src/3rdparty/v8/src/lithium-allocator.cc

   1 // Copyright 2012 the V8 project authors. All rights reserved.
   2 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   3 // modification, are permitted provided that the following conditions are
   4 // met:
   5 //
   6 //     * Redistributions of source code must retain the above copyright
   7 //       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   8 //     * Redistributions in binary form must reproduce the above
   9 //       copyright notice, this list of conditions and the following
  10 //       disclaimer in the documentation and/or other materials provided
  11 //       with the distribution.
  12 //     * Neither the name of Google Inc. nor the names of its
  13 //       contributors may be used to endorse or promote products derived
  14 //       from this software without specific prior written permission.
  15 //
  16 // THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  17 // "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  18 // LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  19 // A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  20 // OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  21 // SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  22 // LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  23 // DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  24 // THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  25 // (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  26 // OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  27
  28 #include "v8.h"
  29 #include "lithium-allocator-inl.h"
  30
  31 #include "hydrogen.h"
  32 #include "string-stream.h"
  33
  34 #if V8_TARGET_ARCH_IA32
  35 #include "ia32/lithium-ia32.h"
  36 #elif V8_TARGET_ARCH_X64
  37 #include "x64/lithium-x64.h"
  38 #elif V8_TARGET_ARCH_ARM
  39 #include "arm/lithium-arm.h"
  40 #elif V8_TARGET_ARCH_MIPS
  41 #include "mips/lithium-mips.h"
  42 #else
  43 #error "Unknown architecture."
  44 #endif
  45
  46 namespace v8 {
  47 namespace internal {
  48
  49 static inline LifetimePosition Min(LifetimePosition a, LifetimePosition b) {
  50   return a.Value() < b.Value() ? a : b;
  51 }
  52
  53
  54 static inline LifetimePosition Max(LifetimePosition a, LifetimePosition b) {
  55   return a.Value() > b.Value() ? a : b;
  56 }
  57
  58
  59 UsePosition::UsePosition(LifetimePosition pos, LOperand* operand)
  60     : operand_(operand),
  61       hint_(NULL),
  62       pos_(pos),
  63       next_(NULL),
  64       requires_reg_(false),
  65       register_beneficial_(true) {
  66   if (operand_ != NULL && operand_->IsUnallocated()) {
  67     LUnallocated* unalloc = LUnallocated::cast(operand_);
  68     requires_reg_ = unalloc->HasRegisterPolicy();
  69     register_beneficial_ = !unalloc->HasAnyPolicy();
  70   }
  71   ASSERT(pos_.IsValid());
  72 }
  73
  74
  75 bool UsePosition::HasHint() const {
  76   return hint_ != NULL && !hint_->IsUnallocated();
  77 }
  78
  79
  80 bool UsePosition::RequiresRegister() const {
  81   return requires_reg_;
  82 }
  83
  84
  85 bool UsePosition::RegisterIsBeneficial() const {
  86   return register_beneficial_;
  87 }
  88
  89
  90 void UseInterval::SplitAt(LifetimePosition pos, Zone* zone) {
  91   ASSERT(Contains(pos) && pos.Value() != start().Value());
  92   UseInterval* after = new(zone) UseInterval(pos, end_);
  93   after->next_ = next_;
  94   next_ = after;
  95   end_ = pos;
  96 }
  97
  98
  99 #ifdef DEBUG
 100
 101
 102 void LiveRange::Verify() const {
 103   UsePosition* cur = first_pos_;
 104   while (cur != NULL) {
 105     ASSERT(Start().Value() <= cur->pos().Value() &&
 106            cur->pos().Value() <= End().Value());
 107     cur = cur->next();
 108   }
 109 }
 110
 111
 112 bool LiveRange::HasOverlap(UseInterval* target) const {
 113   UseInterval* current_interval = first_interval_;
 114   while (current_interval != NULL) {
 115     // Intervals overlap if the start of one is contained in the other.
 116     if (current_interval->Contains(target->start()) ||
 117         target->Contains(current_interval->start())) {
 118       return true;
 119     }
 120     current_interval = current_interval->next();
 121   }
 122   return false;
 123 }
 124
 125
 126 #endif
 127
 128
 129 LiveRange::LiveRange(int id, Zone* zone)
 130     : id_(id),
 131       spilled_(false),
 132       is_double_(false),
 133       assigned_register_(kInvalidAssignment),
 134       last_interval_(NULL),
 135       first_interval_(NULL),
 136       first_pos_(NULL),
 137       parent_(NULL),
 138       next_(NULL),
 139       current_interval_(NULL),
 140       last_processed_use_(NULL),
 141       spill_operand_(new(zone) LOperand()),
 142       spill_start_index_(kMaxInt) { }
 143
 144
 145 void LiveRange::set_assigned_register(int reg,
 146                                       RegisterKind register_kind,
 147                                       Zone* zone) {
 148   ASSERT(!HasRegisterAssigned() && !IsSpilled());
 149   assigned_register_ = reg;
 150   is_double_ = (register_kind == DOUBLE_REGISTERS);
 151   ConvertOperands(zone);
 152 }
 153
 154
 155 void LiveRange::MakeSpilled(Zone* zone) {
 156   ASSERT(!IsSpilled());
 157   ASSERT(TopLevel()->HasAllocatedSpillOperand());
 158   spilled_ = true;
 159   assigned_register_ = kInvalidAssignment;
 160   ConvertOperands(zone);
 161 }
 162
 163
 164 bool LiveRange::HasAllocatedSpillOperand() const {
 165   ASSERT(spill_operand_ != NULL);
 166   return !spill_operand_->IsIgnored();
 167 }
 168
 169
 170 void LiveRange::SetSpillOperand(LOperand* operand) {
 171   ASSERT(!operand->IsUnallocated());
 172   ASSERT(spill_operand_ != NULL);
 173   ASSERT(spill_operand_->IsIgnored());
 174   spill_operand_->ConvertTo(operand->kind(), operand->index());
 175 }
 176
 177
 178 UsePosition* LiveRange::NextUsePosition(LifetimePosition start) {
 179   UsePosition* use_pos = last_processed_use_;
 180   if (use_pos == NULL) use_pos = first_pos();
 181   while (use_pos != NULL && use_pos->pos().Value() < start.Value()) {
 182     use_pos = use_pos->next();
 183   }
 184   last_processed_use_ = use_pos;
 185   return use_pos;
 186 }
 187
 188
 189 UsePosition* LiveRange::NextUsePositionRegisterIsBeneficial(
 190     LifetimePosition start) {
 191   UsePosition* pos = NextUsePosition(start);
 192   while (pos != NULL && !pos->RegisterIsBeneficial()) {
 193     pos = pos->next();
 194   }
 195   return pos;
 196 }
 197
 198
 199 UsePosition* LiveRange::NextRegisterPosition(LifetimePosition start) {
 200   UsePosition* pos = NextUsePosition(start);
 201   while (pos != NULL && !pos->RequiresRegister()) {
 202     pos = pos->next();
 203   }
 204   return pos;
 205 }
 206
 207
 208 bool LiveRange::CanBeSpilled(LifetimePosition pos) {
 209   // TODO(kmillikin): Comment. Now.
 210   if (pos.Value() <= Start().Value() && HasRegisterAssigned()) return false;
 211
 212   // We cannot spill a live range that has a use requiring a register
 213   // at the current or the immediate next position.
 214   UsePosition* use_pos = NextRegisterPosition(pos);
 215   if (use_pos == NULL) return true;
 216   return
 217       use_pos->pos().Value() > pos.NextInstruction().InstructionEnd().Value();
 218 }
 219
 220
 221 UsePosition* LiveRange::FirstPosWithHint() const {
 222   UsePosition* pos = first_pos_;
 223   while (pos != NULL && !pos->HasHint()) pos = pos->next();
 224   return pos;
 225 }
 226
 227
 228 LOperand* LiveRange::CreateAssignedOperand(Zone* zone) {
 229   LOperand* op = NULL;
 230   if (HasRegisterAssigned()) {
 231     ASSERT(!IsSpilled());
 232     if (IsDouble()) {
 233       op = LDoubleRegister::Create(assigned_register());
 234     } else {
 235       op = LRegister::Create(assigned_register());
 236     }
 237   } else if (IsSpilled()) {
 238     ASSERT(!HasRegisterAssigned());
 239     op = TopLevel()->GetSpillOperand();
 240     ASSERT(!op->IsUnallocated());
 241   } else {
 242     LUnallocated* unalloc = new(zone) LUnallocated(LUnallocated::NONE);
 243     unalloc->set_virtual_register(id_);
 244     op = unalloc;
 245   }
 246   return op;
 247 }
 248
 249
 250 UseInterval* LiveRange::FirstSearchIntervalForPosition(
 251     LifetimePosition position) const {
 252   if (current_interval_ == NULL) return first_interval_;
 253   if (current_interval_->start().Value() > position.Value()) {
 254     current_interval_ = NULL;
 255     return first_interval_;
 256   }
 257   return current_interval_;
 258 }
 259
 260
 261 void LiveRange::AdvanceLastProcessedMarker(
 262     UseInterval* to_start_of, LifetimePosition but_not_past) const {
 263   if (to_start_of == NULL) return;
 264   if (to_start_of->start().Value() > but_not_past.Value()) return;
 265   LifetimePosition start =
 266       current_interval_ == NULL ? LifetimePosition::Invalid()
 267                                 : current_interval_->start();
 268   if (to_start_of->start().Value() > start.Value()) {
 269     current_interval_ = to_start_of;
 270   }
 271 }
 272
 273
 274 void LiveRange::SplitAt(LifetimePosition position,
 275                         LiveRange* result,
 276                         Zone* zone) {
 277   ASSERT(Start().Value() < position.Value());
 278   ASSERT(result->IsEmpty());
 279   // Find the last interval that ends before the position. If the
 280   // position is contained in one of the intervals in the chain, we
 281   // split that interval and use the first part.
 282   UseInterval* current = FirstSearchIntervalForPosition(position);
 283
 284   // If the split position coincides with the beginning of a use interval
 285   // we need to split use positons in a special way.
 286   bool split_at_start = false;
 287
 288   if (current->start().Value() == position.Value()) {
 289     // When splitting at start we need to locate the previous use interval.
 290     current = first_interval_;
 291   }
 292
 293   while (current != NULL) {
 294     if (current->Contains(position)) {
 295       current->SplitAt(position, zone);
 296       break;
 297     }
 298     UseInterval* next = current->next();
 299     if (next->start().Value() >= position.Value()) {
 300       split_at_start = (next->start().Value() == position.Value());
 301       break;
 302     }
 303     current = next;
 304   }
 305
 306   // Partition original use intervals to the two live ranges.
 307   UseInterval* before = current;
 308   UseInterval* after = before->next();
 309   result->last_interval_ = (last_interval_ == before)
 310       ? after            // Only interval in the range after split.
 311       : last_interval_;  // Last interval of the original range.
 312   result->first_interval_ = after;
 313   last_interval_ = before;
 314
 315   // Find the last use position before the split and the first use
 316   // position after it.
 317   UsePosition* use_after = first_pos_;
 318   UsePosition* use_before = NULL;
 319   if (split_at_start) {
 320     // The split position coincides with the beginning of a use interval (the
 321     // end of a lifetime hole). Use at this position should be attributed to
 322     // the split child because split child owns use interval covering it.
 323     while (use_after != NULL && use_after->pos().Value() < position.Value()) {
 324       use_before = use_after;
 325       use_after = use_after->next();
 326     }
 327   } else {
 328     while (use_after != NULL && use_after->pos().Value() <= position.Value()) {
 329       use_before = use_after;
 330       use_after = use_after->next();
 331     }
 332   }
 333
 334   // Partition original use positions to the two live ranges.
 335   if (use_before != NULL) {
 336     use_before->next_ = NULL;
 337   } else {
 338     first_pos_ = NULL;
 339   }
 340   result->first_pos_ = use_after;
 341
 342   // Discard cached iteration state. It might be pointing
 343   // to the use that no longer belongs to this live range.
 344   last_processed_use_ = NULL;
 345   current_interval_ = NULL;
 346
 347   // Link the new live range in the chain before any of the other
 348   // ranges linked from the range before the split.
 349   result->parent_ = (parent_ == NULL) ? this : parent_;
 350   result->next_ = next_;
 351   next_ = result;
 352
 353 #ifdef DEBUG
 354   Verify();
 355   result->Verify();
 356 #endif
 357 }
 358
 359
 360 // This implements an ordering on live ranges so that they are ordered by their
 361 // start positions.  This is needed for the correctness of the register
 362 // allocation algorithm.  If two live ranges start at the same offset then there
 363 // is a tie breaker based on where the value is first used.  This part of the
 364 // ordering is merely a heuristic.
 365 bool LiveRange::ShouldBeAllocatedBefore(const LiveRange* other) const {
 366   LifetimePosition start = Start();
 367   LifetimePosition other_start = other->Start();
 368   if (start.Value() == other_start.Value()) {
 369     UsePosition* pos = FirstPosWithHint();
 370     if (pos == NULL) return false;
 371     UsePosition* other_pos = other->first_pos();
 372     if (other_pos == NULL) return true;
 373     return pos->pos().Value() < other_pos->pos().Value();
 374   }
 375   return start.Value() < other_start.Value();
 376 }
 377
 378
 379 void LiveRange::ShortenTo(LifetimePosition start) {
 380   LAllocator::TraceAlloc("Shorten live range %d to [%d\n", id_, start.Value());
 381   ASSERT(first_interval_ != NULL);
 382   ASSERT(first_interval_->start().Value() <= start.Value());
 383   ASSERT(start.Value() < first_interval_->end().Value());
 384   first_interval_->set_start(start);
 385 }
 386
 387
 388 void LiveRange::EnsureInterval(LifetimePosition start,
 389                                LifetimePosition end,
 390                                Zone* zone) {
 391   LAllocator::TraceAlloc("Ensure live range %d in interval [%d %d[\n",
 392                          id_,
 393                          start.Value(),
 394                          end.Value());
 395   LifetimePosition new_end = end;
 396   while (first_interval_ != NULL &&
 397          first_interval_->start().Value() <= end.Value()) {
 398     if (first_interval_->end().Value() > end.Value()) {
 399       new_end = first_interval_->end();
 400     }
 401     first_interval_ = first_interval_->next();
 402   }
 403
 404   UseInterval* new_interval = new(zone) UseInterval(start, new_end);
 405   new_interval->next_ = first_interval_;
 406   first_interval_ = new_interval;
 407   if (new_interval->next() == NULL) {
 408     last_interval_ = new_interval;
 409   }
 410 }
 411
 412
 413 void LiveRange::AddUseInterval(LifetimePosition start,
 414                                LifetimePosition end,
 415                                Zone* zone) {
 416   LAllocator::TraceAlloc("Add to live range %d interval [%d %d[\n",
 417                          id_,
 418                          start.Value(),
 419                          end.Value());
 420   if (first_interval_ == NULL) {
 421     UseInterval* interval = new(zone) UseInterval(start, end);
 422     first_interval_ = interval;
 423     last_interval_ = interval;
 424   } else {
 425     if (end.Value() == first_interval_->start().Value()) {
 426       first_interval_->set_start(start);
 427     } else if (end.Value() < first_interval_->start().Value()) {
 428       UseInterval* interval = new(zone) UseInterval(start, end);
 429       interval->set_next(first_interval_);
 430       first_interval_ = interval;
 431     } else {
 432       // Order of instruction's processing (see ProcessInstructions) guarantees
 433       // that each new use interval either precedes or intersects with
 434       // last added interval.
 435       ASSERT(start.Value() < first_interval_->end().Value());
 436       first_interval_->start_ = Min(start, first_interval_->start_);
 437       first_interval_->end_ = Max(end, first_interval_->end_);
 438     }
 439   }
 440 }
 441
 442
 443 UsePosition* LiveRange::AddUsePosition(LifetimePosition pos,
 444                                        LOperand* operand,
 445                                        Zone* zone) {
 446   LAllocator::TraceAlloc("Add to live range %d use position %d\n",
 447                          id_,
 448                          pos.Value());
 449   UsePosition* use_pos = new(zone) UsePosition(pos, operand);
 450   UsePosition* prev = NULL;
 451   UsePosition* current = first_pos_;
 452   while (current != NULL && current->pos().Value() < pos.Value()) {
 453     prev = current;
 454     current = current->next();
 455   }
 456
 457   if (prev == NULL) {
 458     use_pos->set_next(first_pos_);
 459     first_pos_ = use_pos;
 460   } else {
 461     use_pos->next_ = prev->next_;
 462     prev->next_ = use_pos;
 463   }
 464
 465   return use_pos;
 466 }
 467
 468
 469 void LiveRange::ConvertOperands(Zone* zone) {
 470   LOperand* op = CreateAssignedOperand(zone);
 471   UsePosition* use_pos = first_pos();
 472   while (use_pos != NULL) {
 473     ASSERT(Start().Value() <= use_pos->pos().Value() &&
 474            use_pos->pos().Value() <= End().Value());
 475
 476     if (use_pos->HasOperand()) {
 477       ASSERT(op->IsRegister() || op->IsDoubleRegister() ||
 478              !use_pos->RequiresRegister());
 479       use_pos->operand()->ConvertTo(op->kind(), op->index());
 480     }
 481     use_pos = use_pos->next();
 482   }
 483 }
 484
 485
 486 bool LiveRange::CanCover(LifetimePosition position) const {
 487   if (IsEmpty()) return false;
 488   return Start().Value() <= position.Value() &&
 489          position.Value() < End().Value();
 490 }
 491
 492
 493 bool LiveRange::Covers(LifetimePosition position) {
 494   if (!CanCover(position)) return false;
 495   UseInterval* start_search = FirstSearchIntervalForPosition(position);
 496   for (UseInterval* interval = start_search;
 497        interval != NULL;
 498        interval = interval->next()) {
 499     ASSERT(interval->next() == NULL ||
 500            interval->next()->start().Value() >= interval->start().Value());
 501     AdvanceLastProcessedMarker(interval, position);
 502     if (interval->Contains(position)) return true;
 503     if (interval->start().Value() > position.Value()) return false;
 504   }
 505   return false;
 506 }
 507
 508
 509 LifetimePosition LiveRange::FirstIntersection(LiveRange* other) {
 510   UseInterval* b = other->first_interval();
 511   if (b == NULL) return LifetimePosition::Invalid();
 512   LifetimePosition advance_last_processed_up_to = b->start();
 513   UseInterval* a = FirstSearchIntervalForPosition(b->start());
 514   while (a != NULL && b != NULL) {
 515     if (a->start().Value() > other->End().Value()) break;
 516     if (b->start().Value() > End().Value()) break;
 517     LifetimePosition cur_intersection = a->Intersect(b);
 518     if (cur_intersection.IsValid()) {
 519       return cur_intersection;
 520     }
 521     if (a->start().Value() < b->start().Value()) {
 522       a = a->next();
 523       if (a == NULL || a->start().Value() > other->End().Value()) break;
 524       AdvanceLastProcessedMarker(a, advance_last_processed_up_to);
 525     } else {
 526       b = b->next();
 527     }
 528   }
 529   return LifetimePosition::Invalid();
 530 }
 531
 532
 533 LAllocator::LAllocator(int num_values, HGraph* graph)
 534     : zone_(graph->zone()),
 535       chunk_(NULL),
 536       live_in_sets_(graph->blocks()->length()),
 537       live_ranges_(num_values * 2),
 538       fixed_live_ranges_(NULL),
 539       fixed_double_live_ranges_(NULL),
 540       unhandled_live_ranges_(num_values * 2),
 541       active_live_ranges_(8),
 542       inactive_live_ranges_(8),
 543       reusable_slots_(8),
 544       next_virtual_register_(num_values),
 545       first_artificial_register_(num_values),
 546       mode_(GENERAL_REGISTERS),
 547       num_registers_(-1),
 548       graph_(graph),
 549       has_osr_entry_(false),
 550       allocation_ok_(true) { }
 551
 552
 553 void LAllocator::InitializeLivenessAnalysis() {
 554   // Initialize the live_in sets for each block to NULL.
 555   int block_count = graph_->blocks()->length();
 556   live_in_sets_.Initialize(block_count);
 557   live_in_sets_.AddBlock(NULL, block_count);
 558 }
 559
 560
 561 BitVector* LAllocator::ComputeLiveOut(HBasicBlock* block) {
 562   // Compute live out for the given block, except not including backward
 563   // successor edges.
 564   BitVector* live_out = new(zone_) BitVector(next_virtual_register_, zone_);
 565
 566   // Process all successor blocks.
 567   for (HSuccessorIterator it(block->end()); !it.Done(); it.Advance()) {
 568     // Add values live on entry to the successor. Note the successor's
 569     // live_in will not be computed yet for backwards edges.
 570     HBasicBlock* successor = it.Current();
 571     BitVector* live_in = live_in_sets_[successor->block_id()];
 572     if (live_in != NULL) live_out->Union(*live_in);
 573
 574     // All phi input operands corresponding to this successor edge are live
 575     // out from this block.
 576     int index = successor->PredecessorIndexOf(block);
 577     const ZoneList<HPhi*>* phis = successor->phis();
 578     for (int i = 0; i < phis->length(); ++i) {
 579       HPhi* phi = phis->at(i);
 580       if (!phi->OperandAt(index)->IsConstant()) {
 581         live_out->Add(phi->OperandAt(index)->id());
 582       }
 583     }
 584   }
 585
 586   return live_out;
 587 }
 588
 589
 590 void LAllocator::AddInitialIntervals(HBasicBlock* block,
 591                                      BitVector* live_out) {
 592   // Add an interval that includes the entire block to the live range for
 593   // each live_out value.
 594   LifetimePosition start = LifetimePosition::FromInstructionIndex(
 595       block->first_instruction_index());
 596   LifetimePosition end = LifetimePosition::FromInstructionIndex(
 597       block->last_instruction_index()).NextInstruction();
 598   BitVector::Iterator iterator(live_out);
 599   while (!iterator.Done()) {
 600     int operand_index = iterator.Current();
 601     LiveRange* range = LiveRangeFor(operand_index);
 602     range->AddUseInterval(start, end, zone_);
 603     iterator.Advance();
 604   }
 605 }
 606
 607
 608 int LAllocator::FixedDoubleLiveRangeID(int index) {
 609   return -index - 1 - Register::kNumAllocatableRegisters;
 610 }
 611
 612
 613 LOperand* LAllocator::AllocateFixed(LUnallocated* operand,
 614                                     int pos,
 615                                     bool is_tagged) {
 616   TraceAlloc("Allocating fixed reg for op %d\n", operand->virtual_register());
 617   ASSERT(operand->HasFixedPolicy());
 618   if (operand->policy() == LUnallocated::FIXED_SLOT) {
 619     operand->ConvertTo(LOperand::STACK_SLOT, operand->fixed_index());
 620   } else if (operand->policy() == LUnallocated::FIXED_REGISTER) {
 621     int reg_index = operand->fixed_index();
 622     operand->ConvertTo(LOperand::REGISTER, reg_index);
 623   } else if (operand->policy() == LUnallocated::FIXED_DOUBLE_REGISTER) {
 624     int reg_index = operand->fixed_index();
 625     operand->ConvertTo(LOperand::DOUBLE_REGISTER, reg_index);
 626   } else {
 627     UNREACHABLE();
 628   }
 629   if (is_tagged) {
 630     TraceAlloc("Fixed reg is tagged at %d\n", pos);
 631     LInstruction* instr = InstructionAt(pos);
 632     if (instr->HasPointerMap()) {
 633       instr->pointer_map()->RecordPointer(operand);
 634     }
 635   }
 636   return operand;
 637 }
 638
 639
 640 LiveRange* LAllocator::FixedLiveRangeFor(int index) {
 641   ASSERT(index < Register::kNumAllocatableRegisters);
 642   LiveRange* result = fixed_live_ranges_[index];
 643   if (result == NULL) {
 644     result = new(zone_) LiveRange(FixedLiveRangeID(index), zone_);
 645     ASSERT(result->IsFixed());
 646     result->set_assigned_register(index, GENERAL_REGISTERS, zone_);
 647     fixed_live_ranges_[index] = result;
 648   }
 649   return result;
 650 }
 651
 652
 653 LiveRange* LAllocator::FixedDoubleLiveRangeFor(int index) {
 654   ASSERT(index < DoubleRegister::kNumAllocatableRegisters);
 655   LiveRange* result = fixed_double_live_ranges_[index];
 656   if (result == NULL) {
 657     result = new(zone_) LiveRange(FixedDoubleLiveRangeID(index), zone_);
 658     ASSERT(result->IsFixed());
 659     result->set_assigned_register(index, DOUBLE_REGISTERS, zone_);
 660     fixed_double_live_ranges_[index] = result;
 661   }
 662   return result;
 663 }
 664
 665
 666 LiveRange* LAllocator::LiveRangeFor(int index) {
 667   if (index >= live_ranges_.length()) {
 668     live_ranges_.AddBlock(NULL, index - live_ranges_.length() + 1);
 669   }
 670   LiveRange* result = live_ranges_[index];
 671   if (result == NULL) {
 672     result = new(zone_) LiveRange(index, zone_);
 673     live_ranges_[index] = result;
 674   }
 675   return result;
 676 }
 677
 678
 679 LGap* LAllocator::GetLastGap(HBasicBlock* block) {
 680   int last_instruction = block->last_instruction_index();
 681   int index = chunk_->NearestGapPos(last_instruction);
 682   return GapAt(index);
 683 }
 684
 685
 686 HPhi* LAllocator::LookupPhi(LOperand* operand) const {
 687   if (!operand->IsUnallocated()) return NULL;
 688   int index = LUnallocated::cast(operand)->virtual_register();
 689   HValue* instr = graph_->LookupValue(index);
 690   if (instr != NULL && instr->IsPhi()) {
 691     return HPhi::cast(instr);
 692   }
 693   return NULL;
 694 }
 695
 696
 697 LiveRange* LAllocator::LiveRangeFor(LOperand* operand) {
 698   if (operand->IsUnallocated()) {
 699     return LiveRangeFor(LUnallocated::cast(operand)->virtual_register());
 700   } else if (operand->IsRegister()) {
 701     return FixedLiveRangeFor(operand->index());
 702   } else if (operand->IsDoubleRegister()) {
 703     return FixedDoubleLiveRangeFor(operand->index());
 704   } else {
 705     return NULL;
 706   }
 707 }
 708
 709
 710 void LAllocator::Define(LifetimePosition position,
 711                         LOperand* operand,
 712                         LOperand* hint) {
 713   LiveRange* range = LiveRangeFor(operand);
 714   if (range == NULL) return;
 715
 716   if (range->IsEmpty() || range->Start().Value() > position.Value()) {
 717     // Can happen if there is a definition without use.
 718     range->AddUseInterval(position, position.NextInstruction(), zone_);
 719     range->AddUsePosition(position.NextInstruction(), NULL, zone_);
 720   } else {
 721     range->ShortenTo(position);
 722   }
 723
 724   if (operand->IsUnallocated()) {
 725     LUnallocated* unalloc_operand = LUnallocated::cast(operand);
 726     range->AddUsePosition(position, unalloc_operand, zone_)->set_hint(hint);
 727   }
 728 }
 729
 730
 731 void LAllocator::Use(LifetimePosition block_start,
 732                      LifetimePosition position,
 733                      LOperand* operand,
 734                      LOperand* hint) {
 735   LiveRange* range = LiveRangeFor(operand);
 736   if (range == NULL) return;
 737   if (operand->IsUnallocated()) {
 738     LUnallocated* unalloc_operand = LUnallocated::cast(operand);
 739     range->AddUsePosition(position, unalloc_operand, zone_)->set_hint(hint);
 740   }
 741   range->AddUseInterval(block_start, position, zone_);
 742 }
 743
 744
 745 void LAllocator::AddConstraintsGapMove(int index,
 746                                        LOperand* from,
 747                                        LOperand* to) {
 748   LGap* gap = GapAt(index);
 749   LParallelMove* move = gap->GetOrCreateParallelMove(LGap::START);
 750   if (from->IsUnallocated()) {
 751     const ZoneList<LMoveOperands>* move_operands = move->move_operands();
 752     for (int i = 0; i < move_operands->length(); ++i) {
 753       LMoveOperands cur = move_operands->at(i);
 754       LOperand* cur_to = cur.destination();
 755       if (cur_to->IsUnallocated()) {
 756         if (LUnallocated::cast(cur_to)->virtual_register() ==
 757             LUnallocated::cast(from)->virtual_register()) {
 758           move->AddMove(cur.source(), to);
 759           return;
 760         }
 761       }
 762     }
 763   }
 764   move->AddMove(from, to);
 765 }
 766
 767
 768 void LAllocator::MeetRegisterConstraints(HBasicBlock* block) {
 769   int start = block->first_instruction_index();
 770   int end = block->last_instruction_index();
 771   for (int i = start; i <= end; ++i) {
 772     if (IsGapAt(i)) {
 773       LInstruction* instr = NULL;
 774       LInstruction* prev_instr = NULL;
 775       if (i < end) instr = InstructionAt(i + 1);
 776       if (i > start) prev_instr = InstructionAt(i - 1);
 777       MeetConstraintsBetween(prev_instr, instr, i);
 778       if (!AllocationOk()) return;
 779     }
 780   }
 781 }
 782
 783
 784 void LAllocator::MeetConstraintsBetween(LInstruction* first,
 785                                         LInstruction* second,
 786                                         int gap_index) {
 787   // Handle fixed temporaries.
 788   if (first != NULL) {
 789     for (TempIterator it(first); !it.Done(); it.Advance()) {
 790       LUnallocated* temp = LUnallocated::cast(it.Current());
 791       if (temp->HasFixedPolicy()) {
 792         AllocateFixed(temp, gap_index - 1, false);
 793       }
 794     }
 795   }
 796
 797   // Handle fixed output operand.
 798   if (first != NULL && first->Output() != NULL) {
 799     LUnallocated* first_output = LUnallocated::cast(first->Output());
 800     LiveRange* range = LiveRangeFor(first_output->virtual_register());
 801     bool assigned = false;
 802     if (first_output->HasFixedPolicy()) {
 803       LUnallocated* output_copy = first_output->CopyUnconstrained();
 804       bool is_tagged = HasTaggedValue(first_output->virtual_register());
 805       AllocateFixed(first_output, gap_index, is_tagged);
 806
 807       // This value is produced on the stack, we never need to spill it.
 808       if (first_output->IsStackSlot()) {
 809         range->SetSpillOperand(first_output);
 810         range->SetSpillStartIndex(gap_index - 1);
 811         assigned = true;
 812       }
 813       chunk_->AddGapMove(gap_index, first_output, output_copy);
 814     }
 815
 816     if (!assigned) {
 817       range->SetSpillStartIndex(gap_index);
 818
 819       // This move to spill operand is not a real use. Liveness analysis
 820       // and splitting of live ranges do not account for it.
 821       // Thus it should be inserted to a lifetime position corresponding to
 822       // the instruction end.
 823       LGap* gap = GapAt(gap_index);
 824       LParallelMove* move = gap->GetOrCreateParallelMove(LGap::BEFORE);
 825       move->AddMove(first_output, range->GetSpillOperand());
 826     }
 827   }
 828
 829   // Handle fixed input operands of second instruction.
 830   if (second != NULL) {
 831     for (UseIterator it(second); !it.Done(); it.Advance()) {
 832       LUnallocated* cur_input = LUnallocated::cast(it.Current());
 833       if (cur_input->HasFixedPolicy()) {
 834         LUnallocated* input_copy = cur_input->CopyUnconstrained();
 835         bool is_tagged = HasTaggedValue(cur_input->virtual_register());
 836         AllocateFixed(cur_input, gap_index + 1, is_tagged);
 837         AddConstraintsGapMove(gap_index, input_copy, cur_input);
 838       } else if (cur_input->policy() == LUnallocated::WRITABLE_REGISTER) {
 839         // The live range of writable input registers always goes until the end
 840         // of the instruction.
 841         ASSERT(!cur_input->IsUsedAtStart());
 842
 843         LUnallocated* input_copy = cur_input->CopyUnconstrained();
 844         cur_input->set_virtual_register(GetVirtualRegister());
 845         if (!AllocationOk()) return;
 846
 847         if (RequiredRegisterKind(input_copy->virtual_register()) ==
 848             DOUBLE_REGISTERS) {
 849           double_artificial_registers_.Add(
 850               cur_input->virtual_register() - first_artificial_register_,
 851               zone_);
 852         }
 853
 854         AddConstraintsGapMove(gap_index, input_copy, cur_input);
 855       }
 856     }
 857   }
 858
 859   // Handle "output same as input" for second instruction.
 860   if (second != NULL && second->Output() != NULL) {
 861     LUnallocated* second_output = LUnallocated::cast(second->Output());
 862     if (second_output->HasSameAsInputPolicy()) {
 863       LUnallocated* cur_input = LUnallocated::cast(second->FirstInput());
 864       int output_vreg = second_output->virtual_register();
 865       int input_vreg = cur_input->virtual_register();
 866
 867       LUnallocated* input_copy = cur_input->CopyUnconstrained();
 868       cur_input->set_virtual_register(second_output->virtual_register());
 869       AddConstraintsGapMove(gap_index, input_copy, cur_input);
 870
 871       if (HasTaggedValue(input_vreg) && !HasTaggedValue(output_vreg)) {
 872         int index = gap_index + 1;
 873         LInstruction* instr = InstructionAt(index);
 874         if (instr->HasPointerMap()) {
 875           instr->pointer_map()->RecordPointer(input_copy);
 876         }
 877       } else if (!HasTaggedValue(input_vreg) && HasTaggedValue(output_vreg)) {
 878         // The input is assumed to immediately have a tagged representation,
 879         // before the pointer map can be used. I.e. the pointer map at the
 880         // instruction will include the output operand (whose value at the
 881         // beginning of the instruction is equal to the input operand). If
 882         // this is not desired, then the pointer map at this instruction needs
 883         // to be adjusted manually.
 884       }
 885     }
 886   }
 887 }
 888
 889
 890 void LAllocator::ProcessInstructions(HBasicBlock* block, BitVector* live) {
 891   int block_start = block->first_instruction_index();
 892   int index = block->last_instruction_index();
 893
 894   LifetimePosition block_start_position =
 895       LifetimePosition::FromInstructionIndex(block_start);
 896
 897   while (index >= block_start) {
 898     LifetimePosition curr_position =
 899         LifetimePosition::FromInstructionIndex(index);
 900
 901     if (IsGapAt(index)) {
 902       // We have a gap at this position.
 903       LGap* gap = GapAt(index);
 904       LParallelMove* move = gap->GetOrCreateParallelMove(LGap::START);
 905       const ZoneList<LMoveOperands>* move_operands = move->move_operands();
 906       for (int i = 0; i < move_operands->length(); ++i) {
 907         LMoveOperands* cur = &move_operands->at(i);
 908         if (cur->IsIgnored()) continue;
 909         LOperand* from = cur->source();
 910         LOperand* to = cur->destination();
 911         HPhi* phi = LookupPhi(to);
 912         LOperand* hint = to;
 913         if (phi != NULL) {
 914           // This is a phi resolving move.
 915           if (!phi->block()->IsLoopHeader()) {
 916             hint = LiveRangeFor(phi->id())->FirstHint();
 917           }
 918         } else {
 919           if (to->IsUnallocated()) {
 920             if (live->Contains(LUnallocated::cast(to)->virtual_register())) {
 921               Define(curr_position, to, from);
 922               live->Remove(LUnallocated::cast(to)->virtual_register());
 923             } else {
 924               cur->Eliminate();
 925               continue;
 926             }
 927           } else {
 928             Define(curr_position, to, from);
 929           }
 930         }
 931         Use(block_start_position, curr_position, from, hint);
 932         if (from->IsUnallocated()) {
 933           live->Add(LUnallocated::cast(from)->virtual_register());
 934         }
 935       }
 936     } else {
 937       ASSERT(!IsGapAt(index));
 938       LInstruction* instr = InstructionAt(index);
 939
 940       if (instr != NULL) {
 941         LOperand* output = instr->Output();
 942         if (output != NULL) {
 943           if (output->IsUnallocated()) {
 944             live->Remove(LUnallocated::cast(output)->virtual_register());
 945           }
 946           Define(curr_position, output, NULL);
 947         }
 948
 949         if (instr->IsMarkedAsCall()) {
 950           for (int i = 0; i < Register::kNumAllocatableRegisters; ++i) {
 951             if (output == NULL || !output->IsRegister() ||
 952                 output->index() != i) {
 953               LiveRange* range = FixedLiveRangeFor(i);
 954               range->AddUseInterval(curr_position,
 955                                     curr_position.InstructionEnd(),
 956                                     zone_);
 957             }
 958           }
 959         }
 960
 961         if (instr->IsMarkedAsCall()) {
 962           for (int i = 0; i < DoubleRegister::kNumAllocatableRegisters; ++i) {
 963             if (output == NULL || !output->IsDoubleRegister() ||
 964                 output->index() != i) {
 965               LiveRange* range = FixedDoubleLiveRangeFor(i);
 966               range->AddUseInterval(curr_position,
 967                                     curr_position.InstructionEnd(),
 968                                     zone_);
 969             }
 970           }
 971         }
 972
 973         for (UseIterator it(instr); !it.Done(); it.Advance()) {
 974           LOperand* input = it.Current();
 975
 976           LifetimePosition use_pos;
 977           if (input->IsUnallocated() &&
 978               LUnallocated::cast(input)->IsUsedAtStart()) {
 979             use_pos = curr_position;
 980           } else {
 981             use_pos = curr_position.InstructionEnd();
 982           }
 983
 984           Use(block_start_position, use_pos, input, NULL);
 985           if (input->IsUnallocated()) {
 986             live->Add(LUnallocated::cast(input)->virtual_register());
 987           }
 988         }
 989
 990         for (TempIterator it(instr); !it.Done(); it.Advance()) {
 991           LOperand* temp = it.Current();
 992           if (instr->IsMarkedAsCall()) {
 993             if (temp->IsRegister()) continue;
 994             if (temp->IsUnallocated()) {
 995               LUnallocated* temp_unalloc = LUnallocated::cast(temp);
 996               if (temp_unalloc->HasFixedPolicy()) {
 997                 continue;
 998               }
 999             }
1000           }
1001           Use(block_start_position, curr_position.InstructionEnd(), temp, NULL);
1002           Define(curr_position, temp, NULL);
1003         }
1004       }
1005     }
1006
1007     index = index - 1;
1008   }
1009 }
1010
1011
1012 void LAllocator::ResolvePhis(HBasicBlock* block) {
1013   const ZoneList<HPhi*>* phis = block->phis();
1014   for (int i = 0; i < phis->length(); ++i) {
1015     HPhi* phi = phis->at(i);
1016     LUnallocated* phi_operand = new(zone_) LUnallocated(LUnallocated::NONE);
1017     phi_operand->set_virtual_register(phi->id());
1018     for (int j = 0; j < phi->OperandCount(); ++j) {
1019       HValue* op = phi->OperandAt(j);
1020       LOperand* operand = NULL;
1021       if (op->IsConstant() && op->EmitAtUses()) {
1022         HConstant* constant = HConstant::cast(op);
1023         operand = chunk_->DefineConstantOperand(constant);
1024       } else {
1025         ASSERT(!op->EmitAtUses());
1026         LUnallocated* unalloc = new(zone_) LUnallocated(LUnallocated::ANY);
1027         unalloc->set_virtual_register(op->id());
1028         operand = unalloc;
1029       }
1030       HBasicBlock* cur_block = block->predecessors()->at(j);
1031       // The gap move must be added without any special processing as in
1032       // the AddConstraintsGapMove.
1033       chunk_->AddGapMove(cur_block->last_instruction_index() - 1,
1034                          operand,
1035                          phi_operand);
1036
1037       // We are going to insert a move before the branch instruction.
1038       // Some branch instructions (e.g. loops' back edges)
1039       // can potentially cause a GC so they have a pointer map.
1040       // By inserting a move we essentially create a copy of a
1041       // value which is invisible to PopulatePointerMaps(), because we store
1042       // it into a location different from the operand of a live range
1043       // covering a branch instruction.
1044       // Thus we need to manually record a pointer.
1045       LInstruction* branch =
1046           InstructionAt(cur_block->last_instruction_index());
1047       if (branch->HasPointerMap()) {
1048         if (phi->representation().IsTagged()) {
1049           branch->pointer_map()->RecordPointer(phi_operand);
1050         } else if (!phi->representation().IsDouble()) {
1051           branch->pointer_map()->RecordUntagged(phi_operand);
1052         }
1053       }
1054     }
1055
1056     LiveRange* live_range = LiveRangeFor(phi->id());
1057     LLabel* label = chunk_->GetLabel(phi->block()->block_id());
1058     label->GetOrCreateParallelMove(LGap::START)->
1059         AddMove(phi_operand, live_range->GetSpillOperand());
1060     live_range->SetSpillStartIndex(phi->block()->first_instruction_index());
1061   }
1062 }
1063
1064
1065 bool LAllocator::Allocate(LChunk* chunk) {
1066   ASSERT(chunk_ == NULL);
1067   chunk_ = chunk;
1068   MeetRegisterConstraints();
1069   if (!AllocationOk()) return false;
1070   ResolvePhis();
1071   BuildLiveRanges();
1072   AllocateGeneralRegisters();
1073   if (!AllocationOk()) return false;
1074   AllocateDoubleRegisters();
1075   if (!AllocationOk()) return false;
1076   PopulatePointerMaps();
1077   if (has_osr_entry_) ProcessOsrEntry();
1078   ConnectRanges();
1079   ResolveControlFlow();
1080   return true;
1081 }
1082
1083
1084 void LAllocator::MeetRegisterConstraints() {
1085   HPhase phase("L_Register constraints", chunk_);
1086   first_artificial_register_ = next_virtual_register_;
1087   const ZoneList<HBasicBlock*>* blocks = graph_->blocks();
1088   for (int i = 0; i < blocks->length(); ++i) {
1089     HBasicBlock* block = blocks->at(i);
1090     MeetRegisterConstraints(block);
1091     if (!AllocationOk()) return;
1092   }
1093 }
1094
1095
1096 void LAllocator::ResolvePhis() {
1097   HPhase phase("L_Resolve phis", chunk_);
1098
1099   // Process the blocks in reverse order.
1100   const ZoneList<HBasicBlock*>* blocks = graph_->blocks();
1101   for (int block_id = blocks->length() - 1; block_id >= 0; --block_id) {
1102     HBasicBlock* block = blocks->at(block_id);
1103     ResolvePhis(block);
1104   }
1105 }
1106
1107
1108 void LAllocator::ResolveControlFlow(LiveRange* range,
1109                                     HBasicBlock* block,
1110                                     HBasicBlock* pred) {
1111   LifetimePosition pred_end =
1112       LifetimePosition::FromInstructionIndex(pred->last_instruction_index());
1113   LifetimePosition cur_start =
1114       LifetimePosition::FromInstructionIndex(block->first_instruction_index());
1115   LiveRange* pred_cover = NULL;
1116   LiveRange* cur_cover = NULL;
1117   LiveRange* cur_range = range;
1118   while (cur_range != NULL && (cur_cover == NULL || pred_cover == NULL)) {
1119     if (cur_range->CanCover(cur_start)) {
1120       ASSERT(cur_cover == NULL);
1121       cur_cover = cur_range;
1122     }
1123     if (cur_range->CanCover(pred_end)) {
1124       ASSERT(pred_cover == NULL);
1125       pred_cover = cur_range;
1126     }
1127     cur_range = cur_range->next();
1128   }
1129
1130   if (cur_cover->IsSpilled()) return;
1131   ASSERT(pred_cover != NULL && cur_cover != NULL);
1132   if (pred_cover != cur_cover) {
1133     LOperand* pred_op = pred_cover->CreateAssignedOperand(zone_);
1134     LOperand* cur_op = cur_cover->CreateAssignedOperand(zone_);
1135     if (!pred_op->Equals(cur_op)) {
1136       LGap* gap = NULL;
1137       if (block->predecessors()->length() == 1) {
1138         gap = GapAt(block->first_instruction_index());
1139       } else {
1140         ASSERT(pred->end()->SecondSuccessor() == NULL);
1141         gap = GetLastGap(pred);
1142
1143         // We are going to insert a move before the branch instruction.
1144         // Some branch instructions (e.g. loops' back edges)
1145         // can potentially cause a GC so they have a pointer map.
1146         // By inserting a move we essentially create a copy of a
1147         // value which is invisible to PopulatePointerMaps(), because we store
1148         // it into a location different from the operand of a live range
1149         // covering a branch instruction.
1150         // Thus we need to manually record a pointer.
1151         LInstruction* branch = InstructionAt(pred->last_instruction_index());
1152         if (branch->HasPointerMap()) {
1153           if (HasTaggedValue(range->id())) {
1154             branch->pointer_map()->RecordPointer(cur_op);
1155           } else if (!cur_op->IsDoubleStackSlot() &&
1156                      !cur_op->IsDoubleRegister()) {
1157             branch->pointer_map()->RemovePointer(cur_op);
1158           }
1159         }
1160       }
1161       gap->GetOrCreateParallelMove(LGap::START)->AddMove(pred_op, cur_op);
1162     }
1163   }
1164 }
1165
1166
1167 LParallelMove* LAllocator::GetConnectingParallelMove(LifetimePosition pos) {
1168   int index = pos.InstructionIndex();
1169   if (IsGapAt(index)) {
1170     LGap* gap = GapAt(index);
1171     return gap->GetOrCreateParallelMove(
1172         pos.IsInstructionStart() ? LGap::START : LGap::END);
1173   }
1174   int gap_pos = pos.IsInstructionStart() ? (index - 1) : (index + 1);
1175   return GapAt(gap_pos)->GetOrCreateParallelMove(
1176       (gap_pos < index) ? LGap::AFTER : LGap::BEFORE);
1177 }
1178
1179
1180 HBasicBlock* LAllocator::GetBlock(LifetimePosition pos) {
1181   LGap* gap = GapAt(chunk_->NearestGapPos(pos.InstructionIndex()));
1182   return gap->block();
1183 }
1184
1185
1186 void LAllocator::ConnectRanges() {
1187   HPhase phase("L_Connect ranges", this);
1188   for (int i = 0; i < live_ranges()->length(); ++i) {
1189     LiveRange* first_range = live_ranges()->at(i);
1190     if (first_range == NULL || first_range->parent() != NULL) continue;
1191
1192     LiveRange* second_range = first_range->next();
1193     while (second_range != NULL) {
1194       LifetimePosition pos = second_range->Start();
1195
1196       if (!second_range->IsSpilled()) {
1197         // Add gap move if the two live ranges touch and there is no block
1198         // boundary.
1199         if (first_range->End().Value() == pos.Value()) {
1200           bool should_insert = true;
1201           if (IsBlockBoundary(pos)) {
1202             should_insert = CanEagerlyResolveControlFlow(GetBlock(pos));
1203           }
1204           if (should_insert) {
1205             LParallelMove* move = GetConnectingParallelMove(pos);
1206             LOperand* prev_operand = first_range->CreateAssignedOperand(zone_);
1207             LOperand* cur_operand = second_range->CreateAssignedOperand(zone_);
1208             move->AddMove(prev_operand, cur_operand);
1209           }
1210         }
1211       }
1212
1213       first_range = second_range;
1214       second_range = second_range->next();
1215     }
1216   }
1217 }
1218
1219
1220 bool LAllocator::CanEagerlyResolveControlFlow(HBasicBlock* block) const {
1221   if (block->predecessors()->length() != 1) return false;
1222   return block->predecessors()->first()->block_id() == block->block_id() - 1;
1223 }
1224
1225
1226 void LAllocator::ResolveControlFlow() {
1227   HPhase phase("L_Resolve control flow", this);
1228   const ZoneList<HBasicBlock*>* blocks = graph_->blocks();
1229   for (int block_id = 1; block_id < blocks->length(); ++block_id) {
1230     HBasicBlock* block = blocks->at(block_id);
1231     if (CanEagerlyResolveControlFlow(block)) continue;
1232     BitVector* live = live_in_sets_[block->block_id()];
1233     BitVector::Iterator iterator(live);
1234     while (!iterator.Done()) {
1235       int operand_index = iterator.Current();
1236       for (int i = 0; i < block->predecessors()->length(); ++i) {
1237         HBasicBlock* cur = block->predecessors()->at(i);
1238         LiveRange* cur_range = LiveRangeFor(operand_index);
1239         ResolveControlFlow(cur_range, block, cur);
1240       }
1241       iterator.Advance();
1242     }
1243   }
1244 }
1245
1246
1247 void LAllocator::BuildLiveRanges() {
1248   HPhase phase("L_Build live ranges", this);
1249   InitializeLivenessAnalysis();
1250   // Process the blocks in reverse order.
1251   const ZoneList<HBasicBlock*>* blocks = graph_->blocks();
1252   for (int block_id = blocks->length() - 1; block_id >= 0; --block_id) {
1253     HBasicBlock* block = blocks->at(block_id);
1254     BitVector* live = ComputeLiveOut(block);
1255     // Initially consider all live_out values live for the entire block. We
1256     // will shorten these intervals if necessary.
1257     AddInitialIntervals(block, live);
1258
1259     // Process the instructions in reverse order, generating and killing
1260     // live values.
1261     ProcessInstructions(block, live);
1262     // All phi output operands are killed by this block.
1263     const ZoneList<HPhi*>* phis = block->phis();
1264     for (int i = 0; i < phis->length(); ++i) {
1265       // The live range interval already ends at the first instruction of the
1266       // block.
1267       HPhi* phi = phis->at(i);
1268       live->Remove(phi->id());
1269
1270       LOperand* hint = NULL;
1271       LOperand* phi_operand = NULL;
1272       LGap* gap = GetLastGap(phi->block()->predecessors()->at(0));
1273       LParallelMove* move = gap->GetOrCreateParallelMove(LGap::START);
1274       for (int j = 0; j < move->move_operands()->length(); ++j) {
1275         LOperand* to = move->move_operands()->at(j).destination();
1276         if (to->IsUnallocated() &&
1277             LUnallocated::cast(to)->virtual_register() == phi->id()) {
1278           hint = move->move_operands()->at(j).source();
1279           phi_operand = to;
1280           break;
1281         }
1282       }
1283       ASSERT(hint != NULL);
1284
1285       LifetimePosition block_start = LifetimePosition::FromInstructionIndex(
1286               block->first_instruction_index());
1287       Define(block_start, phi_operand, hint);
1288     }
1289
1290     // Now live is live_in for this block except not including values live
1291     // out on backward successor edges.
1292     live_in_sets_[block_id] = live;
1293
1294     // If this block is a loop header go back and patch up the necessary
1295     // predecessor blocks.
1296     if (block->IsLoopHeader()) {
1297       // TODO(kmillikin): Need to be able to get the last block of the loop
1298       // in the loop information. Add a live range stretching from the first
1299       // loop instruction to the last for each value live on entry to the
1300       // header.
1301       HBasicBlock* back_edge = block->loop_information()->GetLastBackEdge();
1302       BitVector::Iterator iterator(live);
1303       LifetimePosition start = LifetimePosition::FromInstructionIndex(
1304           block->first_instruction_index());
1305       LifetimePosition end = LifetimePosition::FromInstructionIndex(
1306           back_edge->last_instruction_index()).NextInstruction();
1307       while (!iterator.Done()) {
1308         int operand_index = iterator.Current();
1309         LiveRange* range = LiveRangeFor(operand_index);
1310         range->EnsureInterval(start, end, zone_);
1311         iterator.Advance();
1312       }
1313
1314       for (int i = block->block_id() + 1; i <= back_edge->block_id(); ++i) {
1315         live_in_sets_[i]->Union(*live);
1316       }
1317     }
1318
1319 #ifdef DEBUG
1320     if (block_id == 0) {
1321       BitVector::Iterator iterator(live);
1322       bool found = false;
1323       while (!iterator.Done()) {
1324         found = true;
1325         int operand_index = iterator.Current();
1326         PrintF("Function: %s\n",
1327                *chunk_->info()->function()->debug_name()->ToCString());
1328         PrintF("Value %d used before first definition!\n", operand_index);
1329         LiveRange* range = LiveRangeFor(operand_index);
1330         PrintF("First use is at %d\n", range->first_pos()->pos().Value());
1331         iterator.Advance();
1332       }
1333       ASSERT(!found);
1334     }
1335 #endif
1336   }
1337 }
1338
1339
1340 bool LAllocator::SafePointsAreInOrder() const {
1341   const ZoneList<LPointerMap*>* pointer_maps = chunk_->pointer_maps();
1342   int safe_point = 0;
1343   for (int i = 0; i < pointer_maps->length(); ++i) {
1344     LPointerMap* map = pointer_maps->at(i);
1345     if (safe_point > map->lithium_position()) return false;
1346     safe_point = map->lithium_position();
1347   }
1348   return true;
1349 }
1350
1351
1352 void LAllocator::PopulatePointerMaps() {
1353   HPhase phase("L_Populate pointer maps", this);
1354   const ZoneList<LPointerMap*>* pointer_maps = chunk_->pointer_maps();
1355
1356   ASSERT(SafePointsAreInOrder());
1357
1358   // Iterate over all safe point positions and record a pointer
1359   // for all spilled live ranges at this point.
1360   int first_safe_point_index = 0;
1361   int last_range_start = 0;
1362   for (int range_idx = 0; range_idx < live_ranges()->length(); ++range_idx) {
1363     LiveRange* range = live_ranges()->at(range_idx);
1364     if (range == NULL) continue;
1365     // Iterate over the first parts of multi-part live ranges.
1366     if (range->parent() != NULL) continue;
1367     // Skip non-pointer values.
1368     if (!HasTaggedValue(range->id())) continue;
1369     // Skip empty live ranges.
1370     if (range->IsEmpty()) continue;
1371
1372     // Find the extent of the range and its children.
1373     int start = range->Start().InstructionIndex();
1374     int end = 0;
1375     for (LiveRange* cur = range; cur != NULL; cur = cur->next()) {
1376       LifetimePosition this_end = cur->End();
1377       if (this_end.InstructionIndex() > end) end = this_end.InstructionIndex();
1378       ASSERT(cur->Start().InstructionIndex() >= start);
1379     }
1380
1381     // Most of the ranges are in order, but not all.  Keep an eye on when
1382     // they step backwards and reset the first_safe_point_index so we don't
1383     // miss any safe points.
1384     if (start < last_range_start) {
1385       first_safe_point_index = 0;
1386     }
1387     last_range_start = start;
1388
1389     // Step across all the safe points that are before the start of this range,
1390     // recording how far we step in order to save doing this for the next range.
1391     while (first_safe_point_index < pointer_maps->length()) {
1392       LPointerMap* map = pointer_maps->at(first_safe_point_index);
1393       int safe_point = map->lithium_position();
1394       if (safe_point >= start) break;
1395       first_safe_point_index++;
1396     }
1397
1398     // Step through the safe points to see whether they are in the range.
1399     for (int safe_point_index = first_safe_point_index;
1400          safe_point_index < pointer_maps->length();
1401          ++safe_point_index) {
1402       LPointerMap* map = pointer_maps->at(safe_point_index);
1403       int safe_point = map->lithium_position();
1404
1405       // The safe points are sorted so we can stop searching here.
1406       if (safe_point - 1 > end) break;
1407
1408       // Advance to the next active range that covers the current
1409       // safe point position.
1410       LifetimePosition safe_point_pos =
1411           LifetimePosition::FromInstructionIndex(safe_point);
1412       LiveRange* cur = range;
1413       while (cur != NULL && !cur->Covers(safe_point_pos.PrevInstruction())) {
1414         cur = cur->next();
1415       }
1416       if (cur == NULL) continue;
1417
1418       // Check if the live range is spilled and the safe point is after
1419       // the spill position.
1420       if (range->HasAllocatedSpillOperand() &&
1421           safe_point >= range->spill_start_index()) {
1422         TraceAlloc("Pointer for range %d (spilled at %d) at safe point %d\n",
1423                    range->id(), range->spill_start_index(), safe_point);
1424         map->RecordPointer(range->GetSpillOperand());
1425       }
1426
1427       if (!cur->IsSpilled()) {
1428         TraceAlloc("Pointer in register for range %d (start at %d) "
1429                    "at safe point %d\n",
1430                    cur->id(), cur->Start().Value(), safe_point);
1431         LOperand* operand = cur->CreateAssignedOperand(zone_);
1432         ASSERT(!operand->IsStackSlot());
1433         map->RecordPointer(operand);
1434       }
1435     }
1436   }
1437 }
1438
1439
1440 void LAllocator::ProcessOsrEntry() {
1441   const ZoneList<LInstruction*>* instrs = chunk_->instructions();
1442
1443   // Linear search for the OSR entry instruction in the chunk.
1444   int index = -1;
1445   while (++index < instrs->length() &&
1446          !instrs->at(index)->IsOsrEntry()) {
1447   }
1448   ASSERT(index < instrs->length());
1449   LOsrEntry* instruction = LOsrEntry::cast(instrs->at(index));
1450
1451   LifetimePosition position = LifetimePosition::FromInstructionIndex(index);
1452   for (int i = 0; i < live_ranges()->length(); ++i) {
1453     LiveRange* range = live_ranges()->at(i);
1454     if (range != NULL) {
1455       if (range->Covers(position) &&
1456           range->HasRegisterAssigned() &&
1457           range->TopLevel()->HasAllocatedSpillOperand()) {
1458         int reg_index = range->assigned_register();
1459         LOperand* spill_operand = range->TopLevel()->GetSpillOperand();
1460         if (range->IsDouble()) {
1461           instruction->MarkSpilledDoubleRegister(reg_index, spill_operand);
1462         } else {
1463           instruction->MarkSpilledRegister(reg_index, spill_operand);
1464         }
1465       }
1466     }
1467   }
1468 }
1469
1470
1471 void LAllocator::AllocateGeneralRegisters() {
1472   HPhase phase("L_Allocate general registers", this);
1473   num_registers_ = Register::kNumAllocatableRegisters;
1474   AllocateRegisters();
1475 }
1476
1477
1478 void LAllocator::AllocateDoubleRegisters() {
1479   HPhase phase("L_Allocate double registers", this);
1480   num_registers_ = DoubleRegister::kNumAllocatableRegisters;
1481   mode_ = DOUBLE_REGISTERS;
1482   AllocateRegisters();
1483 }
1484
1485
1486 void LAllocator::AllocateRegisters() {
1487   ASSERT(unhandled_live_ranges_.is_empty());
1488
1489   for (int i = 0; i < live_ranges_.length(); ++i) {
1490     if (live_ranges_[i] != NULL) {
1491       if (RequiredRegisterKind(live_ranges_[i]->id()) == mode_) {
1492         AddToUnhandledUnsorted(live_ranges_[i]);
1493       }
1494     }
1495   }
1496   SortUnhandled();
1497   ASSERT(UnhandledIsSorted());
1498
1499   ASSERT(reusable_slots_.is_empty());
1500   ASSERT(active_live_ranges_.is_empty());
1501   ASSERT(inactive_live_ranges_.is_empty());
1502
1503   if (mode_ == DOUBLE_REGISTERS) {
1504     for (int i = 0; i < fixed_double_live_ranges_.length(); ++i) {
1505       LiveRange* current = fixed_double_live_ranges_.at(i);
1506       if (current != NULL) {
1507         AddToInactive(current);
1508       }
1509     }
1510   } else {
1511     for (int i = 0; i < fixed_live_ranges_.length(); ++i) {
1512       LiveRange* current = fixed_live_ranges_.at(i);
1513       if (current != NULL) {
1514         AddToInactive(current);
1515       }
1516     }
1517   }
1518
1519   while (!unhandled_live_ranges_.is_empty()) {
1520     ASSERT(UnhandledIsSorted());
1521     LiveRange* current = unhandled_live_ranges_.RemoveLast();
1522     ASSERT(UnhandledIsSorted());
1523     LifetimePosition position = current->Start();
1524     TraceAlloc("Processing interval %d start=%d\n",
1525                current->id(),
1526                position.Value());
1527
1528     if (current->HasAllocatedSpillOperand()) {
1529       TraceAlloc("Live range %d already has a spill operand\n", current->id());
1530       LifetimePosition next_pos = position;
1531       if (IsGapAt(next_pos.InstructionIndex())) {
1532         next_pos = next_pos.NextInstruction();
1533       }
1534       UsePosition* pos = current->NextUsePositionRegisterIsBeneficial(next_pos);
1535       // If the range already has a spill operand and it doesn't need a
1536       // register immediately, split it and spill the first part of the range.
1537       if (pos == NULL) {
1538         Spill(current);
1539         continue;
1540       } else if (pos->pos().Value() >
1541                  current->Start().NextInstruction().Value()) {
1542         // Do not spill live range eagerly if use position that can benefit from
1543         // the register is too close to the start of live range.
1544         SpillBetween(current, current->Start(), pos->pos());
1545         if (!AllocationOk()) return;
1546         ASSERT(UnhandledIsSorted());
1547         continue;
1548       }
1549     }
1550
1551     for (int i = 0; i < active_live_ranges_.length(); ++i) {
1552       LiveRange* cur_active = active_live_ranges_.at(i);
1553       if (cur_active->End().Value() <= position.Value()) {
1554         ActiveToHandled(cur_active);
1555         --i;  // The live range was removed from the list of active live ranges.
1556       } else if (!cur_active->Covers(position)) {
1557         ActiveToInactive(cur_active);
1558         --i;  // The live range was removed from the list of active live ranges.
1559       }
1560     }
1561
1562     for (int i = 0; i < inactive_live_ranges_.length(); ++i) {
1563       LiveRange* cur_inactive = inactive_live_ranges_.at(i);
1564       if (cur_inactive->End().Value() <= position.Value()) {
1565         InactiveToHandled(cur_inactive);
1566         --i;  // Live range was removed from the list of inactive live ranges.
1567       } else if (cur_inactive->Covers(position)) {
1568         InactiveToActive(cur_inactive);
1569         --i;  // Live range was removed from the list of inactive live ranges.
1570       }
1571     }
1572
1573     ASSERT(!current->HasRegisterAssigned() && !current->IsSpilled());
1574
1575     bool result = TryAllocateFreeReg(current);
1576     if (!AllocationOk()) return;
1577
1578     if (!result) AllocateBlockedReg(current);
1579     if (!AllocationOk()) return;
1580
1581     if (current->HasRegisterAssigned()) {
1582       AddToActive(current);
1583     }
1584   }
1585
1586   reusable_slots_.Rewind(0);
1587   active_live_ranges_.Rewind(0);
1588   inactive_live_ranges_.Rewind(0);
1589 }
1590
1591
1592 const char* LAllocator::RegisterName(int allocation_index) {
1593   if (mode_ == GENERAL_REGISTERS) {
1594     return Register::AllocationIndexToString(allocation_index);
1595   } else {
1596     return DoubleRegister::AllocationIndexToString(allocation_index);
1597   }
1598 }
1599
1600
1601 void LAllocator::TraceAlloc(const char* msg, ...) {
1602   if (FLAG_trace_alloc) {
1603     va_list arguments;
1604     va_start(arguments, msg);
1605     OS::VPrint(msg, arguments);
1606     va_end(arguments);
1607   }
1608 }
1609
1610
1611 bool LAllocator::HasTaggedValue(int virtual_register) const {
1612   HValue* value = graph_->LookupValue(virtual_register);
1613   if (value == NULL) return false;
1614   return value->representation().IsTagged();
1615 }
1616
1617
1618 RegisterKind LAllocator::RequiredRegisterKind(int virtual_register) const {
1619   if (virtual_register < first_artificial_register_) {
1620     HValue* value = graph_->LookupValue(virtual_register);
1621     if (value != NULL && value->representation().IsDouble()) {
1622       return DOUBLE_REGISTERS;
1623     }
1624   } else if (double_artificial_registers_.Contains(
1625       virtual_register - first_artificial_register_)) {
1626     return DOUBLE_REGISTERS;
1627   }
1628
1629   return GENERAL_REGISTERS;
1630 }
1631
1632
1633 void LAllocator::AddToActive(LiveRange* range) {
1634   TraceAlloc("Add live range %d to active\n", range->id());
1635   active_live_ranges_.Add(range);
1636 }
1637
1638
1639 void LAllocator::AddToInactive(LiveRange* range) {
1640   TraceAlloc("Add live range %d to inactive\n", range->id());
1641   inactive_live_ranges_.Add(range);
1642 }
1643
1644
1645 void LAllocator::AddToUnhandledSorted(LiveRange* range) {
1646   if (range == NULL || range->IsEmpty()) return;
1647   ASSERT(!range->HasRegisterAssigned() && !range->IsSpilled());
1648   for (int i = unhandled_live_ranges_.length() - 1; i >= 0; --i) {
1649     LiveRange* cur_range = unhandled_live_ranges_.at(i);
1650     if (range->ShouldBeAllocatedBefore(cur_range)) {
1651       TraceAlloc("Add live range %d to unhandled at %d\n", range->id(), i + 1);
1652       unhandled_live_ranges_.InsertAt(i + 1, range);
1653       ASSERT(UnhandledIsSorted());
1654       return;
1655     }
1656   }
1657   TraceAlloc("Add live range %d to unhandled at start\n", range->id());
1658   unhandled_live_ranges_.InsertAt(0, range);
1659   ASSERT(UnhandledIsSorted());
1660 }
1661
1662
1663 void LAllocator::AddToUnhandledUnsorted(LiveRange* range) {
1664   if (range == NULL || range->IsEmpty()) return;
1665   ASSERT(!range->HasRegisterAssigned() && !range->IsSpilled());
1666   TraceAlloc("Add live range %d to unhandled unsorted at end\n", range->id());
1667   unhandled_live_ranges_.Add(range);
1668 }
1669
1670
1671 static int UnhandledSortHelper(LiveRange* const* a, LiveRange* const* b) {
1672   ASSERT(!(*a)->ShouldBeAllocatedBefore(*b) ||
1673          !(*b)->ShouldBeAllocatedBefore(*a));
1674   if ((*a)->ShouldBeAllocatedBefore(*b)) return 1;
1675   if ((*b)->ShouldBeAllocatedBefore(*a)) return -1;
1676   return (*a)->id() - (*b)->id();
1677 }
1678
1679
1680 // Sort the unhandled live ranges so that the ranges to be processed first are
1681 // at the end of the array list.  This is convenient for the register allocation
1682 // algorithm because it is efficient to remove elements from the end.
1683 void LAllocator::SortUnhandled() {
1684   TraceAlloc("Sort unhandled\n");
1685   unhandled_live_ranges_.Sort(&UnhandledSortHelper);
1686 }
1687
1688
1689 bool LAllocator::UnhandledIsSorted() {
1690   int len = unhandled_live_ranges_.length();
1691   for (int i = 1; i < len; i++) {
1692     LiveRange* a = unhandled_live_ranges_.at(i - 1);
1693     LiveRange* b = unhandled_live_ranges_.at(i);
1694     if (a->Start().Value() < b->Start().Value()) return false;
1695   }
1696   return true;
1697 }
1698
1699
1700 void LAllocator::FreeSpillSlot(LiveRange* range) {
1701   // Check that we are the last range.
1702   if (range->next() != NULL) return;
1703
1704   if (!range->TopLevel()->HasAllocatedSpillOperand()) return;
1705
1706   int index = range->TopLevel()->GetSpillOperand()->index();
1707   if (index >= 0) {
1708     reusable_slots_.Add(range);
1709   }
1710 }
1711
1712
1713 LOperand* LAllocator::TryReuseSpillSlot(LiveRange* range) {
1714   if (reusable_slots_.is_empty()) return NULL;
1715   if (reusable_slots_.first()->End().Value() >
1716       range->TopLevel()->Start().Value()) {
1717     return NULL;
1718   }
1719   LOperand* result = reusable_slots_.first()->TopLevel()->GetSpillOperand();
1720   reusable_slots_.Remove(0);
1721   return result;
1722 }
1723
1724
1725 void LAllocator::ActiveToHandled(LiveRange* range) {
1726   ASSERT(active_live_ranges_.Contains(range));
1727   active_live_ranges_.RemoveElement(range);
1728   TraceAlloc("Moving live range %d from active to handled\n", range->id());
1729   FreeSpillSlot(range);
1730 }
1731
1732
1733 void LAllocator::ActiveToInactive(LiveRange* range) {
1734   ASSERT(active_live_ranges_.Contains(range));
1735   active_live_ranges_.RemoveElement(range);
1736   inactive_live_ranges_.Add(range);
1737   TraceAlloc("Moving live range %d from active to inactive\n", range->id());
1738 }
1739
1740
1741 void LAllocator::InactiveToHandled(LiveRange* range) {
1742   ASSERT(inactive_live_ranges_.Contains(range));
1743   inactive_live_ranges_.RemoveElement(range);
1744   TraceAlloc("Moving live range %d from inactive to handled\n", range->id());
1745   FreeSpillSlot(range);
1746 }
1747
1748
1749 void LAllocator::InactiveToActive(LiveRange* range) {
1750   ASSERT(inactive_live_ranges_.Contains(range));
1751   inactive_live_ranges_.RemoveElement(range);
1752   active_live_ranges_.Add(range);
1753   TraceAlloc("Moving live range %d from inactive to active\n", range->id());
1754 }
1755
1756
1757 // TryAllocateFreeReg and AllocateBlockedReg assume this
1758 // when allocating local arrays.
1759 STATIC_ASSERT(DoubleRegister::kNumAllocatableRegisters >=
1760               Register::kNumAllocatableRegisters);
1761
1762
1763 bool LAllocator::TryAllocateFreeReg(LiveRange* current) {
1764   LifetimePosition free_until_pos[DoubleRegister::kNumAllocatableRegisters];
1765
1766   for (int i = 0; i < DoubleRegister::kNumAllocatableRegisters; i++) {
1767     free_until_pos[i] = LifetimePosition::MaxPosition();
1768   }
1769
1770   for (int i = 0; i < active_live_ranges_.length(); ++i) {
1771     LiveRange* cur_active = active_live_ranges_.at(i);
1772     free_until_pos[cur_active->assigned_register()] =
1773         LifetimePosition::FromInstructionIndex(0);
1774   }
1775
1776   for (int i = 0; i < inactive_live_ranges_.length(); ++i) {
1777     LiveRange* cur_inactive = inactive_live_ranges_.at(i);
1778     ASSERT(cur_inactive->End().Value() > current->Start().Value());
1779     LifetimePosition next_intersection =
1780         cur_inactive->FirstIntersection(current);
1781     if (!next_intersection.IsValid()) continue;
1782     int cur_reg = cur_inactive->assigned_register();
1783     free_until_pos[cur_reg] = Min(free_until_pos[cur_reg], next_intersection);
1784   }
1785
1786   UsePosition* hinted_use = current->FirstPosWithHint();
1787   if (hinted_use != NULL) {
1788     LOperand* hint = hinted_use->hint();
1789     if (hint->IsRegister() || hint->IsDoubleRegister()) {
1790       int register_index = hint->index();
1791       TraceAlloc(
1792           "Found reg hint %s (free until [%d) for live range %d (end %d[).\n",
1793           RegisterName(register_index),
1794           free_until_pos[register_index].Value(),
1795           current->id(),
1796           current->End().Value());
1797
1798       // The desired register is free until the end of the current live range.
1799       if (free_until_pos[register_index].Value() >= current->End().Value()) {
1800         TraceAlloc("Assigning preferred reg %s to live range %d\n",
1801                    RegisterName(register_index),
1802                    current->id());
1803         current->set_assigned_register(register_index, mode_, zone_);
1804         return true;
1805       }
1806     }
1807   }
1808
1809   // Find the register which stays free for the longest time.
1810   int reg = 0;
1811   for (int i = 1; i < RegisterCount(); ++i) {
1812     if (free_until_pos[i].Value() > free_until_pos[reg].Value()) {
1813       reg = i;
1814     }
1815   }
1816
1817   LifetimePosition pos = free_until_pos[reg];
1818
1819   if (pos.Value() <= current->Start().Value()) {
1820     // All registers are blocked.
1821     return false;
1822   }
1823
1824   if (pos.Value() < current->End().Value()) {
1825     // Register reg is available at the range start but becomes blocked before
1826     // the range end. Split current at position where it becomes blocked.
1827     LiveRange* tail = SplitRangeAt(current, pos);
1828     if (!AllocationOk()) return false;
1829     AddToUnhandledSorted(tail);
1830   }
1831
1832
1833   // Register reg is available at the range start and is free until
1834   // the range end.
1835   ASSERT(pos.Value() >= current->End().Value());
1836   TraceAlloc("Assigning free reg %s to live range %d\n",
1837              RegisterName(reg),
1838              current->id());
1839   current->set_assigned_register(reg, mode_, zone_);
1840
1841   return true;
1842 }
1843
1844
1845 void LAllocator::AllocateBlockedReg(LiveRange* current) {
1846   UsePosition* register_use = current->NextRegisterPosition(current->Start());
1847   if (register_use == NULL) {
1848     // There is no use in the current live range that requires a register.
1849     // We can just spill it.
1850     Spill(current);
1851     return;
1852   }
1853
1854
1855   LifetimePosition use_pos[DoubleRegister::kNumAllocatableRegisters];
1856   LifetimePosition block_pos[DoubleRegister::kNumAllocatableRegisters];
1857
1858   for (int i = 0; i < DoubleRegister::kNumAllocatableRegisters; i++) {
1859     use_pos[i] = block_pos[i] = LifetimePosition::MaxPosition();
1860   }
1861
1862   for (int i = 0; i < active_live_ranges_.length(); ++i) {
1863     LiveRange* range = active_live_ranges_[i];
1864     int cur_reg = range->assigned_register();
1865     if (range->IsFixed() || !range->CanBeSpilled(current->Start())) {
1866       block_pos[cur_reg] = use_pos[cur_reg] =
1867           LifetimePosition::FromInstructionIndex(0);
1868     } else {
1869       UsePosition* next_use = range->NextUsePositionRegisterIsBeneficial(
1870           current->Start());
1871       if (next_use == NULL) {
1872         use_pos[cur_reg] = range->End();
1873       } else {
1874         use_pos[cur_reg] = next_use->pos();
1875       }
1876     }
1877   }
1878
1879   for (int i = 0; i < inactive_live_ranges_.length(); ++i) {
1880     LiveRange* range = inactive_live_ranges_.at(i);
1881     ASSERT(range->End().Value() > current->Start().Value());
1882     LifetimePosition next_intersection = range->FirstIntersection(current);
1883     if (!next_intersection.IsValid()) continue;
1884     int cur_reg = range->assigned_register();
1885     if (range->IsFixed()) {
1886       block_pos[cur_reg] = Min(block_pos[cur_reg], next_intersection);
1887       use_pos[cur_reg] = Min(block_pos[cur_reg], use_pos[cur_reg]);
1888     } else {
1889       use_pos[cur_reg] = Min(use_pos[cur_reg], next_intersection);
1890     }
1891   }
1892
1893   int reg = 0;
1894   for (int i = 1; i < RegisterCount(); ++i) {
1895     if (use_pos[i].Value() > use_pos[reg].Value()) {
1896       reg = i;
1897     }
1898   }
1899
1900   LifetimePosition pos = use_pos[reg];
1901
1902   if (pos.Value() < register_use->pos().Value()) {
1903     // All registers are blocked before the first use that requires a register.
1904     // Spill starting part of live range up to that use.
1905     //
1906     // Corner case: the first use position is equal to the start of the range.
1907     // In this case we have nothing to spill and SpillBetween will just return
1908     // this range to the list of unhandled ones. This will lead to the infinite
1909     // loop.
1910     ASSERT(current->Start().Value() < register_use->pos().Value());
1911     SpillBetween(current, current->Start(), register_use->pos());
1912     return;
1913   }
1914
1915   if (block_pos[reg].Value() < current->End().Value()) {
1916     // Register becomes blocked before the current range end. Split before that
1917     // position.
1918     LiveRange* tail = SplitBetween(current,
1919                                    current->Start(),
1920                                    block_pos[reg].InstructionStart());
1921     AddToUnhandledSorted(tail);
1922   }
1923
1924   // Register reg is not blocked for the whole range.
1925   ASSERT(block_pos[reg].Value() >= current->End().Value());
1926   TraceAlloc("Assigning blocked reg %s to live range %d\n",
1927              RegisterName(reg),
1928              current->id());
1929   current->set_assigned_register(reg, mode_, zone_);
1930
1931   // This register was not free. Thus we need to find and spill
1932   // parts of active and inactive live regions that use the same register
1933   // at the same lifetime positions as current.
1934   SplitAndSpillIntersecting(current);
1935 }
1936
1937
1938 void LAllocator::SplitAndSpillIntersecting(LiveRange* current) {
1939   ASSERT(current->HasRegisterAssigned());
1940   int reg = current->assigned_register();
1941   LifetimePosition split_pos = current->Start();
1942   for (int i = 0; i < active_live_ranges_.length(); ++i) {
1943     LiveRange* range = active_live_ranges_[i];
1944     if (range->assigned_register() == reg) {
1945       UsePosition* next_pos = range->NextRegisterPosition(current->Start());
1946       if (next_pos == NULL) {
1947         SpillAfter(range, split_pos);
1948       } else {
1949         SpillBetween(range, split_pos, next_pos->pos());
1950       }
1951       ActiveToHandled(range);
1952       --i;
1953     }
1954   }
1955
1956   for (int i = 0; i < inactive_live_ranges_.length(); ++i) {
1957     LiveRange* range = inactive_live_ranges_[i];
1958     ASSERT(range->End().Value() > current->Start().Value());
1959     if (range->assigned_register() == reg && !range->IsFixed()) {
1960       LifetimePosition next_intersection = range->FirstIntersection(current);
1961       if (next_intersection.IsValid()) {
1962         UsePosition* next_pos = range->NextRegisterPosition(current->Start());
1963         if (next_pos == NULL) {
1964           SpillAfter(range, split_pos);
1965         } else {
1966           next_intersection = Min(next_intersection, next_pos->pos());
1967           SpillBetween(range, split_pos, next_intersection);
1968         }
1969         InactiveToHandled(range);
1970         --i;
1971       }
1972     }
1973   }
1974 }
1975
1976
1977 bool LAllocator::IsBlockBoundary(LifetimePosition pos) {
1978   return pos.IsInstructionStart() &&
1979       InstructionAt(pos.InstructionIndex())->IsLabel();
1980 }
1981
1982
1983 LiveRange* LAllocator::SplitRangeAt(LiveRange* range, LifetimePosition pos) {
1984   ASSERT(!range->IsFixed());
1985   TraceAlloc("Splitting live range %d at %d\n", range->id(), pos.Value());
1986
1987   if (pos.Value() <= range->Start().Value()) return range;
1988
1989   // We can't properly connect liveranges if split occured at the end
1990   // of control instruction.
1991   ASSERT(pos.IsInstructionStart() ||
1992          !chunk_->instructions()->at(pos.InstructionIndex())->IsControl());
1993
1994   LiveRange* result = LiveRangeFor(GetVirtualRegister());
1995   if (!AllocationOk()) return NULL;
1996   range->SplitAt(pos, result, zone_);
1997   return result;
1998 }
1999
2000
2001 LiveRange* LAllocator::SplitBetween(LiveRange* range,
2002                                     LifetimePosition start,
2003                                     LifetimePosition end) {
2004   ASSERT(!range->IsFixed());
2005   TraceAlloc("Splitting live range %d in position between [%d, %d]\n",
2006              range->id(),
2007              start.Value(),
2008              end.Value());
2009
2010   LifetimePosition split_pos = FindOptimalSplitPos(start, end);
2011   ASSERT(split_pos.Value() >= start.Value());
2012   return SplitRangeAt(range, split_pos);
2013 }
2014
2015
2016 LifetimePosition LAllocator::FindOptimalSplitPos(LifetimePosition start,
2017                                                  LifetimePosition end) {
2018   int start_instr = start.InstructionIndex();
2019   int end_instr = end.InstructionIndex();
2020   ASSERT(start_instr <= end_instr);
2021
2022   // We have no choice
2023   if (start_instr == end_instr) return end;
2024
2025   HBasicBlock* start_block = GetBlock(start);
2026   HBasicBlock* end_block = GetBlock(end);
2027
2028   if (end_block == start_block) {
2029     // The interval is split in the same basic block. Split at the latest
2030     // possible position.
2031     return end;
2032   }
2033
2034   HBasicBlock* block = end_block;
2035   // Find header of outermost loop.
2036   while (block->parent_loop_header() != NULL &&
2037       block->parent_loop_header()->block_id() > start_block->block_id()) {
2038     block = block->parent_loop_header();
2039   }
2040
2041   // We did not find any suitable outer loop. Split at the latest possible
2042   // position unless end_block is a loop header itself.
2043   if (block == end_block && !end_block->IsLoopHeader()) return end;
2044
2045   return LifetimePosition::FromInstructionIndex(
2046       block->first_instruction_index());
2047 }
2048
2049
2050 void LAllocator::SpillAfter(LiveRange* range, LifetimePosition pos) {
2051   LiveRange* second_part = SplitRangeAt(range, pos);
2052   if (!AllocationOk()) return;
2053   Spill(second_part);
2054 }
2055
2056
2057 void LAllocator::SpillBetween(LiveRange* range,
2058                               LifetimePosition start,
2059                               LifetimePosition end) {
2060   ASSERT(start.Value() < end.Value());
2061   LiveRange* second_part = SplitRangeAt(range, start);
2062   if (!AllocationOk()) return;
2063
2064   if (second_part->Start().Value() < end.Value()) {
2065     // The split result intersects with [start, end[.
2066     // Split it at position between ]start+1, end[, spill the middle part
2067     // and put the rest to unhandled.
2068     LiveRange* third_part = SplitBetween(
2069         second_part,
2070         second_part->Start().InstructionEnd(),
2071         end.PrevInstruction().InstructionEnd());
2072
2073     ASSERT(third_part != second_part);
2074
2075     Spill(second_part);
2076     AddToUnhandledSorted(third_part);
2077   } else {
2078     // The split result does not intersect with [start, end[.
2079     // Nothing to spill. Just put it to unhandled as whole.
2080     AddToUnhandledSorted(second_part);
2081   }
2082 }
2083
2084
2085 void LAllocator::Spill(LiveRange* range) {
2086   ASSERT(!range->IsSpilled());
2087   TraceAlloc("Spilling live range %d\n", range->id());
2088   LiveRange* first = range->TopLevel();
2089
2090   if (!first->HasAllocatedSpillOperand()) {
2091     LOperand* op = TryReuseSpillSlot(range);
2092     if (op == NULL) op = chunk_->GetNextSpillSlot(mode_ == DOUBLE_REGISTERS);
2093     first->SetSpillOperand(op);
2094   }
2095   range->MakeSpilled(zone_);
2096 }
2097
2098
2099 int LAllocator::RegisterCount() const {
2100   return num_registers_;
2101 }
2102
2103
2104 #ifdef DEBUG
2105
2106
2107 void LAllocator::Verify() const {
2108   for (int i = 0; i < live_ranges()->length(); ++i) {
2109     LiveRange* current = live_ranges()->at(i);
2110     if (current != NULL) current->Verify();
2111   }
2112 }
2113
2114
2115 #endif
2116
2117
2118 } }  // namespace v8::internal