[SystemZ] Use MVC to spill loads and stores
[oota-llvm.git] / lib / Target / SystemZ / SystemZInstrInfo.cpp
index cd89c0442f8d54501b69ee4be253c77cfa8ab9af..af3b7110dbece1a7907447c56a65898a56f4be8f 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//===- SystemZInstrInfo.cpp - SystemZ Instruction Information --------------===//
+//===-- SystemZInstrInfo.cpp - SystemZ instruction information ------------===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "SystemZ.h"
 #include "SystemZInstrInfo.h"
-#include "SystemZMachineFunctionInfo.h"
-#include "SystemZTargetMachine.h"
-#include "SystemZGenInstrInfo.inc"
-#include "llvm/Function.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "SystemZInstrBuilder.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
-#include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
+#include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+
+#define GET_INSTRINFO_CTOR
+#define GET_INSTRMAP_INFO
+#include "SystemZGenInstrInfo.inc"
 
 using namespace llvm;
 
 SystemZInstrInfo::SystemZInstrInfo(SystemZTargetMachine &tm)
-  : TargetInstrInfoImpl(SystemZInsts, array_lengthof(SystemZInsts)),
-    RI(tm, *this), TM(tm) {}
-
-void SystemZInstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
-                                          MachineBasicBlock::iterator MI,
-                                    unsigned SrcReg, bool isKill, int FrameIdx,
-                                    const TargetRegisterClass *RC) const {
-  assert(0 && "Cannot store this register to stack slot!");
-}
-
-void SystemZInstrInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
-                                           MachineBasicBlock::iterator MI,
-                                           unsigned DestReg, int FrameIdx,
-                                           const TargetRegisterClass *RC) const{
-  assert(0 && "Cannot store this register to stack slot!");
-}
-
-bool SystemZInstrInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
-                                    MachineBasicBlock::iterator I,
-                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
-                                    const TargetRegisterClass *DestRC,
-                                    const TargetRegisterClass *SrcRC) const {
-  DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
-  if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
-
-  // Determine if DstRC and SrcRC have a common superclass.
-  const TargetRegisterClass *CommonRC = DestRC;
-  if (DestRC == SrcRC)
-    /* Same regclass for source and dest */;
-  else if (CommonRC->hasSuperClass(SrcRC))
-    CommonRC = SrcRC;
-  else if (!CommonRC->hasSubClass(SrcRC))
-    CommonRC = 0;
-
-  if (CommonRC) {
-    unsigned Opc;
-    if (CommonRC == &SystemZ::GR64RegClass ||
-        CommonRC == &SystemZ::ADDR64RegClass) {
-      Opc = SystemZ::MOV64rr;
-    } else if (CommonRC == &SystemZ::GR32RegClass ||
-               CommonRC == &SystemZ::ADDR32RegClass) {
-      Opc = SystemZ::MOV32rr;
-    } else {
-      return false;
-    }
+  : SystemZGenInstrInfo(SystemZ::ADJCALLSTACKDOWN, SystemZ::ADJCALLSTACKUP),
+    RI(tm) {
+}
 
-    BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DestReg).addReg(SrcReg);
-    return true;
+// MI is a 128-bit load or store.  Split it into two 64-bit loads or stores,
+// each having the opcode given by NewOpcode.
+void SystemZInstrInfo::splitMove(MachineBasicBlock::iterator MI,
+                                 unsigned NewOpcode) const {
+  MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
+  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.
+  MachineInstr *EarlierMI = MF.CloneMachineInstr(MI);
+  MBB->insert(MI, EarlierMI);
+
+  // Set up the two 64-bit registers.
+  MachineOperand &HighRegOp = EarlierMI->getOperand(0);
+  MachineOperand &LowRegOp = MI->getOperand(0);
+  HighRegOp.setReg(RI.getSubReg(HighRegOp.getReg(), SystemZ::subreg_high));
+  LowRegOp.setReg(RI.getSubReg(LowRegOp.getReg(), SystemZ::subreg_low));
+
+  // The address in the first (high) instruction is already correct.
+  // Adjust the offset in the second (low) instruction.
+  MachineOperand &HighOffsetOp = EarlierMI->getOperand(2);
+  MachineOperand &LowOffsetOp = MI->getOperand(2);
+  LowOffsetOp.setImm(LowOffsetOp.getImm() + 8);
+
+  // Set the opcodes.
+  unsigned HighOpcode = getOpcodeForOffset(NewOpcode, HighOffsetOp.getImm());
+  unsigned LowOpcode = getOpcodeForOffset(NewOpcode, LowOffsetOp.getImm());
+  assert(HighOpcode && LowOpcode && "Both offsets should be in range");
+
+  EarlierMI->setDesc(get(HighOpcode));
+  MI->setDesc(get(LowOpcode));
+}
+
+// Split ADJDYNALLOC instruction MI.
+void SystemZInstrInfo::splitAdjDynAlloc(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
+  MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
+  MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
+  MachineFrameInfo *MFFrame = MF.getFrameInfo();
+  MachineOperand &OffsetMO = MI->getOperand(2);
+
+  uint64_t Offset = (MFFrame->getMaxCallFrameSize() +
+                     SystemZMC::CallFrameSize +
+                     OffsetMO.getImm());
+  unsigned NewOpcode = getOpcodeForOffset(SystemZ::LA, Offset);
+  assert(NewOpcode && "No support for huge argument lists yet");
+  MI->setDesc(get(NewOpcode));
+  OffsetMO.setImm(Offset);
+}
+
+// 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.
+//
+// Flag is SimpleBDXLoad for loads and SimpleBDXStore for stores.
+static int isSimpleMove(const MachineInstr *MI, int &FrameIndex,
+                        unsigned Flag) {
+  const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
+  if ((MCID.TSFlags & Flag) &&
+      MI->getOperand(1).isFI() &&
+      MI->getOperand(2).getImm() == 0 &&
+      MI->getOperand(3).getReg() == 0) {
+    FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
+    return MI->getOperand(0).getReg();
   }
+  return 0;
+}
 
-  if ((SrcRC == &SystemZ::GR64RegClass &&
-       DestRC == &SystemZ::ADDR64RegClass) ||
-      (DestRC == &SystemZ::GR64RegClass &&
-       SrcRC == &SystemZ::ADDR64RegClass)) {
-    BuildMI(MBB, I, DL, get(SystemZ::MOV64rr), DestReg).addReg(SrcReg);
-    return true;
-  } else if ((SrcRC == &SystemZ::GR32RegClass &&
-              DestRC == &SystemZ::ADDR32RegClass) ||
-             (DestRC == &SystemZ::GR32RegClass &&
-              SrcRC == &SystemZ::ADDR32RegClass)) {
-    BuildMI(MBB, I, DL, get(SystemZ::MOV32rr), DestReg).addReg(SrcReg);
-    return true;
+unsigned SystemZInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
+                                               int &FrameIndex) const {
+  return isSimpleMove(MI, FrameIndex, SystemZII::SimpleBDXLoad);
+}
+
+unsigned SystemZInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
+                                              int &FrameIndex) const {
+  return isSimpleMove(MI, FrameIndex, SystemZII::SimpleBDXStore);
+}
+
+bool SystemZInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,
+                                     MachineBasicBlock *&TBB,
+                                     MachineBasicBlock *&FBB,
+                                     SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
+                                     bool AllowModify) const {
+  // Most of the code and comments here are boilerplate.
+
+  // Start from the bottom of the block and work up, examining the
+  // terminator instructions.
+  MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
+  while (I != MBB.begin()) {
+    --I;
+    if (I->isDebugValue())
+      continue;
+
+    // Working from the bottom, when we see a non-terminator instruction, we're
+    // done.
+    if (!isUnpredicatedTerminator(I))
+      break;
+
+    // A terminator that isn't a branch can't easily be handled by this
+    // analysis.
+    if (!I->isBranch())
+      return true;
+
+    // Can't handle indirect branches.
+    SystemZII::Branch Branch(getBranchInfo(I));
+    if (!Branch.Target->isMBB())
+      return true;
+
+    // Punt on compound branches.
+    if (Branch.Type != SystemZII::BranchNormal)
+      return true;
+
+    if (Branch.CCMask == SystemZ::CCMASK_ANY) {
+      // Handle unconditional branches.
+      if (!AllowModify) {
+        TBB = Branch.Target->getMBB();
+        continue;
+      }
+
+      // If the block has any instructions after a JMP, delete them.
+      while (llvm::next(I) != MBB.end())
+        llvm::next(I)->eraseFromParent();
+
+      Cond.clear();
+      FBB = 0;
+
+      // Delete the JMP if it's equivalent to a fall-through.
+      if (MBB.isLayoutSuccessor(Branch.Target->getMBB())) {
+        TBB = 0;
+        I->eraseFromParent();
+        I = MBB.end();
+        continue;
+      }
+
+      // TBB is used to indicate the unconditinal destination.
+      TBB = Branch.Target->getMBB();
+      continue;
+    }
+
+    // Working from the bottom, handle the first conditional branch.
+    if (Cond.empty()) {
+      // FIXME: add X86-style branch swap
+      FBB = TBB;
+      TBB = Branch.Target->getMBB();
+      Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(Branch.CCMask));
+      continue;
+    }
+
+    // Handle subsequent conditional branches.
+    assert(Cond.size() == 1);
+    assert(TBB);
+
+    // Only handle the case where all conditional branches branch to the same
+    // destination.
+    if (TBB != Branch.Target->getMBB())
+      return true;
+
+    // If the conditions are the same, we can leave them alone.
+    unsigned OldCond = Cond[0].getImm();
+    if (OldCond == Branch.CCMask)
+      continue;
+
+    // FIXME: Try combining conditions like X86 does.  Should be easy on Z!
   }
 
   return false;
 }
 
+unsigned SystemZInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
+  // Most of the code and comments here are boilerplate.
+  MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
+  unsigned Count = 0;
+
+  while (I != MBB.begin()) {
+    --I;
+    if (I->isDebugValue())
+      continue;
+    if (!I->isBranch())
+      break;
+    if (!getBranchInfo(I).Target->isMBB())
+      break;
+    // Remove the branch.
+    I->eraseFromParent();
+    I = MBB.end();
+    ++Count;
+  }
+
+  return Count;
+}
+
+unsigned
+SystemZInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
+                               MachineBasicBlock *FBB,
+                               const SmallVectorImpl<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
+  // in the pipeline, if desired.
+
+  // Shouldn't be a fall through.
+  assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
+  assert((Cond.size() == 1 || Cond.size() == 0) &&
+         "SystemZ branch conditions have one component!");
+
+  if (Cond.empty()) {
+    // Unconditional branch?
+    assert(!FBB && "Unconditional branch with multiple successors!");
+    BuildMI(&MBB, DL, get(SystemZ::J)).addMBB(TBB);
+    return 1;
+  }
+
+  // Conditional branch.
+  unsigned Count = 0;
+  unsigned CC = Cond[0].getImm();
+  BuildMI(&MBB, DL, get(SystemZ::BRC)).addImm(CC).addMBB(TBB);
+  ++Count;
+
+  if (FBB) {
+    // Two-way Conditional branch. Insert the second branch.
+    BuildMI(&MBB, DL, get(SystemZ::J)).addMBB(FBB);
+    ++Count;
+  }
+  return Count;
+}
+
+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_high),
+                RI.getSubReg(SrcReg, SystemZ::subreg_high), KillSrc);
+    copyPhysReg(MBB, MBBI, DL, RI.getSubReg(DestReg, SystemZ::subreg_low),
+                RI.getSubReg(SrcReg, SystemZ::subreg_low), 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))
+    Opcode = SystemZ::LGR;
+  else if (SystemZ::FP32BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
+    Opcode = SystemZ::LER;
+  else if (SystemZ::FP64BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
+    Opcode = SystemZ::LDR;
+  else if (SystemZ::FP128BitRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
+    Opcode = SystemZ::LXR;
+  else
+    llvm_unreachable("Impossible reg-to-reg copy");
+
+  BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(Opcode), DestReg)
+    .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 {
+  DebugLoc DL = MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc();
+
+  // Callers may expect a single instruction, so keep 128-bit moves
+  // together for now and lower them after register allocation.
+  unsigned LoadOpcode, StoreOpcode;
+  getLoadStoreOpcodes(RC, LoadOpcode, StoreOpcode);
+  addFrameReference(BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(StoreOpcode))
+                   .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill)), FrameIdx);
+}
+
+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
+  // together for now and lower them after register allocation.
+  unsigned LoadOpcode, StoreOpcode;
+  getLoadStoreOpcodes(RC, LoadOpcode, StoreOpcode);
+  addFrameReference(BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(LoadOpcode), DestReg),
+                    FrameIdx);
+}
+
+// Return true if MI is a simple load or store with a 12-bit displacement
+// and no index.  Flag is SimpleBDXLoad for loads and SimpleBDXStore for stores.
+static bool isSimpleBD12Move(const MachineInstr *MI, unsigned Flag) {
+  const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
+  return ((MCID.TSFlags & Flag) &&
+          isUInt<12>(MI->getOperand(2).getImm()) &&
+          MI->getOperand(3).getReg() == 0);
+}
+
+// Return a MachineMemOperand for FrameIndex with flags MMOFlags.
+// Offset is the byte offset from the start of FrameIndex.
+static MachineMemOperand *getFrameMMO(MachineFunction &MF, int FrameIndex,
+                                      uint64_t &Offset, unsigned MMOFlags) {
+  const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
+  const Value *V = PseudoSourceValue::getFixedStack(FrameIndex);
+  return MF.getMachineMemOperand(MachinePointerInfo(V, Offset), MMOFlags,
+                                 MFI->getObjectSize(FrameIndex),
+                                 MFI->getObjectAlignment(FrameIndex));
+}
+
+MachineInstr *
+SystemZInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
+                                        MachineInstr *MI,
+                                        const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
+                                        int FrameIndex) const {
+  const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
+  unsigned Size = MFI->getObjectSize(FrameIndex);
+
+  // Eary exit for cases we don't care about
+  if (Ops.size() != 1)
+    return 0;
+
+  unsigned OpNum = Ops[0];
+  unsigned Reg = MI->getOperand(OpNum).getReg();
+  unsigned RegSize = MF.getRegInfo().getRegClass(Reg)->getSize();
+  assert(Size == RegSize && "Invalid size combination");
+
+  // Look for cases where the source of a simple store or the destination
+  // of a simple load is being spilled.  Try to use MVC instead.
+  //
+  // Although MVC is in practice a fast choice in these cases, it is still
+  // logically a bytewise copy.  This means that we cannot use it if the
+  // load or store is volatile.  It also means that the transformation is
+  // not valid in cases where the two memories partially overlap; however,
+  // that is not a problem here, because we know that one of the memories
+  // is a full frame index.
+  //
+  // For now we punt if the load or store is also to a frame index.
+  // In that case we might end up eliminating both of them to out-of-range
+  // offsets, which might then force the register scavenger to spill two
+  // other registers.  The backend can only handle one such scavenger spill
+  // at a time.
+  if (OpNum == 0 && MI->hasOneMemOperand()) {
+    MachineMemOperand *MMO = *MI->memoperands_begin();
+    if (MMO->getSize() == Size && !MMO->isVolatile()) {
+      // Handle conversion of loads.
+      if (isSimpleBD12Move(MI, SystemZII::SimpleBDXLoad) &&
+          !MI->getOperand(1).isFI()) {
+        uint64_t Offset = 0;
+        MachineMemOperand *FrameMMO = getFrameMMO(MF, FrameIndex, Offset,
+                                                  MachineMemOperand::MOStore);
+        return BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(SystemZ::MVC))
+          .addFrameIndex(FrameIndex).addImm(Offset).addImm(Size)
+          .addOperand(MI->getOperand(1)).addImm(MI->getOperand(2).getImm())
+          .addMemOperand(FrameMMO).addMemOperand(MMO);
+      }
+      // Handle conversion of stores.
+      if (isSimpleBD12Move(MI, SystemZII::SimpleBDXStore) &&
+          !MI->getOperand(1).isFI()) {
+        uint64_t Offset = 0;
+        MachineMemOperand *FrameMMO = getFrameMMO(MF, FrameIndex, Offset,
+                                                  MachineMemOperand::MOLoad);
+        return BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(SystemZ::MVC))
+          .addOperand(MI->getOperand(1)).addImm(MI->getOperand(2).getImm())
+          .addImm(Size).addFrameIndex(FrameIndex).addImm(Offset)
+          .addMemOperand(MMO).addMemOperand(FrameMMO);
+      }
+    }
+  }
+
+  return 0;
+}
+
+MachineInstr *
+SystemZInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF, MachineInstr* MI,
+                                        const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
+                                        MachineInstr* LoadMI) const {
+  return 0;
+}
+
 bool
-SystemZInstrInfo::isMoveInstr(const MachineInstr& MI,
-                              unsigned &SrcReg, unsigned &DstReg,
-                              unsigned &SrcSubIdx, unsigned &DstSubIdx) const {
-  SrcSubIdx = DstSubIdx = 0; // No sub-registers yet.
+SystemZInstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  case SystemZ::L128:
+    splitMove(MI, SystemZ::LG);
+    return true;
+
+  case SystemZ::ST128:
+    splitMove(MI, SystemZ::STG);
+    return true;
+
+  case SystemZ::LX:
+    splitMove(MI, SystemZ::LD);
+    return true;
+
+  case SystemZ::STX:
+    splitMove(MI, SystemZ::STD);
+    return true;
+
+  case SystemZ::ADJDYNALLOC:
+    splitAdjDynAlloc(MI);
+    return true;
 
-  switch (MI.getOpcode()) {
   default:
     return false;
-  case SystemZ::MOV32rr:
-  case SystemZ::MOV64rr:
-    assert(MI.getNumOperands() >= 2 &&
-           MI.getOperand(0).isReg() &&
-           MI.getOperand(1).isReg() &&
-           "invalid register-register move instruction");
-    SrcReg = MI.getOperand(1).getReg();
-    DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
-    return true;
   }
 }
 
-bool
-SystemZInstrInfo::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
-                                           MachineBasicBlock::iterator MI,
-                                const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
+bool SystemZInstrInfo::
+ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
+  assert(Cond.size() == 1 && "Invalid branch condition!");
+  Cond[0].setImm(Cond[0].getImm() ^ SystemZ::CCMASK_ANY);
   return false;
 }
 
-bool
-SystemZInstrInfo::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
-                                             MachineBasicBlock::iterator MI,
-                                const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
-  return false;
+uint64_t SystemZInstrInfo::getInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
+  if (MI->getOpcode() == TargetOpcode::INLINEASM) {
+    const MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
+    const char *AsmStr = MI->getOperand(0).getSymbolName();
+    return getInlineAsmLength(AsmStr, *MF->getTarget().getMCAsmInfo());
+  }
+  return MI->getDesc().getSize();
 }
 
-unsigned
-SystemZInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
-                              MachineBasicBlock *FBB,
-                            const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
-  assert(0 && "Implement branches!");
+SystemZII::Branch
+SystemZInstrInfo::getBranchInfo(const MachineInstr *MI) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  case SystemZ::BR:
+  case SystemZ::J:
+  case SystemZ::JG:
+    return SystemZII::Branch(SystemZII::BranchNormal, SystemZ::CCMASK_ANY,
+                             &MI->getOperand(0));
+
+  case SystemZ::BRC:
+  case SystemZ::BRCL:
+    return SystemZII::Branch(SystemZII::BranchNormal,
+                             MI->getOperand(0).getImm(), &MI->getOperand(1));
+
+  case SystemZ::CIJ:
+  case SystemZ::CRJ:
+    return SystemZII::Branch(SystemZII::BranchC, MI->getOperand(2).getImm(),
+                             &MI->getOperand(3));
+
+  case SystemZ::CGIJ:
+  case SystemZ::CGRJ:
+    return SystemZII::Branch(SystemZII::BranchCG, MI->getOperand(2).getImm(),
+                             &MI->getOperand(3));
+
+  default:
+    llvm_unreachable("Unrecognized branch opcode");
+  }
+}
+
+void SystemZInstrInfo::getLoadStoreOpcodes(const TargetRegisterClass *RC,
+                                           unsigned &LoadOpcode,
+                                           unsigned &StoreOpcode) const {
+  if (RC == &SystemZ::GR32BitRegClass || RC == &SystemZ::ADDR32BitRegClass) {
+    LoadOpcode = SystemZ::L;
+    StoreOpcode = SystemZ::ST32;
+  } else if (RC == &SystemZ::GR64BitRegClass ||
+             RC == &SystemZ::ADDR64BitRegClass) {
+    LoadOpcode = SystemZ::LG;
+    StoreOpcode = SystemZ::STG;
+  } else if (RC == &SystemZ::GR128BitRegClass ||
+             RC == &SystemZ::ADDR128BitRegClass) {
+    LoadOpcode = SystemZ::L128;
+    StoreOpcode = SystemZ::ST128;
+  } else if (RC == &SystemZ::FP32BitRegClass) {
+    LoadOpcode = SystemZ::LE;
+    StoreOpcode = SystemZ::STE;
+  } else if (RC == &SystemZ::FP64BitRegClass) {
+    LoadOpcode = SystemZ::LD;
+    StoreOpcode = SystemZ::STD;
+  } else if (RC == &SystemZ::FP128BitRegClass) {
+    LoadOpcode = SystemZ::LX;
+    StoreOpcode = SystemZ::STX;
+  } else
+    llvm_unreachable("Unsupported regclass to load or store");
+}
 
+unsigned SystemZInstrInfo::getOpcodeForOffset(unsigned Opcode,
+                                              int64_t Offset) const {
+  const MCInstrDesc &MCID = get(Opcode);
+  int64_t Offset2 = (MCID.TSFlags & SystemZII::Is128Bit ? Offset + 8 : Offset);
+  if (isUInt<12>(Offset) && isUInt<12>(Offset2)) {
+    // Get the instruction to use for unsigned 12-bit displacements.
+    int Disp12Opcode = SystemZ::getDisp12Opcode(Opcode);
+    if (Disp12Opcode >= 0)
+      return Disp12Opcode;
+
+    // All address-related instructions can use unsigned 12-bit
+    // displacements.
+    return Opcode;
+  }
+  if (isInt<20>(Offset) && isInt<20>(Offset2)) {
+    // Get the instruction to use for signed 20-bit displacements.
+    int Disp20Opcode = SystemZ::getDisp20Opcode(Opcode);
+    if (Disp20Opcode >= 0)
+      return Disp20Opcode;
+
+    // Check whether Opcode allows signed 20-bit displacements.
+    if (MCID.TSFlags & SystemZII::Has20BitOffset)
+      return Opcode;
+  }
   return 0;
 }
+
+unsigned SystemZInstrInfo::getCompareAndBranch(unsigned Opcode,
+                                               const MachineInstr *MI) const {
+  switch (Opcode) {
+  case SystemZ::CR:
+    return SystemZ::CRJ;
+  case SystemZ::CGR:
+    return SystemZ::CGRJ;
+  case SystemZ::CHI:
+    return MI && isInt<8>(MI->getOperand(1).getImm()) ? SystemZ::CIJ : 0;
+  case SystemZ::CGHI:
+    return MI && isInt<8>(MI->getOperand(1).getImm()) ? SystemZ::CGIJ : 0;
+  default:
+    return 0;
+  }
+}
+
+void SystemZInstrInfo::loadImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
+                                     MachineBasicBlock::iterator MBBI,
+                                     unsigned Reg, uint64_t Value) const {
+  DebugLoc DL = MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc();
+  unsigned Opcode;
+  if (isInt<16>(Value))
+    Opcode = SystemZ::LGHI;
+  else if (SystemZ::isImmLL(Value))
+    Opcode = SystemZ::LLILL;
+  else if (SystemZ::isImmLH(Value)) {
+    Opcode = SystemZ::LLILH;
+    Value >>= 16;
+  } else {
+    assert(isInt<32>(Value) && "Huge values not handled yet");
+    Opcode = SystemZ::LGFI;
+  }
+  BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(Opcode), Reg).addImm(Value);
+}