Untabify.
[oota-llvm.git] / lib / Target / SystemZ / SystemZInstrInfo.cpp
index ba182bf76c8b3ad8a72ec2340836496c33b244ee..8fe86144784a9a6cb0e5e47ce6ad053f896e16c6 100644 (file)
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "SystemZInstrInfo.h"
-#include "SystemZTargetMachine.h"
 #include "SystemZInstrBuilder.h"
+#include "SystemZTargetMachine.h"
 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 
-#define GET_INSTRINFO_CTOR
+using namespace llvm;
+
+#define GET_INSTRINFO_CTOR_DTOR
 #define GET_INSTRMAP_INFO
 #include "SystemZGenInstrInfo.inc"
 
-using namespace llvm;
-
 // Return a mask with Count low bits set.
 static uint64_t allOnes(unsigned int Count) {
   return Count == 0 ? 0 : (uint64_t(1) << (Count - 1) << 1) - 1;
 }
 
-SystemZInstrInfo::SystemZInstrInfo(SystemZTargetMachine &tm)
+// Reg should be a 32-bit GPR.  Return true if it is a high register rather
+// than a low register.
+static bool isHighReg(unsigned int Reg) {
+  if (SystemZ::GRH32BitRegClass.contains(Reg))
+    return true;
+  assert(SystemZ::GR32BitRegClass.contains(Reg) && "Invalid GRX32");
+  return false;
+}
+
+// Pin the vtable to this file.
+void SystemZInstrInfo::anchor() {}
+
+SystemZInstrInfo::SystemZInstrInfo(SystemZSubtarget &sti)
   : SystemZGenInstrInfo(SystemZ::ADJCALLSTACKDOWN, SystemZ::ADJCALLSTACKUP),
-    RI(tm), TM(tm) {
+    RI(), STI(sti) {
 }
 
 // MI is a 128-bit load or store.  Split it into two 64-bit loads or stores,
@@ -41,7 +53,7 @@ void SystemZInstrInfo::splitMove(MachineBasicBlock::iterator MI,
   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
 
   // Get two load or store instructions.  Use the original instruction for one
-  // of them (arbitarily the second here) and create a clone for the other.
+  // of them (arbitrarily the second here) and create a clone for the other.
   MachineInstr *EarlierMI = MF.CloneMachineInstr(MI);
   MBB->insert(MI, EarlierMI);
 
@@ -82,6 +94,97 @@ void SystemZInstrInfo::splitAdjDynAlloc(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
   OffsetMO.setImm(Offset);
 }
 
+// MI is an RI-style pseudo instruction.  Replace it with LowOpcode
+// if the first operand is a low GR32 and HighOpcode if the first operand
+// is a high GR32.  ConvertHigh is true if LowOpcode takes a signed operand
+// and HighOpcode takes an unsigned 32-bit operand.  In those cases,
+// MI has the same kind of operand as LowOpcode, so needs to be converted
+// if HighOpcode is used.
+void SystemZInstrInfo::expandRIPseudo(MachineInstr *MI, unsigned LowOpcode,
+                                      unsigned HighOpcode,
+                                      bool ConvertHigh) const {
+  unsigned Reg = MI->getOperand(0).getReg();
+  bool IsHigh = isHighReg(Reg);
+  MI->setDesc(get(IsHigh ? HighOpcode : LowOpcode));
+  if (IsHigh && ConvertHigh)
+    MI->getOperand(1).setImm(uint32_t(MI->getOperand(1).getImm()));
+}
+
+// MI is a three-operand RIE-style pseudo instruction.  Replace it with
+// LowOpcode3 if the registers are both low GR32s, otherwise use a move
+// followed by HighOpcode or LowOpcode, depending on whether the target
+// is a high or low GR32.
+void SystemZInstrInfo::expandRIEPseudo(MachineInstr *MI, unsigned LowOpcode,
+                                       unsigned LowOpcodeK,
+                                       unsigned HighOpcode) const {
+  unsigned DestReg = MI->getOperand(0).getReg();
+  unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
+  bool DestIsHigh = isHighReg(DestReg);
+  bool SrcIsHigh = isHighReg(SrcReg);
+  if (!DestIsHigh && !SrcIsHigh)
+    MI->setDesc(get(LowOpcodeK));
+  else {
+    emitGRX32Move(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
+                  DestReg, SrcReg, SystemZ::LR, 32,
+                  MI->getOperand(1).isKill());
+    MI->setDesc(get(DestIsHigh ? HighOpcode : LowOpcode));
+    MI->getOperand(1).setReg(DestReg);
+  }
+}
+
+// MI is an RXY-style pseudo instruction.  Replace it with LowOpcode
+// if the first operand is a low GR32 and HighOpcode if the first operand
+// is a high GR32.
+void SystemZInstrInfo::expandRXYPseudo(MachineInstr *MI, unsigned LowOpcode,
+                                       unsigned HighOpcode) const {
+  unsigned Reg = MI->getOperand(0).getReg();
+  unsigned Opcode = getOpcodeForOffset(isHighReg(Reg) ? HighOpcode : LowOpcode,
+                                       MI->getOperand(2).getImm());
+  MI->setDesc(get(Opcode));
+}
+
+// MI is an RR-style pseudo instruction that zero-extends the low Size bits
+// of one GRX32 into another.  Replace it with LowOpcode if both operands
+// are low registers, otherwise use RISB[LH]G.
+void SystemZInstrInfo::expandZExtPseudo(MachineInstr *MI, unsigned LowOpcode,
+                                        unsigned Size) const {
+  emitGRX32Move(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
+                MI->getOperand(0).getReg(), MI->getOperand(1).getReg(),
+                LowOpcode, Size, MI->getOperand(1).isKill());
+  MI->eraseFromParent();
+}
+
+// Emit a zero-extending move from 32-bit GPR SrcReg to 32-bit GPR
+// DestReg before MBBI in MBB.  Use LowLowOpcode when both DestReg and SrcReg
+// are low registers, otherwise use RISB[LH]G.  Size is the number of bits
+// taken from the low end of SrcReg (8 for LLCR, 16 for LLHR and 32 for LR).
+// KillSrc is true if this move is the last use of SrcReg.
+void SystemZInstrInfo::emitGRX32Move(MachineBasicBlock &MBB,
+                                     MachineBasicBlock::iterator MBBI,
+                                     DebugLoc DL, unsigned DestReg,
+                                     unsigned SrcReg, unsigned LowLowOpcode,
+                                     unsigned Size, bool KillSrc) const {
+  unsigned Opcode;
+  bool DestIsHigh = isHighReg(DestReg);
+  bool SrcIsHigh = isHighReg(SrcReg);
+  if (DestIsHigh && SrcIsHigh)
+    Opcode = SystemZ::RISBHH;
+  else if (DestIsHigh && !SrcIsHigh)
+    Opcode = SystemZ::RISBHL;
+  else if (!DestIsHigh && SrcIsHigh)
+    Opcode = SystemZ::RISBLH;
+  else {
+    BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(LowLowOpcode), DestReg)
+      .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+    return;
+  }
+  unsigned Rotate = (DestIsHigh != SrcIsHigh ? 32 : 0);
+  BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(Opcode), DestReg)
+    .addReg(DestReg, RegState::Undef)
+    .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))
+    .addImm(32 - Size).addImm(128 + 31).addImm(Rotate);
+}
+
 // If MI is a simple load or store for a frame object, return the register
 // it loads or stores and set FrameIndex to the index of the frame object.
 // Return 0 otherwise.
@@ -177,15 +280,15 @@ bool SystemZInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,
       }
 
       // If the block has any instructions after a JMP, delete them.
-      while (llvm::next(I) != MBB.end())
-        llvm::next(I)->eraseFromParent();
+      while (std::next(I) != MBB.end())
+        std::next(I)->eraseFromParent();
 
       Cond.clear();
-      FBB = 0;
+      FBB = nullptr;
 
       // Delete the JMP if it's equivalent to a fall-through.
       if (MBB.isLayoutSuccessor(Branch.Target->getMBB())) {
-        TBB = 0;
+        TBB = nullptr;
         I->eraseFromParent();
         I = MBB.end();
         continue;
@@ -259,7 +362,7 @@ ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
 unsigned
 SystemZInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
                                MachineBasicBlock *FBB,
-                               const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
+                               ArrayRef<MachineOperand> Cond,
                                DebugLoc DL) const {
   // In this function we output 32-bit branches, which should always
   // have enough range.  They can be shortened and relaxed by later code
@@ -315,12 +418,12 @@ bool SystemZInstrInfo::analyzeCompare(const MachineInstr *MI,
 static MachineInstr *getDef(unsigned Reg,
                             const MachineRegisterInfo *MRI) {
   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
-    return 0;
+    return nullptr;
   return MRI->getUniqueVRegDef(Reg);
 }
 
 // Return true if MI is a shift of type Opcode by Imm bits.
-static bool isShift(MachineInstr *MI, int Opcode, int64_t Imm) {
+static bool isShift(MachineInstr *MI, unsigned Opcode, int64_t Imm) {
   return (MI->getOpcode() == Opcode &&
           !MI->getOperand(2).getReg() &&
           MI->getOperand(3).getImm() == Imm);
@@ -339,7 +442,7 @@ static void eraseIfDead(MachineInstr *MI, const MachineRegisterInfo *MRI) {
 static bool removeIPMBasedCompare(MachineInstr *Compare, unsigned SrcReg,
                                   const MachineRegisterInfo *MRI,
                                   const TargetRegisterInfo *TRI) {
-  MachineInstr *LGFR = 0;
+  MachineInstr *LGFR = nullptr;
   MachineInstr *RLL = getDef(SrcReg, MRI);
   if (RLL && RLL->getOpcode() == SystemZ::LGFR) {
     LGFR = RLL;
@@ -349,7 +452,7 @@ static bool removeIPMBasedCompare(MachineInstr *Compare, unsigned SrcReg,
     return false;
 
   MachineInstr *SRL = getDef(RLL->getOperand(1).getReg(), MRI);
-  if (!SRL || !isShift(SRL, SystemZ::SRL, 28))
+  if (!SRL || !isShift(SRL, SystemZ::SRL, SystemZ::IPM_CC))
     return false;
 
   MachineInstr *IPM = getDef(SRL->getOperand(1).getReg(), MRI);
@@ -385,7 +488,7 @@ SystemZInstrInfo::optimizeCompareInstr(MachineInstr *Compare,
   bool IsLogical = (Compare->getDesc().TSFlags & SystemZII::IsLogical) != 0;
   if (Value == 0 &&
       !IsLogical &&
-      removeIPMBasedCompare(Compare, SrcReg, MRI, TM.getRegisterInfo()))
+      removeIPMBasedCompare(Compare, SrcReg, MRI, &RI))
     return true;
   return false;
 }
@@ -402,7 +505,7 @@ static unsigned getConditionalMove(unsigned Opcode) {
 
 bool SystemZInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
   unsigned Opcode = MI->getOpcode();
-  if (TM.getSubtargetImpl()->hasLoadStoreOnCond() &&
+  if (STI.hasLoadStoreOnCond() &&
       getConditionalMove(Opcode))
     return true;
   return false;
@@ -411,7 +514,7 @@ bool SystemZInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
 bool SystemZInstrInfo::
 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB,
                     unsigned NumCycles, unsigned ExtraPredCycles,
-                    const BranchProbability &Probability) const {
+                    BranchProbability Probability) const {
   // For now only convert single instructions.
   return NumCycles == 1;
 }
@@ -421,36 +524,34 @@ isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
                     unsigned NumCyclesT, unsigned ExtraPredCyclesT,
                     MachineBasicBlock &FMBB,
                     unsigned NumCyclesF, unsigned ExtraPredCyclesF,
-                    const BranchProbability &Probability) const {
+                    BranchProbability Probability) const {
   // For now avoid converting mutually-exclusive cases.
   return false;
 }
 
 bool SystemZInstrInfo::
-PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
-                     const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const {
+PredicateInstruction(MachineInstr *MI, ArrayRef<MachineOperand> Pred) const {
   assert(Pred.size() == 2 && "Invalid condition");
   unsigned CCValid = Pred[0].getImm();
   unsigned CCMask = Pred[1].getImm();
   assert(CCMask > 0 && CCMask < 15 && "Invalid predicate");
   unsigned Opcode = MI->getOpcode();
-  if (TM.getSubtargetImpl()->hasLoadStoreOnCond()) {
+  if (STI.hasLoadStoreOnCond()) {
     if (unsigned CondOpcode = getConditionalMove(Opcode)) {
       MI->setDesc(get(CondOpcode));
       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
         .addImm(CCValid).addImm(CCMask)
-        .addReg(SystemZ::CC, RegState::Implicit);;
+        .addReg(SystemZ::CC, RegState::Implicit);
       return true;
     }
   }
   return false;
 }
 
-void
-SystemZInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
-                             MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL,
-                             unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
-                             bool KillSrc) const {
+void SystemZInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
+                                   MachineBasicBlock::iterator MBBI,
+                                   DebugLoc DL, unsigned DestReg,
+                                   unsigned SrcReg, bool KillSrc) const {
   // Split 128-bit GPR moves into two 64-bit moves.  This handles ADDR128 too.
   if (SystemZ::GR128BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
     copyPhysReg(MBB, MBBI, DL, RI.getSubReg(DestReg, SystemZ::subreg_h64),
@@ -460,11 +561,14 @@ SystemZInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
     return;
   }
 
+  if (SystemZ::GRX32BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
+    emitGRX32Move(MBB, MBBI, DL, DestReg, SrcReg, SystemZ::LR, 32, KillSrc);
+    return;
+  }
+
   // Everything else needs only one instruction.
   unsigned Opcode;
-  if (SystemZ::GR32BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
-    Opcode = SystemZ::LR;
-  else if (SystemZ::GR64BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
+  if (SystemZ::GR64BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
     Opcode = SystemZ::LGR;
   else if (SystemZ::FP32BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
     Opcode = SystemZ::LER;
@@ -472,6 +576,12 @@ SystemZInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
     Opcode = SystemZ::LDR;
   else if (SystemZ::FP128BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
     Opcode = SystemZ::LXR;
+  else if (SystemZ::VR32BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
+    Opcode = SystemZ::VLR32;
+  else if (SystemZ::VR64BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
+    Opcode = SystemZ::VLR64;
+  else if (SystemZ::VR128BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
+    Opcode = SystemZ::VLR;
   else
     llvm_unreachable("Impossible reg-to-reg copy");
 
@@ -479,13 +589,10 @@ SystemZInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
     .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 }
 
-void
-SystemZInstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
-                                     MachineBasicBlock::iterator MBBI,
-                                     unsigned SrcReg, bool isKill,
-                                     int FrameIdx,
-                                     const TargetRegisterClass *RC,
-                                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
+void SystemZInstrInfo::storeRegToStackSlot(
+    MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI, unsigned SrcReg,
+    bool isKill, int FrameIdx, const TargetRegisterClass *RC,
+    const TargetRegisterInfo *TRI) const {
   DebugLoc DL = MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc();
 
   // Callers may expect a single instruction, so keep 128-bit moves
@@ -493,15 +600,14 @@ SystemZInstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
   unsigned LoadOpcode, StoreOpcode;
   getLoadStoreOpcodes(RC, LoadOpcode, StoreOpcode);
   addFrameReference(BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(StoreOpcode))
-                   .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill)), FrameIdx);
+                        .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill)),
+                    FrameIdx);
 }
 
-void
-SystemZInstrInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
-                                      MachineBasicBlock::iterator MBBI,
-                                      unsigned DestReg, int FrameIdx,
-                                      const TargetRegisterClass *RC,
-                                      const TargetRegisterInfo *TRI) const {
+void SystemZInstrInfo::loadRegFromStackSlot(
+    MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI, unsigned DestReg,
+    int FrameIdx, const TargetRegisterClass *RC,
+    const TargetRegisterInfo *TRI) const {
   DebugLoc DL = MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc();
 
   // Callers may expect a single instruction, so keep 128-bit moves
@@ -522,28 +628,28 @@ static bool isSimpleBD12Move(const MachineInstr *MI, unsigned Flag) {
 }
 
 namespace {
-  struct LogicOp {
-    LogicOp() : RegSize(0), ImmLSB(0), ImmSize(0) {}
-    LogicOp(unsigned regSize, unsigned immLSB, unsigned immSize)
-      : RegSize(regSize), ImmLSB(immLSB), ImmSize(immSize) {}
+struct LogicOp {
+  LogicOp() : RegSize(0), ImmLSB(0), ImmSize(0) {}
+  LogicOp(unsigned regSize, unsigned immLSB, unsigned immSize)
+    : RegSize(regSize), ImmLSB(immLSB), ImmSize(immSize) {}
 
-    operator bool() const { return RegSize; }
+  explicit operator bool() const { return RegSize; }
 
-    unsigned RegSize, ImmLSB, ImmSize;
-  };
-}
+  unsigned RegSize, ImmLSB, ImmSize;
+};
+} // end anonymous namespace
 
 static LogicOp interpretAndImmediate(unsigned Opcode) {
   switch (Opcode) {
-  case SystemZ::NILL:   return LogicOp(32,  0, 16);
-  case SystemZ::NILH:   return LogicOp(32, 16, 16);
+  case SystemZ::NILMux: return LogicOp(32,  0, 16);
+  case SystemZ::NIHMux: return LogicOp(32, 16, 16);
   case SystemZ::NILL64: return LogicOp(64,  0, 16);
   case SystemZ::NILH64: return LogicOp(64, 16, 16);
-  case SystemZ::NIHL:   return LogicOp(64, 32, 16);
-  case SystemZ::NIHH:   return LogicOp(64, 48, 16);
-  case SystemZ::NILF:   return LogicOp(32,  0, 32);
+  case SystemZ::NIHL64: return LogicOp(64, 32, 16);
+  case SystemZ::NIHH64: return LogicOp(64, 48, 16);
+  case SystemZ::NIFMux: return LogicOp(32,  0, 32);
   case SystemZ::NILF64: return LogicOp(64,  0, 32);
-  case SystemZ::NIHF:   return LogicOp(64, 32, 32);
+  case SystemZ::NIHF64: return LogicOp(64, 32, 32);
   default:              return LogicOp();
   }
 }
@@ -570,6 +676,7 @@ SystemZInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
                                         LiveVariables *LV) const {
   MachineInstr *MI = MBBI;
   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
+  MachineRegisterInfo &MRI = MBB->getParent()->getRegInfo();
 
   unsigned Opcode = MI->getOpcode();
   unsigned NumOps = MI->getNumOperands();
@@ -578,11 +685,24 @@ SystemZInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
   // We prefer to keep the two-operand form where possible both
   // because it tends to be shorter and because some instructions
   // have memory forms that can be used during spilling.
-  if (TM.getSubtargetImpl()->hasDistinctOps()) {
+  if (STI.hasDistinctOps()) {
+    MachineOperand &Dest = MI->getOperand(0);
+    MachineOperand &Src = MI->getOperand(1);
+    unsigned DestReg = Dest.getReg();
+    unsigned SrcReg = Src.getReg();
+    // AHIMux is only really a three-operand instruction when both operands
+    // are low registers.  Try to constrain both operands to be low if
+    // possible.
+    if (Opcode == SystemZ::AHIMux &&
+        TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DestReg) &&
+        TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg) &&
+        MRI.getRegClass(DestReg)->contains(SystemZ::R1L) &&
+        MRI.getRegClass(SrcReg)->contains(SystemZ::R1L)) {
+      MRI.constrainRegClass(DestReg, &SystemZ::GR32BitRegClass);
+      MRI.constrainRegClass(SrcReg, &SystemZ::GR32BitRegClass);
+    }
     int ThreeOperandOpcode = SystemZ::getThreeOperandOpcode(Opcode);
     if (ThreeOperandOpcode >= 0) {
-      MachineOperand &Dest = MI->getOperand(0);
-      MachineOperand &Src = MI->getOperand(1);
       MachineInstrBuilder MIB =
         BuildMI(*MBB, MBBI, MI->getDebugLoc(), get(ThreeOperandOpcode))
         .addOperand(Dest);
@@ -597,57 +717,77 @@ SystemZInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
 
   // Try to convert an AND into an RISBG-type instruction.
   if (LogicOp And = interpretAndImmediate(Opcode)) {
-    unsigned NewOpcode;
-    if (And.RegSize == 64)
-      NewOpcode = SystemZ::RISBG;
-    else if (TM.getSubtargetImpl()->hasHighWord())
-      NewOpcode = SystemZ::RISBLG32;
-    else
-      // We can't use RISBG for 32-bit operations because it clobbers the
-      // high word of the destination too.
-      NewOpcode = 0;
-    if (NewOpcode) {
-      uint64_t Imm = MI->getOperand(2).getImm() << And.ImmLSB;
-      // AND IMMEDIATE leaves the other bits of the register unchanged.
-      Imm |= allOnes(And.RegSize) & ~(allOnes(And.ImmSize) << And.ImmLSB);
-      unsigned Start, End;
-      if (isRxSBGMask(Imm, And.RegSize, Start, End)) {
-        if (NewOpcode == SystemZ::RISBLG32) {
-          Start &= 31;
-          End &= 31;
-        }
-        MachineOperand &Dest = MI->getOperand(0);
-        MachineOperand &Src = MI->getOperand(1);
-        MachineInstrBuilder MIB =
-          BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(NewOpcode))
-          .addOperand(Dest).addReg(0)
-          .addReg(Src.getReg(), getKillRegState(Src.isKill()), Src.getSubReg())
-          .addImm(Start).addImm(End + 128).addImm(0);
-        return finishConvertToThreeAddress(MI, MIB, LV);
+    uint64_t Imm = MI->getOperand(2).getImm() << And.ImmLSB;
+    // AND IMMEDIATE leaves the other bits of the register unchanged.
+    Imm |= allOnes(And.RegSize) & ~(allOnes(And.ImmSize) << And.ImmLSB);
+    unsigned Start, End;
+    if (isRxSBGMask(Imm, And.RegSize, Start, End)) {
+      unsigned NewOpcode;
+      if (And.RegSize == 64) {
+        NewOpcode = SystemZ::RISBG;
+        // Prefer RISBGN if available, since it does not clobber CC.
+        if (STI.hasMiscellaneousExtensions())
+          NewOpcode = SystemZ::RISBGN;
+      } else {
+        NewOpcode = SystemZ::RISBMux;
+        Start &= 31;
+        End &= 31;
       }
+      MachineOperand &Dest = MI->getOperand(0);
+      MachineOperand &Src = MI->getOperand(1);
+      MachineInstrBuilder MIB =
+        BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(NewOpcode))
+        .addOperand(Dest).addReg(0)
+        .addReg(Src.getReg(), getKillRegState(Src.isKill()), Src.getSubReg())
+        .addImm(Start).addImm(End + 128).addImm(0);
+      return finishConvertToThreeAddress(MI, MIB, LV);
     }
   }
-  return 0;
+  return nullptr;
 }
 
-MachineInstr *
-SystemZInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
-                                        MachineInstr *MI,
-                                        const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
-                                        int FrameIndex) const {
+MachineInstr *SystemZInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(
+    MachineFunction &MF, MachineInstr *MI, ArrayRef<unsigned> Ops,
+    MachineBasicBlock::iterator InsertPt, int FrameIndex) const {
   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
   unsigned Size = MFI->getObjectSize(FrameIndex);
+  unsigned Opcode = MI->getOpcode();
 
-  // Eary exit for cases we don't care about
+  if (Ops.size() == 2 && Ops[0] == 0 && Ops[1] == 1) {
+    if ((Opcode == SystemZ::LA || Opcode == SystemZ::LAY) &&
+        isInt<8>(MI->getOperand(2).getImm()) &&
+        !MI->getOperand(3).getReg()) {
+      // LA(Y) %reg, CONST(%reg) -> AGSI %mem, CONST
+      return BuildMI(*InsertPt->getParent(), InsertPt, MI->getDebugLoc(),
+                     get(SystemZ::AGSI))
+          .addFrameIndex(FrameIndex)
+          .addImm(0)
+          .addImm(MI->getOperand(2).getImm());
+    }
+    return nullptr;
+  }
+
+  // All other cases require a single operand.
   if (Ops.size() != 1)
-    return 0;
+    return nullptr;
 
   unsigned OpNum = Ops[0];
   assert(Size == MF.getRegInfo()
          .getRegClass(MI->getOperand(OpNum).getReg())->getSize() &&
          "Invalid size combination");
 
-  unsigned Opcode = MI->getOpcode();
+  if ((Opcode == SystemZ::AHI || Opcode == SystemZ::AGHI) &&
+      OpNum == 0 &&
+      isInt<8>(MI->getOperand(2).getImm())) {
+    // A(G)HI %reg, CONST -> A(G)SI %mem, CONST
+    Opcode = (Opcode == SystemZ::AHI ? SystemZ::ASI : SystemZ::AGSI);
+    return BuildMI(*InsertPt->getParent(), InsertPt, MI->getDebugLoc(),
+                   get(Opcode))
+        .addFrameIndex(FrameIndex)
+        .addImm(0)
+        .addImm(MI->getOperand(2).getImm());
+  }
+
   if (Opcode == SystemZ::LGDR || Opcode == SystemZ::LDGR) {
     bool Op0IsGPR = (Opcode == SystemZ::LGDR);
     bool Op1IsGPR = (Opcode == SystemZ::LDGR);
@@ -655,17 +795,23 @@ SystemZInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
     // source register instead.
     if (OpNum == 0) {
       unsigned StoreOpcode = Op1IsGPR ? SystemZ::STG : SystemZ::STD;
-      return BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(StoreOpcode))
-        .addOperand(MI->getOperand(1)).addFrameIndex(FrameIndex)
-        .addImm(0).addReg(0);
+      return BuildMI(*InsertPt->getParent(), InsertPt, MI->getDebugLoc(),
+                     get(StoreOpcode))
+          .addOperand(MI->getOperand(1))
+          .addFrameIndex(FrameIndex)
+          .addImm(0)
+          .addReg(0);
     }
     // If we're spilling the source of an LDGR or LGDR, load the
     // destination register instead.
     if (OpNum == 1) {
       unsigned LoadOpcode = Op0IsGPR ? SystemZ::LG : SystemZ::LD;
       unsigned Dest = MI->getOperand(0).getReg();
-      return BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(LoadOpcode), Dest)
-        .addFrameIndex(FrameIndex).addImm(0).addReg(0);
+      return BuildMI(*InsertPt->getParent(), InsertPt, MI->getDebugLoc(),
+                     get(LoadOpcode), Dest)
+          .addFrameIndex(FrameIndex)
+          .addImm(0)
+          .addReg(0);
     }
   }
 
@@ -687,17 +833,25 @@ SystemZInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
     if (MMO->getSize() == Size && !MMO->isVolatile()) {
       // Handle conversion of loads.
       if (isSimpleBD12Move(MI, SystemZII::SimpleBDXLoad)) {
-        return BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(SystemZ::MVC))
-          .addFrameIndex(FrameIndex).addImm(0).addImm(Size)
-          .addOperand(MI->getOperand(1)).addImm(MI->getOperand(2).getImm())
-          .addMemOperand(MMO);
+        return BuildMI(*InsertPt->getParent(), InsertPt, MI->getDebugLoc(),
+                       get(SystemZ::MVC))
+            .addFrameIndex(FrameIndex)
+            .addImm(0)
+            .addImm(Size)
+            .addOperand(MI->getOperand(1))
+            .addImm(MI->getOperand(2).getImm())
+            .addMemOperand(MMO);
       }
       // Handle conversion of stores.
       if (isSimpleBD12Move(MI, SystemZII::SimpleBDXStore)) {
-        return BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(SystemZ::MVC))
-          .addOperand(MI->getOperand(1)).addImm(MI->getOperand(2).getImm())
-          .addImm(Size).addFrameIndex(FrameIndex).addImm(0)
-          .addMemOperand(MMO);
+        return BuildMI(*InsertPt->getParent(), InsertPt, MI->getDebugLoc(),
+                       get(SystemZ::MVC))
+            .addOperand(MI->getOperand(1))
+            .addImm(MI->getOperand(2).getImm())
+            .addImm(Size)
+            .addFrameIndex(FrameIndex)
+            .addImm(0)
+            .addMemOperand(MMO);
       }
     }
   }
@@ -713,7 +867,8 @@ SystemZInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
       assert(AccessBytes != 0 && "Size of access should be known");
       assert(AccessBytes <= Size && "Access outside the frame index");
       uint64_t Offset = Size - AccessBytes;
-      MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(MemOpcode));
+      MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*InsertPt->getParent(), InsertPt,
+                                        MI->getDebugLoc(), get(MemOpcode));
       for (unsigned I = 0; I < OpNum; ++I)
         MIB.addOperand(MI->getOperand(I));
       MIB.addFrameIndex(FrameIndex).addImm(Offset);
@@ -723,14 +878,13 @@ SystemZInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
     }
   }
 
-  return 0;
+  return nullptr;
 }
 
-MachineInstr *
-SystemZInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF, MachineInstr* MI,
-                                        const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
-                                        MachineInstr* LoadMI) const {
-  return 0;
+MachineInstr *SystemZInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(
+    MachineFunction &MF, MachineInstr *MI, ArrayRef<unsigned> Ops,
+    MachineBasicBlock::iterator InsertPt, MachineInstr *LoadMI) const {
+  return nullptr;
 }
 
 bool
@@ -752,6 +906,138 @@ SystemZInstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
     splitMove(MI, SystemZ::STD);
     return true;
 
+  case SystemZ::LBMux:
+    expandRXYPseudo(MI, SystemZ::LB, SystemZ::LBH);
+    return true;
+
+  case SystemZ::LHMux:
+    expandRXYPseudo(MI, SystemZ::LH, SystemZ::LHH);
+    return true;
+
+  case SystemZ::LLCRMux:
+    expandZExtPseudo(MI, SystemZ::LLCR, 8);
+    return true;
+
+  case SystemZ::LLHRMux:
+    expandZExtPseudo(MI, SystemZ::LLHR, 16);
+    return true;
+
+  case SystemZ::LLCMux:
+    expandRXYPseudo(MI, SystemZ::LLC, SystemZ::LLCH);
+    return true;
+
+  case SystemZ::LLHMux:
+    expandRXYPseudo(MI, SystemZ::LLH, SystemZ::LLHH);
+    return true;
+
+  case SystemZ::LMux:
+    expandRXYPseudo(MI, SystemZ::L, SystemZ::LFH);
+    return true;
+
+  case SystemZ::STCMux:
+    expandRXYPseudo(MI, SystemZ::STC, SystemZ::STCH);
+    return true;
+
+  case SystemZ::STHMux:
+    expandRXYPseudo(MI, SystemZ::STH, SystemZ::STHH);
+    return true;
+
+  case SystemZ::STMux:
+    expandRXYPseudo(MI, SystemZ::ST, SystemZ::STFH);
+    return true;
+
+  case SystemZ::LHIMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::LHI, SystemZ::IIHF, true);
+    return true;
+
+  case SystemZ::IIFMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::IILF, SystemZ::IIHF, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::IILMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::IILL, SystemZ::IIHL, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::IIHMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::IILH, SystemZ::IIHH, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::NIFMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::NILF, SystemZ::NIHF, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::NILMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::NILL, SystemZ::NIHL, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::NIHMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::NILH, SystemZ::NIHH, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::OIFMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::OILF, SystemZ::OIHF, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::OILMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::OILL, SystemZ::OIHL, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::OIHMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::OILH, SystemZ::OIHH, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::XIFMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::XILF, SystemZ::XIHF, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::TMLMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::TMLL, SystemZ::TMHL, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::TMHMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::TMLH, SystemZ::TMHH, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::AHIMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::AHI, SystemZ::AIH, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::AHIMuxK:
+    expandRIEPseudo(MI, SystemZ::AHI, SystemZ::AHIK, SystemZ::AIH);
+    return true;
+
+  case SystemZ::AFIMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::AFI, SystemZ::AIH, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::CFIMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::CFI, SystemZ::CIH, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::CLFIMux:
+    expandRIPseudo(MI, SystemZ::CLFI, SystemZ::CLIH, false);
+    return true;
+
+  case SystemZ::CMux:
+    expandRXYPseudo(MI, SystemZ::C, SystemZ::CHF);
+    return true;
+
+  case SystemZ::CLMux:
+    expandRXYPseudo(MI, SystemZ::CL, SystemZ::CLHF);
+    return true;
+
+  case SystemZ::RISBMux: {
+    bool DestIsHigh = isHighReg(MI->getOperand(0).getReg());
+    bool SrcIsHigh = isHighReg(MI->getOperand(2).getReg());
+    if (SrcIsHigh == DestIsHigh)
+      MI->setDesc(get(DestIsHigh ? SystemZ::RISBHH : SystemZ::RISBLL));
+    else {
+      MI->setDesc(get(DestIsHigh ? SystemZ::RISBHL : SystemZ::RISBLH));
+      MI->getOperand(5).setImm(MI->getOperand(5).getImm() ^ 32);
+    }
+    return true;
+  }
+
   case SystemZ::ADJDYNALLOC:
     splitAdjDynAlloc(MI);
     return true;
@@ -824,6 +1110,12 @@ void SystemZInstrInfo::getLoadStoreOpcodes(const TargetRegisterClass *RC,
   if (RC == &SystemZ::GR32BitRegClass || RC == &SystemZ::ADDR32BitRegClass) {
     LoadOpcode = SystemZ::L;
     StoreOpcode = SystemZ::ST;
+  } else if (RC == &SystemZ::GRH32BitRegClass) {
+    LoadOpcode = SystemZ::LFH;
+    StoreOpcode = SystemZ::STFH;
+  } else if (RC == &SystemZ::GRX32BitRegClass) {
+    LoadOpcode = SystemZ::LMux;
+    StoreOpcode = SystemZ::STMux;
   } else if (RC == &SystemZ::GR64BitRegClass ||
              RC == &SystemZ::ADDR64BitRegClass) {
     LoadOpcode = SystemZ::LG;
@@ -841,6 +1133,16 @@ void SystemZInstrInfo::getLoadStoreOpcodes(const TargetRegisterClass *RC,
   } else if (RC == &SystemZ::FP128BitRegClass) {
     LoadOpcode = SystemZ::LX;
     StoreOpcode = SystemZ::STX;
+  } else if (RC == &SystemZ::VR32BitRegClass) {
+    LoadOpcode = SystemZ::VL32;
+    StoreOpcode = SystemZ::VST32;
+  } else if (RC == &SystemZ::VR64BitRegClass) {
+    LoadOpcode = SystemZ::VL64;
+    StoreOpcode = SystemZ::VST64;
+  } else if (RC == &SystemZ::VF128BitRegClass ||
+             RC == &SystemZ::VR128BitRegClass) {
+    LoadOpcode = SystemZ::VL;
+    StoreOpcode = SystemZ::VST;
   } else
     llvm_unreachable("Unsupported regclass to load or store");
 }
@@ -874,17 +1176,22 @@ unsigned SystemZInstrInfo::getOpcodeForOffset(unsigned Opcode,
 
 unsigned SystemZInstrInfo::getLoadAndTest(unsigned Opcode) const {
   switch (Opcode) {
-  case SystemZ::L:    return SystemZ::LT;
-  case SystemZ::LY:   return SystemZ::LT;
-  case SystemZ::LG:   return SystemZ::LTG;
-  case SystemZ::LGF:  return SystemZ::LTGF;
-  case SystemZ::LR:   return SystemZ::LTR;
-  case SystemZ::LGFR: return SystemZ::LTGFR;
-  case SystemZ::LGR:  return SystemZ::LTGR;
-  case SystemZ::LER:  return SystemZ::LTEBR;
-  case SystemZ::LDR:  return SystemZ::LTDBR;
-  case SystemZ::LXR:  return SystemZ::LTXBR;
-  default:            return 0;
+  case SystemZ::L:      return SystemZ::LT;
+  case SystemZ::LY:     return SystemZ::LT;
+  case SystemZ::LG:     return SystemZ::LTG;
+  case SystemZ::LGF:    return SystemZ::LTGF;
+  case SystemZ::LR:     return SystemZ::LTR;
+  case SystemZ::LGFR:   return SystemZ::LTGFR;
+  case SystemZ::LGR:    return SystemZ::LTGR;
+  case SystemZ::LER:    return SystemZ::LTEBR;
+  case SystemZ::LDR:    return SystemZ::LTDBR;
+  case SystemZ::LXR:    return SystemZ::LTXBR;
+  // On zEC12 we prefer to use RISBGN.  But if there is a chance to
+  // actually use the condition code, we may turn it back into RISGB.
+  // Note that RISBG is not really a "load-and-test" instruction,
+  // but sets the same condition code values, so is OK to use here.
+  case SystemZ::RISBGN: return SystemZ::RISBG;
+  default:              return 0;
   }
 }
 
@@ -905,6 +1212,7 @@ static bool isStringOfOnes(uint64_t Mask, unsigned &LSB, unsigned &Length) {
 bool SystemZInstrInfo::isRxSBGMask(uint64_t Mask, unsigned BitSize,
                                    unsigned &Start, unsigned &End) const {
   // Reject trivial all-zero masks.
+  Mask &= allOnes(BitSize);
   if (Mask == 0)
     return false;