Fix scheduling infor for vmovn and vshrn which I broke accidentially.
[oota-llvm.git] / lib / Target / ARM / Thumb1RegisterInfo.cpp
index 7417e58b894816dfd939afcb313a7ea6ff0ef8eb..44eafcb3f65c7fba25c0d6a2fa768ca3e009c534 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//===- Thumb1RegisterInfo.cpp - Thumb-1 Register Information -------*- C++ -*-===//
+//===- Thumb1RegisterInfo.cpp - Thumb-1 Register Information ----*- C++ -*-===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
@@ -7,18 +7,22 @@
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This file contains the Thumb-1 implementation of the TargetRegisterInfo class.
+// This file contains the Thumb-1 implementation of the TargetRegisterInfo
+// class.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "ARM.h"
 #include "ARMAddressingModes.h"
+#include "ARMBaseInstrInfo.h"
 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
 #include "ARMSubtarget.h"
 #include "Thumb1InstrInfo.h"
 #include "Thumb1RegisterInfo.h"
 #include "llvm/Constants.h"
 #include "llvm/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/LLVMContext.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
-using namespace llvm;
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 
-static cl::opt<bool>
-ThumbRegScavenging("enable-thumb-reg-scavenging",
-                   cl::Hidden,
-                   cl::desc("Enable register scavenging on Thumb"));
+namespace llvm {
+extern cl::opt<bool> ReuseFrameIndexVals;
+}
 
-Thumb1RegisterInfo::Thumb1RegisterInfo(const TargetInstrInfo &tii,
+using namespace llvm;
+
+Thumb1RegisterInfo::Thumb1RegisterInfo(const ARMBaseInstrInfo &tii,
                                        const ARMSubtarget &sti)
   : ARMBaseRegisterInfo(tii, sti) {
 }
@@ -47,39 +52,23 @@ Thumb1RegisterInfo::Thumb1RegisterInfo(const TargetInstrInfo &tii,
 /// specified immediate.
 void Thumb1RegisterInfo::emitLoadConstPool(MachineBasicBlock &MBB,
                                            MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
-                                           unsigned DestReg, int Val,
-                                           const TargetInstrInfo *TII,
-                                           DebugLoc dl) const {
+                                           DebugLoc dl,
+                                           unsigned DestReg, unsigned SubIdx,
+                                           int Val,
+                                           ARMCC::CondCodes Pred,
+                                           unsigned PredReg) const {
   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
   MachineConstantPool *ConstantPool = MF.getConstantPool();
-  Constant *C = ConstantInt::get(Type::Int32Ty, Val);
+  const Constant *C = ConstantInt::get(
+          Type::getInt32Ty(MBB.getParent()->getFunction()->getContext()), Val);
   unsigned Idx = ConstantPool->getConstantPoolIndex(C, 4);
 
-  BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII->get(ARM::tLDRcp), DestReg)
-    .addConstantPoolIndex(Idx);
+  BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tLDRcp))
+          .addReg(DestReg, getDefRegState(true), SubIdx)
+          .addConstantPoolIndex(Idx).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 }
 
-const TargetRegisterClass*
-Thumb1RegisterInfo::getPhysicalRegisterRegClass(unsigned Reg, MVT VT) const {
-  if (isARMLowRegister(Reg))
-    return ARM::tGPRRegisterClass;
-  switch (Reg) {
-   default:
-    break;
-   case ARM::R8:  case ARM::R9:  case ARM::R10:  case ARM::R11:
-   case ARM::R12: case ARM::SP:  case ARM::LR:   case ARM::PC:
-    return ARM::GPRRegisterClass;
-  }
-
-  return TargetRegisterInfo::getPhysicalRegisterRegClass(Reg, VT);
-}
-
-bool
-Thumb1RegisterInfo::requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const {
-  return ThumbRegScavenging;
-}
-
-bool Thumb1RegisterInfo::hasReservedCallFrame(MachineFunction &MF) const {
+bool Thumb1RegisterInfo::hasReservedCallFrame(const MachineFunction &MF) const {
   const MachineFrameInfo *FFI = MF.getFrameInfo();
   unsigned CFSize = FFI->getMaxCallFrameSize();
   // It's not always a good idea to include the call frame as part of the
@@ -92,6 +81,7 @@ bool Thumb1RegisterInfo::hasReservedCallFrame(MachineFunction &MF) const {
   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
 }
 
+
 /// emitThumbRegPlusImmInReg - Emits a series of instructions to materialize
 /// a destreg = basereg + immediate in Thumb code. Materialize the immediate
 /// in a register using mov / mvn sequences or load the immediate from a
@@ -104,6 +94,7 @@ void emitThumbRegPlusImmInReg(MachineBasicBlock &MBB,
                               const TargetInstrInfo &TII,
                               const Thumb1RegisterInfo& MRI,
                               DebugLoc dl) {
+    MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
     bool isHigh = !isARMLowRegister(DestReg) ||
                   (BaseReg != 0 && !isARMLowRegister(BaseReg));
     bool isSub = false;
@@ -118,31 +109,31 @@ void emitThumbRegPlusImmInReg(MachineBasicBlock &MBB,
     unsigned LdReg = DestReg;
     if (DestReg == ARM::SP) {
       assert(BaseReg == ARM::SP && "Unexpected!");
-      LdReg = ARM::R3;
-      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVlor2hir), ARM::R12)
-        .addReg(ARM::R3, RegState::Kill);
+      LdReg = MF.getRegInfo().createVirtualRegister(ARM::tGPRRegisterClass);
     }
 
     if (NumBytes <= 255 && NumBytes >= 0)
-      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVi8), LdReg).addImm(NumBytes);
+      AddDefaultT1CC(BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVi8), LdReg))
+        .addImm(NumBytes);
     else if (NumBytes < 0 && NumBytes >= -255) {
-      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVi8), LdReg).addImm(NumBytes);
-      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tNEG), LdReg)
+      AddDefaultT1CC(BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVi8), LdReg))
+        .addImm(NumBytes);
+      AddDefaultT1CC(BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tRSB), LdReg))
         .addReg(LdReg, RegState::Kill);
     } else
-      MRI.emitLoadConstPool(MBB, MBBI, LdReg, NumBytes, &TII, dl);
+      MRI.emitLoadConstPool(MBB, MBBI, dl, LdReg, 0, NumBytes);
 
     // Emit add / sub.
     int Opc = (isSub) ? ARM::tSUBrr : (isHigh ? ARM::tADDhirr : ARM::tADDrr);
-    const MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, MBBI, dl,
-                                            TII.get(Opc), DestReg);
+    MachineInstrBuilder MIB =
+      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg);
+    if (Opc != ARM::tADDhirr)
+      MIB = AddDefaultT1CC(MIB);
     if (DestReg == ARM::SP || isSub)
       MIB.addReg(BaseReg).addReg(LdReg, RegState::Kill);
     else
       MIB.addReg(LdReg).addReg(BaseReg, RegState::Kill);
-    if (DestReg == ARM::SP)
-      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVhir2lor), ARM::R3)
-        .addReg(ARM::R12, RegState::Kill);
+    AddDefaultPred(MIB);
 }
 
 /// calcNumMI - Returns the number of instructions required to materialize
@@ -188,6 +179,8 @@ void emitThumbRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
   unsigned Scale = 1;
   int Opc = 0;
   int ExtraOpc = 0;
+  bool NeedCC = false;
+  bool NeedPred = false;
 
   if (DestReg == BaseReg && BaseReg == ARM::SP) {
     assert(isMul4 && "Thumb sp inc / dec size must be multiple of 4!");
@@ -214,7 +207,16 @@ void emitThumbRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
     if (DestReg != BaseReg)
       DstNotEqBase = true;
     NumBits = 8;
-    Opc = isSub ? ARM::tSUBi8 : ARM::tADDi8;
+    if (DestReg == ARM::SP) {
+      Opc = isSub ? ARM::tSUBspi : ARM::tADDspi;
+      assert(isMul4 && "Thumb sp inc / dec size must be multiple of 4!");
+      NumBits = 7;
+      Scale = 4;
+    } else {
+      Opc = isSub ? ARM::tSUBi8 : ARM::tADDi8;
+      NumBits = 8;
+      NeedPred = NeedCC = true;
+    }
     isTwoAddr = true;
   }
 
@@ -234,8 +236,10 @@ void emitThumbRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
       unsigned Chunk = (1 << 3) - 1;
       unsigned ThisVal = (Bytes > Chunk) ? Chunk : Bytes;
       Bytes -= ThisVal;
-      BuildMI(MBB, MBBI, dl,TII.get(isSub ? ARM::tSUBi3 : ARM::tADDi3), DestReg)
-        .addReg(BaseReg, RegState::Kill).addImm(ThisVal);
+      const TargetInstrDesc &TID = TII.get(isSub ? ARM::tSUBi3 : ARM::tADDi3);
+      const MachineInstrBuilder MIB =
+        AddDefaultT1CC(BuildMI(MBB, MBBI, dl, TID, DestReg));
+      AddDefaultPred(MIB.addReg(BaseReg, RegState::Kill).addImm(ThisVal));
     } else {
       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVr), DestReg)
         .addReg(BaseReg, RegState::Kill);
@@ -249,13 +253,22 @@ void emitThumbRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
     Bytes -= ThisVal;
     ThisVal /= Scale;
     // Build the new tADD / tSUB.
-    if (isTwoAddr)
-      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg)
-        .addReg(DestReg).addImm(ThisVal);
+    if (isTwoAddr) {
+      MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg);
+      if (NeedCC)
+        MIB = AddDefaultT1CC(MIB);
+      MIB .addReg(DestReg).addImm(ThisVal);
+      if (NeedPred)
+        MIB = AddDefaultPred(MIB);
+    }
     else {
       bool isKill = BaseReg != ARM::SP;
-      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg)
-        .addReg(BaseReg, getKillRegState(isKill)).addImm(ThisVal);
+      MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg);
+      if (NeedCC)
+        MIB = AddDefaultT1CC(MIB);
+      MIB.addReg(BaseReg, getKillRegState(isKill)).addImm(ThisVal);
+      if (NeedPred)
+        MIB = AddDefaultPred(MIB);
       BaseReg = DestReg;
 
       if (Opc == ARM::tADDrSPi) {
@@ -266,15 +279,17 @@ void emitThumbRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
         Scale = 1;
         Chunk = ((1 << NumBits) - 1) * Scale;
         Opc = isSub ? ARM::tSUBi8 : ARM::tADDi8;
-        isTwoAddr = true;
+        NeedPred = NeedCC = isTwoAddr = true;
       }
     }
   }
 
-  if (ExtraOpc)
-    BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ExtraOpc), DestReg)
-      .addReg(DestReg, RegState::Kill)
-      .addImm(((unsigned)NumBytes) & 3);
+  if (ExtraOpc) {
+    const TargetInstrDesc &TID = TII.get(ExtraOpc);
+    AddDefaultPred(AddDefaultT1CC(BuildMI(MBB, MBBI, dl, TID, DestReg))
+                   .addReg(DestReg, RegState::Kill)
+                   .addImm(((unsigned)NumBytes) & 3));
+  }
 }
 
 static void emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB,
@@ -330,58 +345,44 @@ static void emitThumbConstant(MachineBasicBlock &MBB,
   int Chunk = (1 << 8) - 1;
   int ThisVal = (Imm > Chunk) ? Chunk : Imm;
   Imm -= ThisVal;
-  BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVi8), DestReg).addImm(ThisVal);
+  AddDefaultPred(AddDefaultT1CC(BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVi8),
+                                        DestReg))
+                 .addImm(ThisVal));
   if (Imm > 0)
     emitThumbRegPlusImmediate(MBB, MBBI, DestReg, DestReg, Imm, TII, MRI, dl);
-  if (isSub)
-    BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tNEG), DestReg)
-      .addReg(DestReg, RegState::Kill);
+  if (isSub) {
+    const TargetInstrDesc &TID = TII.get(ARM::tRSB);
+    AddDefaultPred(AddDefaultT1CC(BuildMI(MBB, MBBI, dl, TID, DestReg))
+                   .addReg(DestReg, RegState::Kill));
+  }
 }
 
-void Thumb1RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
-                                             int SPAdj, RegScavenger *RS) const{
-  unsigned i = 0;
+static void removeOperands(MachineInstr &MI, unsigned i) {
+  unsigned Op = i;
+  for (unsigned e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i)
+    MI.RemoveOperand(Op);
+}
+
+bool Thumb1RegisterInfo::
+rewriteFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II, unsigned FrameRegIdx,
+                  unsigned FrameReg, int &Offset,
+                  const ARMBaseInstrInfo &TII) const {
   MachineInstr &MI = *II;
   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
-  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
-  ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
   DebugLoc dl = MI.getDebugLoc();
-
-  while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
-    ++i;
-    assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
-  }
-
-  unsigned FrameReg = ARM::SP;
-  int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
-  int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex) +
-               MF.getFrameInfo()->getStackSize() + SPAdj;
-
-  if (AFI->isGPRCalleeSavedArea1Frame(FrameIndex))
-    Offset -= AFI->getGPRCalleeSavedArea1Offset();
-  else if (AFI->isGPRCalleeSavedArea2Frame(FrameIndex))
-    Offset -= AFI->getGPRCalleeSavedArea2Offset();
-  else if (hasFP(MF)) {
-    assert(SPAdj == 0 && "Unexpected");
-    // There is alloca()'s in this function, must reference off the frame
-    // pointer instead.
-    FrameReg = getFrameRegister(MF);
-    Offset -= AFI->getFramePtrSpillOffset();
-  }
-
   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
   const TargetInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
 
   if (Opcode == ARM::tADDrSPi) {
-    Offset += MI.getOperand(i+1).getImm();
+    Offset += MI.getOperand(FrameRegIdx+1).getImm();
 
     // Can't use tADDrSPi if it's based off the frame pointer.
     unsigned NumBits = 0;
     unsigned Scale = 1;
     if (FrameReg != ARM::SP) {
       Opcode = ARM::tADDi3;
-      MI.setDesc(TII.get(ARM::tADDi3));
+      MI.setDesc(TII.get(Opcode));
       NumBits = 3;
     } else {
       NumBits = 8;
@@ -390,21 +391,33 @@ void Thumb1RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
              "Thumb add/sub sp, #imm immediate must be multiple of 4!");
     }
 
-    if (Offset == 0) {
+    unsigned PredReg;
+    if (Offset == 0 && getInstrPredicate(&MI, PredReg) == ARMCC::AL) {
       // Turn it into a move.
-      MI.setDesc(TII.get(ARM::tMOVhir2lor));
-      MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
-      MI.RemoveOperand(i+1);
-      return;
+      MI.setDesc(TII.get(ARM::tMOVgpr2tgpr));
+      MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
+      // Remove offset and remaining explicit predicate operands.
+      do MI.RemoveOperand(FrameRegIdx+1);
+      while (MI.getNumOperands() > FrameRegIdx+1 &&
+             (!MI.getOperand(FrameRegIdx+1).isReg() ||
+              !MI.getOperand(FrameRegIdx+1).isImm()));
+      return true;
     }
 
     // Common case: small offset, fits into instruction.
     unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
     if (((Offset / Scale) & ~Mask) == 0) {
       // Replace the FrameIndex with sp / fp
-      MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
-      MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(Offset / Scale);
-      return;
+      if (Opcode == ARM::tADDi3) {
+        removeOperands(MI, FrameRegIdx);
+        MachineInstrBuilder MIB(&MI);
+        AddDefaultPred(AddDefaultT1CC(MIB).addReg(FrameReg)
+                       .addImm(Offset / Scale));
+      } else {
+        MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
+        MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(Offset / Scale);
+      }
+      return true;
     }
 
     unsigned DestReg = MI.getOperand(0).getReg();
@@ -416,17 +429,23 @@ void Thumb1RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
       emitThumbRegPlusImmediate(MBB, II, DestReg, FrameReg, Offset, TII,
                                 *this, dl);
       MBB.erase(II);
-      return;
+      return true;
     }
 
     if (Offset > 0) {
       // Translate r0 = add sp, imm to
       // r0 = add sp, 255*4
       // r0 = add r0, (imm - 255*4)
-      MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
-      MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(Mask);
+      if (Opcode == ARM::tADDi3) {
+        removeOperands(MI, FrameRegIdx);
+        MachineInstrBuilder MIB(&MI);
+        AddDefaultPred(AddDefaultT1CC(MIB).addReg(FrameReg).addImm(Mask));
+      } else {
+        MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
+        MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(Mask);
+      }
       Offset = (Offset - Mask * Scale);
-      MachineBasicBlock::iterator NII = next(II);
+      MachineBasicBlock::iterator NII = llvm::next(II);
       emitThumbRegPlusImmediate(MBB, NII, DestReg, DestReg, Offset, TII,
                                 *this, dl);
     } else {
@@ -434,11 +453,16 @@ void Thumb1RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
       // r0 = -imm (this is then translated into a series of instructons)
       // r0 = add r0, sp
       emitThumbConstant(MBB, II, DestReg, Offset, TII, *this, dl);
+
       MI.setDesc(TII.get(ARM::tADDhirr));
-      MI.getOperand(i).ChangeToRegister(DestReg, false, false, true);
-      MI.getOperand(i+1).ChangeToRegister(FrameReg, false);
+      MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(DestReg, false, false, true);
+      MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToRegister(FrameReg, false);
+      if (Opcode == ARM::tADDi3) {
+        MachineInstrBuilder MIB(&MI);
+        AddDefaultPred(MIB);
+      }
     }
-    return;
+    return true;
   } else {
     unsigned ImmIdx = 0;
     int InstrOffs = 0;
@@ -446,14 +470,14 @@ void Thumb1RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
     unsigned Scale = 1;
     switch (AddrMode) {
     case ARMII::AddrModeT1_s: {
-      ImmIdx = i+1;
+      ImmIdx = FrameRegIdx+1;
       InstrOffs = MI.getOperand(ImmIdx).getImm();
       NumBits = (FrameReg == ARM::SP) ? 8 : 5;
       Scale = 4;
       break;
     }
     default:
-      LLVM_UNREACHABLE("Unsupported addressing mode!");
+      llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
       break;
     }
 
@@ -466,9 +490,9 @@ void Thumb1RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
     unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
     if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale) {
       // Replace the FrameIndex with sp
-      MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
+      MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
-      return;
+      return true;
     }
 
     bool isThumSpillRestore = Opcode == ARM::tRestore || Opcode == ARM::tSpill;
@@ -489,12 +513,129 @@ void Thumb1RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
       Offset &= ~(Mask*Scale);
     }
   }
+  return Offset == 0;
+}
+
+void
+Thumb1RegisterInfo::resolveFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator I,
+                                      unsigned BaseReg, int64_t Offset) const {
+  MachineInstr &MI = *I;
+  int Off = Offset; // ARM doesn't need the general 64-bit offsets
+  unsigned i = 0;
+
+  while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
+    ++i;
+    assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
+  }
+  bool Done = false;
+  Done = rewriteFrameIndex(MI, i, BaseReg, Off, TII);
+  assert (Done && "Unable to resolve frame index!");
+}
+
+/// saveScavengerRegister - Spill the register so it can be used by the
+/// register scavenger. Return true.
+bool
+Thumb1RegisterInfo::saveScavengerRegister(MachineBasicBlock &MBB,
+                                          MachineBasicBlock::iterator I,
+                                          MachineBasicBlock::iterator &UseMI,
+                                          const TargetRegisterClass *RC,
+                                          unsigned Reg) const {
+  // Thumb1 can't use the emergency spill slot on the stack because
+  // ldr/str immediate offsets must be positive, and if we're referencing
+  // off the frame pointer (if, for example, there are alloca() calls in
+  // the function, the offset will be negative. Use R12 instead since that's
+  // a call clobbered register that we know won't be used in Thumb1 mode.
+  DebugLoc DL;
+  BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(ARM::tMOVtgpr2gpr)).
+    addReg(ARM::R12, RegState::Define).addReg(Reg, RegState::Kill);
+
+  // The UseMI is where we would like to restore the register. If there's
+  // interference with R12 before then, however, we'll need to restore it
+  // before that instead and adjust the UseMI.
+  bool done = false;
+  for (MachineBasicBlock::iterator II = I; !done && II != UseMI ; ++II) {
+    if (II->isDebugValue())
+      continue;
+    // If this instruction affects R12, adjust our restore point.
+    for (unsigned i = 0, e = II->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+      const MachineOperand &MO = II->getOperand(i);
+      if (!MO.isReg() || MO.isUndef() || !MO.getReg() ||
+          TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
+        continue;
+      if (MO.getReg() == ARM::R12) {
+        UseMI = II;
+        done = true;
+        break;
+      }
+    }
+  }
+  // Restore the register from R12
+  BuildMI(MBB, UseMI, DL, TII.get(ARM::tMOVgpr2tgpr)).
+    addReg(Reg, RegState::Define).addReg(ARM::R12, RegState::Kill);
+
+  return true;
+}
+
+void
+Thumb1RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
+                                        int SPAdj, RegScavenger *RS) const {
+  unsigned VReg = 0;
+  unsigned i = 0;
+  MachineInstr &MI = *II;
+  MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
+  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
+  ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
+  DebugLoc dl = MI.getDebugLoc();
+
+  while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
+    ++i;
+    assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
+  }
+
+  unsigned FrameReg = ARM::SP;
+  int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
+  int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex) +
+               MF.getFrameInfo()->getStackSize() + SPAdj;
+
+  if (AFI->isGPRCalleeSavedAreaFrame(FrameIndex))
+    Offset -= AFI->getGPRCalleeSavedAreaOffset();
+  else if (MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects()) {
+    assert(SPAdj == 0 && hasFP(MF) && "Unexpected");
+    // There are alloca()'s in this function, must reference off the frame
+    // pointer or base pointer instead.
+    if (!hasBasePointer(MF)) {
+      FrameReg = getFrameRegister(MF);
+      Offset -= AFI->getFramePtrSpillOffset();
+    } else
+      FrameReg = BasePtr;
+  }
+
+  // Special handling of dbg_value instructions.
+  if (MI.isDebugValue()) {
+    MI.getOperand(i).  ChangeToRegister(FrameReg, false /*isDef*/);
+    MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(Offset);
+    return;
+  }
+
+  // Modify MI as necessary to handle as much of 'Offset' as possible
+  assert(AFI->isThumbFunction() &&
+         "This eliminateFrameIndex only supports Thumb1!");
+  if (rewriteFrameIndex(MI, i, FrameReg, Offset, TII))
+    return;
 
   // If we get here, the immediate doesn't fit into the instruction.  We folded
   // as much as possible above, handle the rest, providing a register that is
   // SP+LargeImm.
   assert(Offset && "This code isn't needed if offset already handled!");
 
+  unsigned Opcode = MI.getOpcode();
+  const TargetInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
+
+  // Remove predicate first.
+  int PIdx = MI.findFirstPredOperandIdx();
+  if (PIdx != -1)
+    removeOperands(MI, PIdx);
+
   if (Desc.mayLoad()) {
     // Use the destination register to materialize sp + offset.
     unsigned TmpReg = MI.getOperand(0).getReg();
@@ -504,12 +645,14 @@ void Thumb1RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
         emitThumbRegPlusImmInReg(MBB, II, TmpReg, FrameReg,
                                  Offset, false, TII, *this, dl);
       else {
-        emitLoadConstPool(MBB, II, TmpReg, Offset, &TII, dl);
+        emitLoadConstPool(MBB, II, dl, TmpReg, 0, Offset);
         UseRR = true;
       }
-    } else
+    } else {
       emitThumbRegPlusImmediate(MBB, II, TmpReg, FrameReg, Offset, TII,
                                 *this, dl);
+    }
+
     MI.setDesc(TII.get(ARM::tLDR));
     MI.getOperand(i).ChangeToRegister(TmpReg, false, false, true);
     if (UseRR)
@@ -518,52 +661,34 @@ void Thumb1RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
     else  // tLDR has an extra register operand.
       MI.addOperand(MachineOperand::CreateReg(0, false));
   } else if (Desc.mayStore()) {
-    // FIXME! This is horrific!!! We need register scavenging.
-    // Our temporary workaround has marked r3 unavailable. Of course, r3 is
-    // also a ABI register so it's possible that is is the register that is
-    // being storing here. If that's the case, we do the following:
-    // r12 = r2
-    // Use r2 to materialize sp + offset
-    // str r3, r2
-    // r2 = r12
-    unsigned ValReg = MI.getOperand(0).getReg();
-    unsigned TmpReg = ARM::R3;
-    bool UseRR = false;
-    if (ValReg == ARM::R3) {
-      BuildMI(MBB, II, dl, TII.get(ARM::tMOVlor2hir), ARM::R12)
-        .addReg(ARM::R2, RegState::Kill);
-      TmpReg = ARM::R2;
-    }
-    if (TmpReg == ARM::R3 && AFI->isR3LiveIn())
-      BuildMI(MBB, II, dl, TII.get(ARM::tMOVlor2hir), ARM::R12)
-        .addReg(ARM::R3, RegState::Kill);
-    if (Opcode == ARM::tSpill) {
-      if (FrameReg == ARM::SP)
-        emitThumbRegPlusImmInReg(MBB, II, TmpReg, FrameReg,
-                                 Offset, false, TII, *this, dl);
-      else {
-        emitLoadConstPool(MBB, II, TmpReg, Offset, &TII, dl);
-        UseRR = true;
-      }
-    } else
-      emitThumbRegPlusImmediate(MBB, II, TmpReg, FrameReg, Offset, TII,
-                                *this, dl);
-    MI.setDesc(TII.get(ARM::tSTR));
-    MI.getOperand(i).ChangeToRegister(TmpReg, false, false, true);
-    if (UseRR)  // Use [reg, reg] addrmode.
-      MI.addOperand(MachineOperand::CreateReg(FrameReg, false));
-    else // tSTR has an extra register operand.
-      MI.addOperand(MachineOperand::CreateReg(0, false));
-
-    MachineBasicBlock::iterator NII = next(II);
-    if (ValReg == ARM::R3)
-      BuildMI(MBB, NII, dl, TII.get(ARM::tMOVhir2lor), ARM::R2)
-        .addReg(ARM::R12, RegState::Kill);
-    if (TmpReg == ARM::R3 && AFI->isR3LiveIn())
-      BuildMI(MBB, NII, dl, TII.get(ARM::tMOVhir2lor), ARM::R3)
-        .addReg(ARM::R12, RegState::Kill);
+      VReg = MF.getRegInfo().createVirtualRegister(ARM::tGPRRegisterClass);
+      bool UseRR = false;
+
+      if (Opcode == ARM::tSpill) {
+        if (FrameReg == ARM::SP)
+          emitThumbRegPlusImmInReg(MBB, II, VReg, FrameReg,
+                                   Offset, false, TII, *this, dl);
+        else {
+          emitLoadConstPool(MBB, II, dl, VReg, 0, Offset);
+          UseRR = true;
+        }
+      } else
+        emitThumbRegPlusImmediate(MBB, II, VReg, FrameReg, Offset, TII,
+                                  *this, dl);
+      MI.setDesc(TII.get(ARM::tSTR));
+      MI.getOperand(i).ChangeToRegister(VReg, false, false, true);
+      if (UseRR)  // Use [reg, reg] addrmode.
+        MI.addOperand(MachineOperand::CreateReg(FrameReg, false));
+      else // tSTR has an extra register operand.
+        MI.addOperand(MachineOperand::CreateReg(0, false));
   } else
     assert(false && "Unexpected opcode!");
+
+  // Add predicate back if it's needed.
+  if (MI.getDesc().isPredicable()) {
+    MachineInstrBuilder MIB(&MI);
+    AddDefaultPred(MIB);
+  }
 }
 
 void Thumb1RegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
@@ -574,17 +699,7 @@ void Thumb1RegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
   unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
   unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
-  DebugLoc dl = (MBBI != MBB.end() ?
-                 MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc::getUnknownLoc());
-
-  // Check if R3 is live in. It might have to be used as a scratch register.
-  for (MachineRegisterInfo::livein_iterator I =MF.getRegInfo().livein_begin(),
-         E = MF.getRegInfo().livein_end(); I != E; ++I) {
-    if (I->first == ARM::R3) {
-      AFI->setR3IsLiveIn(true);
-      break;
-    }
-  }
+  DebugLoc dl = MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc();
 
   // Thumb add/sub sp, imm8 instructions implicitly multiply the offset by 4.
   NumBytes = (NumBytes + 3) & ~3;
@@ -592,7 +707,7 @@ void Thumb1RegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
 
   // Determine the sizes of each callee-save spill areas and record which frame
   // belongs to which callee-save spill areas.
-  unsigned GPRCS1Size = 0, GPRCS2Size = 0, DPRCSSize = 0;
+  unsigned GPRCSSize = 0, DPRCSSize = 0;
   int FramePtrSpillFI = 0;
 
   if (VARegSaveSize)
@@ -612,25 +727,15 @@ void Thumb1RegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
     case ARM::R5:
     case ARM::R6:
     case ARM::R7:
-    case ARM::LR:
-      if (Reg == FramePtr)
-        FramePtrSpillFI = FI;
-      AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
-      GPRCS1Size += 4;
-      break;
     case ARM::R8:
     case ARM::R9:
     case ARM::R10:
     case ARM::R11:
+    case ARM::LR:
       if (Reg == FramePtr)
         FramePtrSpillFI = FI;
-      if (STI.isTargetDarwin()) {
-        AFI->addGPRCalleeSavedArea2Frame(FI);
-        GPRCS2Size += 4;
-      } else {
-        AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
-        GPRCS1Size += 4;
-      }
+      AFI->addGPRCalleeSavedAreaFrame(FI);
+      GPRCSSize += 4;
       break;
     default:
       AFI->addDPRCalleeSavedAreaFrame(FI);
@@ -644,21 +749,18 @@ void Thumb1RegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
       dl = MBBI->getDebugLoc();
   }
 
-  // Darwin ABI requires FP to point to the stack slot that contains the
-  // previous FP.
-  if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF)) {
-    MachineInstrBuilder MIB =
-      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tADDrSPi), FramePtr)
+  // Adjust FP so it point to the stack slot that contains the previous FP.
+  if (hasFP(MF)) {
+    BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tADDrSPi), FramePtr)
       .addFrameIndex(FramePtrSpillFI).addImm(0);
+    AFI->setShouldRestoreSPFromFP(true);
   }
 
   // Determine starting offsets of spill areas.
-  unsigned DPRCSOffset  = NumBytes - (GPRCS1Size + GPRCS2Size + DPRCSSize);
-  unsigned GPRCS2Offset = DPRCSOffset + DPRCSSize;
-  unsigned GPRCS1Offset = GPRCS2Offset + GPRCS2Size;
+  unsigned DPRCSOffset  = NumBytes - (GPRCSSize + DPRCSSize);
+  unsigned GPRCSOffset = DPRCSOffset + DPRCSSize;
   AFI->setFramePtrSpillOffset(MFI->getObjectOffset(FramePtrSpillFI) + NumBytes);
-  AFI->setGPRCalleeSavedArea1Offset(GPRCS1Offset);
-  AFI->setGPRCalleeSavedArea2Offset(GPRCS2Offset);
+  AFI->setGPRCalleeSavedAreaOffset(GPRCSOffset);
   AFI->setDPRCalleeSavedAreaOffset(DPRCSOffset);
 
   NumBytes = DPRCSOffset;
@@ -667,14 +769,19 @@ void Thumb1RegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
     emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, *this, -NumBytes);
   }
 
-  if (STI.isTargetELF() && hasFP(MF)) {
+  if (STI.isTargetELF() && hasFP(MF))
     MFI->setOffsetAdjustment(MFI->getOffsetAdjustment() -
                              AFI->getFramePtrSpillOffset());
-  }
 
-  AFI->setGPRCalleeSavedArea1Size(GPRCS1Size);
-  AFI->setGPRCalleeSavedArea2Size(GPRCS2Size);
+  AFI->setGPRCalleeSavedAreaSize(GPRCSSize);
   AFI->setDPRCalleeSavedAreaSize(DPRCSSize);
+
+  // If we need a base pointer, set it up here. It's whatever the value
+  // of the stack pointer is at this point. Any variable size objects
+  // will be allocated after this, so we can still use the base pointer
+  // to reference locals.
+  if (hasBasePointer(MF))
+    BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVgpr2gpr), BasePtr).addReg(ARM::SP);
 }
 
 static bool isCalleeSavedRegister(unsigned Reg, const unsigned *CSRegs) {
@@ -685,9 +792,19 @@ static bool isCalleeSavedRegister(unsigned Reg, const unsigned *CSRegs) {
 }
 
 static bool isCSRestore(MachineInstr *MI, const unsigned *CSRegs) {
-  return (MI->getOpcode() == ARM::tRestore &&
-          MI->getOperand(1).isFI() &&
-          isCalleeSavedRegister(MI->getOperand(0).getReg(), CSRegs));
+  if (MI->getOpcode() == ARM::tRestore &&
+      MI->getOperand(1).isFI() &&
+      isCalleeSavedRegister(MI->getOperand(0).getReg(), CSRegs))
+    return true;
+  else if (MI->getOpcode() == ARM::tPOP) {
+    // The first two operands are predicates. The last two are
+    // imp-def and imp-use of SP. Check everything in between.
+    for (int i = 2, e = MI->getNumOperands() - 2; i != e; ++i)
+      if (!isCalleeSavedRegister(MI->getOperand(i).getReg(), CSRegs))
+        return false;
+    return true;
+  }
+  return false;
 }
 
 void Thumb1RegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
@@ -701,13 +818,13 @@ void Thumb1RegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
   unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
   int NumBytes = (int)MFI->getStackSize();
+  const unsigned *CSRegs = getCalleeSavedRegs();
 
   if (!AFI->hasStackFrame()) {
     if (NumBytes != 0)
       emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, *this, NumBytes);
   } else {
-    // Unwind MBBI to point to first LDR / FLDD.
-    const unsigned *CSRegs = getCalleeSavedRegs();
+    // Unwind MBBI to point to first LDR / VLDRD.
     if (MBBI != MBB.begin()) {
       do
         --MBBI;
@@ -717,11 +834,10 @@ void Thumb1RegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
     }
 
     // Move SP to start of FP callee save spill area.
-    NumBytes -= (AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size() +
-                 AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size() +
+    NumBytes -= (AFI->getGPRCalleeSavedAreaSize() +
                  AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize());
 
-    if (hasFP(MF)) {
+    if (AFI->shouldRestoreSPFromFP()) {
       NumBytes = AFI->getFramePtrSpillOffset() - NumBytes;
       // Reset SP based on frame pointer only if the stack frame extends beyond
       // frame pointer stack slot or target is ELF and the function has FP.
@@ -729,7 +845,7 @@ void Thumb1RegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
         emitThumbRegPlusImmediate(MBB, MBBI, ARM::SP, FramePtr, -NumBytes,
                                   TII, *this, dl);
       else
-        BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVlor2hir), ARM::SP)
+        BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVtgpr2gpr), ARM::SP)
           .addReg(FramePtr);
     } else {
       if (MBBI->getOpcode() == ARM::tBX_RET &&
@@ -743,13 +859,23 @@ void Thumb1RegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
   }
 
   if (VARegSaveSize) {
+    // Unlike T2 and ARM mode, the T1 pop instruction cannot restore
+    // to LR, and we can't pop the value directly to the PC since
+    // we need to update the SP after popping the value. Therefore, we
+    // pop the old LR into R3 as a temporary.
+
+    // Move back past the callee-saved register restoration
+    while (MBBI != MBB.end() && isCSRestore(MBBI, CSRegs))
+      ++MBBI;
     // Epilogue for vararg functions: pop LR to R3 and branch off it.
-    // FIXME: Verify this is still ok when R3 is no longer being reserved.
-    BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tPOP)).addReg(ARM::R3);
+    AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tPOP)))
+      .addReg(ARM::R3, RegState::Define);
 
     emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, *this, VARegSaveSize);
 
-    BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tBX_RET_vararg)).addReg(ARM::R3);
+    BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tBX_RET_vararg))
+      .addReg(ARM::R3, RegState::Kill);
+    // erase the old tBX_RET instruction
     MBB.erase(MBBI);
   }
 }