Honour setHasCalls() set from isel.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / PrologEpilogInserter.cpp
index 396254fb1535e77899983c8618c47da777d12170..e94247f3714cd0c817bb8de75d807e047c9e2384 100644 (file)
 // This pass must be run after register allocation.  After this pass is
 // executed, it is illegal to construct MO_FrameIndex operands.
 //
-// This pass implements a shrink wrapping variant of prolog/epilog insertion:
-// - Places callee saved register (CSR) spills and restores in the CFG to
-//   tightly surround uses so that execution paths that do not use CSRs do not
-//   pay the spill/restore penalty.
-//
-// - Avoiding placment of spills/restores in loops: if a CSR is used inside a
-//   loop(nest), the spills are placed in the loop preheader, and restores are
-//   placed in the loop exit nodes (the successors of the loop _exiting_ nodes).
-//
-// - Covering paths without CSR uses: e.g. if a restore is placed in a join
-//   block, a matching spill is added to the end of all immediate predecessor
-//   blocks that are not reached by a spill. Similarly for saves placed in
-//   branch blocks.
-//
-// Shrink wrapping uses an analysis similar to the one in GVNPRE to determine
-// which basic blocks require callee-saved register save/restore code.
-//
-// This pass uses MachineDominators and MachineLoopInfo. Loop information
-// is used to prevent shrink wrapping of callee-saved register save/restore
-// code into loops.
+// This pass provides an optional shrink wrapping variant of prolog/epilog
+// insertion, enabled via --shrink-wrap. See ShrinkWrapping.cpp.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "shrink-wrap"
-
-#include "llvm/CodeGen/Passes.h"
+#include "PrologEpilogInserter.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
-#include "llvm/ADT/SparseBitVector.h"
-#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
-#include "llvm/ADT/PostOrderIterator.h"
-#include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Compiler.h"
-#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/ADT/IndexedMap.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
-#include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include <climits>
-#include <sstream>
 
 using namespace llvm;
 
-STATISTIC(numSRReduced, "Number of CSR spills+restores reduced.");
-
-// Shrink Wrapping:
-static cl::opt<bool>
-ShrinkWrapping("shrink-wrap",
-               cl::desc("Shrink wrap callee-saved register spills/restores"));
-
-// Shrink wrap only the specified function, a debugging aid.
-static cl::opt<std::string>
-ShrinkWrapFunc("shrink-wrap-func", cl::Hidden,
-               cl::desc("Shrink wrap the specified function"),
-               cl::value_desc("funcname"),
-               cl::init(""));
-
-// Debugging level for shrink wrapping.
-enum ShrinkWrapDebugLevel {
-  None, BasicInfo, Iterations, Details
-};
-
-static cl::opt<enum ShrinkWrapDebugLevel>
-ShrinkWrapDebugging("shrink-wrap-dbg", cl::Hidden,
-  cl::desc("Print shrink wrapping debugging information"),
-  cl::values(
-    clEnumVal(None      , "disable debug output"),
-    clEnumVal(BasicInfo , "print basic DF sets"),
-    clEnumVal(Iterations, "print SR sets for each iteration"),
-    clEnumVal(Details   , "print all DF sets"),
-    clEnumValEnd));
-
-
-namespace {
-  struct VISIBILITY_HIDDEN PEI : public MachineFunctionPass {
-    static char ID;
-    PEI() : MachineFunctionPass(&ID) {}
-
-    const char *getPassName() const {
-      return "Prolog/Epilog Insertion & Frame Finalization";
-    }
-
-    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-      AU.setPreservesCFG();
-      if (ShrinkWrapping || ShrinkWrapFunc != "") {
-        AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
-        AU.addRequired<MachineDominatorTree>();
-      }
-      AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
-      AU.addPreserved<MachineDominatorTree>();
-      MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
-    }
-
-    /// runOnMachineFunction - Insert prolog/epilog code and replace abstract
-    /// frame indexes with appropriate references.
-    ///
-    bool runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) {
-      const TargetRegisterInfo *TRI = Fn.getTarget().getRegisterInfo();
-      RS = TRI->requiresRegisterScavenging(Fn) ? new RegScavenger() : NULL;
-
-      DEBUG(MF = &Fn);
-
-      // Get MachineModuleInfo so that we can track the construction of the
-      // frame.
-      if (MachineModuleInfo *MMI = getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>())
-        Fn.getFrameInfo()->setMachineModuleInfo(MMI);
-
-      // Allow the target machine to make some adjustments to the function
-      // e.g. UsedPhysRegs before calculateCalleeSavedRegisters.
-      TRI->processFunctionBeforeCalleeSavedScan(Fn, RS);
-
-      // Scan the function for modified callee saved registers and insert spill
-      // code for any callee saved registers that are modified.  Also calculate
-      // the MaxCallFrameSize and HasCalls variables for the function's frame
-      // information and eliminates call frame pseudo instructions.
-      calculateCalleeSavedRegisters(Fn);
-
-      // Determine placement of CSR spill/restore code:
-      //  - with shrink wrapping, place spills and restores to tightly
-      //    enclose regions in the Machine CFG of the function where
-      //    they are used. Without shrink wrapping
-      //  - default (no shrink wrapping), place all spills in the
-      //    entry block, all restores in return blocks.
-      placeCSRSpillsAndRestores(Fn);
-
-      // Add the code to save and restore the callee saved registers
-      insertCSRSpillsAndRestores(Fn);
-
-      // Allow the target machine to make final modifications to the function
-      // before the frame layout is finalized.
-      TRI->processFunctionBeforeFrameFinalized(Fn);
-
-      // Calculate actual frame offsets for all abstract stack objects...
-      calculateFrameObjectOffsets(Fn);
-
-      // Add prolog and epilog code to the function.  This function is required
-      // to align the stack frame as necessary for any stack variables or
-      // called functions.  Because of this, calculateCalleeSavedRegisters
-      // must be called before this function in order to set the HasCalls
-      // and MaxCallFrameSize variables.
-      insertPrologEpilogCode(Fn);
-
-      // Replace all MO_FrameIndex operands with physical register references
-      // and actual offsets.
-      //
-      replaceFrameIndices(Fn);
-
-      delete RS;
-      clearAllSets();
-      return true;
-    }
-
-  private:
-    RegScavenger *RS;
-
-    // MinCSFrameIndex, MaxCSFrameIndex - Keeps the range of callee saved
-    // stack frame indexes.
-    unsigned MinCSFrameIndex, MaxCSFrameIndex;
-
-    // Analysis info for spill/restore placement.
-    // "CSR": "callee saved register".
-
-    // CSRegSet contains indices into the Callee Saved Register Info
-    // vector built by calculateCalleeSavedRegisters() and accessed
-    // via MF.getFrameInfo()->getCalleeSavedInfo().
-    typedef SparseBitVector<> CSRegSet;
-
-    // CSRegBlockMap maps MachineBasicBlocks to sets of callee
-    // saved register indices.
-    typedef DenseMap<MachineBasicBlock*, CSRegSet> CSRegBlockMap;
-
-    // Set and maps for computing CSR spill/restore placement:
-    //  used in function (UsedCSRegs)
-    //  used in a basic block (CSRUsed)
-    //  anticipatable in a basic block (Antic{In,Out})
-    //  available in a basic block (Avail{In,Out})
-    //  to be spilled at the entry to a basic block (CSRSave)
-    //  to be restored at the end of a basic block (CSRRestore)
-    CSRegSet UsedCSRegs;
-    CSRegBlockMap CSRUsed;
-    CSRegBlockMap AnticIn, AnticOut;
-    CSRegBlockMap AvailIn, AvailOut;
-    CSRegBlockMap CSRSave;
-    CSRegBlockMap CSRRestore;
-
-    // Entry and return blocks of the current function.
-    MachineBasicBlock* EntryBlock;
-    SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> ReturnBlocks;
-
-    // Map of MBBs to top level MachineLoops.
-    DenseMap<MachineBasicBlock*, MachineLoop*> TLLoops;
-
-    // Flag to control shrink wrapping per-function:
-    // may choose to skip shrink wrapping for certain
-    // functions.
-    bool ShrinkWrapThisFunction;
-
-#ifndef NDEBUG
-    // Machine function handle.
-    MachineFunction* MF;
-
-    // Flag indicating that the current function
-    // has at least one "short" path in the machine
-    // CFG from the entry block to an exit block.
-    bool HasFastExitPath;
-#endif
-
-    bool calculateSets(MachineFunction &Fn);
-    bool calcAnticInOut(MachineBasicBlock* MBB);
-    bool calcAvailInOut(MachineBasicBlock* MBB);
-    void calculateAnticAvail(MachineFunction &Fn);
-    bool addUsesForMEMERegion(MachineBasicBlock* MBB,
-                              SmallVector<MachineBasicBlock*, 4>& blks);
-    bool addUsesForTopLevelLoops(SmallVector<MachineBasicBlock*, 4>& blks);
-    bool calcSpillPlacements(MachineBasicBlock* MBB,
-                             SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> &blks,
-                             CSRegBlockMap &prevSpills);
-    bool calcRestorePlacements(MachineBasicBlock* MBB,
-                               SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> &blks,
-                               CSRegBlockMap &prevRestores);
-    void placeSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn);
-    void placeCSRSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn);
-    void calculateCalleeSavedRegisters(MachineFunction &Fn);
-    void insertCSRSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn);
-    void calculateFrameObjectOffsets(MachineFunction &Fn);
-    void replaceFrameIndices(MachineFunction &Fn);
-    void insertPrologEpilogCode(MachineFunction &Fn);
-
-    // Initialize DFA sets, called before iterations.
-    void clearAnticAvailSets();
-    // Clear all sets constructed by shrink wrapping.
-    void clearAllSets();
-
-    // Initialize all shrink wrapping data.
-    void initShrinkWrappingInfo();
-
-    // Convienences for dealing with machine loops.
-    MachineBasicBlock* getTopLevelLoopPreheader(MachineLoop* LP) {
-      assert(LP && "Machine loop is NULL.");
-      MachineBasicBlock* PHDR = LP->getLoopPreheader();
-      MachineLoop* PLP = LP->getParentLoop();
-      while (PLP) {
-        PHDR = PLP->getLoopPreheader();
-        PLP = PLP->getParentLoop();
-      }
-      return PHDR;
-    }
-
-    MachineLoop* getTopLevelLoopParent(MachineLoop *LP) {
-      if (LP == 0)
-        return 0;
-      MachineLoop* PLP = LP->getParentLoop();
-      while (PLP) {
-        LP = PLP;
-        PLP = PLP->getParentLoop();
-      }
-      return LP;
-    }
-
-    // Propgate CSRs used in MBB to all MBBs of loop LP.
-    void propagateUsesAroundLoop(MachineBasicBlock* MBB, MachineLoop* LP);
-
-    // Convenience for recognizing return blocks.
-    bool isReturnBlock(MachineBasicBlock* MBB) {
-      return (MBB && !MBB->empty() && MBB->back().getDesc().isReturn());
-    }
-
-#ifndef NDEBUG
-    // Debugging methods.
-
-    // Mark this function as having fast exit paths.
-    void findFastExitPath();
-
-    // Verify placement of spills/restores.
-    void verifySpillRestorePlacement();
-
-    std::string getBasicBlockName(const MachineBasicBlock* MBB);
-    std::string stringifyCSRegSet(const CSRegSet& s);
-    void dumpSet(const CSRegSet& s);
-    void dumpUsed(MachineBasicBlock* MBB);
-    void dumpAllUsed();
-    void dumpSets(MachineBasicBlock* MBB);
-    void dumpSets1(MachineBasicBlock* MBB);
-    void dumpAllSets();
-    void dumpSRSets();
-#endif
-
-  };
-  char PEI::ID = 0;
-}
-
-// Initialize shrink wrapping DFA sets, called before iterations.
-void PEI::clearAnticAvailSets() {
-  AnticIn.clear();
-  AnticOut.clear();
-  AvailIn.clear();
-  AvailOut.clear();
-}
-
-// Clear all sets constructed by shrink wrapping.
-void PEI::clearAllSets() {
-  ReturnBlocks.clear();
-  clearAnticAvailSets();
-  UsedCSRegs.clear();
-  CSRUsed.clear();
-  TLLoops.clear();
-  CSRSave.clear();
-  CSRRestore.clear();
-}
-
-// Initialize all shrink wrapping data.
-void PEI::initShrinkWrappingInfo() {
-  clearAllSets();
-  EntryBlock = 0;
-#ifndef NDEBUG
-  HasFastExitPath = false;
-#endif
-  ShrinkWrapThisFunction = ShrinkWrapping;
-  // DEBUG: enable or disable shrink wrapping for the current function
-  // via --shrink-wrap-func=<funcname>.
-#ifndef NDEBUG
-  if (ShrinkWrapFunc != "") {
-    std::string MFName = MF->getFunction()->getName();
-    ShrinkWrapThisFunction = (MFName == ShrinkWrapFunc);
-  }
-#endif
-}
+char PEI::ID = 0;
 
+static RegisterPass<PEI>
+X("prologepilog", "Prologue/Epilogue Insertion");
 
 /// createPrologEpilogCodeInserter - This function returns a pass that inserts
 /// prolog and epilog code, and eliminates abstract frame references.
 ///
 FunctionPass *llvm::createPrologEpilogCodeInserter() { return new PEI(); }
 
-/// placeCSRSpillsAndRestores - determine which MBBs of the function
-/// need save, restore code for callee-saved registers by doing a DF analysis
-/// similar to the one used in code motion (GVNPRE). This produces maps of MBBs
-/// to sets of registers (CSRs) for saves and restores. MachineLoopInfo
-/// is used to ensure that CSR save/restore code is not placed inside loops.
-/// This function computes the maps of MBBs -> CSRs to spill and restore
-/// in CSRSave, CSRRestore.
-///
-/// If shrink wrapping is not being performed, place all spills in
-/// the entry block, all restores in return blocks. In this case,
-/// CSRSave has a single mapping, CSRRestore has mappings for each
-/// return block.
-///
-void PEI::placeCSRSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn) {
-
-  initShrinkWrappingInfo();
-
-  DEBUG(if (ShrinkWrapThisFunction) {
-      DOUT << "Place CSR spills/restores for "
-           << MF->getFunction()->getName() << "\n";
-    });
-
-  if (calculateSets(Fn))
-    placeSpillsAndRestores(Fn);
-}
-
-/// calcAnticInOut - calculate the anticipated in/out reg sets
-/// for the given MBB by looking forward in the MCFG at MBB's
-/// successors.
-///
-bool PEI::calcAnticInOut(MachineBasicBlock* MBB) {
-  bool changed = false;
-
-  // AnticOut[MBB] = INTERSECT(AnticIn[S] for S in SUCCESSORS(MBB))
-  SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> successors;
-  for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
-         SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
-    MachineBasicBlock* SUCC = *SI;
-    if (SUCC != MBB)
-      successors.push_back(SUCC);
-  }
-
-  unsigned i = 0, e = successors.size();
-  if (i != e) {
-    CSRegSet prevAnticOut = AnticOut[MBB];
-    MachineBasicBlock* SUCC = successors[i];
-
-    AnticOut[MBB] = AnticIn[SUCC];
-    for (++i; i != e; ++i) {
-      SUCC = successors[i];
-      AnticOut[MBB] &= AnticIn[SUCC];
-    }
-    if (prevAnticOut != AnticOut[MBB])
-      changed = true;
-  }
-
-  // AnticIn[MBB] = UNION(CSRUsed[MBB], AnticOut[MBB]);
-  CSRegSet prevAnticIn = AnticIn[MBB];
-  AnticIn[MBB] = CSRUsed[MBB] | AnticOut[MBB];
-  if (prevAnticIn |= AnticIn[MBB])
-    changed = true;
-  return changed;
-}
-
-/// calcAvailInOut - calculate the available in/out reg sets
-/// for the given MBB by looking backward in the MCFG at MBB's
-/// predecessors.
-///
-bool PEI::calcAvailInOut(MachineBasicBlock* MBB) {
-  bool changed = false;
-
-  // AvailIn[MBB] = INTERSECT(AvailOut[P] for P in PREDECESSORS(MBB))
-  SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> predecessors;
-  for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
-         PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
-    MachineBasicBlock* PRED = *PI;
-    if (PRED != MBB)
-      predecessors.push_back(PRED);
-  }
-
-  unsigned i = 0, e = predecessors.size();
-  if (i != e) {
-    CSRegSet prevAvailIn = AvailIn[MBB];
-    MachineBasicBlock* PRED = predecessors[i];
-
-    AvailIn[MBB] = AvailOut[PRED];
-    for (++i; i != e; ++i) {
-      PRED = predecessors[i];
-      AvailIn[MBB] &= AvailOut[PRED];
-    }
-    if (prevAvailIn != AvailIn[MBB])
-      changed = true;
-  }
-
-  // AvailOut[MBB] = UNION(CSRUsed[MBB], AvailIn[MBB]);
-  CSRegSet prevAvailOut = AvailOut[MBB];
-  AvailOut[MBB] = CSRUsed[MBB] | AvailIn[MBB];
-  if (prevAvailOut |= AvailOut[MBB])
-    changed = true;
-  return changed;
-}
-
-/// calculateAnticAvail - build the sets anticipated and available
-/// registers in the MCFG of the current function iteratively,
-/// doing a combined forward and backward analysis.
-///
-void PEI::calculateAnticAvail(MachineFunction &Fn) {
-  // Initialize data flow sets.
-  clearAnticAvailSets();
-
-  // Calulate Antic{In,Out} and Avail{In,Out} iteratively on the MCFG.
-  bool changed = true;
-  unsigned iterations = 0;
-  while (changed) {
-    changed = false;
-    ++iterations;
-    for (MachineFunction::iterator MBBI = Fn.begin(), MBBE = Fn.end();
-         MBBI != MBBE; ++MBBI) {
-      MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
-
-      // Calculate anticipated in, out regs at MBB from
-      // anticipated at successors of MBB.
-      changed |= calcAnticInOut(MBB);
-
-      // Calculate available in, out regs at MBB from
-      // available at predecessors of MBB.
-      changed |= calcAvailInOut(MBB);
-    }
-  }
-
-  DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Details) {
-      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
-      DOUT << " Antic/Avail Sets:\n";
-      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
-      DOUT << "iterations = " << iterations << "\n";
-      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
-      DOUT << "MBB | USED | ANTIC_IN | ANTIC_OUT | AVAIL_IN | AVAIL_OUT\n";
-      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
-      for (MachineFunction::iterator MBBI = Fn.begin(), MBBE = Fn.end();
-           MBBI != MBBE; ++MBBI) {
-        MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
-        dumpSets(MBB);
-      }
-      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
-    });
-}
-
-/// propagateUsesAroundLoop - copy used register info from MBB to all blocks
-/// of the loop given by LP and its parent loops. This prevents spills/restores
-/// from being placed in the bodies of loops.
-///
-void PEI::propagateUsesAroundLoop(MachineBasicBlock* MBB, MachineLoop* LP) {
-  if (! MBB || !LP)
-    return;
-
-  std::vector<MachineBasicBlock*> loopBlocks = LP->getBlocks();
-  for (unsigned i = 0, e = loopBlocks.size(); i != e; ++i) {
-    MachineBasicBlock* LBB = loopBlocks[i];
-    if (LBB == MBB)
-      continue;
-    if (CSRUsed[LBB].contains(CSRUsed[MBB]))
-      continue;
-    CSRUsed[LBB] |= CSRUsed[MBB];
-  }
-}
-
-/// calculateSets - collect the CSRs used in this function, compute
-/// the DF sets that describe the initial minimal regions in the
-/// Machine CFG around which CSR spills and restores must be placed.
+/// runOnMachineFunction - Insert prolog/epilog code and replace abstract
+/// frame indexes with appropriate references.
 ///
-/// Additionally, this function decides if shrink wrapping should
-/// be disabled for the current function, checking the following:
-///  1. the current function has more than 500 MBBs: heuristic limit
-///     on function size to reduce compile time impact of the current
-///     iterative algorithm.
-///  2. all CSRs are used in the entry block.
-///  3. all CSRs are used in all immediate successors of the entry block.
-///  4. all CSRs are used in a subset of blocks, each of which dominates
-///     all return blocks. These blocks, taken as a subgraph of the MCFG,
-///     are equivalent to the entry block since all execution paths pass
-///     through them.
-///
-bool PEI::calculateSets(MachineFunction &Fn) {
-  // Sets used to compute spill, restore placement sets.
-  const std::vector<CalleeSavedInfo> CSI =
-    Fn.getFrameInfo()->getCalleeSavedInfo();
-
-  // If no CSRs used, we are done.
-  if (CSI.empty()) {
-    DEBUG(if (ShrinkWrapThisFunction)
-            DOUT << "DISABLED: " << Fn.getFunction()->getName()
-                 << ": uses no callee-saved registers\n");
-    return false;
-  }
-
-  // Save refs to entry and return blocks.
-  EntryBlock = Fn.begin();
-  for (MachineFunction::iterator MBB = Fn.begin(), E = Fn.end();
-       MBB != E; ++MBB)
-    if (isReturnBlock(MBB))
-      ReturnBlocks.push_back(MBB);
-
-  // Determine if this function has fast exit paths.
-  DEBUG(if (ShrinkWrapThisFunction)
-          findFastExitPath());
-
-  // Limit shrink wrapping via the current iterative bit vector
-  // implementation to functions with <= 500 MBBs.
-  if (Fn.size() > 500) {
-    DEBUG(if (ShrinkWrapThisFunction)
-            DOUT << "DISABLED: " << Fn.getFunction()->getName()
-                 << ": too large (" << Fn.size() << " MBBs)\n");
-    ShrinkWrapThisFunction = false;
-  }
-
-  // Return now if not shrink wrapping.
-  if (! ShrinkWrapThisFunction)
-    return false;
-
-  // Collect set of used CSRs.
-  for (unsigned inx = 0, e = CSI.size(); inx != e; ++inx) {
-    UsedCSRegs.set(inx);
-  }
-
-  // Walk instructions in all MBBs, create CSRUsed[] sets, choose
-  // whether or not to shrink wrap this function.
-  MachineLoopInfo &LI = getAnalysis<MachineLoopInfo>();
-  MachineDominatorTree &DT = getAnalysis<MachineDominatorTree>();
+bool PEI::runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) {
+  const Function* F = Fn.getFunction();
   const TargetRegisterInfo *TRI = Fn.getTarget().getRegisterInfo();
+  RS = TRI->requiresRegisterScavenging(Fn) ? new RegScavenger() : NULL;
+  FrameIndexVirtualScavenging = TRI->requiresFrameIndexScavenging(Fn);
+
+  // Get MachineModuleInfo so that we can track the construction of the
+  // frame.
+  if (MachineModuleInfo *MMI = getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>())
+    Fn.getFrameInfo()->setMachineModuleInfo(MMI);
+
+  // Calculate the MaxCallFrameSize and HasCalls variables for the function's
+  // frame information. Also eliminates call frame pseudo instructions.
+  calculateCallsInformation(Fn);
+
+  // Allow the target machine to make some adjustments to the function
+  // e.g. UsedPhysRegs before calculateCalleeSavedRegisters.
+  TRI->processFunctionBeforeCalleeSavedScan(Fn, RS);
+
+  // Scan the function for modified callee saved registers and insert spill code
+  // for any callee saved registers that are modified.
+  calculateCalleeSavedRegisters(Fn);
+
+  // Determine placement of CSR spill/restore code:
+  //  - with shrink wrapping, place spills and restores to tightly
+  //    enclose regions in the Machine CFG of the function where
+  //    they are used. Without shrink wrapping
+  //  - default (no shrink wrapping), place all spills in the
+  //    entry block, all restores in return blocks.
+  placeCSRSpillsAndRestores(Fn);
+
+  // Add the code to save and restore the callee saved registers
+  if (!F->hasFnAttr(Attribute::Naked))
+    insertCSRSpillsAndRestores(Fn);
+
+  // Allow the target machine to make final modifications to the function
+  // before the frame layout is finalized.
+  TRI->processFunctionBeforeFrameFinalized(Fn);
+
+  // Calculate actual frame offsets for all abstract stack objects...
+  calculateFrameObjectOffsets(Fn);
+
+  // Add prolog and epilog code to the function.  This function is required
+  // to align the stack frame as necessary for any stack variables or
+  // called functions.  Because of this, calculateCalleeSavedRegisters
+  // must be called before this function in order to set the HasCalls
+  // and MaxCallFrameSize variables.
+  if (!F->hasFnAttr(Attribute::Naked))
+    insertPrologEpilogCode(Fn);
+
+  // Replace all MO_FrameIndex operands with physical register references
+  // and actual offsets.
+  //
+  replaceFrameIndices(Fn);
 
-  bool allCSRUsesInEntryBlock = true;
-  for (MachineFunction::iterator MBBI = Fn.begin(), MBBE = Fn.end();
-       MBBI != MBBE; ++MBBI) {
-    MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
-    for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(); I != MBB->end(); ++I) {
-      for (unsigned inx = 0, e = CSI.size(); inx != e; ++inx) {
-        unsigned Reg = CSI[inx].getReg();
-        // If instruction I reads or modifies Reg, add it to UsedCSRegs,
-        // CSRUsed map for the current block.
-        for (unsigned opInx = 0, opEnd = I->getNumOperands();
-             opInx != opEnd; ++opInx) {
-          const MachineOperand &MO = I->getOperand(opInx);
-          if (! (MO.isReg() && (MO.isUse() || MO.isDef())))
-            continue;
-          unsigned MOReg = MO.getReg();
-          if (!MOReg)
-            continue;
-          if (MOReg == Reg ||
-              (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg) &&
-               TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
-               TRI->isSubRegister(Reg, MOReg))) {
-            // CSR Reg is defined/used in block MBB.
-            CSRUsed[MBB].set(inx);
-            // Check for uses in EntryBlock.
-            if (MBB != EntryBlock)
-              allCSRUsesInEntryBlock = false;
-          }
-        }
-      }
-    }
-
-    if (CSRUsed[MBB].empty())
-      continue;
-
-    // Propagate CSRUsed[MBB] in loops
-    if (MachineLoop* LP = LI.getLoopFor(MBB)) {
-      // Add top level loop to work list.
-      MachineBasicBlock* HDR = getTopLevelLoopPreheader(LP);
-      MachineLoop* PLP = getTopLevelLoopParent(LP);
-
-      if (! HDR) {
-        HDR = PLP->getHeader();
-        assert(HDR->pred_size() > 0 && "Loop header has no predecessors?");
-        MachineBasicBlock::pred_iterator PI = HDR->pred_begin();
-        HDR = *PI;
-      }
-      TLLoops[HDR] = PLP;
-
-      // Push uses from inside loop to its parent loops,
-      // or to all other MBBs in its loop.
-      if (LP->getLoopDepth() > 1) {
-        for (MachineLoop* PLP = LP->getParentLoop(); PLP;
-             PLP = PLP->getParentLoop()) {
-          propagateUsesAroundLoop(MBB, PLP);
-        }
-      } else {
-        propagateUsesAroundLoop(MBB, LP);
-      }
-    }
-  }
-
-  if (allCSRUsesInEntryBlock) {
-    DEBUG(DOUT << "DISABLED: " << Fn.getFunction()->getName()
-          << ": all CSRs used in EntryBlock\n");
-    ShrinkWrapThisFunction = false;
-  } else {
-    bool allCSRsUsedInEntryFanout = true;
-    for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = EntryBlock->succ_begin(),
-           SE = EntryBlock->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
-      MachineBasicBlock* SUCC = *SI;
-      if (CSRUsed[SUCC] != UsedCSRegs)
-        allCSRsUsedInEntryFanout = false;
-    }
-    if (allCSRsUsedInEntryFanout) {
-      DEBUG(DOUT << "DISABLED: " << Fn.getFunction()->getName()
-            << ": all CSRs used in imm successors of EntryBlock\n");
-      ShrinkWrapThisFunction = false;
-    }
-  }
-
-  if (ShrinkWrapThisFunction) {
-    // Check if MBB uses CSRs and dominates all exit nodes.
-    // Such nodes are equiv. to the entry node w.r.t.
-    // CSR uses: every path through the function must
-    // pass through this node. If each CSR is used at least
-    // once by these nodes, shrink wrapping is disabled.
-    CSRegSet CSRUsedInChokePoints;
-    for (MachineFunction::iterator MBBI = Fn.begin(), MBBE = Fn.end();
-         MBBI != MBBE; ++MBBI) {
-      MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
-      if (MBB == EntryBlock || CSRUsed[MBB].empty() || MBB->succ_size() < 1)
-        continue;
-      bool dominatesExitNodes = true;
-      for (unsigned ri = 0, re = ReturnBlocks.size(); ri != re; ++ri)
-        if (! DT.dominates(MBB, ReturnBlocks[ri])) {
-          dominatesExitNodes = false;
-          break;
-        }
-      if (dominatesExitNodes) {
-        CSRUsedInChokePoints |= CSRUsed[MBB];
-        if (CSRUsedInChokePoints == UsedCSRegs) {
-          DEBUG(DOUT << "DISABLED: " << Fn.getFunction()->getName()
-                << ": all CSRs used in choke point(s) at "
-                << getBasicBlockName(MBB) << "\n");
-          ShrinkWrapThisFunction = false;
-          break;
-        }
-      }
-    }
-  }
-
-  // Return now if we have decided not to apply shrink wrapping
-  // to the current function.
-  if (! ShrinkWrapThisFunction)
-    return false;
-
-  DEBUG({
-      DOUT << "ENABLED: " << Fn.getFunction()->getName();
-      if (HasFastExitPath)
-        DOUT << " (fast exit path)";
-      DOUT << "\n";
-      if (ShrinkWrapDebugging >= BasicInfo) {
-        DOUT << "------------------------------"
-             << "-----------------------------\n";
-        DOUT << "UsedCSRegs = " << stringifyCSRegSet(UsedCSRegs) << "\n";
-        if (ShrinkWrapDebugging >= Details) {
-          DOUT << "------------------------------"
-               << "-----------------------------\n";
-          dumpAllUsed();
-        }
-      }
-    });
-
-  // Build initial DF sets to determine minimal regions in the
-  // Machine CFG around which CSRs must be spilled and restored.
-  calculateAnticAvail(Fn);
+  // If register scavenging is needed, as we've enabled doing it as a
+  // post-pass, scavenge the virtual registers that frame index elimiation
+  // inserted.
+  if (TRI->requiresRegisterScavenging(Fn) && FrameIndexVirtualScavenging)
+    scavengeFrameVirtualRegs(Fn);
 
+  delete RS;
+  clearAllSets();
   return true;
 }
 
-/// addUsesForMEMERegion - add uses of CSRs spilled or restored in
-/// multi-entry, multi-exit (MEME) regions so spill and restore
-/// placement will not break code that enters or leaves a
-/// shrink-wrapped region by inducing spills with no matching
-/// restores or restores with no matching spills. A MEME region
-/// is a subgraph of the MCFG with multiple entry edges, multiple
-/// exit edges, or both. This code propagates use information
-/// through the MCFG until all paths requiring spills and restores
-/// _outside_ the computed minimal placement regions have been covered.
-///
-bool PEI::addUsesForMEMERegion(MachineBasicBlock* MBB,
-                               SmallVector<MachineBasicBlock*, 4>& blks) {
-  if (MBB->succ_size() < 2 && MBB->pred_size() < 2) {
-    bool processThisBlock = false;
-    for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
-           SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
-      MachineBasicBlock* SUCC = *SI;
-      if (SUCC->pred_size() > 1) {
-        processThisBlock = true;
-        break;
-      }
-    }
-    if (!CSRRestore[MBB].empty() && MBB->succ_size() > 0) {
-      for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
-             PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
-        MachineBasicBlock* PRED = *PI;
-        if (PRED->succ_size() > 1) {
-          processThisBlock = true;
-          break;
-        }
-      }
-    }
-    if (! processThisBlock)
-      return false;
-  }
-
-  CSRegSet prop;
-  if (!CSRSave[MBB].empty())
-    prop = CSRSave[MBB];
-  else if (!CSRRestore[MBB].empty())
-    prop = CSRRestore[MBB];
-  else
-    prop = CSRUsed[MBB];
-  if (prop.empty())
-    return false;
-
-  // Propagate selected bits to successors, predecessors of MBB.
-  bool addedUses = false;
-  for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
-         SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
-    MachineBasicBlock* SUCC = *SI;
-    // Self-loop
-    if (SUCC == MBB)
-      continue;
-    if (! CSRUsed[SUCC].contains(prop)) {
-      CSRUsed[SUCC] |= prop;
-      addedUses = true;
-      blks.push_back(SUCC);
-      DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Iterations)
-              DOUT << getBasicBlockName(MBB)
-                   << "(" << stringifyCSRegSet(prop) << ")->"
-                   << "successor " << getBasicBlockName(SUCC) << "\n");
-    }
-  }
-  for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
-         PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
-    MachineBasicBlock* PRED = *PI;
-    // Self-loop
-    if (PRED == MBB)
-      continue;
-    if (! CSRUsed[PRED].contains(prop)) {
-      CSRUsed[PRED] |= prop;
-      addedUses = true;
-      blks.push_back(PRED);
-      DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Iterations)
-              DOUT << getBasicBlockName(MBB)
-                   << "(" << stringifyCSRegSet(prop) << ")->"
-                   << "predecessor " << getBasicBlockName(PRED) << "\n");
-    }
+#if 0
+void PEI::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+  AU.setPreservesCFG();
+  if (ShrinkWrapping || ShrinkWrapFunc != "") {
+    AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
+    AU.addRequired<MachineDominatorTree>();
   }
-  return addedUses;
-}
-
-/// addUsesForTopLevelLoops - add uses for CSRs used inside top
-/// level loops to the exit blocks of those loops.
-///
-bool PEI::addUsesForTopLevelLoops(SmallVector<MachineBasicBlock*, 4>& blks) {
-  bool addedUses = false;
-
-  // Place restores for top level loops where needed.
-  for (DenseMap<MachineBasicBlock*, MachineLoop*>::iterator
-         I = TLLoops.begin(), E = TLLoops.end(); I != E; ++I) {
-    MachineBasicBlock* MBB = I->first;
-    MachineLoop* LP = I->second;
-    MachineBasicBlock* HDR = LP->getHeader();
-    SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> exitBlocks;
-    CSRegSet loopSpills;
-
-    loopSpills = CSRSave[MBB];
-    if (CSRSave[MBB].empty()) {
-      loopSpills = CSRUsed[HDR];
-      assert(!loopSpills.empty() && "No CSRs used in loop?");
-    } else if (CSRRestore[MBB].contains(CSRSave[MBB]))
-      continue;
-
-    LP->getExitBlocks(exitBlocks);
-    assert(exitBlocks.size() > 0 && "Loop has no top level exit blocks?");
-    for (unsigned i = 0, e = exitBlocks.size(); i != e; ++i) {
-      MachineBasicBlock* EXB = exitBlocks[i];
-      if (! CSRUsed[EXB].contains(loopSpills)) {
-        CSRUsed[EXB] |= loopSpills;
-        addedUses = true;
-        DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Iterations)
-                DOUT << "LOOP " << getBasicBlockName(MBB)
-                     << "(" << stringifyCSRegSet(loopSpills) << ")->"
-                     << getBasicBlockName(EXB) << "\n");
-        if (EXB->succ_size() > 1 || EXB->pred_size() > 1)
-          blks.push_back(EXB);
-      }
-    }
-  }
-  return addedUses;
-}
-
-/// calcSpillPlacements - determine which CSRs should be spilled
-/// in MBB using AnticIn sets of MBB's predecessors, keeping track
-/// of changes to spilled reg sets. Add MBB to the set of blocks
-/// that need to be processed for propagating use info to cover
-/// multi-entry/exit regions.
-///
-bool PEI::calcSpillPlacements(MachineBasicBlock* MBB,
-                              SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> &blks,
-                              CSRegBlockMap &prevSpills) {
-  bool placedSpills = false;
-  // Intersect (CSRegs - AnticIn[P]) for P in Predecessors(MBB)
-  CSRegSet anticInPreds;
-  SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> predecessors;
-  for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
-         PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
-    MachineBasicBlock* PRED = *PI;
-    if (PRED != MBB)
-      predecessors.push_back(PRED);
-  }
-  unsigned i = 0, e = predecessors.size();
-  if (i != e) {
-    MachineBasicBlock* PRED = predecessors[i];
-    anticInPreds = UsedCSRegs - AnticIn[PRED];
-    for (++i; i != e; ++i) {
-      PRED = predecessors[i];
-      anticInPreds &= (UsedCSRegs - AnticIn[PRED]);
-    }
-  } else {
-    // Handle uses in entry blocks (which have no predecessors).
-    // This is necessary because the DFA formulation assumes the
-    // entry and (multiple) exit nodes cannot have CSR uses, which
-    // is not the case in the real world.
-    anticInPreds = UsedCSRegs;
-  }
-  // Compute spills required at MBB:
-  CSRSave[MBB] |= (AnticIn[MBB] - AvailIn[MBB]) & anticInPreds;
-
-  if (! CSRSave[MBB].empty()) {
-    if (MBB == EntryBlock) {
-      for (unsigned ri = 0, re = ReturnBlocks.size(); ri != re; ++ri)
-        CSRRestore[ReturnBlocks[ri]] |= CSRSave[MBB];
-    } else {
-      // Reset all regs spilled in MBB that are also spilled in EntryBlock.
-      if (CSRSave[EntryBlock].intersects(CSRSave[MBB])) {
-        CSRSave[MBB] = CSRSave[MBB] - CSRSave[EntryBlock];
-      }
-    }
-  }
-  placedSpills = (CSRSave[MBB] != prevSpills[MBB]);
-  prevSpills[MBB] = CSRSave[MBB];
-  // Remember this block for adding restores to successor
-  // blocks for multi-entry region.
-  if (placedSpills)
-    blks.push_back(MBB);
-
-  DEBUG(if (! CSRSave[MBB].empty() && ShrinkWrapDebugging >= Iterations)
-          DOUT << "SAVE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
-               << stringifyCSRegSet(CSRSave[MBB]) << "\n");
-
-  return placedSpills;
-}
-
-/// calcRestorePlacements - determine which CSRs should be restored
-/// in MBB using AvailOut sets of MBB's succcessors, keeping track
-/// of changes to restored reg sets. Add MBB to the set of blocks
-/// that need to be processed for propagating use info to cover
-/// multi-entry/exit regions.
-///
-bool PEI::calcRestorePlacements(MachineBasicBlock* MBB,
-                                SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> &blks,
-                                CSRegBlockMap &prevRestores) {
-  bool placedRestores = false;
-  // Intersect (CSRegs - AvailOut[S]) for S in Successors(MBB)
-  CSRegSet availOutSucc;
-  SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> successors;
-  for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
-         SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
-    MachineBasicBlock* SUCC = *SI;
-    if (SUCC != MBB)
-      successors.push_back(SUCC);
-  }
-  unsigned i = 0, e = successors.size();
-  if (i != e) {
-    MachineBasicBlock* SUCC = successors[i];
-    availOutSucc = UsedCSRegs - AvailOut[SUCC];
-    for (++i; i != e; ++i) {
-      SUCC = successors[i];
-      availOutSucc &= (UsedCSRegs - AvailOut[SUCC]);
-    }
-  } else {
-    if (! CSRUsed[MBB].empty() || ! AvailOut[MBB].empty()) {
-      // Handle uses in return blocks (which have no successors).
-      // This is necessary because the DFA formulation assumes the
-      // entry and (multiple) exit nodes cannot have CSR uses, which
-      // is not the case in the real world.
-      availOutSucc = UsedCSRegs;
-    }
-  }
-  // Compute restores required at MBB:
-  CSRRestore[MBB] |= (AvailOut[MBB] - AnticOut[MBB]) & availOutSucc;
-
-  // Postprocess restore placements at MBB.
-  // Remove the CSRs that are restored in the return blocks.
-  // Lest this be confusing, note that:
-  // CSRSave[EntryBlock] == CSRRestore[B] for all B in ReturnBlocks.
-  if (MBB->succ_size() && ! CSRRestore[MBB].empty()) {
-    if (! CSRSave[EntryBlock].empty())
-      CSRRestore[MBB] = CSRRestore[MBB] - CSRSave[EntryBlock];
-  }
-  placedRestores = (CSRRestore[MBB] != prevRestores[MBB]);
-  prevRestores[MBB] = CSRRestore[MBB];
-  // Remember this block for adding saves to predecessor
-  // blocks for multi-entry region.
-  if (placedRestores)
-    blks.push_back(MBB);
-
-  DEBUG(if (! CSRRestore[MBB].empty() && ShrinkWrapDebugging >= Iterations)
-          DOUT << "RESTORE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
-               << stringifyCSRegSet(CSRRestore[MBB]) << "\n");
-
-  return placedRestores;
-}
-
-/// placeSpillsAndRestores - place spills and restores of CSRs
-/// used in MBBs in minimal regions that contain the uses.
-///
-void PEI::placeSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn) {
-  CSRegBlockMap prevCSRSave;
-  CSRegBlockMap prevCSRRestore;
-  SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> cvBlocks, ncvBlocks;
-  bool changed = true;
-  unsigned iterations = 0;
-
-  // Iterate computation of spill and restore placements in the MCFG until:
-  //   1. CSR use info has been fully propagated around the MCFG, and
-  //   2. computation of CSRSave[], CSRRestore[] reach fixed points.
-  while (changed) {
-    changed = false;
-    ++iterations;
-
-    DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Iterations)
-            DOUT << "iter " << iterations
-                 << " --------------------------------------------------\n");
-
-    // Calculate CSR{Save,Restore} sets using Antic, Avail on the MCFG,
-    // which determines the placements of spills and restores.
-    // Keep track of changes to spills, restores in each iteration to
-    // minimize the total iterations.
-    bool SRChanged = false;
-    for (MachineFunction::iterator MBBI = Fn.begin(), MBBE = Fn.end();
-         MBBI != MBBE; ++MBBI) {
-      MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
-
-      // Place spills for CSRs in MBB.
-      SRChanged |= calcSpillPlacements(MBB, cvBlocks, prevCSRSave);
-
-      // Place restores for CSRs in MBB.
-      SRChanged |= calcRestorePlacements(MBB, cvBlocks, prevCSRRestore);
-    }
-
-    // Add uses of CSRs used inside loops where needed.
-    changed |= addUsesForTopLevelLoops(cvBlocks);
-
-    // Add uses for CSRs spilled or restored at branch, join points.
-    if (changed || SRChanged) {
-      while (! cvBlocks.empty()) {
-        MachineBasicBlock* MBB = cvBlocks.pop_back_val();
-        changed |= addUsesForMEMERegion(MBB, ncvBlocks);
-      }
-      if (! ncvBlocks.empty()) {
-        cvBlocks = ncvBlocks;
-        ncvBlocks.clear();
-      }
-    }
-
-    if (changed) {
-      calculateAnticAvail(Fn);
-      CSRSave.clear();
-      CSRRestore.clear();
-    }
-  }
-
-  // Check for effectiveness:
-  //  SR0 = {r | r in CSRSave[EntryBlock], CSRRestore[RB], RB in ReturnBlocks}
-  //  numSRReduced = |(UsedCSRegs - SR0)|, approx. SR0 by CSRSave[EntryBlock]
-  // Gives a measure of how many CSR spills have been moved from EntryBlock
-  // to minimal regions enclosing their uses.
-  CSRegSet notSpilledInEntryBlock = (UsedCSRegs - CSRSave[EntryBlock]);
-  unsigned numSRReducedThisFunc = notSpilledInEntryBlock.count();
-  numSRReduced += numSRReducedThisFunc;
-  DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= BasicInfo) {
-      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
-      DOUT << "total iterations = " << iterations << " ( "
-           << Fn.getFunction()->getName()
-           << " " << numSRReducedThisFunc
-           << " " << Fn.size()
-           << " )\n";
-      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
-      dumpSRSets();
-      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
-      if (numSRReducedThisFunc)
-        verifySpillRestorePlacement();
-    });
+  AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
+  AU.addPreserved<MachineDominatorTree>();
+  MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 }
+#endif
 
-/// calculateCalleeSavedRegisters - Scan the function for modified callee saved
-/// registers.  Also calculate the MaxCallFrameSize and HasCalls variables for
-/// the function's frame information and eliminates call frame pseudo
-/// instructions.
-///
-void PEI::calculateCalleeSavedRegisters(MachineFunction &Fn) {
+/// calculateCallsInformation - Calculate the MaxCallFrameSize and HasCalls
+/// variables for the function's frame information and eliminate call frame
+/// pseudo instructions.
+void PEI::calculateCallsInformation(MachineFunction &Fn) {
   const TargetRegisterInfo *RegInfo = Fn.getTarget().getRegisterInfo();
-  const TargetFrameInfo *TFI = Fn.getTarget().getFrameInfo();
+  MachineFrameInfo *FFI = Fn.getFrameInfo();
 
-  // Get the callee saved register list...
-  const unsigned *CSRegs = RegInfo->getCalleeSavedRegs(&Fn);
+  unsigned MaxCallFrameSize = 0;
+  bool HasCalls = FFI->hasCalls();
 
   // Get the function call frame set-up and tear-down instruction opcode
   int FrameSetupOpcode   = RegInfo->getCallFrameSetupOpcode();
   int FrameDestroyOpcode = RegInfo->getCallFrameDestroyOpcode();
 
-  // These are used to keep track the callee-save area. Initialize them.
-  MinCSFrameIndex = INT_MAX;
-  MaxCSFrameIndex = 0;
-
-  // Early exit for targets which have no callee saved registers and no call
-  // frame setup/destroy pseudo instructions.
-  if ((CSRegs == 0 || CSRegs[0] == 0) &&
-      FrameSetupOpcode == -1 && FrameDestroyOpcode == -1)
+  // Early exit for targets which have no call frame setup/destroy pseudo
+  // instructions.
+  if (FrameSetupOpcode == -1 && FrameDestroyOpcode == -1)
     return;
 
-  unsigned MaxCallFrameSize = 0;
-  bool HasCalls = false;
-
   std::vector<MachineBasicBlock::iterator> FrameSDOps;
   for (MachineFunction::iterator BB = Fn.begin(), E = Fn.end(); BB != E; ++BB)
     for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ++I)
@@ -1096,31 +161,56 @@ void PEI::calculateCalleeSavedRegisters(MachineFunction &Fn) {
         if (Size > MaxCallFrameSize) MaxCallFrameSize = Size;
         HasCalls = true;
         FrameSDOps.push_back(I);
+      } else if (I->getOpcode() == TargetInstrInfo::INLINEASM) {
+        // An InlineAsm might be a call; assume it is to get the stack frame
+        // aligned correctly for calls.
+        HasCalls = true;
       }
 
-  MachineFrameInfo *FFI = Fn.getFrameInfo();
   FFI->setHasCalls(HasCalls);
   FFI->setMaxCallFrameSize(MaxCallFrameSize);
 
-  for (unsigned i = 0, e = FrameSDOps.size(); i != e; ++i) {
-    MachineBasicBlock::iterator I = FrameSDOps[i];
-    // If call frames are not being included as part of the stack frame,
-    // and there is no dynamic allocation (therefore referencing frame slots
-    // off sp), leave the pseudo ops alone. We'll eliminate them later.
+  for (std::vector<MachineBasicBlock::iterator>::iterator
+         i = FrameSDOps.begin(), e = FrameSDOps.end(); i != e; ++i) {
+    MachineBasicBlock::iterator I = *i;
+
+    // If call frames are not being included as part of the stack frame, and
+    // there is no dynamic allocation (therefore referencing frame slots off
+    // sp), leave the pseudo ops alone. We'll eliminate them later.
     if (RegInfo->hasReservedCallFrame(Fn) || RegInfo->hasFP(Fn))
       RegInfo->eliminateCallFramePseudoInstr(Fn, *I->getParent(), I);
   }
+}
+
 
-  // Now figure out which *callee saved* registers are modified by the current
+/// calculateCalleeSavedRegisters - Scan the function for modified callee saved
+/// registers.
+void PEI::calculateCalleeSavedRegisters(MachineFunction &Fn) {
+  const TargetRegisterInfo *RegInfo = Fn.getTarget().getRegisterInfo();
+  const TargetFrameInfo *TFI = Fn.getTarget().getFrameInfo();
+  MachineFrameInfo *FFI = Fn.getFrameInfo();
+
+  // Get the callee saved register list...
+  const unsigned *CSRegs = RegInfo->getCalleeSavedRegs(&Fn);
+
+  // These are used to keep track the callee-save area. Initialize them.
+  MinCSFrameIndex = INT_MAX;
+  MaxCSFrameIndex = 0;
+
+  // Early exit for targets which have no callee saved registers.
+  if (CSRegs == 0 || CSRegs[0] == 0)
+    return;
+
+  // Figure out which *callee saved* registers are modified by the current
   // function, thus needing to be saved and restored in the prolog/epilog.
-  //
-  const TargetRegisterClass* const *CSRegClasses =
+  const TargetRegisterClass * const *CSRegClasses =
     RegInfo->getCalleeSavedRegClasses(&Fn);
+
   std::vector<CalleeSavedInfo> CSI;
   for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i) {
     unsigned Reg = CSRegs[i];
     if (Fn.getRegInfo().isPhysRegUsed(Reg)) {
-        // If the reg is modified, save it!
+      // If the reg is modified, save it!
       CSI.push_back(CalleeSavedInfo(Reg, CSRegClasses[i]));
     } else {
       for (const unsigned *AliasSet = RegInfo->getAliasSet(Reg);
@@ -1137,39 +227,48 @@ void PEI::calculateCalleeSavedRegisters(MachineFunction &Fn) {
     return;   // Early exit if no callee saved registers are modified!
 
   unsigned NumFixedSpillSlots;
-  const std::pair<unsigned,int> *FixedSpillSlots =
+  const TargetFrameInfo::SpillSlot *FixedSpillSlots =
     TFI->getCalleeSavedSpillSlots(NumFixedSpillSlots);
 
   // Now that we know which registers need to be saved and restored, allocate
   // stack slots for them.
-  for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
-    unsigned Reg = CSI[i].getReg();
-    const TargetRegisterClass *RC = CSI[i].getRegClass();
+  for (std::vector<CalleeSavedInfo>::iterator
+         I = CSI.begin(), E = CSI.end(); I != E; ++I) {
+    unsigned Reg = I->getReg();
+    const TargetRegisterClass *RC = I->getRegClass();
+
+    int FrameIdx;
+    if (RegInfo->hasReservedSpillSlot(Fn, Reg, FrameIdx)) {
+      I->setFrameIdx(FrameIdx);
+      continue;
+    }
 
     // Check to see if this physreg must be spilled to a particular stack slot
     // on this target.
-    const std::pair<unsigned,int> *FixedSlot = FixedSpillSlots;
+    const TargetFrameInfo::SpillSlot *FixedSlot = FixedSpillSlots;
     while (FixedSlot != FixedSpillSlots+NumFixedSpillSlots &&
-           FixedSlot->first != Reg)
+           FixedSlot->Reg != Reg)
       ++FixedSlot;
 
-    int FrameIdx;
-    if (FixedSlot == FixedSpillSlots+NumFixedSpillSlots) {
+    if (FixedSlot == FixedSpillSlots + NumFixedSpillSlots) {
       // Nope, just spill it anywhere convenient.
       unsigned Align = RC->getAlignment();
       unsigned StackAlign = TFI->getStackAlignment();
-      // We may not be able to sastify the desired alignment specification of
-      // the TargetRegisterClass if the stack alignment is smaller.
-      // Use the min.
+
+      // We may not be able to satisfy the desired alignment specification of
+      // the TargetRegisterClass if the stack alignment is smaller. Use the
+      // min.
       Align = std::min(Align, StackAlign);
-      FrameIdx = FFI->CreateStackObject(RC->getSize(), Align);
+      FrameIdx = FFI->CreateStackObject(RC->getSize(), Align, true);
       if ((unsigned)FrameIdx < MinCSFrameIndex) MinCSFrameIndex = FrameIdx;
       if ((unsigned)FrameIdx > MaxCSFrameIndex) MaxCSFrameIndex = FrameIdx;
     } else {
       // Spill it to the stack where we must.
-      FrameIdx = FFI->CreateFixedObject(RC->getSize(), FixedSlot->second);
+      FrameIdx = FFI->CreateFixedObject(RC->getSize(), FixedSlot->Offset,
+                                        true, false);
     }
-    CSI[i].setFrameIdx(FrameIdx);
+
+    I->setFrameIdx(FrameIdx);
   }
 
   FFI->setCalleeSavedInfo(CSI);
@@ -1183,6 +282,8 @@ void PEI::insertCSRSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn) {
   MachineFrameInfo *FFI = Fn.getFrameInfo();
   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = FFI->getCalleeSavedInfo();
 
+  FFI->setCalleeSavedInfoValid(true);
+
   // Early exit if no callee saved registers are modified!
   if (CSI.empty())
     return;
@@ -1190,10 +291,6 @@ void PEI::insertCSRSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn) {
   const TargetInstrInfo &TII = *Fn.getTarget().getInstrInfo();
   MachineBasicBlock::iterator I;
 
-  DEBUG(if (ShrinkWrapThisFunction && ShrinkWrapDebugging >= Details)
-          DOUT << "Inserting CSR spills/restores in function "
-               << Fn.getFunction()->getName() << "\n");
-
   if (! ShrinkWrapThisFunction) {
     // Spill using target interface.
     I = EntryBlock->begin();
@@ -1258,10 +355,6 @@ void PEI::insertCSRSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn) {
     if (save.empty())
       continue;
 
-    DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Details)
-            DOUT << "Spilling " << stringifyCSRegSet(save)
-                 << " in " << getBasicBlockName(MBB) << "\n");
-
     blockCSI.clear();
     for (CSRegSet::iterator RI = save.begin(),
            RE = save.end(); RI != RE; ++RI) {
@@ -1286,10 +379,6 @@ void PEI::insertCSRSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn) {
     }
   }
 
-  DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Details)
-          DOUT << "------------------------------"
-               << "-----------------------------\n");
-
   for (CSRegBlockMap::iterator BI = CSRRestore.begin(),
          BE = CSRRestore.end(); BI != BE; ++BI) {
     MachineBasicBlock* MBB = BI->first;
@@ -1298,10 +387,6 @@ void PEI::insertCSRSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn) {
     if (restore.empty())
       continue;
 
-    DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Details)
-            DOUT << "Restoring " << stringifyCSRegSet(restore)
-                 << " in " << getBasicBlockName(MBB) << "\n");
-
     blockCSI.clear();
     for (CSRegSet::iterator RI = restore.begin(),
            RE = restore.end(); RI != RE; ++RI) {
@@ -1351,10 +436,6 @@ void PEI::insertCSRSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn) {
       }
     }
   }
-
-  DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Details)
-          DOUT << "------------------------------"
-               << "-----------------------------\n");
 }
 
 /// AdjustStackOffset - Helper function used to adjust the stack frame offset.
@@ -1362,8 +443,7 @@ static inline void
 AdjustStackOffset(MachineFrameInfo *FFI, int FrameIdx,
                   bool StackGrowsDown, int64_t &Offset,
                   unsigned &MaxAlign) {
-  // If stack grows down, we need to add size of find the lowest address of the
-  // object.
+  // If the stack grows down, add the object size to find the lowest address.
   if (StackGrowsDown)
     Offset += FFI->getObjectSize(FrameIdx);
 
@@ -1396,16 +476,17 @@ void PEI::calculateFrameObjectOffsets(MachineFunction &Fn) {
   // Loop over all of the stack objects, assigning sequential addresses...
   MachineFrameInfo *FFI = Fn.getFrameInfo();
 
-  unsigned MaxAlign = FFI->getMaxAlignment();
+  unsigned MaxAlign = 1;
 
   // Start at the beginning of the local area.
   // The Offset is the distance from the stack top in the direction
   // of stack growth -- so it's always nonnegative.
-  int64_t Offset = TFI.getOffsetOfLocalArea();
+  int LocalAreaOffset = TFI.getOffsetOfLocalArea();
   if (StackGrowsDown)
-    Offset = -Offset;
-  assert(Offset >= 0
+    LocalAreaOffset = -LocalAreaOffset;
+  assert(LocalAreaOffset >= 0
          && "Local area offset should be in direction of stack growth");
+  int64_t Offset = LocalAreaOffset;
 
   // If there are fixed sized objects that are preallocated in the local area,
   // non-fixed objects can't be allocated right at the start of local area.
@@ -1462,7 +543,7 @@ void PEI::calculateFrameObjectOffsets(MachineFunction &Fn) {
   // Make sure the special register scavenging spill slot is closest to the
   // frame pointer if a frame pointer is required.
   const TargetRegisterInfo *RegInfo = Fn.getTarget().getRegisterInfo();
-  if (RS && RegInfo->hasFP(Fn)) {
+  if (RS && RegInfo->hasFP(Fn) && !RegInfo->needsStackRealignment(Fn)) {
     int SFI = RS->getScavengingFrameIndex();
     if (SFI >= 0)
       AdjustStackOffset(FFI, SFI, StackGrowsDown, Offset, MaxAlign);
@@ -1491,38 +572,44 @@ void PEI::calculateFrameObjectOffsets(MachineFunction &Fn) {
 
   // Make sure the special register scavenging spill slot is closest to the
   // stack pointer.
-  if (RS && !RegInfo->hasFP(Fn)) {
+  if (RS && (!RegInfo->hasFP(Fn) || RegInfo->needsStackRealignment(Fn))) {
     int SFI = RS->getScavengingFrameIndex();
     if (SFI >= 0)
       AdjustStackOffset(FFI, SFI, StackGrowsDown, Offset, MaxAlign);
   }
 
-  // Round up the size to a multiple of the alignment, but only if there are
-  // calls or alloca's in the function.  This ensures that any calls to
-  // subroutines have their stack frames suitable aligned.
-  // Also do this if we need runtime alignment of the stack.  In this case
-  // offsets will be relative to SP not FP; round up the stack size so this
-  // works.
-  if (!RegInfo->targetHandlesStackFrameRounding() &&
-      (FFI->hasCalls() || FFI->hasVarSizedObjects() ||
-       (RegInfo->needsStackRealignment(Fn) &&
-        FFI->getObjectIndexEnd() != 0))) {
+  if (!RegInfo->targetHandlesStackFrameRounding()) {
     // If we have reserved argument space for call sites in the function
     // immediately on entry to the current function, count it as part of the
     // overall stack size.
-    if (RegInfo->hasReservedCallFrame(Fn))
+    if (FFI->hasCalls() && RegInfo->hasReservedCallFrame(Fn))
       Offset += FFI->getMaxCallFrameSize();
 
-    unsigned AlignMask = std::max(TFI.getStackAlignment(),MaxAlign) - 1;
+    // Round up the size to a multiple of the alignment.  If the function has
+    // any calls or alloca's, align to the target's StackAlignment value to
+    // ensure that the callee's frame or the alloca data is suitably aligned;
+    // otherwise, for leaf functions, align to the TransientStackAlignment
+    // value.
+    unsigned StackAlign;
+    if (FFI->hasCalls() || FFI->hasVarSizedObjects() ||
+        (RegInfo->needsStackRealignment(Fn) && FFI->getObjectIndexEnd() != 0))
+      StackAlign = TFI.getStackAlignment();
+    else
+      StackAlign = TFI.getTransientStackAlignment();
+    // If the frame pointer is eliminated, all frame offsets will be relative
+    // to SP not FP; align to MaxAlign so this works.
+    StackAlign = std::max(StackAlign, MaxAlign);
+    unsigned AlignMask = StackAlign - 1;
     Offset = (Offset + AlignMask) & ~uint64_t(AlignMask);
   }
 
   // Update frame info to pretend that this is part of the stack...
-  FFI->setStackSize(Offset+TFI.getOffsetOfLocalArea());
+  FFI->setStackSize(Offset - LocalAreaOffset);
 
   // Remember the required stack alignment in case targets need it to perform
   // dynamic stack alignment.
-  FFI->setMaxAlignment(MaxAlign);
+  if (MaxAlign > FFI->getMaxAlignment())
+    FFI->setMaxAlignment(MaxAlign);
 }
 
 
@@ -1563,14 +650,9 @@ void PEI::replaceFrameIndices(MachineFunction &Fn) {
   for (MachineFunction::iterator BB = Fn.begin(),
          E = Fn.end(); BB != E; ++BB) {
     int SPAdj = 0;  // SP offset due to call frame setup / destroy.
-    if (RS) RS->enterBasicBlock(BB);
+    if (RS && !FrameIndexVirtualScavenging) RS->enterBasicBlock(BB);
 
     for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ) {
-      if (I->getOpcode() == TargetInstrInfo::DECLARE) {
-        // Ignore it.
-        ++I;
-        continue;
-      }
 
       if (I->getOpcode() == FrameSetupOpcode ||
           I->getOpcode() == FrameDestroyOpcode) {
@@ -1592,7 +674,7 @@ void PEI::replaceFrameIndices(MachineFunction &Fn) {
         if (PrevI == BB->end())
           I = BB->begin();     // The replaced instr was the first in the block.
         else
-          I = next(PrevI);
+          I = llvm::next(PrevI);
         continue;
       }
 
@@ -1613,8 +695,16 @@ void PEI::replaceFrameIndices(MachineFunction &Fn) {
           // If this instruction has a FrameIndex operand, we need to
           // use that target machine register info object to eliminate
           // it.
-
-          TRI.eliminateFrameIndex(MI, SPAdj, RS);
+          int Value;
+          unsigned VReg =
+            TRI.eliminateFrameIndex(MI, SPAdj, &Value,
+                                    FrameIndexVirtualScavenging ?  NULL : RS);
+          if (VReg) {
+            assert (FrameIndexVirtualScavenging &&
+                    "Not scavenging, but virtual returned from "
+                    "eliminateFrameIndex()!");
+            FrameConstantRegMap[VReg] = FrameConstantEntry(Value, SPAdj);
+          }
 
           // Reset the iterator if we were at the beginning of the BB.
           if (AtBeginning) {
@@ -1629,291 +719,202 @@ void PEI::replaceFrameIndices(MachineFunction &Fn) {
       if (DoIncr && I != BB->end()) ++I;
 
       // Update register states.
-      if (RS && MI) RS->forward(MI);
+      if (RS && !FrameIndexVirtualScavenging && MI) RS->forward(MI);
     }
 
     assert(SPAdj == 0 && "Unbalanced call frame setup / destroy pairs?");
   }
 }
 
-// Debugging methods for shrink wrapping.
-#ifndef NDEBUG
-/// findFastExitPath - debugging method used to detect functions
-/// with at least one path from the entry block to a return block
-/// directly or which has a very small number of edges.
-///
-void PEI::findFastExitPath() {
-  if (! EntryBlock)
-    return;
-  // Fina a path from EntryBlock to any return block that does not branch:
-  //        Entry
-  //          |     ...
-  //          v      |
-  //         B1<-----+
-  //          |
-  //          v
-  //       Return
-  for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = EntryBlock->succ_begin(),
-         SE = EntryBlock->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
-    MachineBasicBlock* SUCC = *SI;
-
-    // Assume positive, disprove existence of fast path.
-#ifndef NDEBUG
-    HasFastExitPath = true;
-#endif
-
-    // Check the immediate successors.
-    if (isReturnBlock(SUCC)) {
-      if (ShrinkWrapDebugging >= BasicInfo)
-        DOUT << "Fast exit path: " << getBasicBlockName(EntryBlock)
-             << "->" << getBasicBlockName(SUCC) << "\n";
-      break;
-    }
-    // Traverse df from SUCC, look for a branch block.
-    std::string exitPath = getBasicBlockName(SUCC);
-    for (df_iterator<MachineBasicBlock*> BI = df_begin(SUCC),
-           BE = df_end(SUCC); BI != BE; ++BI) {
-      MachineBasicBlock* SBB = *BI;
-      // Reject paths with branch nodes.
-      if (SBB->succ_size() > 1) {
-#ifndef NDEBUG
-        HasFastExitPath = false;
-#endif
-        break;
+/// findLastUseReg - find the killing use of the specified register within
+/// the instruciton range. Return the operand number of the kill in Operand.
+static MachineBasicBlock::iterator
+findLastUseReg(MachineBasicBlock::iterator I, MachineBasicBlock::iterator ME,
+               unsigned Reg) {
+  // Scan forward to find the last use of this virtual register
+  for (++I; I != ME; ++I) {
+    MachineInstr *MI = I;
+    bool isDefInsn = false;
+    bool isKillInsn = false;
+    for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i)
+      if (MI->getOperand(i).isReg()) {
+        unsigned OpReg = MI->getOperand(i).getReg();
+        if (OpReg == 0 || !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(OpReg))
+          continue;
+        assert (OpReg == Reg
+                && "overlapping use of scavenged index register!");
+        // If this is the killing use, we have a candidate.
+        if (MI->getOperand(i).isKill())
+          isKillInsn = true;
+        else if (MI->getOperand(i).isDef())
+          isDefInsn = true;
       }
-      exitPath += "->" + getBasicBlockName(SBB);
-    }
-#ifndef NDEBUG
-    if (HasFastExitPath) {
-#endif
-      if (ShrinkWrapDebugging >= BasicInfo)
-        DOUT << "Fast exit path: " << getBasicBlockName(EntryBlock)
-             << "->" << exitPath << "\n";
-      break;
-#ifndef NDEBUG
-    }
-#endif
+    if (isKillInsn && !isDefInsn)
+      return I;
   }
+  // If we hit the end of the basic block, there was no kill of
+  // the virtual register, which is wrong.
+  assert (0 && "scavenged index register never killed!");
+  return ME;
 }
 
-/// verifySpillRestorePlacement - check the current spill/restore
-/// sets for safety. Attempt to find spills without restores or
-/// restores without spills.
-/// Spills: walk df from each MBB in spill set ensuring that
-///         all CSRs spilled at MMBB are restored on all paths
-///         from MBB to all exit blocks.
-/// Restores: walk idf from each MBB in restore set ensuring that
-///           all CSRs restored at MBB are spilled on all paths
-///           reaching MBB.
-///
-void PEI::verifySpillRestorePlacement() {
-  unsigned numReturnBlocks = 0;
-  for (MachineFunction::iterator MBBI = MF->begin(), MBBE = MF->end();
-       MBBI != MBBE; ++MBBI) {
-    MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
-    if (isReturnBlock(MBB) || MBB->succ_size() == 0)
-      ++numReturnBlocks;
-  }
-  for (CSRegBlockMap::iterator BI = CSRSave.begin(),
-         BE = CSRSave.end(); BI != BE; ++BI) {
-    MachineBasicBlock* MBB = BI->first;
-    CSRegSet spilled = BI->second;
-    CSRegSet restored;
-
-    if (spilled.empty())
-      continue;
-
-    DOUT << "SAVE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
-         << stringifyCSRegSet(spilled)
-         << "  RESTORE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
-         << stringifyCSRegSet(CSRRestore[MBB]) << "\n";
-
-    if (CSRRestore[MBB].intersects(spilled)) {
-      restored |= (CSRRestore[MBB] & spilled);
-    }
-
-    // Walk depth first from MBB to find restores of all CSRs spilled at MBB:
-    // we must find restores for all spills w/no intervening spills on all
-    // paths from MBB to all return blocks.
-    for (df_iterator<MachineBasicBlock*> BI = df_begin(MBB),
-           BE = df_end(MBB); BI != BE; ++BI) {
-      MachineBasicBlock* SBB = *BI;
-      if (SBB == MBB)
-        continue;
-      // Stop when we encounter spills of any CSRs spilled at MBB that
-      // have not yet been seen to be restored.
-      if (CSRSave[SBB].intersects(spilled) &&
-          !restored.contains(CSRSave[SBB] & spilled))
-        break;
-      // Collect the CSRs spilled at MBB that are restored
-      // at this DF successor of MBB.
-      if (CSRRestore[SBB].intersects(spilled))
-        restored |= (CSRRestore[SBB] & spilled);
-      // If we are at a retun block, check that the restores
-      // we have seen so far exhaust the spills at MBB, then
-      // reset the restores.
-      if (isReturnBlock(SBB) || SBB->succ_size() == 0) {
-        if (restored != spilled) {
-          CSRegSet notRestored = (spilled - restored);
-          DOUT << MF->getFunction()->getName() << ": "
-               << stringifyCSRegSet(notRestored)
-               << " spilled at " << getBasicBlockName(MBB)
-               << " are never restored on path to return "
-               << getBasicBlockName(SBB) << "\n";
+/// scavengeFrameVirtualRegs - Replace all frame index virtual registers
+/// with physical registers. Use the register scavenger to find an
+/// appropriate register to use.
+void PEI::scavengeFrameVirtualRegs(MachineFunction &Fn) {
+  // Run through the instructions and find any virtual registers.
+  for (MachineFunction::iterator BB = Fn.begin(),
+       E = Fn.end(); BB != E; ++BB) {
+    RS->enterBasicBlock(BB);
+
+    // FIXME: The logic flow in this function is still too convoluted.
+    // It needs a cleanup refactoring. Do that in preparation for tracking
+    // more than one scratch register value and using ranges to find
+    // available scratch registers.
+    unsigned CurrentVirtReg = 0;
+    unsigned CurrentScratchReg = 0;
+    bool havePrevValue = false;
+    int PrevValue = 0;
+    MachineInstr *PrevLastUseMI = NULL;
+    unsigned PrevLastUseOp = 0;
+    bool trackingCurrentValue = false;
+    int SPAdj = 0;
+    int Value = 0;
+
+    // The instruction stream may change in the loop, so check BB->end()
+    // directly.
+    for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ) {
+      MachineInstr *MI = I;
+      bool isDefInsn = false;
+      bool isKillInsn = false;
+      bool clobbersScratchReg = false;
+      bool DoIncr = true;
+      for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+        if (MI->getOperand(i).isReg()) {
+          MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+          unsigned Reg = MO.getReg();
+          if (Reg == 0)
+            continue;
+          if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
+            // If we have a previous scratch reg, check and see if anything
+            // here kills whatever value is in there.
+            if (Reg == CurrentScratchReg) {
+              if (MO.isUse()) {
+                // Two-address operands implicitly kill
+                if (MO.isKill() || MI->isRegTiedToDefOperand(i))
+                  clobbersScratchReg = true;
+              } else {
+                assert (MO.isDef());
+                clobbersScratchReg = true;
+              }
+            }
+            continue;
+          }
+          // If this is a def, remember that this insn defines the value.
+          // This lets us properly consider insns which re-use the scratch
+          // register, such as r2 = sub r2, #imm, in the middle of the
+          // scratch range.
+          if (MO.isDef())
+            isDefInsn = true;
+
+          // Have we already allocated a scratch register for this virtual?
+          if (Reg != CurrentVirtReg) {
+            // When we first encounter a new virtual register, it
+            // must be a definition.
+            assert(MI->getOperand(i).isDef() &&
+                   "frame index virtual missing def!");
+            // We can't have nested virtual register live ranges because
+            // there's only a guarantee of one scavenged register at a time.
+            assert (CurrentVirtReg == 0 &&
+                    "overlapping frame index virtual registers!");
+
+            // If the target gave us information about what's in the register,
+            // we can use that to re-use scratch regs.
+            DenseMap<unsigned, FrameConstantEntry>::iterator Entry =
+              FrameConstantRegMap.find(Reg);
+            trackingCurrentValue = Entry != FrameConstantRegMap.end();
+            if (trackingCurrentValue) {
+              SPAdj = (*Entry).second.second;
+              Value = (*Entry).second.first;
+            } else
+              SPAdj = Value = 0;
+
+            // If the scratch register from the last allocation is still
+            // available, see if the value matches. If it does, just re-use it.
+            if (trackingCurrentValue && havePrevValue && PrevValue == Value) {
+              // FIXME: This assumes that the instructions in the live range
+              // for the virtual register are exclusively for the purpose
+              // of populating the value in the register. That's reasonable
+              // for these frame index registers, but it's still a very, very
+              // strong assumption. rdar://7322732. Better would be to
+              // explicitly check each instruction in the range for references
+              // to the virtual register. Only delete those insns that
+              // touch the virtual register.
+
+              // Find the last use of the new virtual register. Remove all
+              // instruction between here and there, and update the current
+              // instruction to reference the last use insn instead.
+              MachineBasicBlock::iterator LastUseMI =
+                findLastUseReg(I, BB->end(), Reg);
+
+              // Remove all instructions up 'til the last use, since they're
+              // just calculating the value we already have.
+              BB->erase(I, LastUseMI);
+              MI = I = LastUseMI;
+
+              // Extend the live range of the scratch register
+              PrevLastUseMI->getOperand(PrevLastUseOp).setIsKill(false);
+              RS->setUsed(CurrentScratchReg);
+              CurrentVirtReg = Reg;
+
+              // We deleted the instruction we were scanning the operands of.
+              // Jump back to the instruction iterator loop. Don't increment
+              // past this instruction since we updated the iterator already.
+              DoIncr = false;
+              break;
+            }
+
+            // Scavenge a new scratch register
+            CurrentVirtReg = Reg;
+            const TargetRegisterClass *RC = Fn.getRegInfo().getRegClass(Reg);
+            CurrentScratchReg = RS->FindUnusedReg(RC);
+            if (CurrentScratchReg == 0)
+              // No register is "free". Scavenge a register.
+              CurrentScratchReg = RS->scavengeRegister(RC, I, SPAdj);
+
+            PrevValue = Value;
+          }
+          // replace this reference to the virtual register with the
+          // scratch register.
+          assert (CurrentScratchReg && "Missing scratch register!");
+          MI->getOperand(i).setReg(CurrentScratchReg);
+
+          if (MI->getOperand(i).isKill()) {
+            isKillInsn = true;
+            PrevLastUseOp = i;
+            PrevLastUseMI = MI;
+          }
         }
-        restored.clear();
       }
-    }
-  }
-
-  // Check restore placements.
-  for (CSRegBlockMap::iterator BI = CSRRestore.begin(),
-         BE = CSRRestore.end(); BI != BE; ++BI) {
-    MachineBasicBlock* MBB = BI->first;
-    CSRegSet restored = BI->second;
-    CSRegSet spilled;
-
-    if (restored.empty())
-      continue;
-
-    DOUT << "SAVE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
-         << stringifyCSRegSet(CSRSave[MBB])
-         << "  RESTORE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
-         << stringifyCSRegSet(restored) << "\n";
-
-    if (CSRSave[MBB].intersects(restored)) {
-      spilled |= (CSRSave[MBB] & restored);
-    }
-    // Walk inverse depth first from MBB to find spills of all
-    // CSRs restored at MBB:
-    for (idf_iterator<MachineBasicBlock*> BI = idf_begin(MBB),
-           BE = idf_end(MBB); BI != BE; ++BI) {
-      MachineBasicBlock* PBB = *BI;
-      if (PBB == MBB)
-        continue;
-      // Stop when we encounter restores of any CSRs restored at MBB that
-      // have not yet been seen to be spilled.
-      if (CSRRestore[PBB].intersects(restored) &&
-          !spilled.contains(CSRRestore[PBB] & restored))
-        break;
-      // Collect the CSRs restored at MBB that are spilled
-      // at this DF predecessor of MBB.
-      if (CSRSave[PBB].intersects(restored))
-        spilled |= (CSRSave[PBB] & restored);
-    }
-    if (spilled != restored) {
-      CSRegSet notSpilled = (restored - spilled);
-      DOUT << MF->getFunction()->getName() << ": "
-           << stringifyCSRegSet(notSpilled)
-           << " restored at " << getBasicBlockName(MBB)
-           << " are never spilled\n";
-    }
-  }
-}
-
-// Debugging print methods.
-std::string PEI::getBasicBlockName(const MachineBasicBlock* MBB) {
-  std::ostringstream name;
-  if (MBB) {
-    if (MBB->getBasicBlock())
-      name << MBB->getBasicBlock()->getName();
-    else
-      name << "_MBB_" << MBB->getNumber();
-  }
-  return name.str();
-}
-
-std::string PEI::stringifyCSRegSet(const CSRegSet& s) {
-  const TargetRegisterInfo* TRI = MF->getTarget().getRegisterInfo();
-  const std::vector<CalleeSavedInfo> CSI =
-    MF->getFrameInfo()->getCalleeSavedInfo();
-
-  std::ostringstream srep;
-  if (CSI.size() == 0) {
-    srep << "[]";
-    return srep.str();
-  }
-  srep << "[";
-  CSRegSet::iterator I = s.begin(), E = s.end();
-  if (I != E) {
-    unsigned reg = CSI[*I].getReg();
-    srep << TRI->getName(reg);
-    for (++I; I != E; ++I) {
-      reg = CSI[*I].getReg();
-      srep << ",";
-      srep << TRI->getName(reg);
-    }
-  }
-  srep << "]";
-  return srep.str();
-}
-
-void PEI::dumpSet(const CSRegSet& s) {
-  DOUT << stringifyCSRegSet(s) << "\n";
-}
-
-void PEI::dumpUsed(MachineBasicBlock* MBB) {
-  if (MBB) {
-    DOUT << "CSRUsed[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
-         << stringifyCSRegSet(CSRUsed[MBB])  << "\n";
-  }
-}
-
-void PEI::dumpAllUsed() {
-    for (MachineFunction::iterator MBBI = MF->begin(), MBBE = MF->end();
-         MBBI != MBBE; ++MBBI) {
-      MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
-      dumpUsed(MBB);
-    }
-}
-
-void PEI::dumpSets(MachineBasicBlock* MBB) {
-  if (MBB) {
-    DOUT << getBasicBlockName(MBB)           << " | "
-         << stringifyCSRegSet(CSRUsed[MBB])  << " | "
-         << stringifyCSRegSet(AnticIn[MBB])  << " | "
-         << stringifyCSRegSet(AnticOut[MBB]) << " | "
-         << stringifyCSRegSet(AvailIn[MBB])  << " | "
-         << stringifyCSRegSet(AvailOut[MBB]) << "\n";
-  }
-}
-
-void PEI::dumpSets1(MachineBasicBlock* MBB) {
-  if (MBB) {
-    DOUT << getBasicBlockName(MBB)             << " | "
-         << stringifyCSRegSet(CSRUsed[MBB])    << " | "
-         << stringifyCSRegSet(AnticIn[MBB])    << " | "
-         << stringifyCSRegSet(AnticOut[MBB])   << " | "
-         << stringifyCSRegSet(AvailIn[MBB])    << " | "
-         << stringifyCSRegSet(AvailOut[MBB])   << " | "
-         << stringifyCSRegSet(CSRSave[MBB])    << " | "
-         << stringifyCSRegSet(CSRRestore[MBB]) << "\n";
-  }
-}
-
-void PEI::dumpAllSets() {
-    for (MachineFunction::iterator MBBI = MF->begin(), MBBE = MF->end();
-         MBBI != MBBE; ++MBBI) {
-      MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
-      dumpSets1(MBB);
-    }
-}
-
-void PEI::dumpSRSets() {
-  for (MachineFunction::iterator MBB = MF->begin(), E = MF->end();
-       MBB != E; ++MBB) {
-    if (! CSRSave[MBB].empty()) {
-      DOUT << "SAVE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
-           << stringifyCSRegSet(CSRSave[MBB]);
-      if (CSRRestore[MBB].empty())
-        DOUT << "\n";
-    }
-    if (! CSRRestore[MBB].empty()) {
-      if (! CSRSave[MBB].empty())
-        DOUT << "    ";
-      DOUT << "RESTORE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
-           << stringifyCSRegSet(CSRRestore[MBB]) << "\n";
+      // If this is the last use of the scratch, stop tracking it. The
+      // last use will be a kill operand in an instruction that does
+      // not also define the scratch register.
+      if (isKillInsn && !isDefInsn) {
+        CurrentVirtReg = 0;
+        havePrevValue = trackingCurrentValue;
+      }
+      // Similarly, notice if instruction clobbered the value in the
+      // register we're tracking for possible later reuse. This is noted
+      // above, but enforced here since the value is still live while we
+      // process the rest of the operands of the instruction.
+      if (clobbersScratchReg) {
+        havePrevValue = false;
+        CurrentScratchReg = 0;
+      }
+      if (DoIncr) {
+        RS->forward(I);
+        ++I;
+      }
     }
   }
 }
-#endif