Add SplitKit API to query and select the current interval being worked on.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SimpleRegisterCoalescing.cpp
index 7bf0fd28f6b2c4f25f9244e3ac1e3db2168d76d3..35b8e14ddc6126d4d8e25be00bc5bb51c604a997 100644 (file)
@@ -15,6 +15,7 @@
 #define DEBUG_TYPE "regcoalescing"
 #include "SimpleRegisterCoalescing.h"
 #include "VirtRegMap.h"
+#include "LiveDebugVariables.h"
 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
 #include "llvm/Value.h"
 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
@@ -59,31 +60,62 @@ DisableCrossClassJoin("disable-cross-class-join",
                cl::desc("Avoid coalescing cross register class copies"),
                cl::init(false), cl::Hidden);
 
-static RegisterPass<SimpleRegisterCoalescing>
-X("simple-register-coalescing", "Simple Register Coalescing");
-
-// Declare that we implement the RegisterCoalescer interface
-static RegisterAnalysisGroup<RegisterCoalescer, true/*The Default*/> V(X);
+static cl::opt<bool>
+DisablePhysicalJoin("disable-physical-join",
+               cl::desc("Avoid coalescing physical register copies"),
+               cl::init(false), cl::Hidden);
 
-const PassInfo *const llvm::SimpleRegisterCoalescingID = &X;
+static cl::opt<bool>
+VerifyCoalescing("verify-coalescing",
+         cl::desc("Verify machine instrs before and after register coalescing"),
+         cl::Hidden);
+
+INITIALIZE_AG_PASS_BEGIN(SimpleRegisterCoalescing, RegisterCoalescer,
+                "simple-register-coalescing", "Simple Register Coalescing", 
+                false, false, true)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LiveIntervals)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LiveDebugVariables)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(SlotIndexes)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineLoopInfo)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(StrongPHIElimination)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(PHIElimination)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TwoAddressInstructionPass)
+INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
+INITIALIZE_AG_PASS_END(SimpleRegisterCoalescing, RegisterCoalescer,
+                "simple-register-coalescing", "Simple Register Coalescing", 
+                false, false, true)
+
+char &llvm::SimpleRegisterCoalescingID = SimpleRegisterCoalescing::ID;
 
 void SimpleRegisterCoalescing::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
   AU.setPreservesCFG();
   AU.addRequired<AliasAnalysis>();
   AU.addRequired<LiveIntervals>();
   AU.addPreserved<LiveIntervals>();
+  AU.addRequired<LiveDebugVariables>();
+  AU.addPreserved<LiveDebugVariables>();
   AU.addPreserved<SlotIndexes>();
   AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
   AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
   AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
-  if (StrongPHIElim)
-    AU.addPreservedID(StrongPHIEliminationID);
-  else
-    AU.addPreservedID(PHIEliminationID);
+  AU.addPreservedID(StrongPHIEliminationID);
+  AU.addPreservedID(PHIEliminationID);
   AU.addPreservedID(TwoAddressInstructionPassID);
   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 }
 
+void SimpleRegisterCoalescing::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);
+}
+
 /// AdjustCopiesBackFrom - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
 /// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
 /// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a copy from B,
@@ -121,7 +153,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(const CoalescerPair &CP,
   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we
   // can't process it.
-  if (!BValNo->getCopy()) return false;
+  if (!BValNo->isDefByCopy()) return false;
   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
 
   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
@@ -176,15 +208,14 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(const CoalescerPair &CP,
   if (ValLR+1 != BLR) return false;
 
   // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
-  // of its sub-registers is overlapping the live interval of the virtual
-  // register. If so, do not coalesce.
-  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg) &&
-      *tri_->getSubRegisters(IntB.reg)) {
-    for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR)
-      if (li_->hasInterval(*SR) && IntA.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
+  // of its aliases is overlapping the live interval of the virtual register.
+  // If so, do not coalesce.
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg)) {
+    for (const unsigned *AS = tri_->getAliasSet(IntB.reg); *AS; ++AS)
+      if (li_->hasInterval(*AS) && IntA.overlaps(li_->getInterval(*AS))) {
         DEBUG({
-            dbgs() << "\t\tInterfere with sub-register ";
-            li_->getInterval(*SR).print(dbgs(), tri_);
+            dbgs() << "\t\tInterfere with alias ";
+            li_->getInterval(*AS).print(dbgs(), tri_);
           });
         return false;
       }
@@ -215,7 +246,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(const CoalescerPair &CP,
         continue;
       LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
       SRLI.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd,
-                              SRLI.getNextValue(FillerStart, 0, true,
+                              SRLI.getNextValue(FillerStart, 0,
                                                 li_->getVNInfoAllocator())));
     }
   }
@@ -263,9 +294,6 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::HasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA,
     for (; BI != IntB.ranges.end() && AI->end >= BI->start; ++BI) {
       if (BI->valno == BValNo)
         continue;
-      // When BValNo is null, we're looking for a dummy clobber-value for a subreg.
-      if (!BValNo && !BI->valno->isDefAccurate() && !BI->valno->getCopy())
-        continue;
       if (BI->start <= AI->start && BI->end > AI->start)
         return true;
       if (BI->start > AI->start && BI->start < AI->end)
@@ -275,16 +303,6 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::HasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA,
   return false;
 }
 
-static void
-TransferImplicitOps(MachineInstr *MI, MachineInstr *NewMI) {
-  for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(), e = MI->getNumOperands();
-       i != e; ++i) {
-    MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-    if (MO.isReg() && MO.isImplicit())
-      NewMI->addOperand(MO);
-  }
-}
-
 /// RemoveCopyByCommutingDef - We found a non-trivially-coalescable copy with
 /// IntA being the source and IntB being the dest, thus this defines a value
 /// number in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a
@@ -321,8 +339,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
   if (!li_->hasInterval(CP.getDstReg()))
     return false;
 
-  SlotIndex CopyIdx =
-    li_->getInstructionIndex(CopyMI).getDefIndex();
+  SlotIndex CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI).getDefIndex();
 
   LiveInterval &IntA =
     li_->getInterval(CP.isFlipped() ? CP.getDstReg() : CP.getSrcReg());
@@ -331,27 +348,19 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
 
   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A. 'B3' in
   // the example above.
-  LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
-  if (BLR == IntB.end()) return false;
-  VNInfo *BValNo = BLR->valno;
+  VNInfo *BValNo = IntB.getVNInfoAt(CopyIdx);
+  if (!BValNo || !BValNo->isDefByCopy())
+    return false;
 
-  // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
-  // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we
-  // can't process it.
-  if (!BValNo->getCopy()) return false;
   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
 
   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
-  LiveInterval::iterator ALR =
-    IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx.getUseIndex()); // 
+  VNInfo *AValNo = IntA.getVNInfoAt(CopyIdx.getUseIndex());
+  assert(AValNo && "COPY source not live");
 
-  assert(ALR != IntA.end() && "Live range not found!");
-  VNInfo *AValNo = ALR->valno;
   // If other defs can reach uses of this def, then it's not safe to perform
-  // the optimization. FIXME: Do isPHIDef and isDefAccurate both need to be
-  // tested?
-  if (AValNo->isPHIDef() || !AValNo->isDefAccurate() ||
-      AValNo->isUnused() || AValNo->hasPHIKill())
+  // the optimization.
+  if (AValNo->isPHIDef() || AValNo->isUnused() || AValNo->hasPHIKill())
     return false;
   MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(AValNo->def);
   if (!DefMI)
@@ -386,16 +395,12 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
   if (HasOtherReachingDefs(IntA, IntB, AValNo, BValNo))
     return false;
 
-  bool BHasSubRegs = false;
-  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg))
-    BHasSubRegs = *tri_->getSubRegisters(IntB.reg);
-
-  // Abort if the subregisters of IntB.reg have values that are not simply the
+  // Abort if the aliases of IntB.reg have values that are not simply the
   // clobbers from the superreg.
-  if (BHasSubRegs)
-    for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR)
-      if (li_->hasInterval(*SR) &&
-          HasOtherReachingDefs(IntA, li_->getInterval(*SR), AValNo, 0))
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg))
+    for (const unsigned *AS = tri_->getAliasSet(IntB.reg); *AS; ++AS)
+      if (li_->hasInterval(*AS) &&
+          HasOtherReachingDefs(IntA, li_->getInterval(*AS), AValNo, 0))
         return false;
 
   // If some of the uses of IntA.reg is already coalesced away, return false.
@@ -412,6 +417,9 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
       return false;
   }
 
+  DEBUG(dbgs() << "\tRemoveCopyByCommutingDef: " << AValNo->def << '\t'
+               << *DefMI);
+
   // At this point we have decided that it is legal to do this
   // transformation.  Start by commuting the instruction.
   MachineBasicBlock *MBB = DefMI->getParent();
@@ -426,10 +434,6 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
   unsigned OpIdx = NewMI->findRegisterUseOperandIdx(IntA.reg, false);
   NewMI->getOperand(OpIdx).setIsKill();
 
-  bool BHasPHIKill = BValNo->hasPHIKill();
-  SmallVector<VNInfo*, 4> BDeadValNos;
-  std::map<SlotIndex, SlotIndex> BExtend;
-
   // If ALR and BLR overlaps and end of BLR extends beyond end of ALR, e.g.
   // A = or A, B
   // ...
@@ -438,9 +442,6 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
   // C = A<kill>
   // ...
   //   = B
-  bool Extended = BLR->end > ALR->end && ALR->end != ALR->start;
-  if (Extended)
-    BExtend[ALR->end] = BLR->end;
 
   // Update uses of IntA of the specific Val# with IntB.
   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
@@ -466,50 +467,22 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
       UseMO.setReg(NewReg);
     if (UseMI == CopyMI)
       continue;
-    if (UseMO.isKill()) {
-      if (Extended)
-        UseMO.setIsKill(false);
-    }
     if (!UseMI->isCopy())
       continue;
     if (UseMI->getOperand(0).getReg() != IntB.reg ||
         UseMI->getOperand(0).getSubReg())
       continue;
-        
-    // This copy will become a noop. If it's defining a new val#,
-    // remove that val# as well. However this live range is being
-    // extended to the end of the existing live range defined by the copy.
+
+    // This copy will become a noop. If it's defining a new val#, merge it into
+    // BValNo.
     SlotIndex DefIdx = UseIdx.getDefIndex();
-    const LiveRange *DLR = IntB.getLiveRangeContaining(DefIdx);
-    if (!DLR)
+    VNInfo *DVNI = IntB.getVNInfoAt(DefIdx);
+    if (!DVNI)
       continue;
-    BHasPHIKill |= DLR->valno->hasPHIKill();
-    assert(DLR->valno->def == DefIdx);
-    BDeadValNos.push_back(DLR->valno);
-    BExtend[DLR->start] = DLR->end;
-    JoinedCopies.insert(UseMI);
-  }
-
-  // We need to insert a new liverange: [ALR.start, LastUse). It may be we can
-  // simply extend BLR if CopyMI doesn't end the range.
-  DEBUG({
-      dbgs() << "Extending: ";
-      IntB.print(dbgs(), tri_);
-    });
-
-  // Remove val#'s defined by copies that will be coalesced away.
-  for (unsigned i = 0, e = BDeadValNos.size(); i != e; ++i) {
-    VNInfo *DeadVNI = BDeadValNos[i];
-    if (BHasSubRegs) {
-      for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
-        if (!li_->hasInterval(*SR))
-          continue;
-        LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
-        if (const LiveRange *SRLR = SRLI.getLiveRangeContaining(DeadVNI->def))
-          SRLI.removeValNo(SRLR->valno);
-      }
-    }
-    IntB.removeValNo(BDeadValNos[i]);
+    DEBUG(dbgs() << "\t\tnoop: " << DefIdx << '\t' << *UseMI);
+    assert(DVNI->def == DefIdx);
+    BValNo = IntB.MergeValueNumberInto(BValNo, DVNI);
+    markAsJoined(UseMI);
   }
 
   // Extend BValNo by merging in IntA live ranges of AValNo. Val# definition
@@ -520,30 +493,12 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
        AI != AE; ++AI) {
     if (AI->valno != AValNo) continue;
-    SlotIndex End = AI->end;
-    std::map<SlotIndex, SlotIndex>::iterator
-      EI = BExtend.find(End);
-    if (EI != BExtend.end())
-      End = EI->second;
-    IntB.addRange(LiveRange(AI->start, End, ValNo));
+    IntB.addRange(LiveRange(AI->start, AI->end, ValNo));
   }
-  ValNo->setHasPHIKill(BHasPHIKill);
-
-  DEBUG({
-      dbgs() << "   result = ";
-      IntB.print(dbgs(), tri_);
-      dbgs() << "\nShortening: ";
-      IntA.print(dbgs(), tri_);
-    });
+  DEBUG(dbgs() << "\t\textended: " << IntB << '\n');
 
   IntA.removeValNo(AValNo);
-
-  DEBUG({
-      dbgs() << "   result = ";
-      IntA.print(dbgs(), tri_);
-      dbgs() << '\n';
-    });
-
+  DEBUG(dbgs() << "\t\ttrimmed:  " << IntA << '\n');
   ++numCommutes;
   return true;
 }
@@ -643,6 +598,7 @@ SimpleRegisterCoalescing::TrimLiveIntervalToLastUse(SlotIndex CopyIdx,
 /// ReMaterializeTrivialDef - If the source of a copy is defined by a trivial
 /// computation, replace the copy by rematerialize the definition.
 bool SimpleRegisterCoalescing::ReMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt,
+                                                       bool preserveSrcInt,
                                                        unsigned DstReg,
                                                        unsigned DstSubIdx,
                                                        MachineInstr *CopyMI) {
@@ -651,12 +607,12 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::ReMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt,
   assert(SrcLR != SrcInt.end() && "Live range not found!");
   VNInfo *ValNo = SrcLR->valno;
   // If other defs can reach uses of this def, then it's not safe to perform
-  // the optimization. FIXME: Do isPHIDef and isDefAccurate both need to be
-  // tested?
-  if (ValNo->isPHIDef() || !ValNo->isDefAccurate() ||
-      ValNo->isUnused() || ValNo->hasPHIKill())
+  // the optimization.
+  if (ValNo->isPHIDef() || ValNo->isUnused() || ValNo->hasPHIKill())
     return false;
   MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(ValNo->def);
+  if (!DefMI)
+    return false;
   assert(DefMI && "Defining instruction disappeared");
   const TargetInstrDesc &TID = DefMI->getDesc();
   if (!TID.isAsCheapAsAMove())
@@ -680,8 +636,8 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::ReMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt,
       return false;
   }
 
-  // If destination register has a sub-register index on it, make sure it mtches
-  // the instruction register class.
+  // If destination register has a sub-register index on it, make sure it
+  // matches the instruction register class.
   if (DstSubIdx) {
     const TargetInstrDesc &TID = DefMI->getDesc();
     if (TID.getNumDefs() != 1)
@@ -698,30 +654,12 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::ReMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt,
 
   RemoveCopyFlag(DstReg, CopyMI);
 
-  // If copy kills the source register, find the last use and propagate
-  // kill.
-  bool checkForDeadDef = false;
   MachineBasicBlock *MBB = CopyMI->getParent();
-  if (SrcLR->end == CopyIdx.getDefIndex())
-    if (!TrimLiveIntervalToLastUse(CopyIdx, MBB, SrcInt, SrcLR)) {
-      checkForDeadDef = true;
-    }
-
   MachineBasicBlock::iterator MII =
     llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(CopyMI));
   tii_->reMaterialize(*MBB, MII, DstReg, DstSubIdx, DefMI, *tri_);
   MachineInstr *NewMI = prior(MII);
 
-  if (checkForDeadDef) {
-    // PR4090 fix: Trim interval failed because there was no use of the
-    // source interval in this MBB. If the def is in this MBB too then we
-    // should mark it dead:
-    if (DefMI->getParent() == MBB) {
-      DefMI->addRegisterDead(SrcInt.reg, tri_);
-      SrcLR->end = SrcLR->start.getNextSlot();
-    }
-  }
-
   // CopyMI may have implicit operands, transfer them over to the newly
   // rematerialized instruction. And update implicit def interval valnos.
   for (unsigned i = CopyMI->getDesc().getNumOperands(),
@@ -733,13 +671,18 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::ReMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt,
       RemoveCopyFlag(MO.getReg(), CopyMI);
   }
 
-  TransferImplicitOps(CopyMI, NewMI);
+  NewMI->copyImplicitOps(CopyMI);
   li_->ReplaceMachineInstrInMaps(CopyMI, NewMI);
   CopyMI->eraseFromParent();
   ReMatCopies.insert(CopyMI);
   ReMatDefs.insert(DefMI);
   DEBUG(dbgs() << "Remat: " << *NewMI);
   ++NumReMats;
+
+  // The source interval can become smaller because we removed a use.
+  if (preserveSrcInt)
+    li_->shrinkToUses(&SrcInt);
+
   return true;
 }
 
@@ -755,6 +698,9 @@ SimpleRegisterCoalescing::UpdateRegDefsUses(const CoalescerPair &CP) {
   unsigned DstReg = CP.getDstReg();
   unsigned SubIdx = CP.getSubIdx();
 
+  // Update LiveDebugVariables.
+  ldv_->renameRegister(SrcReg, DstReg, SubIdx);
+
   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(SrcReg);
        MachineInstr *UseMI = I.skipInstruction();) {
     // A PhysReg copy that won't be coalesced can perhaps be rematerialized
@@ -767,7 +713,7 @@ SimpleRegisterCoalescing::UpdateRegDefsUses(const CoalescerPair &CP) {
           UseMI->getOperand(0).getReg() != SrcReg &&
           UseMI->getOperand(0).getReg() != DstReg &&
           !JoinedCopies.count(UseMI) &&
-          ReMaterializeTrivialDef(li_->getInterval(SrcReg),
+          ReMaterializeTrivialDef(li_->getInterval(SrcReg), false,
                                   UseMI->getOperand(0).getReg(), 0, UseMI))
         continue;
     }
@@ -873,7 +819,7 @@ void SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyFlag(unsigned DstReg,
   if (li_->hasInterval(DstReg)) {
     LiveInterval &LI = li_->getInterval(DstReg);
     if (const LiveRange *LR = LI.getLiveRangeContaining(DefIdx))
-      if (LR->valno->getCopy() == CopyMI)
+      if (LR->valno->def == DefIdx)
         LR->valno->setCopy(0);
   }
   if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg))
@@ -883,7 +829,7 @@ void SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyFlag(unsigned DstReg,
       continue;
     LiveInterval &LI = li_->getInterval(*AS);
     if (const LiveRange *LR = LI.getLiveRangeContaining(DefIdx))
-      if (LR->valno->getCopy() == CopyMI)
+      if (LR->valno->def == DefIdx)
         LR->valno->setCopy(0);
   }
 }
@@ -966,6 +912,58 @@ SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopySrcLiveRange(LiveInterval &li,
   return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
 }
 
+/// shouldJoinPhys - Return true if a copy involving a physreg should be joined.
+/// We need to be careful about coalescing a source physical register with a
+/// virtual register. Once the coalescing is done, it cannot be broken and these
+/// are not spillable! If the destination interval uses are far away, think
+/// twice about coalescing them!
+bool SimpleRegisterCoalescing::shouldJoinPhys(CoalescerPair &CP) {
+  bool Allocatable = li_->isAllocatable(CP.getDstReg());
+  LiveInterval &JoinVInt = li_->getInterval(CP.getSrcReg());
+
+  /// Always join simple intervals that are defined by a single copy from a
+  /// reserved register. This doesn't increase register pressure, so it is
+  /// always beneficial.
+  if (!Allocatable && CP.isFlipped() && JoinVInt.containsOneValue())
+    return true;
+
+  if (DisablePhysicalJoin) {
+    DEBUG(dbgs() << "\tPhysreg joins disabled.\n");
+    return false;
+  }
+
+  // Only coalesce to allocatable physreg, we don't want to risk modifying
+  // reserved registers.
+  if (!Allocatable) {
+    DEBUG(dbgs() << "\tRegister is an unallocatable physreg.\n");
+    return false;  // Not coalescable.
+  }
+
+  // Don't join with physregs that have a ridiculous number of live
+  // ranges. The data structure performance is really bad when that
+  // happens.
+  if (li_->hasInterval(CP.getDstReg()) &&
+      li_->getInterval(CP.getDstReg()).ranges.size() > 1000) {
+    ++numAborts;
+    DEBUG(dbgs()
+          << "\tPhysical register live interval too complicated, abort!\n");
+    return false;
+  }
+
+  // FIXME: Why are we skipping this test for partial copies?
+  //        CodeGen/X86/phys_subreg_coalesce-3.ll needs it.
+  if (!CP.isPartial()) {
+    const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(CP.getSrcReg());
+    unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count() * 2;
+    unsigned Length = li_->getApproximateInstructionCount(JoinVInt);
+    if (Length > Threshold) {
+      ++numAborts;
+      DEBUG(dbgs() << "\tMay tie down a physical register, abort!\n");
+      return false;
+    }
+  }
+  return true;
+}
 
 /// isWinToJoinCrossClass - Return true if it's profitable to coalesce
 /// two virtual registers from different register classes.
@@ -1038,26 +1036,25 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
     return false;  // Not coalescable.
   }
 
-  DEBUG(dbgs() << "\tConsidering merging %reg" << CP.getSrcReg());
+  DEBUG(dbgs() << "\tConsidering merging " << PrintReg(CP.getSrcReg(), tri_)
+               << " with " << PrintReg(CP.getDstReg(), tri_, CP.getSubIdx())
+               << "\n");
 
   // Enforce policies.
   if (CP.isPhys()) {
-    DEBUG(dbgs() <<" with physreg %" << tri_->getName(CP.getDstReg()) << "\n");
-    // Only coalesce to allocatable physreg.
-    if (!allocatableRegs_[CP.getDstReg()]) {
-      DEBUG(dbgs() << "\tRegister is an unallocatable physreg.\n");
-      return false;  // Not coalescable.
+    if (!shouldJoinPhys(CP)) {
+      // Before giving up coalescing, if definition of source is defined by
+      // trivial computation, try rematerializing it.
+      if (!CP.isFlipped() &&
+          ReMaterializeTrivialDef(li_->getInterval(CP.getSrcReg()), true,
+                                  CP.getDstReg(), 0, CopyMI))
+        return true;
+      return false;
     }
   } else {
-    DEBUG({
-      dbgs() << " with reg%" << CP.getDstReg();
-      if (CP.getSubIdx())
-        dbgs() << ":" << tri_->getSubRegIndexName(CP.getSubIdx());
-      dbgs() << " to " << CP.getNewRC()->getName() << "\n";
-    });
-
     // Avoid constraining virtual register regclass too much.
     if (CP.isCrossClass()) {
+      DEBUG(dbgs() << "\tCross-class to " << CP.getNewRC()->getName() << ".\n");
       if (DisableCrossClassJoin) {
         DEBUG(dbgs() << "\tCross-class joins disabled.\n");
         return false;
@@ -1066,8 +1063,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
                                  mri_->getRegClass(CP.getSrcReg()),
                                  mri_->getRegClass(CP.getDstReg()),
                                  CP.getNewRC())) {
-        DEBUG(dbgs() << "\tAvoid coalescing to constrained register class: "
-                     << CP.getNewRC()->getName() << ".\n");
+        DEBUG(dbgs() << "\tAvoid coalescing to constrained register class.\n");
         Again = true;  // May be possible to coalesce later.
         return false;
       }
@@ -1079,47 +1075,6 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
       CP.flip();
   }
 
-  // We need to be careful about coalescing a source physical register with a
-  // virtual register. Once the coalescing is done, it cannot be broken and
-  // these are not spillable! If the destination interval uses are far away,
-  // think twice about coalescing them!
-  // FIXME: Why are we skipping this test for partial copies?
-  //        CodeGen/X86/phys_subreg_coalesce-3.ll needs it.
-  if (!CP.isPartial() && CP.isPhys()) {
-    LiveInterval &JoinVInt = li_->getInterval(CP.getSrcReg());
-
-    // Don't join with physregs that have a ridiculous number of live
-    // ranges. The data structure performance is really bad when that
-    // happens.
-    if (li_->hasInterval(CP.getDstReg()) &&
-        li_->getInterval(CP.getDstReg()).ranges.size() > 1000) {
-      mri_->setRegAllocationHint(CP.getSrcReg(), 0, CP.getDstReg());
-      ++numAborts;
-      DEBUG(dbgs()
-           << "\tPhysical register live interval too complicated, abort!\n");
-      return false;
-    }
-
-    const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(CP.getSrcReg());
-    unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count() * 2;
-    unsigned Length = li_->getApproximateInstructionCount(JoinVInt);
-    if (Length > Threshold &&
-        std::distance(mri_->use_nodbg_begin(CP.getSrcReg()),
-                      mri_->use_nodbg_end()) * Threshold < Length) {
-      // Before giving up coalescing, if definition of source is defined by
-      // trivial computation, try rematerializing it.
-      if (!CP.isFlipped() &&
-          ReMaterializeTrivialDef(JoinVInt, CP.getDstReg(), 0, CopyMI))
-        return true;
-
-      mri_->setRegAllocationHint(CP.getSrcReg(), 0, CP.getDstReg());
-      ++numAborts;
-      DEBUG(dbgs() << "\tMay tie down a physical register, abort!\n");
-      Again = true;  // May be possible to coalesce later.
-      return false;
-    }
-  }
-
   // Okay, attempt to join these two intervals.  On failure, this returns false.
   // Otherwise, if one of the intervals being joined is a physreg, this method
   // always canonicalizes DstInt to be it.  The output "SrcInt" will not have
@@ -1130,7 +1085,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
     // If definition of source is defined by trivial computation, try
     // rematerializing it.
     if (!CP.isFlipped() &&
-        ReMaterializeTrivialDef(li_->getInterval(CP.getSrcReg()),
+        ReMaterializeTrivialDef(li_->getInterval(CP.getSrcReg()), true,
                                 CP.getDstReg(), 0, CopyMI))
       return true;
 
@@ -1138,7 +1093,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
     if (!CP.isPartial()) {
       if (AdjustCopiesBackFrom(CP, CopyMI) ||
           RemoveCopyByCommutingDef(CP, CopyMI)) {
-        JoinedCopies.insert(CopyMI);
+        markAsJoined(CopyMI);
         DEBUG(dbgs() << "\tTrivial!\n");
         return true;
       }
@@ -1158,7 +1113,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
   }
 
   // Remember to delete the copy instruction.
-  JoinedCopies.insert(CopyMI);
+  markAsJoined(CopyMI);
 
   UpdateRegDefsUses(CP);
 
@@ -1313,7 +1268,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(CoalescerPair &CP) {
   for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
        i != e; ++i) {
     VNInfo *VNI = *i;
-    if (VNI->isUnused() || VNI->getCopy() == 0)  // Src not defined by a copy?
+    if (VNI->isUnused() || !VNI->isDefByCopy())  // Src not defined by a copy?
       continue;
 
     // Never join with a register that has EarlyClobber redefs.
@@ -1337,7 +1292,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(CoalescerPair &CP) {
   for (LiveInterval::vni_iterator i = RHS.vni_begin(), e = RHS.vni_end();
        i != e; ++i) {
     VNInfo *VNI = *i;
-    if (VNI->isUnused() || VNI->getCopy() == 0)  // Src not defined by a copy?
+    if (VNI->isUnused() || !VNI->isDefByCopy())  // Src not defined by a copy?
       continue;
 
     // Never join with a register that has EarlyClobber redefs.
@@ -1491,9 +1446,9 @@ void SimpleRegisterCoalescing::CopyCoalesceInMBB(MachineBasicBlock *MBB,
                                                std::vector<CopyRec> &TryAgain) {
   DEBUG(dbgs() << MBB->getName() << ":\n");
 
-  std::vector<CopyRec> VirtCopies;
-  std::vector<CopyRec> PhysCopies;
-  std::vector<CopyRec> ImpDefCopies;
+  SmallVector<CopyRec, 8> VirtCopies;
+  SmallVector<CopyRec, 8> PhysCopies;
+  SmallVector<CopyRec, 8> ImpDefCopies;
   for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin(), E = MBB->end();
        MII != E;) {
     MachineInstr *Inst = MII++;
@@ -1634,9 +1589,7 @@ SimpleRegisterCoalescing::lastRegisterUse(SlotIndex Start,
       if (UseMI->isIdentityCopy())
         continue;
       SlotIndex Idx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
-      // FIXME: Should this be Idx != UseIdx? SlotIndex() will return something
-      // that compares higher than any other interval.
-      if (Idx >= Start && Idx < End && Idx >= UseIdx) {
+      if (Idx >= Start && Idx < End && (!UseIdx.isValid() || Idx >= UseIdx)) {
         LastUse = &Use;
         UseIdx = Idx.getUseIndex();
       }
@@ -1686,6 +1639,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
   tri_ = tm_->getRegisterInfo();
   tii_ = tm_->getInstrInfo();
   li_ = &getAnalysis<LiveIntervals>();
+  ldv_ = &getAnalysis<LiveDebugVariables>();
   AA = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
   loopInfo = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
 
@@ -1693,7 +1647,9 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
                << "********** Function: "
                << ((Value*)mf_->getFunction())->getName() << '\n');
 
-  allocatableRegs_ = tri_->getAllocatableSet(fn);
+  if (VerifyCoalescing)
+    mf_->verify(this, "Before register coalescing");
+
   for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = tri_->regclass_begin(),
          E = tri_->regclass_end(); I != E; ++I)
     allocatableRCRegs_.insert(std::make_pair(*I,
@@ -1726,7 +1682,8 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
         bool DoDelete = true;
         assert(MI->isCopyLike() && "Unrecognized copy instruction");
         unsigned SrcReg = MI->getOperand(MI->isSubregToReg() ? 2 : 1).getReg();
-        if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg))
+        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
@@ -1735,14 +1692,22 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
           DoDelete = false;
         
         if (MI->allDefsAreDead()) {
-          LiveInterval &li = li_->getInterval(SrcReg);
-          if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(li, MI))
-            ShortenDeadCopyLiveRange(li, MI);
+          if (li_->hasInterval(SrcReg)) {
+            LiveInterval &li = li_->getInterval(SrcReg);
+            if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(li, MI))
+              ShortenDeadCopyLiveRange(li, MI);
+          }
           DoDelete = true;
         }
-        if (!DoDelete)
+        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 {
+        else {
           li_->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
           mii = mbbi->erase(mii);
           ++numPeep;
@@ -1811,13 +1776,26 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
         if (!MO.isReg() || !MO.isKill()) continue;
         unsigned reg = MO.getReg();
         if (!reg || !li_->hasInterval(reg)) continue;
-        if (!li_->getInterval(reg).killedAt(DefIdx))
+        if (!li_->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 unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(reg);
+             unsigned S = *SR; ++SR)
+          if (li_->hasInterval(S) && li_->getInterval(S).liveAt(DefIdx))
+            MI->addRegisterDefined(S, tri_);
       }
     }
   }
 
   DEBUG(dump());
+  DEBUG(ldv_->dump());
+  if (VerifyCoalescing)
+    mf_->verify(this, "After register coalescing");
   return true;
 }