Merge into undefined lanes under -new-coalescer.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / RegisterCoalescer.cpp
index 0dbc7b6c659a3dc26916d574e414feb70b56f4b8..67cad14afd3aaead0bbf014031d35b0c4f1377be 100644 (file)
@@ -16,7 +16,6 @@
 #define DEBUG_TYPE "regalloc"
 #include "RegisterCoalescer.h"
 #include "LiveDebugVariables.h"
-#include "RegisterClassInfo.h"
 #include "VirtRegMap.h"
 
 #include "llvm/Pass.h"
@@ -36,6 +35,7 @@
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
+#include "llvm/CodeGen/RegisterClassInfo.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
@@ -54,7 +54,6 @@ STATISTIC(numCrossRCs , "Number of cross class joins performed");
 STATISTIC(numCommutes , "Number of instruction commuting performed");
 STATISTIC(numExtends  , "Number of copies extended");
 STATISTIC(NumReMats   , "Number of instructions re-materialized");
-STATISTIC(numPeep     , "Number of identity moves eliminated after coalescing");
 STATISTIC(NumInflated , "Number of register classes inflated");
 
 static cl::opt<bool>
@@ -67,6 +66,11 @@ VerifyCoalescing("verify-coalescing",
          cl::desc("Verify machine instrs before and after register coalescing"),
          cl::Hidden);
 
+// Temporary option for testing new coalescer algo.
+static cl::opt<bool>
+NewCoalescer("new-coalescer", cl::Hidden,
+             cl::desc("Use new coalescer algorithm"));
+
 namespace {
   class RegisterCoalescer : public MachineFunctionPass,
                             private LiveRangeEdit::Delegate {
@@ -81,14 +85,6 @@ namespace {
     AliasAnalysis *AA;
     RegisterClassInfo RegClassInfo;
 
-    /// JoinedCopies - Keep track of copies eliminated due to coalescing.
-    ///
-    SmallPtrSet<MachineInstr*, 32> JoinedCopies;
-
-    /// ReMatDefs - Keep track of definition instructions which have
-    /// been remat'ed.
-    SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> ReMatDefs;
-
     /// WorkList - Copy instructions yet to be coalesced.
     SmallVector<MachineInstr*, 8> WorkList;
 
@@ -99,6 +95,9 @@ namespace {
     /// Dead instructions that are about to be deleted.
     SmallVector<MachineInstr*, 8> DeadDefs;
 
+    /// Virtual registers to be considered for register class inflation.
+    SmallVector<unsigned, 8> InflateRegs;
+
     /// Recursively eliminate dead defs in DeadDefs.
     void eliminateDeadDefs();
 
@@ -129,6 +128,9 @@ namespace {
     /// can use this information below to update aliases.
     bool joinIntervals(CoalescerPair &CP);
 
+    /// Attempt joining two virtual registers. Return true on success.
+    bool joinVirtRegs(CoalescerPair &CP);
+
     /// Attempt joining with a reserved physreg.
     bool joinReservedPhysReg(CoalescerPair &CP);
 
@@ -151,9 +153,8 @@ namespace {
 
     /// reMaterializeTrivialDef - If the source of a copy is defined by a
     /// trivial computation, replace the copy by rematerialize the definition.
-    /// If PreserveSrcInt is true, make sure SrcInt is valid after the call.
-    bool reMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt, bool PreserveSrcInt,
-                                 unsigned DstReg, MachineInstr *CopyMI);
+    bool reMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt, unsigned DstReg,
+                                 MachineInstr *CopyMI);
 
     /// canJoinPhys - Return true if a physreg copy should be joined.
     bool canJoinPhys(CoalescerPair &CP);
@@ -165,14 +166,6 @@ namespace {
     /// subregister.
     void updateRegDefsUses(unsigned SrcReg, unsigned DstReg, unsigned SubIdx);
 
-    /// removeDeadDef - If a def of a live interval is now determined dead,
-    /// remove the val# it defines. If the live interval becomes empty, remove
-    /// it as well.
-    bool removeDeadDef(LiveInterval &li, MachineInstr *DefMI);
-
-    /// markAsJoined - Remember that CopyMI has already been joined.
-    void markAsJoined(MachineInstr *CopyMI);
-
     /// eliminateUndefCopy - Handle copies of undef values.
     bool eliminateUndefCopy(MachineInstr *CopyMI, const CoalescerPair &CP);
 
@@ -382,18 +375,6 @@ void RegisterCoalescer::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 }
 
-void RegisterCoalescer::markAsJoined(MachineInstr *CopyMI) {
-  /// Joined copies are not deleted immediately, but kept in JoinedCopies.
-  JoinedCopies.insert(CopyMI);
-
-  /// Mark all register operands of CopyMI as <undef> so they won't affect dead
-  /// code elimination.
-  for (MachineInstr::mop_iterator I = CopyMI->operands_begin(),
-       E = CopyMI->operands_end(); I != E; ++I)
-    if (I->isReg())
-      I->setIsUndef(true);
-}
-
 void RegisterCoalescer::eliminateDeadDefs() {
   SmallVector<LiveInterval*, 8> NewRegs;
   LiveRangeEdit(0, NewRegs, *MF, *LIS, 0, this).eliminateDeadDefs(DeadDefs);
@@ -423,11 +404,7 @@ void RegisterCoalescer::LRE_WillEraseInstruction(MachineInstr *MI) {
 bool RegisterCoalescer::adjustCopiesBackFrom(const CoalescerPair &CP,
                                              MachineInstr *CopyMI) {
   assert(!CP.isPartial() && "This doesn't work for partial copies.");
-
-  // Bail if there is no dst interval - can happen when merging physical subreg
-  // operations.
-  if (!LIS->hasInterval(CP.getDstReg()))
-    return false;
+  assert(!CP.isPhys() && "This doesn't work for physreg copies.");
 
   LiveInterval &IntA =
     LIS->getInterval(CP.isFlipped() ? CP.getDstReg() : CP.getSrcReg());
@@ -477,24 +454,7 @@ bool RegisterCoalescer::adjustCopiesBackFrom(const CoalescerPair &CP,
   // IntB, we can merge them.
   if (ValLR+1 != BLR) return false;
 
-  // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
-  // of its aliases is overlapping the live interval of the virtual register.
-  // If so, do not coalesce.
-  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg)) {
-    for (const uint16_t *AS = TRI->getAliasSet(IntB.reg); *AS; ++AS)
-      if (LIS->hasInterval(*AS) && IntA.overlaps(LIS->getInterval(*AS))) {
-        DEBUG({
-            dbgs() << "\t\tInterfere with alias ";
-            LIS->getInterval(*AS).print(dbgs(), TRI);
-          });
-        return false;
-      }
-  }
-
-  DEBUG({
-      dbgs() << "Extending: ";
-      IntB.print(dbgs(), TRI);
-    });
+  DEBUG(dbgs() << "Extending: " << PrintReg(IntB.reg, TRI));
 
   SlotIndex FillerStart = ValLR->end, FillerEnd = BLR->start;
   // We are about to delete CopyMI, so need to remove it as the 'instruction
@@ -507,33 +467,10 @@ bool RegisterCoalescer::adjustCopiesBackFrom(const CoalescerPair &CP,
   // two value numbers.
   IntB.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd, BValNo));
 
-  // If the IntB live range is assigned to a physical register, and if that
-  // physreg has sub-registers, update their live intervals as well.
-  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg)) {
-    for (const uint16_t *SR = TRI->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
-      if (!LIS->hasInterval(*SR))
-        continue;
-      LiveInterval &SRLI = LIS->getInterval(*SR);
-      SRLI.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd,
-                              SRLI.getNextValue(FillerStart,
-                                                LIS->getVNInfoAllocator())));
-    }
-  }
-
   // Okay, merge "B1" into the same value number as "B0".
-  if (BValNo != ValLR->valno) {
-    // If B1 is killed by a PHI, then the merged live range must also be killed
-    // by the same PHI, as B0 and B1 can not overlap.
-    bool HasPHIKill = BValNo->hasPHIKill();
+  if (BValNo != ValLR->valno)
     IntB.MergeValueNumberInto(BValNo, ValLR->valno);
-    if (HasPHIKill)
-      ValLR->valno->setHasPHIKill(true);
-  }
-  DEBUG({
-      dbgs() << "   result = ";
-      IntB.print(dbgs(), TRI);
-      dbgs() << "\n";
-    });
+  DEBUG(dbgs() << "   result = " << IntB << '\n');
 
   // If the source instruction was killing the source register before the
   // merge, unset the isKill marker given the live range has been extended.
@@ -559,6 +496,11 @@ bool RegisterCoalescer::hasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA,
                                              LiveInterval &IntB,
                                              VNInfo *AValNo,
                                              VNInfo *BValNo) {
+  // If AValNo has PHI kills, conservatively assume that IntB defs can reach
+  // the PHI values.
+  if (LIS->hasPHIKill(IntA, AValNo))
+    return true;
+
   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
        AI != AE; ++AI) {
     if (AI->valno != AValNo) continue;
@@ -603,16 +545,7 @@ bool RegisterCoalescer::hasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA,
 ///
 bool RegisterCoalescer::removeCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
                                                  MachineInstr *CopyMI) {
-  // FIXME: For now, only eliminate the copy by commuting its def when the
-  // source register is a virtual register. We want to guard against cases
-  // where the copy is a back edge copy and commuting the def lengthen the
-  // live interval of the source register to the entire loop.
-  if (CP.isPhys() && CP.isFlipped())
-    return false;
-
-  // Bail if there is no dst interval.
-  if (!LIS->hasInterval(CP.getDstReg()))
-    return false;
+  assert (!CP.isPhys());
 
   SlotIndex CopyIdx = LIS->getInstructionIndex(CopyMI).getRegSlot();
 
@@ -632,10 +565,7 @@ bool RegisterCoalescer::removeCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
   VNInfo *AValNo = IntA.getVNInfoAt(CopyIdx.getRegSlot(true));
   assert(AValNo && "COPY source not live");
-
-  // If other defs can reach uses of this def, then it's not safe to perform
-  // the optimization.
-  if (AValNo->isPHIDef() || AValNo->isUnused() || AValNo->hasPHIKill())
+  if (AValNo->isPHIDef() || AValNo->isUnused())
     return false;
   MachineInstr *DefMI = LIS->getInstructionFromIndex(AValNo->def);
   if (!DefMI)
@@ -661,7 +591,7 @@ bool RegisterCoalescer::removeCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
 
   MachineOperand &NewDstMO = DefMI->getOperand(NewDstIdx);
   unsigned NewReg = NewDstMO.getReg();
-  if (NewReg != IntB.reg || !NewDstMO.isKill())
+  if (NewReg != IntB.reg || !LiveRangeQuery(IntB, AValNo->def).isKill())
     return false;
 
   // Make sure there are no other definitions of IntB that would reach the
@@ -669,14 +599,6 @@ bool RegisterCoalescer::removeCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
   if (hasOtherReachingDefs(IntA, IntB, AValNo, BValNo))
     return false;
 
-  // Abort if the aliases of IntB.reg have values that are not simply the
-  // clobbers from the superreg.
-  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg))
-    for (const uint16_t *AS = TRI->getAliasSet(IntB.reg); *AS; ++AS)
-      if (LIS->hasInterval(*AS) &&
-          hasOtherReachingDefs(IntA, LIS->getInterval(*AS), AValNo, 0))
-        return false;
-
   // If some of the uses of IntA.reg is already coalesced away, return false.
   // It's not possible to determine whether it's safe to perform the coalescing.
   for (MachineRegisterInfo::use_nodbg_iterator UI =
@@ -685,9 +607,10 @@ bool RegisterCoalescer::removeCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
     MachineInstr *UseMI = &*UI;
     SlotIndex UseIdx = LIS->getInstructionIndex(UseMI);
     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
-    if (ULR == IntA.end())
+    if (ULR == IntA.end() || ULR->valno != AValNo)
       continue;
-    if (ULR->valno == AValNo && JoinedCopies.count(UseMI))
+    // If this use is tied to a def, we can't rewrite the register.
+    if (UseMI->isRegTiedToDefOperand(UI.getOperandNo()))
       return false;
   }
 
@@ -728,8 +651,6 @@ bool RegisterCoalescer::removeCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
     MachineInstr *UseMI = &*UI;
     ++UI;
-    if (JoinedCopies.count(UseMI))
-      continue;
     if (UseMI->isDebugValue()) {
       // FIXME These don't have an instruction index.  Not clear we have enough
       // info to decide whether to do this replacement or not.  For now do it.
@@ -740,6 +661,8 @@ bool RegisterCoalescer::removeCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
     if (ULR == IntA.end() || ULR->valno != AValNo)
       continue;
+    // Kill flags are no longer accurate. They are recomputed after RA.
+    UseMO.setIsKill(false);
     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(NewReg))
       UseMO.substPhysReg(NewReg, *TRI);
     else
@@ -761,7 +684,9 @@ bool RegisterCoalescer::removeCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
     DEBUG(dbgs() << "\t\tnoop: " << DefIdx << '\t' << *UseMI);
     assert(DVNI->def == DefIdx);
     BValNo = IntB.MergeValueNumberInto(BValNo, DVNI);
-    markAsJoined(UseMI);
+    ErasedInstrs.insert(UseMI);
+    LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(UseMI);
+    UseMI->eraseFromParent();
   }
 
   // Extend BValNo by merging in IntA live ranges of AValNo. Val# definition
@@ -784,7 +709,6 @@ bool RegisterCoalescer::removeCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
 /// reMaterializeTrivialDef - If the source of a copy is defined by a trivial
 /// computation, replace the copy by rematerialize the definition.
 bool RegisterCoalescer::reMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt,
-                                                bool preserveSrcInt,
                                                 unsigned DstReg,
                                                 MachineInstr *CopyMI) {
   SlotIndex CopyIdx = LIS->getInstructionIndex(CopyMI).getRegSlot(true);
@@ -857,23 +781,21 @@ bool RegisterCoalescer::reMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt,
 
   SlotIndex NewMIIdx = LIS->getInstructionIndex(NewMI);
   for (unsigned i = 0, e = NewMIImplDefs.size(); i != e; ++i) {
-    unsigned reg = NewMIImplDefs[i];
-    LiveInterval &li = LIS->getInterval(reg);
-    VNInfo *DeadDefVN = li.getNextValue(NewMIIdx.getRegSlot(),
-                                        LIS->getVNInfoAllocator());
-    LiveRange lr(NewMIIdx.getRegSlot(), NewMIIdx.getDeadSlot(), DeadDefVN);
-    li.addRange(lr);
+    unsigned Reg = NewMIImplDefs[i];
+    for (MCRegUnitIterator Units(Reg, TRI); Units.isValid(); ++Units)
+      if (LiveInterval *LI = LIS->getCachedRegUnit(*Units))
+        LI->createDeadDef(NewMIIdx.getRegSlot(), LIS->getVNInfoAllocator());
   }
 
   CopyMI->eraseFromParent();
   ErasedInstrs.insert(CopyMI);
-  ReMatDefs.insert(DefMI);
   DEBUG(dbgs() << "Remat: " << *NewMI);
   ++NumReMats;
 
   // The source interval can become smaller because we removed a use.
-  if (preserveSrcInt)
-    LIS->shrinkToUses(&SrcInt);
+  LIS->shrinkToUses(&SrcInt, &DeadDefs);
+  if (!DeadDefs.empty())
+    eliminateDeadDefs();
 
   return true;
 }
@@ -930,36 +852,21 @@ void RegisterCoalescer::updateRegDefsUses(unsigned SrcReg,
                                           unsigned DstReg,
                                           unsigned SubIdx) {
   bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
-  LiveInterval &DstInt = LIS->getInterval(DstReg);
+  LiveInterval *DstInt = DstIsPhys ? 0 : &LIS->getInterval(DstReg);
 
   // Update LiveDebugVariables.
   LDV->renameRegister(SrcReg, DstReg, SubIdx);
 
   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = MRI->reg_begin(SrcReg);
        MachineInstr *UseMI = I.skipInstruction();) {
-    bool AlreadyJoined = JoinedCopies.count(UseMI);
-
-    // A PhysReg copy that won't be coalesced can perhaps be rematerialized
-    // instead.
-    if (DstIsPhys) {
-      if (UseMI->isFullCopy() &&
-          UseMI->getOperand(1).getReg() == SrcReg &&
-          UseMI->getOperand(0).getReg() != SrcReg &&
-          UseMI->getOperand(0).getReg() != DstReg &&
-          !AlreadyJoined &&
-          reMaterializeTrivialDef(LIS->getInterval(SrcReg), false,
-                                  UseMI->getOperand(0).getReg(), UseMI))
-        continue;
-    }
-
     SmallVector<unsigned,8> Ops;
     bool Reads, Writes;
     tie(Reads, Writes) = UseMI->readsWritesVirtualRegister(SrcReg, &Ops);
 
     // If SrcReg wasn't read, it may still be the case that DstReg is live-in
     // because SrcReg is a sub-register.
-    if (!Reads && SubIdx && !AlreadyJoined)
-      Reads = DstInt.liveAt(LIS->getInstructionIndex(UseMI));
+    if (DstInt && !Reads && SubIdx)
+      Reads = DstInt->liveAt(LIS->getInstructionIndex(UseMI));
 
     // Replace SrcReg with DstReg in all UseMI operands.
     for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
@@ -968,7 +875,7 @@ void RegisterCoalescer::updateRegDefsUses(unsigned SrcReg,
       // Adjust <undef> flags in case of sub-register joins. We don't want to
       // turn a full def into a read-modify-write sub-register def and vice
       // versa.
-      if (SubIdx && !AlreadyJoined && MO.isDef())
+      if (SubIdx && MO.isDef())
         MO.setIsUndef(!Reads);
 
       if (DstIsPhys)
@@ -977,10 +884,6 @@ void RegisterCoalescer::updateRegDefsUses(unsigned SrcReg,
         MO.substVirtReg(DstReg, SubIdx, *TRI);
     }
 
-    // This instruction is a copy that will be removed.
-    if (AlreadyJoined)
-      continue;
-
     DEBUG({
         dbgs() << "\t\tupdated: ";
         if (!UseMI->isDebugValue())
@@ -990,37 +893,6 @@ void RegisterCoalescer::updateRegDefsUses(unsigned SrcReg,
   }
 }
 
-/// removeIntervalIfEmpty - Check if the live interval of a physical register
-/// is empty, if so remove it and also remove the empty intervals of its
-/// sub-registers. Return true if live interval is removed.
-static bool removeIntervalIfEmpty(LiveInterval &li, LiveIntervals *LIS,
-                                  const TargetRegisterInfo *TRI) {
-  if (li.empty()) {
-    if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg))
-      for (const uint16_t* SR = TRI->getSubRegisters(li.reg); *SR; ++SR) {
-        if (!LIS->hasInterval(*SR))
-          continue;
-        LiveInterval &sli = LIS->getInterval(*SR);
-        if (sli.empty())
-          LIS->removeInterval(*SR);
-      }
-    LIS->removeInterval(li.reg);
-    return true;
-  }
-  return false;
-}
-
-/// removeDeadDef - If a def of a live interval is now determined dead, remove
-/// the val# it defines. If the live interval becomes empty, remove it as well.
-bool RegisterCoalescer::removeDeadDef(LiveInterval &li, MachineInstr *DefMI) {
-  SlotIndex DefIdx = LIS->getInstructionIndex(DefMI).getRegSlot();
-  LiveInterval::iterator MLR = li.FindLiveRangeContaining(DefIdx);
-  if (DefIdx != MLR->valno->def)
-    return false;
-  li.removeValNo(MLR->valno);
-  return removeIntervalIfEmpty(li, LIS, TRI);
-}
-
 /// canJoinPhys - Return true if a copy involving a physreg should be joined.
 bool RegisterCoalescer::canJoinPhys(CoalescerPair &CP) {
   /// Always join simple intervals that are defined by a single copy from a
@@ -1047,12 +919,9 @@ bool RegisterCoalescer::canJoinPhys(CoalescerPair &CP) {
 bool RegisterCoalescer::joinCopy(MachineInstr *CopyMI, bool &Again) {
 
   Again = false;
-  if (JoinedCopies.count(CopyMI))
-    return false; // Already done.
-
   DEBUG(dbgs() << LIS->getInstructionIndex(CopyMI) << '\t' << *CopyMI);
 
-  CoalescerPair CP(*TII, *TRI);
+  CoalescerPair CP(*TRI);
   if (!CP.setRegisters(CopyMI)) {
     DEBUG(dbgs() << "\tNot coalescable.\n");
     return false;
@@ -1068,20 +937,31 @@ bool RegisterCoalescer::joinCopy(MachineInstr *CopyMI, bool &Again) {
     return true;
   }
 
-  // If they are already joined we continue.
-  if (CP.getSrcReg() == CP.getDstReg()) {
-    DEBUG(dbgs() << "\tCopy already coalesced.\n");
+  // Eliminate undefs.
+  if (!CP.isPhys() && eliminateUndefCopy(CopyMI, CP)) {
+    DEBUG(dbgs() << "\tEliminated copy of <undef> value.\n");
     LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(CopyMI);
     CopyMI->eraseFromParent();
     return false;  // Not coalescable.
   }
 
-  // Eliminate undefs.
-  if (!CP.isPhys() && eliminateUndefCopy(CopyMI, CP)) {
-    DEBUG(dbgs() << "\tEliminated copy of <undef> value.\n");
+  // Coalesced copies are normally removed immediately, but transformations
+  // like removeCopyByCommutingDef() can inadvertently create identity copies.
+  // When that happens, just join the values and remove the copy.
+  if (CP.getSrcReg() == CP.getDstReg()) {
+    LiveInterval &LI = LIS->getInterval(CP.getSrcReg());
+    DEBUG(dbgs() << "\tCopy already coalesced: " << LI << '\n');
+    LiveRangeQuery LRQ(LI, LIS->getInstructionIndex(CopyMI));
+    if (VNInfo *DefVNI = LRQ.valueDefined()) {
+      VNInfo *ReadVNI = LRQ.valueIn();
+      assert(ReadVNI && "No value before copy and no <undef> flag.");
+      assert(ReadVNI != DefVNI && "Cannot read and define the same value.");
+      LI.MergeValueNumberInto(DefVNI, ReadVNI);
+      DEBUG(dbgs() << "\tMerged values:          " << LI << '\n');
+    }
     LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(CopyMI);
     CopyMI->eraseFromParent();
-    return false;  // Not coalescable.
+    return true;
   }
 
   // Enforce policies.
@@ -1093,7 +973,7 @@ bool RegisterCoalescer::joinCopy(MachineInstr *CopyMI, bool &Again) {
       // Before giving up coalescing, if definition of source is defined by
       // trivial computation, try rematerializing it.
       if (!CP.isFlipped() &&
-          reMaterializeTrivialDef(LIS->getInterval(CP.getSrcReg()), true,
+          reMaterializeTrivialDef(LIS->getInterval(CP.getSrcReg()),
                                   CP.getDstReg(), CopyMI))
         return true;
       return false;
@@ -1128,15 +1008,16 @@ bool RegisterCoalescer::joinCopy(MachineInstr *CopyMI, bool &Again) {
     // If definition of source is defined by trivial computation, try
     // rematerializing it.
     if (!CP.isFlipped() &&
-        reMaterializeTrivialDef(LIS->getInterval(CP.getSrcReg()), true,
+        reMaterializeTrivialDef(LIS->getInterval(CP.getSrcReg()),
                                 CP.getDstReg(), CopyMI))
       return true;
 
     // If we can eliminate the copy without merging the live ranges, do so now.
-    if (!CP.isPartial()) {
+    if (!CP.isPartial() && !CP.isPhys()) {
       if (adjustCopiesBackFrom(CP, CopyMI) ||
           removeCopyByCommutingDef(CP, CopyMI)) {
-        markAsJoined(CopyMI);
+        LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(CopyMI);
+        CopyMI->eraseFromParent();
         DEBUG(dbgs() << "\tTrivial!\n");
         return true;
       }
@@ -1155,8 +1036,15 @@ bool RegisterCoalescer::joinCopy(MachineInstr *CopyMI, bool &Again) {
     MRI->setRegClass(CP.getDstReg(), CP.getNewRC());
   }
 
-  // Remember to delete the copy instruction.
-  markAsJoined(CopyMI);
+  // Removing sub-register copies can ease the register class constraints.
+  // Make sure we attempt to inflate the register class of DstReg.
+  if (!CP.isPhys() && RegClassInfo.isProperSubClass(CP.getNewRC()))
+    InflateRegs.push_back(CP.getDstReg());
+
+  // CopyMI has been erased by joinIntervals at this point. Remove it from
+  // ErasedInstrs since copyCoalesceWorkList() won't add a successful join back
+  // to the work list. This keeps ErasedInstrs from growing needlessly.
+  ErasedInstrs.erase(CopyMI);
 
   // Rewrite all SrcReg operands to DstReg.
   // Also update DstReg operands to include DstIdx if it is set.
@@ -1172,10 +1060,10 @@ bool RegisterCoalescer::joinCopy(MachineInstr *CopyMI, bool &Again) {
   TRI->UpdateRegAllocHint(CP.getSrcReg(), CP.getDstReg(), *MF);
 
   DEBUG({
-    LiveInterval &DstInt = LIS->getInterval(CP.getDstReg());
-    dbgs() << "\tJoined. Result = ";
-    DstInt.print(dbgs(), TRI);
-    dbgs() << "\n";
+    dbgs() << "\tJoined. Result = " << PrintReg(CP.getDstReg(), TRI);
+    if (!CP.isPhys())
+      dbgs() << LIS->getInterval(CP.getDstReg());
+     dbgs() << '\n';
   });
 
   ++numJoins;
@@ -1187,7 +1075,8 @@ bool RegisterCoalescer::joinReservedPhysReg(CoalescerPair &CP) {
   assert(CP.isPhys() && "Must be a physreg copy");
   assert(RegClassInfo.isReserved(CP.getDstReg()) && "Not a reserved register");
   LiveInterval &RHS = LIS->getInterval(CP.getSrcReg());
-  DEBUG({ dbgs() << "\t\tRHS = "; RHS.print(dbgs(), TRI); dbgs() << "\n"; });
+  DEBUG(dbgs() << "\t\tRHS = " << PrintReg(CP.getSrcReg()) << ' ' << RHS
+               << '\n');
 
   assert(CP.isFlipped() && RHS.containsOneValue() &&
          "Invalid join with reserved register");
@@ -1199,22 +1088,543 @@ bool RegisterCoalescer::joinReservedPhysReg(CoalescerPair &CP) {
 
   // Deny any overlapping intervals.  This depends on all the reserved
   // register live ranges to look like dead defs.
-  for (const uint16_t *AS = TRI->getOverlaps(CP.getDstReg()); *AS; ++AS) {
-    if (!LIS->hasInterval(*AS)) {
-      // Make sure at least DstReg itself exists before attempting a join.
-      if (*AS == CP.getDstReg())
-        LIS->getOrCreateInterval(CP.getDstReg());
-      continue;
-    }
-    if (RHS.overlaps(LIS->getInterval(*AS))) {
-      DEBUG(dbgs() << "\t\tInterference: " << PrintReg(*AS, TRI) << '\n');
+  for (MCRegUnitIterator UI(CP.getDstReg(), TRI); UI.isValid(); ++UI)
+    if (RHS.overlaps(LIS->getRegUnit(*UI))) {
+      DEBUG(dbgs() << "\t\tInterference: " << PrintRegUnit(*UI, TRI) << '\n');
       return false;
     }
-  }
+
   // Skip any value computations, we are not adding new values to the
   // reserved register.  Also skip merging the live ranges, the reserved
   // register live range doesn't need to be accurate as long as all the
   // defs are there.
+
+  // Delete the identity copy.
+  MachineInstr *CopyMI = MRI->getVRegDef(RHS.reg);
+  LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(CopyMI);
+  CopyMI->eraseFromParent();
+
+  // We don't track kills for reserved registers.
+  MRI->clearKillFlags(CP.getSrcReg());
+
+  return true;
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//                 Interference checking and interval joining
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// In the easiest case, the two live ranges being joined are disjoint, and
+// there is no interference to consider. It is quite common, though, to have
+// overlapping live ranges, and we need to check if the interference can be
+// resolved.
+//
+// The live range of a single SSA value forms a sub-tree of the dominator tree.
+// This means that two SSA values overlap if and only if the def of one value
+// is contained in the live range of the other value. As a special case, the
+// overlapping values can be defined at the same index.
+//
+// The interference from an overlapping def can be resolved in these cases:
+//
+// 1. Coalescable copies. The value is defined by a copy that would become an
+//    identity copy after joining SrcReg and DstReg. The copy instruction will
+//    be removed, and the value will be merged with the source value.
+//
+//    There can be several copies back and forth, causing many values to be
+//    merged into one. We compute a list of ultimate values in the joined live
+//    range as well as a mappings from the old value numbers.
+//
+// 2. IMPLICIT_DEF. This instruction is only inserted to ensure all PHI
+//    predecessors have a live out value. It doesn't cause real interference,
+//    and can be merged into the value it overlaps. Like a coalescable copy, it
+//    can be erased after joining.
+//
+// 3. Copy of external value. The overlapping def may be a copy of a value that
+//    is already in the other register. This is like a coalescable copy, but
+//    the live range of the source register must be trimmed after erasing the
+//    copy instruction:
+//
+//      %src = COPY %ext
+//      %dst = COPY %ext  <-- Remove this COPY, trim the live range of %ext.
+//
+// 4. Clobbering undefined lanes. Vector registers are sometimes built by
+//    defining one lane at a time:
+//
+//      %dst:ssub0<def,read-undef> = FOO
+//      %src = BAR
+//      %dst:ssub1<def> = COPY %src
+//
+//    The live range of %src overlaps the %dst value defined by FOO, but
+//    merging %src into %dst:ssub1 is only going to clobber the ssub1 lane
+//    which was undef anyway.
+//
+//    The value mapping is more complicated in this case. The final live range
+//    will have different value numbers for both FOO and BAR, but there is no
+//    simple mapping from old to new values. It may even be necessary to add
+//    new PHI values.
+//
+// 5. Clobbering dead lanes. A def may clobber a lane of a vector register that
+//    is live, but never read. This can happen because we don't compute
+//    individual live ranges per lane.
+//
+//      %dst<def> = FOO
+//      %src = BAR
+//      %dst:ssub1<def> = COPY %src
+//
+//    This kind of interference is only resolved locally. If the clobbered
+//    lane value escapes the block, the join is aborted.
+
+namespace {
+/// Track information about values in a single virtual register about to be
+/// joined. Objects of this class are always created in pairs - one for each
+/// side of the CoalescerPair.
+class JoinVals {
+  LiveInterval &LI;
+
+  // Location of this register in the final joined register.
+  // Either CP.DstIdx or CP.SrcIdx.
+  unsigned SubIdx;
+
+  // Values that will be present in the final live range.
+  SmallVectorImpl<VNInfo*> &NewVNInfo;
+
+  const CoalescerPair &CP;
+  LiveIntervals *LIS;
+  SlotIndexes *Indexes;
+  const TargetRegisterInfo *TRI;
+
+  // Value number assignments. Maps value numbers in LI to entries in NewVNInfo.
+  // This is suitable for passing to LiveInterval::join().
+  SmallVector<int, 8> Assignments;
+
+  // Conflict resolution for overlapping values.
+  enum ConflictResolution {
+    // No overlap, simply keep this value.
+    CR_Keep,
+
+    // Merge this value into OtherVNI and erase the defining instruction.
+    // Used for IMPLICIT_DEF, coalescable copies, and copies from external
+    // values.
+    CR_Erase,
+
+    // Merge this value into OtherVNI but keep the defining instruction.
+    // This is for the special case where OtherVNI is defined by the same
+    // instruction.
+    CR_Merge,
+
+    // Keep this value, and have it replace OtherVNI where possible. This
+    // complicates value mapping since OtherVNI maps to two different values
+    // before and after this def.
+    // Used when clobbering undefined or dead lanes.
+    CR_Replace,
+
+    // Unresolved conflict. Visit later when all values have been mapped.
+    CR_Unresolved,
+
+    // Unresolvable conflict. Abort the join.
+    CR_Impossible
+  };
+
+  // Per-value info for LI. The lane bit masks are all relative to the final
+  // joined register, so they can be compared directly between SrcReg and
+  // DstReg.
+  struct Val {
+    ConflictResolution Resolution;
+
+    // Lanes written by this def, 0 for unanalyzed values.
+    unsigned WriteLanes;
+
+    // Lanes with defined values in this register. Other lanes are undef and
+    // safe to clobber.
+    unsigned ValidLanes;
+
+    // Value in LI being redefined by this def.
+    VNInfo *RedefVNI;
+
+    // Value in the other live range that overlaps this def, if any.
+    VNInfo *OtherVNI;
+
+    Val() : Resolution(CR_Keep), WriteLanes(0), ValidLanes(0),
+            RedefVNI(0), OtherVNI(0) {}
+
+    bool isAnalyzed() const { return WriteLanes != 0; }
+  };
+
+  // One entry per value number in LI.
+  SmallVector<Val, 8> Vals;
+
+  unsigned computeWriteLanes(const MachineInstr *DefMI, bool &Redef);
+  VNInfo *stripCopies(VNInfo *VNI);
+  ConflictResolution analyzeValue(unsigned ValNo, JoinVals &Other);
+  void computeAssignment(unsigned ValNo, JoinVals &Other);
+
+public:
+  JoinVals(LiveInterval &li, unsigned subIdx,
+           SmallVectorImpl<VNInfo*> &newVNInfo,
+           const CoalescerPair &cp,
+           LiveIntervals *lis,
+           const TargetRegisterInfo *tri)
+    : LI(li), SubIdx(subIdx), NewVNInfo(newVNInfo), CP(cp), LIS(lis),
+      Indexes(LIS->getSlotIndexes()), TRI(tri),
+      Assignments(LI.getNumValNums(), -1), Vals(LI.getNumValNums())
+  {}
+
+  /// Analyze defs in LI and compute a value mapping in NewVNInfo.
+  /// Returns false if any conflicts were impossible to resolve.
+  bool mapValues(JoinVals &Other);
+
+  /// Try to resolve conflicts that require all values to be mapped.
+  /// Returns false if any conflicts were impossible to resolve.
+  bool resolveConflicts(JoinVals &Other);
+
+  /// Prune the live range of values in Other.LI where they would conflict with
+  /// CR_Replace values in LI. Collect end points for restoring the live range
+  /// after joining.
+  void pruneValues(JoinVals &Other, SmallVectorImpl<SlotIndex> &EndPoints);
+
+  /// Erase any machine instructions that have been coalesced away.
+  /// Add erased instructions to ErasedInstrs.
+  /// Add foreign virtual registers to ShrinkRegs if their live range ended at
+  /// the erased instrs.
+  void eraseInstrs(SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> &ErasedInstrs,
+                   SmallVectorImpl<unsigned> &ShrinkRegs);
+
+  /// Get the value assignments suitable for passing to LiveInterval::join.
+  const int *getAssignments() const { return &Assignments[0]; }
+};
+} // end anonymous namespace
+
+/// Compute the bitmask of lanes actually written by DefMI.
+/// Set Redef if there are any partial register definitions that depend on the
+/// previous value of the register.
+unsigned JoinVals::computeWriteLanes(const MachineInstr *DefMI, bool &Redef) {
+  unsigned L = 0;
+  for (ConstMIOperands MO(DefMI); MO.isValid(); ++MO) {
+    if (!MO->isReg() || MO->getReg() != LI.reg || !MO->isDef())
+      continue;
+    L |= TRI->getSubRegIndexLaneMask(compose(*TRI, SubIdx, MO->getSubReg()));
+    if (MO->readsReg())
+      Redef = true;
+  }
+  return L;
+}
+
+/// Find the ultimate value that VNI was copied from.
+VNInfo *JoinVals::stripCopies(VNInfo *VNI) {
+  while (!VNI->isPHIDef()) {
+    MachineInstr *MI = Indexes->getInstructionFromIndex(VNI->def);
+    assert(MI && "No defining instruction");
+    if (!MI->isFullCopy())
+      break;
+    unsigned Reg = MI->getOperand(1).getReg();
+    if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
+      break;
+    LiveRangeQuery LRQ(LIS->getInterval(Reg), VNI->def);
+    if (!LRQ.valueIn())
+      break;
+    VNI = LRQ.valueIn();
+  }
+  return VNI;
+}
+
+/// Analyze ValNo in this live range, and set all fields of Vals[ValNo].
+/// Return a conflict resolution when possible, but leave the hard cases as
+/// CR_Unresolved.
+/// Recursively calls computeAssignment() on this and Other, guaranteeing that
+/// both OtherVNI and RedefVNI have been analyzed and mapped before returning.
+/// The recursion always goes upwards in the dominator tree, making loops
+/// impossible.
+JoinVals::ConflictResolution
+JoinVals::analyzeValue(unsigned ValNo, JoinVals &Other) {
+  Val &V = Vals[ValNo];
+  assert(!V.isAnalyzed() && "Value has already been analyzed!");
+  VNInfo *VNI = LI.getValNumInfo(ValNo);
+  if (VNI->isUnused()) {
+    V.WriteLanes = ~0u;
+    return CR_Keep;
+  }
+
+  // Get the instruction defining this value, compute the lanes written.
+  const MachineInstr *DefMI = 0;
+  if (VNI->isPHIDef()) {
+    // Conservatively assume that all lanes in a PHI are valid.
+    V.ValidLanes = V.WriteLanes = TRI->getSubRegIndexLaneMask(SubIdx);
+  } else {
+    DefMI = Indexes->getInstructionFromIndex(VNI->def);
+    bool Redef = false;
+    V.ValidLanes = V.WriteLanes = computeWriteLanes(DefMI, Redef);
+
+    // If this is a read-modify-write instruction, there may be more valid
+    // lanes than the ones written by this instruction.
+    // This only covers partial redef operands. DefMI may have normal use
+    // operands reading the register. They don't contribute valid lanes.
+    //
+    // This adds ssub1 to the set of valid lanes in %src:
+    //
+    //   %src:ssub1<def> = FOO
+    //
+    // This leaves only ssub1 valid, making any other lanes undef:
+    //
+    //   %src:ssub1<def,read-undef> = FOO %src:ssub2
+    //
+    // The <read-undef> flag on the def operand means that old lane values are
+    // not important.
+    if (Redef) {
+      V.RedefVNI = LiveRangeQuery(LI, VNI->def).valueIn();
+      assert(V.RedefVNI && "Instruction is reading nonexistent value");
+      computeAssignment(V.RedefVNI->id, Other);
+      V.ValidLanes |= Vals[V.RedefVNI->id].ValidLanes;
+    }
+
+    // An IMPLICIT_DEF writes undef values.
+    if (DefMI->isImplicitDef())
+      V.ValidLanes &= ~V.WriteLanes;
+  }
+
+  // Find the value in Other that overlaps VNI->def, if any.
+  LiveRangeQuery OtherLRQ(Other.LI, VNI->def);
+
+  // It is possible that both values are defined by the same instruction, or
+  // the values are PHIs defined in the same block. When that happens, the two
+  // values should be merged into one, but not into any preceding value.
+  // The first value defined or visited gets CR_Keep, the other gets CR_Merge.
+  if (VNInfo *OtherVNI = OtherLRQ.valueDefined()) {
+    DEBUG(dbgs() << "\t\tDouble def: " << VNI->def << '\n');
+    assert(SlotIndex::isSameInstr(VNI->def, OtherVNI->def) && "Broken LRQ");
+
+    // One value stays, the other is merged. Keep the earlier one, or the first
+    // one we see.
+    if (OtherVNI->def < VNI->def)
+      Other.computeAssignment(OtherVNI->id, *this);
+    else if (VNI->def < OtherVNI->def && OtherLRQ.valueIn()) {
+      // This is an early-clobber def overlapping a live-in value in the other
+      // register. Not mergeable.
+      V.OtherVNI = OtherLRQ.valueIn();
+      return CR_Impossible;
+    }
+    V.OtherVNI = OtherVNI;
+    Val &OtherV = Other.Vals[OtherVNI->id];
+    // Keep this value, check for conflicts when analyzing OtherVNI.
+    if (!OtherV.isAnalyzed())
+      return CR_Keep;
+    // Both sides have been analyzed now. Do they conflict?
+    if (V.ValidLanes & OtherV.ValidLanes)
+      // Overlapping lanes can't be resolved now, maybe later.
+      return CR_Unresolved;
+    else
+      return CR_Merge;
+  }
+
+  // No simultaneous def. Is Other live at the def?
+  V.OtherVNI = OtherLRQ.valueIn();
+  if (!V.OtherVNI)
+    // No overlap, no conflict.
+    return CR_Keep;
+
+  assert(!SlotIndex::isSameInstr(VNI->def, V.OtherVNI->def) && "Broken LRQ");
+
+  // We have overlapping values, or possibly a kill of Other.
+  // Recursively compute assignments up the dominator tree.
+  Other.computeAssignment(V.OtherVNI->id, *this);
+  const Val &OtherV = Other.Vals[V.OtherVNI->id];
+
+  // Don't attempt resolving PHI values for now.
+  if (VNI->isPHIDef())
+    return CR_Impossible;
+
+  // Check for simple erasable conflicts.
+  if (DefMI->isImplicitDef())
+    return CR_Erase;
+
+  // Include the non-conflict where DefMI is a coalescable copy that kills
+  // OtherVNI. We still want the copy erased and value numbers merged.
+  if (CP.isCoalescable(DefMI)) {
+    // Some of the lanes copied from OtherVNI may be undef, making them undef
+    // here too.
+    V.ValidLanes &= ~V.WriteLanes | OtherV.ValidLanes;
+    return CR_Erase;
+  }
+
+  // This may not be a real conflict if DefMI simply kills Other and defines
+  // VNI.
+  if (OtherLRQ.isKill() && OtherLRQ.endPoint() <= VNI->def)
+    return CR_Keep;
+
+  // Handle the case where VNI and OtherVNI can be proven to be identical:
+  //
+  //   %other = COPY %ext
+  //   %this  = COPY %ext <-- Erase this copy
+  //
+  if (DefMI->isFullCopy() && !CP.isPartial() &&
+      stripCopies(VNI) == stripCopies(V.OtherVNI))
+    return CR_Erase;
+
+  // If the lanes written by this instruction were all undef in OtherVNI, it is
+  // still safe to join the live ranges. This can't be done with a simple value
+  // mapping, though - OtherVNI will map to multiple values:
+  //
+  //   1 %dst:ssub0 = FOO                <-- OtherVNI
+  //   2 %src = BAR                      <-- VNI
+  //   3 %dst:ssub1 = COPY %src<kill>    <-- Eliminate this copy.
+  //   4 BAZ %dst<kill>
+  //   5 QUUX %src<kill>
+  //
+  // Here OtherVNI will map to itself in [1;2), but to VNI in [2;5). CR_Replace
+  // handles this complex value mapping.
+  if ((V.WriteLanes & OtherV.ValidLanes) == 0)
+    return CR_Replace;
+
+  // FIXME: Identify CR_Replace opportunities where the clobbered lanes are
+  // dead.
+  return CR_Impossible;
+}
+
+/// Compute the value assignment for ValNo in LI.
+/// This may be called recursively by analyzeValue(), but never for a ValNo on
+/// the stack.
+void JoinVals::computeAssignment(unsigned ValNo, JoinVals &Other) {
+  Val &V = Vals[ValNo];
+  if (V.isAnalyzed()) {
+    // Recursion should always move up the dominator tree, so ValNo is not
+    // supposed to reappear before it has been assigned.
+    assert(Assignments[ValNo] != -1 && "Bad recursion?");
+    return;
+  }
+  switch ((V.Resolution = analyzeValue(ValNo, Other))) {
+  case CR_Erase:
+  case CR_Merge:
+    // Merge this ValNo into OtherVNI.
+    assert(V.OtherVNI && "OtherVNI not assigned, can't merge.");
+    assert(Other.Vals[V.OtherVNI->id].isAnalyzed() && "Missing recursion");
+    Assignments[ValNo] = Other.Assignments[V.OtherVNI->id];
+    DEBUG(dbgs() << "\t\tmerge " << PrintReg(LI.reg) << ':' << ValNo << '@'
+                 << LI.getValNumInfo(ValNo)->def << " into "
+                 << PrintReg(Other.LI.reg) << ':' << V.OtherVNI->id << '@'
+                 << V.OtherVNI->def << " --> @"
+                 << NewVNInfo[Assignments[ValNo]]->def << '\n');
+    break;
+  default:
+    // This value number needs to go in the final joined live range.
+    Assignments[ValNo] = NewVNInfo.size();
+    NewVNInfo.push_back(LI.getValNumInfo(ValNo));
+    break;
+  }
+}
+
+bool JoinVals::mapValues(JoinVals &Other) {
+  for (unsigned i = 0, e = LI.getNumValNums(); i != e; ++i) {
+    computeAssignment(i, Other);
+    if (Vals[i].Resolution == CR_Impossible) {
+      DEBUG(dbgs() << "\t\tinterference at " << PrintReg(LI.reg) << ':' << i
+                   << '@' << LI.getValNumInfo(i)->def << '\n');
+      return false;
+    }
+  }
+  return true;
+}
+
+bool JoinVals::resolveConflicts(JoinVals &Other) {
+  for (unsigned i = 0, e = LI.getNumValNums(); i != e; ++i) {
+    assert (Vals[i].Resolution != CR_Impossible && "Unresolvable conflict");
+    if (Vals[i].Resolution != CR_Unresolved)
+      continue;
+    // FIXME: Actually resolve dead lane conflicts.
+    DEBUG(dbgs() << "\t\tconflict at " << PrintReg(LI.reg) << ':' << i
+                 << '@' << LI.getValNumInfo(i)->def << '\n');
+    return false;
+  }
+  return true;
+}
+
+void JoinVals::pruneValues(JoinVals &Other,
+                           SmallVectorImpl<SlotIndex> &EndPoints) {
+  for (unsigned i = 0, e = LI.getNumValNums(); i != e; ++i) {
+    if (Vals[i].Resolution != CR_Replace)
+      continue;
+    SlotIndex Def = LI.getValNumInfo(i)->def;
+    LIS->pruneValue(&Other.LI, Def, &EndPoints);
+    DEBUG(dbgs() << "\t\tpruned " << PrintReg(Other.LI.reg) << " at " << Def
+                 << ": " << Other.LI << '\n');
+  }
+}
+
+void JoinVals::eraseInstrs(SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> &ErasedInstrs,
+                           SmallVectorImpl<unsigned> &ShrinkRegs) {
+  for (unsigned i = 0, e = LI.getNumValNums(); i != e; ++i) {
+    if (Vals[i].Resolution != CR_Erase)
+      continue;
+    SlotIndex Def = LI.getValNumInfo(i)->def;
+    MachineInstr *MI = Indexes->getInstructionFromIndex(Def);
+    assert(MI && "No instruction to erase");
+    if (MI->isCopy()) {
+      unsigned Reg = MI->getOperand(1).getReg();
+      if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
+          Reg != CP.getSrcReg() && Reg != CP.getDstReg())
+        ShrinkRegs.push_back(Reg);
+    }
+    ErasedInstrs.insert(MI);
+    DEBUG(dbgs() << "\t\terased:\t" << Def << '\t' << *MI);
+    LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
+    MI->eraseFromParent();
+  }
+}
+
+bool RegisterCoalescer::joinVirtRegs(CoalescerPair &CP) {
+  SmallVector<VNInfo*, 16> NewVNInfo;
+  LiveInterval &RHS = LIS->getInterval(CP.getSrcReg());
+  LiveInterval &LHS = LIS->getInterval(CP.getDstReg());
+  JoinVals RHSVals(RHS, CP.getSrcIdx(), NewVNInfo, CP, LIS, TRI);
+  JoinVals LHSVals(LHS, CP.getDstIdx(), NewVNInfo, CP, LIS, TRI);
+
+  DEBUG(dbgs() << "\t\tRHS = " << PrintReg(CP.getSrcReg()) << ' ' << RHS
+               << "\n\t\tLHS = " << PrintReg(CP.getDstReg()) << ' ' << LHS
+               << '\n');
+
+  // First compute NewVNInfo and the simple value mappings.
+  // Detect impossible conflicts early.
+  if (!LHSVals.mapValues(RHSVals) || !RHSVals.mapValues(LHSVals))
+    return false;
+
+  // Some conflicts can only be resolved after all values have been mapped.
+  if (!LHSVals.resolveConflicts(RHSVals) || !RHSVals.resolveConflicts(LHSVals))
+    return false;
+
+  // All clear, the live ranges can be merged.
+
+  // The merging algorithm in LiveInterval::join() can't handle conflicting
+  // value mappings, so we need to remove any live ranges that overlap a
+  // CR_Replace resolution. Collect a set of end points that can be used to
+  // restore the live range after joining.
+  SmallVector<SlotIndex, 8> EndPoints;
+  LHSVals.pruneValues(RHSVals, EndPoints);
+  RHSVals.pruneValues(LHSVals, EndPoints);
+
+  // Erase COPY and IMPLICIT_DEF instructions. This may cause some external
+  // registers to require trimming.
+  SmallVector<unsigned, 8> ShrinkRegs;
+  LHSVals.eraseInstrs(ErasedInstrs, ShrinkRegs);
+  RHSVals.eraseInstrs(ErasedInstrs, ShrinkRegs);
+  while (!ShrinkRegs.empty())
+    LIS->shrinkToUses(&LIS->getInterval(ShrinkRegs.pop_back_val()));
+
+  // Join RHS into LHS.
+  LHS.join(RHS, LHSVals.getAssignments(), RHSVals.getAssignments(), NewVNInfo,
+           MRI);
+
+  // Kill flags are going to be wrong if the live ranges were overlapping.
+  // Eventually, we should simply clear all kill flags when computing live
+  // ranges. They are reinserted after register allocation.
+  MRI->clearKillFlags(LHS.reg);
+  MRI->clearKillFlags(RHS.reg);
+
+  if (EndPoints.empty())
+    return true;
+
+  // Recompute the parts of the live range we had to remove because of
+  // CR_Replace conflicts.
+  DEBUG(dbgs() << "\t\trestoring liveness to " << EndPoints.size()
+               << " points: " << LHS << '\n');
+  LIS->extendToIndices(&LHS, EndPoints);
   return true;
 }
 
@@ -1284,59 +1694,58 @@ static bool RegistersDefinedFromSameValue(LiveIntervals &li,
                                           const TargetRegisterInfo &tri,
                                           CoalescerPair &CP,
                                           VNInfo *VNI,
-                                          LiveRange *LR,
+                                          VNInfo *OtherVNI,
                                      SmallVector<MachineInstr*, 8> &DupCopies) {
   // FIXME: This is very conservative. For example, we don't handle
   // physical registers.
 
   MachineInstr *MI = li.getInstructionFromIndex(VNI->def);
 
-  if (!MI || !MI->isFullCopy() || CP.isPartial() || CP.isPhys())
+  if (!MI || CP.isPartial() || CP.isPhys())
     return false;
 
-  unsigned Dst = MI->getOperand(0).getReg();
-  unsigned Src = MI->getOperand(1).getReg();
-
-  if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Src) ||
-      !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Dst))
+  unsigned A = CP.getDstReg();
+  if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(A))
     return false;
 
-  unsigned A = CP.getDstReg();
   unsigned B = CP.getSrcReg();
-
-  if (B == Dst)
-    std::swap(A, B);
-  assert(Dst == A);
-
-  VNInfo *Other = LR->valno;
-  const MachineInstr *OtherMI = li.getInstructionFromIndex(Other->def);
-
-  if (!OtherMI || !OtherMI->isFullCopy())
+  if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(B))
     return false;
 
-  unsigned OtherDst = OtherMI->getOperand(0).getReg();
-  unsigned OtherSrc = OtherMI->getOperand(1).getReg();
-
-  if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(OtherSrc) ||
-      !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(OtherDst))
+  MachineInstr *OtherMI = li.getInstructionFromIndex(OtherVNI->def);
+  if (!OtherMI)
     return false;
 
-  assert(OtherDst == B);
-
-  if (Src != OtherSrc)
-    return false;
+  if (MI->isImplicitDef()) {
+    DupCopies.push_back(MI);
+    return true;
+  } else {
+    if (!MI->isFullCopy())
+      return false;
+    unsigned Src = MI->getOperand(1).getReg();
+    if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Src))
+      return false;
+    if (!OtherMI->isFullCopy())
+      return false;
+    unsigned OtherSrc = OtherMI->getOperand(1).getReg();
+    if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(OtherSrc))
+      return false;
 
-  // If the copies use two different value numbers of X, we cannot merge
-  // A and B.
-  LiveInterval &SrcInt = li.getInterval(Src);
-  // getVNInfoBefore returns NULL for undef copies. In this case, the
-  // optimization is still safe.
-  if (SrcInt.getVNInfoBefore(Other->def) != SrcInt.getVNInfoBefore(VNI->def))
-    return false;
+    if (Src != OtherSrc)
+      return false;
 
-  DupCopies.push_back(MI);
+    // If the copies use two different value numbers of X, we cannot merge
+    // A and B.
+    LiveInterval &SrcInt = li.getInterval(Src);
+    // getVNInfoBefore returns NULL for undef copies. In this case, the
+    // optimization is still safe.
+    if (SrcInt.getVNInfoBefore(OtherVNI->def) !=
+        SrcInt.getVNInfoBefore(VNI->def))
+      return false;
 
-  return true;
+    DupCopies.push_back(MI);
+    return true;
+  }
 }
 
 /// joinIntervals - Attempt to join these two intervals.  On failure, this
@@ -1346,8 +1755,12 @@ bool RegisterCoalescer::joinIntervals(CoalescerPair &CP) {
   if (CP.isPhys())
     return joinReservedPhysReg(CP);
 
+  if (NewCoalescer)
+    return joinVirtRegs(CP);
+
   LiveInterval &RHS = LIS->getInterval(CP.getSrcReg());
-  DEBUG({ dbgs() << "\t\tRHS = "; RHS.print(dbgs(), TRI); dbgs() << "\n"; });
+  DEBUG(dbgs() << "\t\tRHS = " << PrintReg(CP.getSrcReg()) << ' ' << RHS
+               << '\n');
 
   // Compute the final value assignment, assuming that the live ranges can be
   // coalesced.
@@ -1358,9 +1771,11 @@ bool RegisterCoalescer::joinIntervals(CoalescerPair &CP) {
   SmallVector<VNInfo*, 16> NewVNInfo;
 
   SmallVector<MachineInstr*, 8> DupCopies;
+  SmallVector<MachineInstr*, 8> DeadCopies;
 
   LiveInterval &LHS = LIS->getOrCreateInterval(CP.getDstReg());
-  DEBUG({ dbgs() << "\t\tLHS = "; LHS.print(dbgs(), TRI); dbgs() << "\n"; });
+  DEBUG(dbgs() << "\t\tLHS = " << PrintReg(CP.getDstReg(), TRI) << ' ' << LHS
+               << '\n');
 
   // Loop over the value numbers of the LHS, seeing if any are defined from
   // the RHS.
@@ -1371,21 +1786,24 @@ bool RegisterCoalescer::joinIntervals(CoalescerPair &CP) {
       continue;
     MachineInstr *MI = LIS->getInstructionFromIndex(VNI->def);
     assert(MI && "Missing def");
-    if (!MI->isCopyLike() // Src not defined by a copy?
+    if (!MI->isCopyLike() && !MI->isImplicitDef()) // Src not defined by a copy?
       continue;
 
     // Figure out the value # from the RHS.
-    LiveRange *lr = RHS.getLiveRangeContaining(VNI->def.getPrevSlot());
+    VNInfo *OtherVNI = RHS.getVNInfoBefore(VNI->def);
     // The copy could be to an aliased physreg.
-    if (!lr) continue;
+    if (!OtherVNI)
+      continue;
 
     // DstReg is known to be a register in the LHS interval.  If the src is
     // from the RHS interval, we can use its value #.
-    if (!CP.isCoalescable(MI) &&
-        !RegistersDefinedFromSameValue(*LIS, *TRI, CP, VNI, lr, DupCopies))
+    if (CP.isCoalescable(MI))
+      DeadCopies.push_back(MI);
+    else if (!RegistersDefinedFromSameValue(*LIS, *TRI, CP, VNI, OtherVNI,
+                                            DupCopies))
       continue;
 
-    LHSValsDefinedFromRHS[VNI] = lr->valno;
+    LHSValsDefinedFromRHS[VNI] = OtherVNI;
   }
 
   // Loop over the value numbers of the RHS, seeing if any are defined from
@@ -1397,21 +1815,24 @@ bool RegisterCoalescer::joinIntervals(CoalescerPair &CP) {
       continue;
     MachineInstr *MI = LIS->getInstructionFromIndex(VNI->def);
     assert(MI && "Missing def");
-    if (!MI->isCopyLike() // Src not defined by a copy?
+    if (!MI->isCopyLike() && !MI->isImplicitDef()) // Src not defined by a copy?
       continue;
 
     // Figure out the value # from the LHS.
-    LiveRange *lr = LHS.getLiveRangeContaining(VNI->def.getPrevSlot());
+    VNInfo *OtherVNI = LHS.getVNInfoBefore(VNI->def);
     // The copy could be to an aliased physreg.
-    if (!lr) continue;
+    if (!OtherVNI)
+      continue;
 
     // DstReg is known to be a register in the RHS interval.  If the src is
     // from the LHS interval, we can use its value #.
-    if (!CP.isCoalescable(MI) &&
-        !RegistersDefinedFromSameValue(*LIS, *TRI, CP, VNI, lr, DupCopies))
+    if (CP.isCoalescable(MI))
+      DeadCopies.push_back(MI);
+    else if (!RegistersDefinedFromSameValue(*LIS, *TRI, CP, VNI, OtherVNI,
+                                            DupCopies))
         continue;
 
-    RHSValsDefinedFromLHS[VNI] = lr->valno;
+    RHSValsDefinedFromLHS[VNI] = OtherVNI;
   }
 
   LHSValNoAssignments.resize(LHS.getNumValNums(), -1);
@@ -1453,6 +1874,10 @@ bool RegisterCoalescer::joinIntervals(CoalescerPair &CP) {
   LiveInterval::const_iterator J = RHS.begin();
   LiveInterval::const_iterator JE = RHS.end();
 
+  // Collect interval end points that will no longer be kills.
+  SmallVector<MachineInstr*, 8> LHSOldKills;
+  SmallVector<MachineInstr*, 8> RHSOldKills;
+
   // Skip ahead until the first place of potential sharing.
   if (I != IE && J != JE) {
     if (I->start < J->start) {
@@ -1466,20 +1891,21 @@ bool RegisterCoalescer::joinIntervals(CoalescerPair &CP) {
 
   while (I != IE && J != JE) {
     // Determine if these two live ranges overlap.
-    bool Overlaps;
-    if (I->start < J->start) {
-      Overlaps = I->end > J->start;
-    } else {
-      Overlaps = J->end > I->start;
-    }
-
     // If so, check value # info to determine if they are really different.
-    if (Overlaps) {
+    if (I->end > J->start && J->end > I->start) {
       // If the live range overlap will map to the same value number in the
       // result liverange, we can still coalesce them.  If not, we can't.
       if (LHSValNoAssignments[I->valno->id] !=
           RHSValNoAssignments[J->valno->id])
         return false;
+
+      // Extended live ranges should no longer be killed.
+      if (!I->end.isBlock() && I->end < J->end)
+        if (MachineInstr *MI = LIS->getInstructionFromIndex(I->end))
+          LHSOldKills.push_back(MI);
+      if (!J->end.isBlock() && J->end < I->end)
+        if (MachineInstr *MI = LIS->getInstructionFromIndex(J->end))
+          RHSOldKills.push_back(MI);
     }
 
     if (I->end < J->end)
@@ -1488,47 +1914,48 @@ bool RegisterCoalescer::joinIntervals(CoalescerPair &CP) {
       ++J;
   }
 
-  // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
-  for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = LHSValsDefinedFromRHS.begin(),
-         E = LHSValsDefinedFromRHS.end(); I != E; ++I) {
-    VNInfo *VNI = I->first;
-    unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[VNI->id];
-    if (VNI->hasPHIKill())
-      NewVNInfo[LHSValID]->setHasPHIKill(true);
-  }
-
-  // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
-  for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = RHSValsDefinedFromLHS.begin(),
-         E = RHSValsDefinedFromLHS.end(); I != E; ++I) {
-    VNInfo *VNI = I->first;
-    unsigned RHSValID = RHSValNoAssignments[VNI->id];
-    if (VNI->hasPHIKill())
-      NewVNInfo[RHSValID]->setHasPHIKill(true);
-  }
+  // Clear kill flags where live ranges are extended.
+  while (!LHSOldKills.empty())
+    LHSOldKills.pop_back_val()->clearRegisterKills(LHS.reg, TRI);
+  while (!RHSOldKills.empty())
+    RHSOldKills.pop_back_val()->clearRegisterKills(RHS.reg, TRI);
 
   if (LHSValNoAssignments.empty())
     LHSValNoAssignments.push_back(-1);
   if (RHSValNoAssignments.empty())
     RHSValNoAssignments.push_back(-1);
 
+  // Now erase all the redundant copies.
+  for (unsigned i = 0, e = DeadCopies.size(); i != e; ++i) {
+    MachineInstr *MI = DeadCopies[i];
+    if (!ErasedInstrs.insert(MI))
+      continue;
+    DEBUG(dbgs() << "\t\terased:\t" << LIS->getInstructionIndex(MI)
+                 << '\t' << *MI);
+    LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
+    MI->eraseFromParent();
+  }
+
   SmallVector<unsigned, 8> SourceRegisters;
   for (SmallVector<MachineInstr*, 8>::iterator I = DupCopies.begin(),
          E = DupCopies.end(); I != E; ++I) {
     MachineInstr *MI = *I;
+    if (!ErasedInstrs.insert(MI))
+      continue;
 
-    // We have pretended that the assignment to B in
+    // If MI is a copy, then we have pretended that the assignment to B in
     // A = X
     // B = X
     // was actually a copy from A. Now that we decided to coalesce A and B,
     // transform the code into
     // A = X
-    // X = X
-    // and mark the X as coalesced to keep the illusion.
-    unsigned Src = MI->getOperand(1).getReg();
-    SourceRegisters.push_back(Src);
-    MI->getOperand(0).substVirtReg(Src, 0, *TRI);
-
-    markAsJoined(MI);
+    // In the case of the implicit_def, we just have to remove it.
+    if (!MI->isImplicitDef()) {
+      unsigned Src = MI->getOperand(1).getReg();
+      SourceRegisters.push_back(Src);
+    }
+    LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
+    MI->eraseFromParent();
   }
 
   // If B = X was the last use of X in a liverange, we have to shrink it now
@@ -1648,11 +2075,10 @@ void RegisterCoalescer::joinAllIntervals() {
 }
 
 void RegisterCoalescer::releaseMemory() {
-  JoinedCopies.clear();
   ErasedInstrs.clear();
-  ReMatDefs.clear();
   WorkList.clear();
   DeadDefs.clear();
+  InflateRegs.clear();
 }
 
 bool RegisterCoalescer::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
@@ -1667,8 +2093,7 @@ bool RegisterCoalescer::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
   Loops = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
 
   DEBUG(dbgs() << "********** SIMPLE REGISTER COALESCING **********\n"
-               << "********** Function: "
-               << ((Value*)MF->getFunction())->getName() << '\n');
+               << "********** Function: " << MF->getName() << '\n');
 
   if (VerifyCoalescing)
     MF->verify(this, "Before register coalescing");
@@ -1676,138 +2101,11 @@ bool RegisterCoalescer::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
   RegClassInfo.runOnMachineFunction(fn);
 
   // Join (coalesce) intervals if requested.
-  if (EnableJoining) {
+  if (EnableJoining)
     joinAllIntervals();
-    DEBUG({
-        dbgs() << "********** INTERVALS POST JOINING **********\n";
-        for (LiveIntervals::iterator I = LIS->begin(), E = LIS->end();
-             I != E; ++I){
-          I->second->print(dbgs(), TRI);
-          dbgs() << "\n";
-        }
-      });
-  }
-
-  // Perform a final pass over the instructions and compute spill weights
-  // and remove identity moves.
-  SmallVector<unsigned, 4> DeadDefs, InflateRegs;
-  for (MachineFunction::iterator mbbi = MF->begin(), mbbe = MF->end();
-       mbbi != mbbe; ++mbbi) {
-    MachineBasicBlock* mbb = mbbi;
-    for (MachineBasicBlock::iterator mii = mbb->begin(), mie = mbb->end();
-         mii != mie; ) {
-      MachineInstr *MI = mii;
-      if (JoinedCopies.count(MI)) {
-        // Delete all coalesced copies.
-        bool DoDelete = true;
-        assert(MI->isCopyLike() && "Unrecognized copy instruction");
-        unsigned SrcReg = MI->getOperand(MI->isSubregToReg() ? 2 : 1).getReg();
-        unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
-
-        // Collect candidates for register class inflation.
-        if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg) &&
-            RegClassInfo.isProperSubClass(MRI->getRegClass(SrcReg)))
-          InflateRegs.push_back(SrcReg);
-        if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg) &&
-            RegClassInfo.isProperSubClass(MRI->getRegClass(DstReg)))
-          InflateRegs.push_back(DstReg);
-
-        if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg) &&
-            MI->getNumOperands() > 2)
-          // Do not delete extract_subreg, insert_subreg of physical
-          // registers unless the definition is dead. e.g.
-          // %DO<def> = INSERT_SUBREG %D0<undef>, %S0<kill>, 1
-          // or else the scavenger may complain. LowerSubregs will
-          // delete them later.
-          DoDelete = false;
-
-        if (MI->allDefsAreDead()) {
-          if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg) &&
-              LIS->hasInterval(SrcReg))
-            LIS->shrinkToUses(&LIS->getInterval(SrcReg));
-          DoDelete = true;
-        }
-        if (!DoDelete) {
-          // We need the instruction to adjust liveness, so make it a KILL.
-          if (MI->isSubregToReg()) {
-            MI->RemoveOperand(3);
-            MI->RemoveOperand(1);
-          }
-          MI->setDesc(TII->get(TargetOpcode::KILL));
-          mii = llvm::next(mii);
-        } else {
-          LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
-          mii = mbbi->erase(mii);
-          ++numPeep;
-        }
-        continue;
-      }
-
-      // Now check if this is a remat'ed def instruction which is now dead.
-      if (ReMatDefs.count(MI)) {
-        bool isDead = true;
-        for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-          const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-          if (!MO.isReg())
-            continue;
-          unsigned Reg = MO.getReg();
-          if (!Reg)
-            continue;
-          DeadDefs.push_back(Reg);
-          if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
-            // Remat may also enable register class inflation.
-            if (RegClassInfo.isProperSubClass(MRI->getRegClass(Reg)))
-              InflateRegs.push_back(Reg);
-          }
-          if (MO.isDead())
-            continue;
-          if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) ||
-              !MRI->use_nodbg_empty(Reg)) {
-            isDead = false;
-            break;
-          }
-        }
-        if (isDead) {
-          while (!DeadDefs.empty()) {
-            unsigned DeadDef = DeadDefs.back();
-            DeadDefs.pop_back();
-            removeDeadDef(LIS->getInterval(DeadDef), MI);
-          }
-          LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(mii);
-          mii = mbbi->erase(mii);
-          continue;
-        } else
-          DeadDefs.clear();
-      }
-
-      ++mii;
-
-      // Check for now unnecessary kill flags.
-      if (LIS->isNotInMIMap(MI)) continue;
-      SlotIndex DefIdx = LIS->getInstructionIndex(MI).getRegSlot();
-      for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-        MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-        if (!MO.isReg() || !MO.isKill()) continue;
-        unsigned reg = MO.getReg();
-        if (!reg || !LIS->hasInterval(reg)) continue;
-        if (!LIS->getInterval(reg).killedAt(DefIdx)) {
-          MO.setIsKill(false);
-          continue;
-        }
-        // When leaving a kill flag on a physreg, check if any subregs should
-        // remain alive.
-        if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg))
-          continue;
-        for (const uint16_t *SR = TRI->getSubRegisters(reg);
-             unsigned S = *SR; ++SR)
-          if (LIS->hasInterval(S) && LIS->getInterval(S).liveAt(DefIdx))
-            MI->addRegisterDefined(S, TRI);
-      }
-    }
-  }
 
   // After deleting a lot of copies, register classes may be less constrained.
-  // Removing sub-register opreands may alow GR32_ABCD -> GR32 and DPR_VFP2 ->
+  // Removing sub-register operands may allow GR32_ABCD -> GR32 and DPR_VFP2 ->
   // DPR inflation.
   array_pod_sort(InflateRegs.begin(), InflateRegs.end());
   InflateRegs.erase(std::unique(InflateRegs.begin(), InflateRegs.end()),