (unsigned j = 0, e2 = VirtRegInfo[i].Kills.size(); j != e2; ++j) {
-      if (VirtRegInfo[i].Kills[j] == VirtRegInfo[i].DefInst)
-        addRegisterDead(i + MRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
-                        VirtRegInfo[i].Kills[j]);
+    for (unsigned j = 0, e2 = VirtRegInfo[i].Kills.size(); j != e2; ++j)
+      if (VirtRegInfo[i].Kills[j] ==
+          MRI.getVRegDef(i + TargetRegisterInfo::FirstVirtualRegister))
+        VirtRegInfo[i]
+          .Kills[j]->addRegisterDead(i +
+                                     TargetRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
+                                     RegInfo);
       else
-        addRegisterKilled(i + MRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
-                          VirtRegInfo[i].Kills[j]);
-    }
+        VirtRegInfo[i]
+          .Kills[j]->addRegisterKilled(i +
+                                       TargetRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
+                                       RegInfo);
 
   // Check to make sure there are no unreachable blocks in the MC CFG for the
   // function.  If so, it is due to a bug in the instruction selector or some
@@ -371,7 +559,12 @@ bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
     assert(Visited.count(&*i) != 0 && "unreachable basic block found");
 #endif
 
-  PHIVarInfo.clear();
+  delete[] PhysRegInfo;
+  delete[] PhysRegUsed;
+  delete[] PhysRegPartUse;
+  delete[] PhysRegPartDef;
+  delete[] PHIVarInfo;
+
   return false;
 }
 
@@ -386,27 +579,22 @@ void LiveVariables::instructionChanged(MachineInstr *OldMI,
   for (unsigned i = 0, e = OldMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
     MachineOperand &MO = OldMI->getOperand(i);
     if (MO.isRegister() && MO.getReg() &&
-        MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
+        TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
       unsigned Reg = MO.getReg();
       VarInfo &VI = getVarInfo(Reg);
       if (MO.isDef()) {
         if (MO.isDead()) {
-          MO.unsetIsDead();
+          MO.setIsDead(false);
           addVirtualRegisterDead(Reg, NewMI);
         }
-        // Update the defining instruction.
-        if (VI.DefInst == OldMI)
-          VI.DefInst = NewMI;
       }
-      if (MO.isUse()) {
-        if (MO.isKill()) {
-          MO.unsetIsKill();
-          addVirtualRegisterKilled(Reg, NewMI);
-        }
-        // If this is a kill of the value, update the VI kills list.
-        if (VI.removeKill(OldMI))
-          VI.Kills.push_back(NewMI);   // Yes, there was a kill of it
+      if (MO.isKill()) {
+        MO.setIsKill(false);
+        addVirtualRegisterKilled(Reg, NewMI);
       }
+      // If this is a kill of the value, update the VI kills list.
+      if (VI.removeKill(OldMI))
+        VI.Kills.push_back(NewMI);   // Yes, there was a kill of it
     }
   }
 }
@@ -416,10 +604,10 @@ void LiveVariables::instructionChanged(MachineInstr *OldMI,
 void LiveVariables::removeVirtualRegistersKilled(MachineInstr *MI) {
   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-    if (MO.isReg() && MO.isKill()) {
-      MO.unsetIsKill();
+    if (MO.isRegister() && MO.isKill()) {
+      MO.setIsKill(false);
       unsigned Reg = MO.getReg();
-      if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
+      if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
         bool removed = getVarInfo(Reg).removeKill(MI);
         assert(removed && "kill not in register's VarInfo?");
       }
@@ -432,10 +620,10 @@ void LiveVariables::removeVirtualRegistersKilled(MachineInstr *MI) {
 void LiveVariables::removeVirtualRegistersDead(MachineInstr *MI) {
   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-    if (MO.isReg() && MO.isDead()) {
-      MO.unsetIsDead();
+    if (MO.isRegister() && MO.isDead()) {
+      MO.setIsDead(false);
       unsigned Reg = MO.getReg();
-      if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
+      if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
         bool removed = getVarInfo(Reg).removeKill(MI);
         assert(removed && "kill not in register's VarInfo?");
       }
@@ -454,6 +642,6 @@ void LiveVariables::analyzePHINodes(const MachineFunction& Fn) {
     for (MachineBasicBlock::const_iterator BBI = I->begin(), BBE = I->end();
          BBI != BBE && BBI->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI; ++BBI)
       for (unsigned i = 1, e = BBI->getNumOperands(); i != e; i += 2)
-        PHIVarInfo[BBI->getOperand(i + 1).getMachineBasicBlock()].
-          push_back(BBI->getOperand(i).getReg());
+        PHIVarInfo[BBI->getOperand(i + 1).getMBB()->getNumber()]
+          .push_back(BBI->getOperand(i).getReg());
 }