Disable AArch64 fast-isel on big-endian call vector returns.
[oota-llvm.git] / lib / Target / AArch64 / AArch64FastISel.cpp
index 873b2ec328e77359b996eb061ac0d4bac6c8a4d9..c3f6859f510d6840396ef2564bd0eaf782793323 100644 (file)
@@ -14,6 +14,7 @@
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "AArch64.h"
+#include "AArch64CallingConvention.h"
 #include "AArch64Subtarget.h"
 #include "AArch64TargetMachine.h"
 #include "MCTargetDesc/AArch64AddressingModes.h"
@@ -78,11 +79,9 @@ class AArch64FastISel final : public FastISel {
       return Base.Reg;
     }
     void setOffsetReg(unsigned Reg) {
-      assert(isRegBase() && "Invalid offset register access!");
       OffsetReg = Reg;
     }
     unsigned getOffsetReg() const {
-      assert(isRegBase() && "Invalid offset register access!");
       return OffsetReg;
     }
     void setFI(unsigned FI) {
@@ -134,6 +133,7 @@ private:
   bool selectBitCast(const Instruction *I);
   bool selectFRem(const Instruction *I);
   bool selectSDiv(const Instruction *I);
+  bool selectGetElementPtr(const Instruction *I);
 
   // Utility helper routines.
   bool isTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT);
@@ -150,6 +150,9 @@ private:
                           unsigned Alignment);
   bool foldXALUIntrinsic(AArch64CC::CondCode &CC, const Instruction *I,
                          const Value *Cond);
+  bool optimizeIntExtLoad(const Instruction *I, MVT RetVT, MVT SrcVT);
+  bool optimizeSelect(const SelectInst *SI);
+  std::pair<unsigned, bool> getRegForGEPIndex(const Value *Idx);
 
   // Emit helper routines.
   unsigned emitAddSub(bool UseAdd, MVT RetVT, const Value *LHS,
@@ -178,8 +181,8 @@ private:
   bool emitICmp(MVT RetVT, const Value *LHS, const Value *RHS, bool IsZExt);
   bool emitICmp_ri(MVT RetVT, unsigned LHSReg, bool LHSIsKill, uint64_t Imm);
   bool emitFCmp(MVT RetVT, const Value *LHS, const Value *RHS);
-  bool emitLoad(MVT VT, unsigned &ResultReg, Address Addr, bool WantZExt = true,
-                MachineMemOperand *MMO = nullptr);
+  unsigned emitLoad(MVT VT, MVT ResultVT, Address Addr, bool WantZExt = true,
+                    MachineMemOperand *MMO = nullptr);
   bool emitStore(MVT VT, unsigned SrcReg, Address Addr,
                  MachineMemOperand *MMO = nullptr);
   unsigned emitIntExt(MVT SrcVT, unsigned SrcReg, MVT DestVT, bool isZExt);
@@ -187,6 +190,7 @@ private:
   unsigned emitAdd(MVT RetVT, const Value *LHS, const Value *RHS,
                    bool SetFlags = false, bool WantResult = true,
                    bool IsZExt = false);
+  unsigned emitAdd_ri_(MVT VT, unsigned Op0, bool Op0IsKill, int64_t Imm);
   unsigned emitSub(MVT RetVT, const Value *LHS, const Value *RHS,
                    bool SetFlags = false, bool WantResult = true,
                    bool IsZExt = false);
@@ -241,9 +245,10 @@ public:
   unsigned fastMaterializeFloatZero(const ConstantFP* CF) override;
 
   explicit AArch64FastISel(FunctionLoweringInfo &FuncInfo,
-                         const TargetLibraryInfo *LibInfo)
+                           const TargetLibraryInfo *LibInfo)
       : FastISel(FuncInfo, LibInfo, /*SkipTargetIndependentISel=*/true) {
-    Subtarget = &TM.getSubtarget<AArch64Subtarget>();
+    Subtarget =
+        &static_cast<const AArch64Subtarget &>(FuncInfo.MF->getSubtarget());
     Context = &FuncInfo.Fn->getContext();
   }
 
@@ -260,6 +265,8 @@ public:
 static bool isIntExtFree(const Instruction *I) {
   assert((isa<ZExtInst>(I) || isa<SExtInst>(I)) &&
          "Unexpected integer extend instruction.");
+  assert(!I->getType()->isVectorTy() && I->getType()->isIntegerTy() &&
+         "Unexpected value type.");
   bool IsZExt = isa<ZExtInst>(I);
 
   if (const auto *LI = dyn_cast<LoadInst>(I->getOperand(0)))
@@ -296,6 +303,8 @@ static unsigned getImplicitScaleFactor(MVT VT) {
 CCAssignFn *AArch64FastISel::CCAssignFnForCall(CallingConv::ID CC) const {
   if (CC == CallingConv::WebKit_JS)
     return CC_AArch64_WebKit_JS;
+  if (CC == CallingConv::GHC)
+    return CC_AArch64_GHC;
   return Subtarget->isTargetDarwin() ? CC_AArch64_DarwinPCS : CC_AArch64_AAPCS;
 }
 
@@ -361,6 +370,24 @@ unsigned AArch64FastISel::materializeFP(const ConstantFP *CFP, MVT VT) {
     return fastEmitInst_i(Opc, TLI.getRegClassFor(VT), Imm);
   }
 
+  // For the MachO large code model materialize the FP constant in code.
+  if (Subtarget->isTargetMachO() && TM.getCodeModel() == CodeModel::Large) {
+    unsigned Opc1 = Is64Bit ? AArch64::MOVi64imm : AArch64::MOVi32imm;
+    const TargetRegisterClass *RC = Is64Bit ?
+        &AArch64::GPR64RegClass : &AArch64::GPR32RegClass;
+
+    unsigned TmpReg = createResultReg(RC);
+    BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc1), TmpReg)
+        .addImm(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue());
+
+    unsigned ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
+    BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
+            TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
+        .addReg(TmpReg, getKillRegState(true));
+
+    return ResultReg;
+  }
+
   // Materialize via constant pool.  MachineConstantPool wants an explicit
   // alignment.
   unsigned Align = DL.getPrefTypeAlignment(CFP->getType());
@@ -588,7 +615,7 @@ bool AArch64FastISel::computeAddress(const Value *Obj, Address &Addr, Type *Ty)
       std::swap(LHS, RHS);
 
     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(RHS)) {
-      Addr.setOffset(Addr.getOffset() + (uint64_t)CI->getSExtValue());
+      Addr.setOffset(Addr.getOffset() + CI->getSExtValue());
       return computeAddress(LHS, Addr, Ty);
     }
 
@@ -599,6 +626,17 @@ bool AArch64FastISel::computeAddress(const Value *Obj, Address &Addr, Type *Ty)
 
     break;
   }
+  case Instruction::Sub: {
+    // Subs of constants are common and easy enough.
+    const Value *LHS = U->getOperand(0);
+    const Value *RHS = U->getOperand(1);
+
+    if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(RHS)) {
+      Addr.setOffset(Addr.getOffset() - CI->getSExtValue());
+      return computeAddress(LHS, Addr, Ty);
+    }
+    break;
+  }
   case Instruction::Shl: {
     if (Addr.getOffsetReg())
       break;
@@ -736,7 +774,7 @@ bool AArch64FastISel::computeAddress(const Value *Obj, Address &Addr, Type *Ty)
     if (Addr.getOffsetReg())
       break;
 
-    if (DL.getTypeSizeInBits(Ty) != 8)
+    if (!Ty || DL.getTypeSizeInBits(Ty) != 8)
       break;
 
     const Value *LHS = U->getOperand(0);
@@ -763,24 +801,54 @@ bool AArch64FastISel::computeAddress(const Value *Obj, Address &Addr, Type *Ty)
       }
     break;
   }
-  } // end switch
+  case Instruction::SExt:
+  case Instruction::ZExt: {
+    if (!Addr.getReg() || Addr.getOffsetReg())
+      break;
 
-  if (Addr.getReg()) {
-    if (!Addr.getOffsetReg()) {
-      unsigned Reg = getRegForValue(Obj);
-      if (!Reg)
-        return false;
-      Addr.setOffsetReg(Reg);
-      return true;
+    const Value *Src = nullptr;
+    // Fold the zext or sext when it won't become a noop.
+    if (const auto *ZE = dyn_cast<ZExtInst>(U)) {
+      if (!isIntExtFree(ZE) && ZE->getOperand(0)->getType()->isIntegerTy(32)) {
+        Addr.setExtendType(AArch64_AM::UXTW);
+        Src = ZE->getOperand(0);
+      }
+    } else if (const auto *SE = dyn_cast<SExtInst>(U)) {
+      if (!isIntExtFree(SE) && SE->getOperand(0)->getType()->isIntegerTy(32)) {
+        Addr.setExtendType(AArch64_AM::SXTW);
+        Src = SE->getOperand(0);
+      }
     }
-    return false;
+
+    if (!Src)
+      break;
+
+    Addr.setShift(0);
+    unsigned Reg = getRegForValue(Src);
+    if (!Reg)
+      return false;
+    Addr.setOffsetReg(Reg);
+    return true;
   }
+  } // end switch
 
-  unsigned Reg = getRegForValue(Obj);
-  if (!Reg)
-    return false;
-  Addr.setReg(Reg);
-  return true;
+  if (Addr.isRegBase() && !Addr.getReg()) {
+    unsigned Reg = getRegForValue(Obj);
+    if (!Reg)
+      return false;
+    Addr.setReg(Reg);
+    return true;
+  }
+
+  if (!Addr.getOffsetReg()) {
+    unsigned Reg = getRegForValue(Obj);
+    if (!Reg)
+      return false;
+    Addr.setOffsetReg(Reg);
+    return true;
+  }
+
+  return false;
 }
 
 bool AArch64FastISel::computeCallAddress(const Value *V, Address &Addr) {
@@ -897,8 +965,7 @@ bool AArch64FastISel::simplifyAddress(Address &Addr, MVT VT) {
   // Cannot encode an offset register and an immediate offset in the same
   // instruction. Fold the immediate offset into the load/store instruction and
   // emit an additonal add to take care of the offset register.
-  if (!ImmediateOffsetNeedsLowering && Addr.getOffset() && Addr.isRegBase() &&
-      Addr.getOffsetReg())
+  if (!ImmediateOffsetNeedsLowering && Addr.getOffset() && Addr.getOffsetReg())
     RegisterOffsetNeedsLowering = true;
 
   // Cannot encode zero register as base.
@@ -908,7 +975,8 @@ bool AArch64FastISel::simplifyAddress(Address &Addr, MVT VT) {
   // If this is a stack pointer and the offset needs to be simplified then put
   // the alloca address into a register, set the base type back to register and
   // continue. This should almost never happen.
-  if (ImmediateOffsetNeedsLowering && Addr.isFIBase()) {
+  if ((ImmediateOffsetNeedsLowering || Addr.getOffsetReg()) && Addr.isFIBase())
+  {
     unsigned ResultReg = createResultReg(&AArch64::GPR64spRegClass);
     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(AArch64::ADDXri),
             ResultReg)
@@ -959,20 +1027,10 @@ bool AArch64FastISel::simplifyAddress(Address &Addr, MVT VT) {
   // reg+offset into a register.
   if (ImmediateOffsetNeedsLowering) {
     unsigned ResultReg;
-    if (Addr.getReg()) {
+    if (Addr.getReg())
       // Try to fold the immediate into the add instruction.
-      if (Offset < 0)
-        ResultReg = emitAddSub_ri(/*UseAdd=*/false, MVT::i64, Addr.getReg(),
-                                  /*IsKill=*/false, -Offset);
-      else
-        ResultReg = emitAddSub_ri(/*UseAdd=*/true, MVT::i64, Addr.getReg(),
-                                  /*IsKill=*/false, Offset);
-      if (!ResultReg) {
-        unsigned ImmReg = fastEmit_i(MVT::i64, MVT::i64, ISD::Constant, Offset);
-        ResultReg = emitAddSub_rr(/*UseAdd=*/true, MVT::i64, Addr.getReg(),
-                                  /*IsKill=*/false, ImmReg, /*IsKill=*/true);
-      }
-    } else
+      ResultReg = emitAdd_ri_(MVT::i64, Addr.getReg(), /*IsKill=*/false, Offset);
+    else
       ResultReg = fastEmit_i(MVT::i64, MVT::i64, ISD::Constant, Offset);
 
     if (!ResultReg)
@@ -1015,10 +1073,8 @@ void AArch64FastISel::addLoadStoreOperands(Address &Addr,
       MIB.addReg(Addr.getOffsetReg());
       MIB.addImm(IsSigned);
       MIB.addImm(Addr.getShift() != 0);
-    } else {
-      MIB.addReg(Addr.getReg());
-      MIB.addImm(Offset);
-    }
+    } else
+      MIB.addReg(Addr.getReg()).addImm(Offset);
   }
 
   if (MMO)
@@ -1052,7 +1108,7 @@ unsigned AArch64FastISel::emitAddSub(bool UseAdd, MVT RetVT, const Value *LHS,
   RetVT.SimpleTy = std::max(RetVT.SimpleTy, MVT::i32);
 
   // Canonicalize immediates to the RHS first.
-  if (UseAdd && isa<ConstantInt>(LHS) && !isa<ConstantInt>(RHS))
+  if (UseAdd && isa<Constant>(LHS) && !isa<Constant>(RHS))
     std::swap(LHS, RHS);
 
   // Canonicalize mul by power of 2 to the RHS.
@@ -1086,7 +1142,11 @@ unsigned AArch64FastISel::emitAddSub(bool UseAdd, MVT RetVT, const Value *LHS,
     else
       ResultReg = emitAddSub_ri(UseAdd, RetVT, LHSReg, LHSIsKill, Imm, SetFlags,
                                 WantResult);
-  }
+  } else if (const auto *C = dyn_cast<Constant>(RHS))
+    if (C->isNullValue())
+      ResultReg = emitAddSub_ri(UseAdd, RetVT, LHSReg, LHSIsKill, 0, SetFlags,
+                                WantResult);
+
   if (ResultReg)
     return ResultReg;
 
@@ -1399,6 +1459,30 @@ unsigned AArch64FastISel::emitAdd(MVT RetVT, const Value *LHS, const Value *RHS,
                     IsZExt);
 }
 
+/// \brief This method is a wrapper to simplify add emission.
+///
+/// First try to emit an add with an immediate operand using emitAddSub_ri. If
+/// that fails, then try to materialize the immediate into a register and use
+/// emitAddSub_rr instead.
+unsigned AArch64FastISel::emitAdd_ri_(MVT VT, unsigned Op0, bool Op0IsKill,
+                                      int64_t Imm) {
+  unsigned ResultReg;
+  if (Imm < 0)
+    ResultReg = emitAddSub_ri(false, VT, Op0, Op0IsKill, -Imm);
+  else
+    ResultReg = emitAddSub_ri(true, VT, Op0, Op0IsKill, Imm);
+
+  if (ResultReg)
+    return ResultReg;
+
+  unsigned CReg = fastEmit_i(VT, VT, ISD::Constant, Imm);
+  if (!CReg)
+    return 0;
+
+  ResultReg = emitAddSub_rr(true, VT, Op0, Op0IsKill, CReg, true);
+  return ResultReg;
+}
+
 unsigned AArch64FastISel::emitSub(MVT RetVT, const Value *LHS, const Value *RHS,
                                   bool SetFlags, bool WantResult, bool IsZExt) {
   return emitAddSub(/*UseAdd=*/false, RetVT, LHS, RHS, SetFlags, WantResult,
@@ -1589,11 +1673,11 @@ unsigned AArch64FastISel::emitAnd_ri(MVT RetVT, unsigned LHSReg, bool LHSIsKill,
   return emitLogicalOp_ri(ISD::AND, RetVT, LHSReg, LHSIsKill, Imm);
 }
 
-bool AArch64FastISel::emitLoad(MVT VT, unsigned &ResultReg, Address Addr,
-                               bool WantZExt, MachineMemOperand *MMO) {
+unsigned AArch64FastISel::emitLoad(MVT VT, MVT RetVT, Address Addr,
+                                   bool WantZExt, MachineMemOperand *MMO) {
   // Simplify this down to something we can handle.
   if (!simplifyAddress(Addr, VT))
-    return false;
+    return 0;
 
   unsigned ScaleFactor = getImplicitScaleFactor(VT);
   if (!ScaleFactor)
@@ -1607,24 +1691,40 @@ bool AArch64FastISel::emitLoad(MVT VT, unsigned &ResultReg, Address Addr,
     ScaleFactor = 1;
   }
 
-  static const unsigned GPOpcTable[2][4][4] = {
+  static const unsigned GPOpcTable[2][8][4] = {
     // Sign-extend.
-    { { AArch64::LDURSBWi,  AArch64::LDURSHWi,  AArch64::LDURSWi,
+    { { AArch64::LDURSBWi,  AArch64::LDURSHWi,  AArch64::LDURWi,
         AArch64::LDURXi  },
-      { AArch64::LDRSBWui,  AArch64::LDRSHWui,  AArch64::LDRSWui,
+      { AArch64::LDURSBXi,  AArch64::LDURSHXi,  AArch64::LDURSWi,
+        AArch64::LDURXi  },
+      { AArch64::LDRSBWui,  AArch64::LDRSHWui,  AArch64::LDRWui,
+        AArch64::LDRXui  },
+      { AArch64::LDRSBXui,  AArch64::LDRSHXui,  AArch64::LDRSWui,
         AArch64::LDRXui  },
-      { AArch64::LDRSBWroX, AArch64::LDRSHWroX, AArch64::LDRSWroX,
+      { AArch64::LDRSBWroX, AArch64::LDRSHWroX, AArch64::LDRWroX,
+        AArch64::LDRXroX },
+      { AArch64::LDRSBXroX, AArch64::LDRSHXroX, AArch64::LDRSWroX,
         AArch64::LDRXroX },
-      { AArch64::LDRSBWroW, AArch64::LDRSHWroW, AArch64::LDRSWroW,
+      { AArch64::LDRSBWroW, AArch64::LDRSHWroW, AArch64::LDRWroW,
         AArch64::LDRXroW },
+      { AArch64::LDRSBXroW, AArch64::LDRSHXroW, AArch64::LDRSWroW,
+        AArch64::LDRXroW }
     },
     // Zero-extend.
     { { AArch64::LDURBBi,   AArch64::LDURHHi,   AArch64::LDURWi,
         AArch64::LDURXi  },
+      { AArch64::LDURBBi,   AArch64::LDURHHi,   AArch64::LDURWi,
+        AArch64::LDURXi  },
+      { AArch64::LDRBBui,   AArch64::LDRHHui,   AArch64::LDRWui,
+        AArch64::LDRXui  },
       { AArch64::LDRBBui,   AArch64::LDRHHui,   AArch64::LDRWui,
         AArch64::LDRXui  },
       { AArch64::LDRBBroX,  AArch64::LDRHHroX,  AArch64::LDRWroX,
         AArch64::LDRXroX },
+      { AArch64::LDRBBroX,  AArch64::LDRHHroX,  AArch64::LDRWroX,
+        AArch64::LDRXroX },
+      { AArch64::LDRBBroW,  AArch64::LDRHHroW,  AArch64::LDRWroW,
+        AArch64::LDRXroW },
       { AArch64::LDRBBroW,  AArch64::LDRHHroW,  AArch64::LDRWroW,
         AArch64::LDRXroW }
     }
@@ -1646,24 +1746,28 @@ bool AArch64FastISel::emitLoad(MVT VT, unsigned &ResultReg, Address Addr,
       Addr.getExtendType() == AArch64_AM::SXTW)
     Idx++;
 
+  bool IsRet64Bit = RetVT == MVT::i64;
   switch (VT.SimpleTy) {
   default:
     llvm_unreachable("Unexpected value type.");
   case MVT::i1: // Intentional fall-through.
   case MVT::i8:
-    Opc = GPOpcTable[WantZExt][Idx][0];
-    RC = &AArch64::GPR32RegClass;
+    Opc = GPOpcTable[WantZExt][2 * Idx + IsRet64Bit][0];
+    RC = (IsRet64Bit && !WantZExt) ?
+             &AArch64::GPR64RegClass: &AArch64::GPR32RegClass;
     break;
   case MVT::i16:
-    Opc = GPOpcTable[WantZExt][Idx][1];
-    RC = &AArch64::GPR32RegClass;
+    Opc = GPOpcTable[WantZExt][2 * Idx + IsRet64Bit][1];
+    RC = (IsRet64Bit && !WantZExt) ?
+             &AArch64::GPR64RegClass: &AArch64::GPR32RegClass;
     break;
   case MVT::i32:
-    Opc = GPOpcTable[WantZExt][Idx][2];
-    RC = WantZExt ? &AArch64::GPR32RegClass : &AArch64::GPR64RegClass;
+    Opc = GPOpcTable[WantZExt][2 * Idx + IsRet64Bit][2];
+    RC = (IsRet64Bit && !WantZExt) ?
+             &AArch64::GPR64RegClass: &AArch64::GPR32RegClass;
     break;
   case MVT::i64:
-    Opc = GPOpcTable[WantZExt][Idx][3];
+    Opc = GPOpcTable[WantZExt][2 * Idx + IsRet64Bit][3];
     RC = &AArch64::GPR64RegClass;
     break;
   case MVT::f32:
@@ -1677,24 +1781,30 @@ bool AArch64FastISel::emitLoad(MVT VT, unsigned &ResultReg, Address Addr,
   }
 
   // Create the base instruction, then add the operands.
-  ResultReg = createResultReg(RC);
+  unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
                                     TII.get(Opc), ResultReg);
   addLoadStoreOperands(Addr, MIB, MachineMemOperand::MOLoad, ScaleFactor, MMO);
 
-  // For 32bit loads we do sign-extending loads to 64bit and then extract the
-  // subreg. In the end this is just a NOOP.
-  if (VT == MVT::i32 && !WantZExt)
-    ResultReg = fastEmitInst_extractsubreg(MVT::i32, ResultReg, /*IsKill=*/true,
-                                           AArch64::sub_32);
-
   // Loading an i1 requires special handling.
   if (VT == MVT::i1) {
     unsigned ANDReg = emitAnd_ri(MVT::i32, ResultReg, /*IsKill=*/true, 1);
     assert(ANDReg && "Unexpected AND instruction emission failure.");
     ResultReg = ANDReg;
   }
-  return true;
+
+  // For zero-extending loads to 64bit we emit a 32bit load and then convert
+  // the 32bit reg to a 64bit reg.
+  if (WantZExt && RetVT == MVT::i64 && VT <= MVT::i32) {
+    unsigned Reg64 = createResultReg(&AArch64::GPR64RegClass);
+    BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
+            TII.get(AArch64::SUBREG_TO_REG), Reg64)
+        .addImm(0)
+        .addReg(ResultReg, getKillRegState(true))
+        .addImm(AArch64::sub_32);
+    ResultReg = Reg64;
+  }
+  return ResultReg;
 }
 
 bool AArch64FastISel::selectAddSub(const Instruction *I) {
@@ -1766,14 +1876,83 @@ bool AArch64FastISel::selectLoad(const Instruction *I) {
   if (!computeAddress(I->getOperand(0), Addr, I->getType()))
     return false;
 
+  // Fold the following sign-/zero-extend into the load instruction.
   bool WantZExt = true;
-  if (I->hasOneUse() && isa<SExtInst>(I->use_begin()->getUser()))
-    WantZExt = false;
+  MVT RetVT = VT;
+  const Value *IntExtVal = nullptr;
+  if (I->hasOneUse()) {
+    if (const auto *ZE = dyn_cast<ZExtInst>(I->use_begin()->getUser())) {
+      if (isTypeSupported(ZE->getType(), RetVT))
+        IntExtVal = ZE;
+      else
+        RetVT = VT;
+    } else if (const auto *SE = dyn_cast<SExtInst>(I->use_begin()->getUser())) {
+      if (isTypeSupported(SE->getType(), RetVT))
+        IntExtVal = SE;
+      else
+        RetVT = VT;
+      WantZExt = false;
+    }
+  }
 
-  unsigned ResultReg;
-  if (!emitLoad(VT, ResultReg, Addr, WantZExt, createMachineMemOperandFor(I)))
+  unsigned ResultReg =
+      emitLoad(VT, RetVT, Addr, WantZExt, createMachineMemOperandFor(I));
+  if (!ResultReg)
     return false;
 
+  // There are a few different cases we have to handle, because the load or the
+  // sign-/zero-extend might not be selected by FastISel if we fall-back to
+  // SelectionDAG. There is also an ordering issue when both instructions are in
+  // different basic blocks.
+  // 1.) The load instruction is selected by FastISel, but the integer extend
+  //     not. This usually happens when the integer extend is in a different
+  //     basic block and SelectionDAG took over for that basic block.
+  // 2.) The load instruction is selected before the integer extend. This only
+  //     happens when the integer extend is in a different basic block.
+  // 3.) The load instruction is selected by SelectionDAG and the integer extend
+  //     by FastISel. This happens if there are instructions between the load
+  //     and the integer extend that couldn't be selected by FastISel.
+  if (IntExtVal) {
+    // The integer extend hasn't been emitted yet. FastISel or SelectionDAG
+    // could select it. Emit a copy to subreg if necessary. FastISel will remove
+    // it when it selects the integer extend.
+    unsigned Reg = lookUpRegForValue(IntExtVal);
+    auto *MI = MRI.getUniqueVRegDef(Reg);
+    if (!MI) {
+      if (RetVT == MVT::i64 && VT <= MVT::i32) {
+        if (WantZExt) {
+          // Delete the last emitted instruction from emitLoad (SUBREG_TO_REG).
+          std::prev(FuncInfo.InsertPt)->eraseFromParent();
+          ResultReg = std::prev(FuncInfo.InsertPt)->getOperand(0).getReg();
+        } else
+          ResultReg = fastEmitInst_extractsubreg(MVT::i32, ResultReg,
+                                                 /*IsKill=*/true,
+                                                 AArch64::sub_32);
+      }
+      updateValueMap(I, ResultReg);
+      return true;
+    }
+
+    // The integer extend has already been emitted - delete all the instructions
+    // that have been emitted by the integer extend lowering code and use the
+    // result from the load instruction directly.
+    while (MI) {
+      Reg = 0;
+      for (auto &Opnd : MI->uses()) {
+        if (Opnd.isReg()) {
+          Reg = Opnd.getReg();
+          break;
+        }
+      }
+      MI->eraseFromParent();
+      MI = nullptr;
+      if (Reg)
+        MI = MRI.getUniqueVRegDef(Reg);
+    }
+    updateValueMap(IntExtVal, ResultReg);
+    return true;
+  }
+
   updateValueMap(I, ResultReg);
   return true;
 }
@@ -1937,12 +2116,12 @@ bool AArch64FastISel::emitCompareAndBranch(const BranchInst *BI) {
   const Value *LHS = CI->getOperand(0);
   const Value *RHS = CI->getOperand(1);
 
-  Type *Ty = LHS->getType();
-    if (!Ty->isIntegerTy())
-      return false;
+  MVT VT;
+  if (!isTypeSupported(LHS->getType(), VT))
+    return false;
 
-  unsigned BW = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
-  if (BW != 1 && BW != 8 && BW != 16 && BW != 32 && BW != 64)
+  unsigned BW = VT.getSizeInBits();
+  if (BW > 64)
     return false;
 
   MachineBasicBlock *TBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(0)];
@@ -1956,19 +2135,19 @@ bool AArch64FastISel::emitCompareAndBranch(const BranchInst *BI) {
 
   int TestBit = -1;
   bool IsCmpNE;
-  if ((Predicate == CmpInst::ICMP_EQ) || (Predicate == CmpInst::ICMP_NE)) {
-    if (const auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(LHS))
-      if (C->isNullValue())
-        std::swap(LHS, RHS);
-
-    if (!isa<ConstantInt>(RHS))
-      return false;
+  switch (Predicate) {
+  default:
+    return false;
+  case CmpInst::ICMP_EQ:
+  case CmpInst::ICMP_NE:
+    if (isa<Constant>(LHS) && cast<Constant>(LHS)->isNullValue())
+      std::swap(LHS, RHS);
 
-    if (!cast<ConstantInt>(RHS)->isNullValue())
+    if (!isa<Constant>(RHS) || !cast<Constant>(RHS)->isNullValue())
       return false;
 
     if (const auto *AI = dyn_cast<BinaryOperator>(LHS))
-      if (AI->getOpcode() == Instruction::And) {
+      if (AI->getOpcode() == Instruction::And && isValueAvailable(AI)) {
         const Value *AndLHS = AI->getOperand(0);
         const Value *AndRHS = AI->getOperand(1);
 
@@ -1982,27 +2161,32 @@ bool AArch64FastISel::emitCompareAndBranch(const BranchInst *BI) {
             LHS = AndLHS;
           }
       }
-    IsCmpNE = Predicate == CmpInst::ICMP_NE;
-  } else if (Predicate == CmpInst::ICMP_SLT) {
-    if (!isa<ConstantInt>(RHS))
-      return false;
 
-    if (!cast<ConstantInt>(RHS)->isNullValue())
+    if (VT == MVT::i1)
+      TestBit = 0;
+
+    IsCmpNE = Predicate == CmpInst::ICMP_NE;
+    break;
+  case CmpInst::ICMP_SLT:
+  case CmpInst::ICMP_SGE:
+    if (!isa<Constant>(RHS) || !cast<Constant>(RHS)->isNullValue())
       return false;
 
     TestBit = BW - 1;
-    IsCmpNE = true;
-  } else if (Predicate == CmpInst::ICMP_SGT) {
+    IsCmpNE = Predicate == CmpInst::ICMP_SLT;
+    break;
+  case CmpInst::ICMP_SGT:
+  case CmpInst::ICMP_SLE:
     if (!isa<ConstantInt>(RHS))
       return false;
 
-    if (cast<ConstantInt>(RHS)->getValue() != -1)
+    if (cast<ConstantInt>(RHS)->getValue() != APInt(BW, -1, true))
       return false;
 
     TestBit = BW - 1;
-    IsCmpNE = false;
-  } else
-    return false;
+    IsCmpNE = Predicate == CmpInst::ICMP_SLE;
+    break;
+  } // end switch
 
   static const unsigned OpcTable[2][2][2] = {
     { {AArch64::CBZW,  AArch64::CBZX },
@@ -2015,7 +2199,7 @@ bool AArch64FastISel::emitCompareAndBranch(const BranchInst *BI) {
   bool Is64Bit = BW == 64;
   if (TestBit < 32 && TestBit >= 0)
     Is64Bit = false;
-  
+
   unsigned Opc = OpcTable[IsBitTest][IsCmpNE][Is64Bit];
   const MCInstrDesc &II = TII.get(Opc);
 
@@ -2024,13 +2208,15 @@ bool AArch64FastISel::emitCompareAndBranch(const BranchInst *BI) {
     return false;
   bool SrcIsKill = hasTrivialKill(LHS);
 
-  if (BW == 64 && !Is64Bit) {
+  if (BW == 64 && !Is64Bit)
     SrcReg = fastEmitInst_extractsubreg(MVT::i32, SrcReg, SrcIsKill,
                                         AArch64::sub_32);
-    SrcReg = constrainOperandRegClass(II, SrcReg,  II.getNumDefs());
-  }
+
+  if ((BW < 32) && !IsBitTest)
+    SrcReg = emitIntExt(VT, SrcReg, MVT::i32, /*IsZExt=*/true);
 
   // Emit the combined compare and branch instruction.
+  SrcReg = constrainOperandRegClass(II, SrcReg,  II.getNumDefs());
   MachineInstrBuilder MIB =
       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc))
           .addReg(SrcReg, getKillRegState(SrcIsKill));
@@ -2336,60 +2522,186 @@ bool AArch64FastISel::selectCmp(const Instruction *I) {
   return true;
 }
 
-bool AArch64FastISel::selectSelect(const Instruction *I) {
-  const SelectInst *SI = cast<SelectInst>(I);
+/// \brief Optimize selects of i1 if one of the operands has a 'true' or 'false'
+/// value.
+bool AArch64FastISel::optimizeSelect(const SelectInst *SI) {
+  if (!SI->getType()->isIntegerTy(1))
+    return false;
 
-  EVT DestEVT = TLI.getValueType(SI->getType(), true);
-  if (!DestEVT.isSimple())
+  const Value *Src1Val, *Src2Val;
+  unsigned Opc = 0;
+  bool NeedExtraOp = false;
+  if (auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(SI->getTrueValue())) {
+    if (CI->isOne()) {
+      Src1Val = SI->getCondition();
+      Src2Val = SI->getFalseValue();
+      Opc = AArch64::ORRWrr;
+    } else {
+      assert(CI->isZero());
+      Src1Val = SI->getFalseValue();
+      Src2Val = SI->getCondition();
+      Opc = AArch64::BICWrr;
+    }
+  } else if (auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(SI->getFalseValue())) {
+    if (CI->isOne()) {
+      Src1Val = SI->getCondition();
+      Src2Val = SI->getTrueValue();
+      Opc = AArch64::ORRWrr;
+      NeedExtraOp = true;
+    } else {
+      assert(CI->isZero());
+      Src1Val = SI->getCondition();
+      Src2Val = SI->getTrueValue();
+      Opc = AArch64::ANDWrr;
+    }
+  }
+
+  if (!Opc)
     return false;
 
-  MVT DestVT = DestEVT.getSimpleVT();
-  if (DestVT != MVT::i32 && DestVT != MVT::i64 && DestVT != MVT::f32 &&
-      DestVT != MVT::f64)
+  unsigned Src1Reg = getRegForValue(Src1Val);
+  if (!Src1Reg)
     return false;
+  bool Src1IsKill = hasTrivialKill(Src1Val);
 
-  unsigned SelectOpc;
-  const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
-  switch (DestVT.SimpleTy) {
-  default: return false;
+  unsigned Src2Reg = getRegForValue(Src2Val);
+  if (!Src2Reg)
+    return false;
+  bool Src2IsKill = hasTrivialKill(Src2Val);
+
+  if (NeedExtraOp) {
+    Src1Reg = emitLogicalOp_ri(ISD::XOR, MVT::i32, Src1Reg, Src1IsKill, 1);
+    Src1IsKill = true;
+  }
+  unsigned ResultReg = fastEmitInst_rr(Opc, &AArch64::GPR32spRegClass, Src1Reg,
+                                       Src1IsKill, Src2Reg, Src2IsKill);
+  updateValueMap(SI, ResultReg);
+  return true;
+}
+
+bool AArch64FastISel::selectSelect(const Instruction *I) {
+  assert(isa<SelectInst>(I) && "Expected a select instruction.");
+  MVT VT;
+  if (!isTypeSupported(I->getType(), VT))
+    return false;
+
+  unsigned Opc;
+  const TargetRegisterClass *RC;
+  switch (VT.SimpleTy) {
+  default:
+    return false;
+  case MVT::i1:
+  case MVT::i8:
+  case MVT::i16:
   case MVT::i32:
-    SelectOpc = AArch64::CSELWr;    RC = &AArch64::GPR32RegClass; break;
+    Opc = AArch64::CSELWr;
+    RC = &AArch64::GPR32RegClass;
+    break;
   case MVT::i64:
-    SelectOpc = AArch64::CSELXr;    RC = &AArch64::GPR64RegClass; break;
+    Opc = AArch64::CSELXr;
+    RC = &AArch64::GPR64RegClass;
+    break;
   case MVT::f32:
-    SelectOpc = AArch64::FCSELSrrr; RC = &AArch64::FPR32RegClass; break;
+    Opc = AArch64::FCSELSrrr;
+    RC = &AArch64::FPR32RegClass;
+    break;
   case MVT::f64:
-    SelectOpc = AArch64::FCSELDrrr; RC = &AArch64::FPR64RegClass; break;
+    Opc = AArch64::FCSELDrrr;
+    RC = &AArch64::FPR64RegClass;
+    break;
   }
 
+  const SelectInst *SI = cast<SelectInst>(I);
   const Value *Cond = SI->getCondition();
-  bool NeedTest = true;
   AArch64CC::CondCode CC = AArch64CC::NE;
-  if (foldXALUIntrinsic(CC, I, Cond))
-    NeedTest = false;
+  AArch64CC::CondCode ExtraCC = AArch64CC::AL;
 
-  unsigned CondReg = getRegForValue(Cond);
-  if (!CondReg)
-    return false;
-  bool CondIsKill = hasTrivialKill(Cond);
+  if (optimizeSelect(SI))
+    return true;
 
-  if (NeedTest) {
-    unsigned ANDReg = emitAnd_ri(MVT::i32, CondReg, CondIsKill, 1);
-    assert(ANDReg && "Unexpected AND instruction emission failure.");
-    emitICmp_ri(MVT::i32, ANDReg, /*IsKill=*/true, 0);
+  // Try to pickup the flags, so we don't have to emit another compare.
+  if (foldXALUIntrinsic(CC, I, Cond)) {
+    // Fake request the condition to force emission of the XALU intrinsic.
+    unsigned CondReg = getRegForValue(Cond);
+    if (!CondReg)
+      return false;
+  } else if (isa<CmpInst>(Cond) && cast<CmpInst>(Cond)->hasOneUse() &&
+             isValueAvailable(Cond)) {
+    const auto *Cmp = cast<CmpInst>(Cond);
+    // Try to optimize or fold the cmp.
+    CmpInst::Predicate Predicate = optimizeCmpPredicate(Cmp);
+    const Value *FoldSelect = nullptr;
+    switch (Predicate) {
+    default:
+      break;
+    case CmpInst::FCMP_FALSE:
+      FoldSelect = SI->getFalseValue();
+      break;
+    case CmpInst::FCMP_TRUE:
+      FoldSelect = SI->getTrueValue();
+      break;
+    }
+
+    if (FoldSelect) {
+      unsigned SrcReg = getRegForValue(FoldSelect);
+      if (!SrcReg)
+        return false;
+      unsigned UseReg = lookUpRegForValue(SI);
+      if (UseReg)
+        MRI.clearKillFlags(UseReg);
+
+      updateValueMap(I, SrcReg);
+      return true;
+    }
+
+    // Emit the cmp.
+    if (!emitCmp(Cmp->getOperand(0), Cmp->getOperand(1), Cmp->isUnsigned()))
+      return false;
+
+    // FCMP_UEQ and FCMP_ONE cannot be checked with a single select instruction.
+    CC = getCompareCC(Predicate);
+    switch (Predicate) {
+    default:
+      break;
+    case CmpInst::FCMP_UEQ:
+      ExtraCC = AArch64CC::EQ;
+      CC = AArch64CC::VS;
+      break;
+    case CmpInst::FCMP_ONE:
+      ExtraCC = AArch64CC::MI;
+      CC = AArch64CC::GT;
+      break;
+    }
+    assert((CC != AArch64CC::AL) && "Unexpected condition code.");
+  } else {
+    unsigned CondReg = getRegForValue(Cond);
+    if (!CondReg)
+      return false;
+    bool CondIsKill = hasTrivialKill(Cond);
+
+    // Emit a TST instruction (ANDS wzr, reg, #imm).
+    BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(AArch64::ANDSWri),
+            AArch64::WZR)
+        .addReg(CondReg, getKillRegState(CondIsKill))
+        .addImm(AArch64_AM::encodeLogicalImmediate(1, 32));
   }
 
-  unsigned TrueReg = getRegForValue(SI->getTrueValue());
-  bool TrueIsKill = hasTrivialKill(SI->getTrueValue());
+  unsigned Src1Reg = getRegForValue(SI->getTrueValue());
+  bool Src1IsKill = hasTrivialKill(SI->getTrueValue());
 
-  unsigned FalseReg = getRegForValue(SI->getFalseValue());
-  bool FalseIsKill = hasTrivialKill(SI->getFalseValue());
+  unsigned Src2Reg = getRegForValue(SI->getFalseValue());
+  bool Src2IsKill = hasTrivialKill(SI->getFalseValue());
 
-  if (!TrueReg || !FalseReg)
+  if (!Src1Reg || !Src2Reg)
     return false;
 
-  unsigned ResultReg = fastEmitInst_rri(SelectOpc, RC, TrueReg, TrueIsKill,
-                                        FalseReg, FalseIsKill, CC);
+  if (ExtraCC != AArch64CC::AL) {
+    Src2Reg = fastEmitInst_rri(Opc, RC, Src1Reg, Src1IsKill, Src2Reg,
+                               Src2IsKill, ExtraCC);
+    Src2IsKill = true;
+  }
+  unsigned ResultReg = fastEmitInst_rri(Opc, RC, Src1Reg, Src1IsKill, Src2Reg,
+                                        Src2IsKill, CC);
   updateValueMap(I, ResultReg);
   return true;
 }
@@ -2723,6 +3035,11 @@ bool AArch64FastISel::finishCall(CallLoweringInfo &CLI, MVT RetVT,
 
     // Copy all of the result registers out of their specified physreg.
     MVT CopyVT = RVLocs[0].getValVT();
+
+    // TODO: Handle big-endian results
+    if (CopyVT.isVector() && !Subtarget->isLittleEndian())
+      return false;
+
     unsigned ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(CopyVT));
     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
             TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
@@ -2847,7 +3164,7 @@ bool AArch64FastISel::fastLowerCall(CallLoweringInfo &CLI) {
 
   // Add a register mask with the call-preserved registers.
   // Proper defs for return values will be added by setPhysRegsDeadExcept().
-  MIB.addRegMask(TRI.getCallPreservedMask(CC));
+  MIB.addRegMask(TRI.getCallPreservedMask(*FuncInfo.MF, CC));
 
   CLI.Call = MIB;
 
@@ -2895,14 +3212,11 @@ bool AArch64FastISel::tryEmitSmallMemCpy(Address Dest, Address Src,
       }
     }
 
-    bool RV;
-    unsigned ResultReg;
-    RV = emitLoad(VT, ResultReg, Src);
-    if (!RV)
+    unsigned ResultReg = emitLoad(VT, VT, Src);
+    if (!ResultReg)
       return false;
 
-    RV = emitStore(VT, ResultReg, Dest);
-    if (!RV)
+    if (!emitStore(VT, ResultReg, Dest))
       return false;
 
     int64_t Size = VT.getSizeInBits() / 8;
@@ -3017,8 +3331,7 @@ bool AArch64FastISel::fastLowerIntrinsicCall(const IntrinsicInst *II) {
     MFI->setFrameAddressIsTaken(true);
 
     const AArch64RegisterInfo *RegInfo =
-        static_cast<const AArch64RegisterInfo *>(
-            TM.getSubtargetImpl()->getRegisterInfo());
+        static_cast<const AArch64RegisterInfo *>(Subtarget->getRegisterInfo());
     unsigned FramePtr = RegInfo->getFrameRegister(*(FuncInfo.MF));
     unsigned SrcReg = MRI.createVirtualRegister(&AArch64::GPR64RegClass);
     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
@@ -3142,6 +3455,32 @@ bool AArch64FastISel::fastLowerIntrinsicCall(const IntrinsicInst *II) {
     updateValueMap(II, CLI.ResultReg);
     return true;
   }
+  case Intrinsic::fabs: {
+    MVT VT;
+    if (!isTypeLegal(II->getType(), VT))
+      return false;
+
+    unsigned Opc;
+    switch (VT.SimpleTy) {
+    default:
+      return false;
+    case MVT::f32:
+      Opc = AArch64::FABSSr;
+      break;
+    case MVT::f64:
+      Opc = AArch64::FABSDr;
+      break;
+    }
+    unsigned SrcReg = getRegForValue(II->getOperand(0));
+    if (!SrcReg)
+      return false;
+    bool SrcRegIsKill = hasTrivialKill(II->getOperand(0));
+    unsigned ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
+    BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(Opc), ResultReg)
+      .addReg(SrcReg, getKillRegState(SrcRegIsKill));
+    updateValueMap(II, ResultReg);
+    return true;
+  }
   case Intrinsic::trap: {
     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(AArch64::BRK))
         .addImm(1);
@@ -3304,6 +3643,7 @@ bool AArch64FastISel::fastLowerIntrinsicCall(const IntrinsicInst *II) {
     ResultReg2 = fastEmitInst_rri(AArch64::CSINCWr, &AArch64::GPR32RegClass,
                                   AArch64::WZR, /*IsKill=*/true, AArch64::WZR,
                                   /*IsKill=*/true, getInvertedCondCode(CC));
+    (void)ResultReg2;
     assert((ResultReg1 + 1) == ResultReg2 &&
            "Nonconsecutive result registers.");
     updateValueMap(II, ResultReg1, 2);
@@ -3574,7 +3914,7 @@ unsigned AArch64FastISel::emitLSL_rr(MVT RetVT, unsigned Op0Reg, bool Op0IsKill,
 
 unsigned AArch64FastISel::emitLSL_ri(MVT RetVT, MVT SrcVT, unsigned Op0,
                                      bool Op0IsKill, uint64_t Shift,
-                                     bool IsZext) {
+                                     bool IsZExt) {
   assert(RetVT.SimpleTy >= SrcVT.SimpleTy &&
          "Unexpected source/return type pair.");
   assert((SrcVT == MVT::i1 || SrcVT == MVT::i8 || SrcVT == MVT::i16 ||
@@ -3587,6 +3927,20 @@ unsigned AArch64FastISel::emitLSL_ri(MVT RetVT, MVT SrcVT, unsigned Op0,
   unsigned RegSize = Is64Bit ? 64 : 32;
   unsigned DstBits = RetVT.getSizeInBits();
   unsigned SrcBits = SrcVT.getSizeInBits();
+  const TargetRegisterClass *RC =
+      Is64Bit ? &AArch64::GPR64RegClass : &AArch64::GPR32RegClass;
+
+  // Just emit a copy for "zero" shifts.
+  if (Shift == 0) {
+    if (RetVT == SrcVT) {
+      unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
+      BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
+              TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
+          .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill));
+      return ResultReg;
+    } else
+      return emitIntExt(SrcVT, Op0, RetVT, IsZExt);
+  }
 
   // Don't deal with undefined shifts.
   if (Shift >= DstBits)
@@ -3624,9 +3978,7 @@ unsigned AArch64FastISel::emitLSL_ri(MVT RetVT, MVT SrcVT, unsigned Op0,
     {AArch64::SBFMWri, AArch64::SBFMXri},
     {AArch64::UBFMWri, AArch64::UBFMXri}
   };
-  unsigned Opc = OpcTable[IsZext][Is64Bit];
-  const TargetRegisterClass *RC =
-      Is64Bit ? &AArch64::GPR64RegClass : &AArch64::GPR32RegClass;
+  unsigned Opc = OpcTable[IsZExt][Is64Bit];
   if (SrcVT.SimpleTy <= MVT::i32 && RetVT == MVT::i64) {
     unsigned TmpReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
@@ -3672,8 +4024,9 @@ unsigned AArch64FastISel::emitLSR_ri(MVT RetVT, MVT SrcVT, unsigned Op0,
                                      bool IsZExt) {
   assert(RetVT.SimpleTy >= SrcVT.SimpleTy &&
          "Unexpected source/return type pair.");
-  assert((SrcVT == MVT::i8 || SrcVT == MVT::i16 || SrcVT == MVT::i32 ||
-          SrcVT == MVT::i64) && "Unexpected source value type.");
+  assert((SrcVT == MVT::i1 || SrcVT == MVT::i8 || SrcVT == MVT::i16 ||
+          SrcVT == MVT::i32 || SrcVT == MVT::i64) &&
+         "Unexpected source value type.");
   assert((RetVT == MVT::i8 || RetVT == MVT::i16 || RetVT == MVT::i32 ||
           RetVT == MVT::i64) && "Unexpected return value type.");
 
@@ -3681,6 +4034,20 @@ unsigned AArch64FastISel::emitLSR_ri(MVT RetVT, MVT SrcVT, unsigned Op0,
   unsigned RegSize = Is64Bit ? 64 : 32;
   unsigned DstBits = RetVT.getSizeInBits();
   unsigned SrcBits = SrcVT.getSizeInBits();
+  const TargetRegisterClass *RC =
+      Is64Bit ? &AArch64::GPR64RegClass : &AArch64::GPR32RegClass;
+
+  // Just emit a copy for "zero" shifts.
+  if (Shift == 0) {
+    if (RetVT == SrcVT) {
+      unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
+      BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
+              TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
+      .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill));
+      return ResultReg;
+    } else
+      return emitIntExt(SrcVT, Op0, RetVT, IsZExt);
+  }
 
   // Don't deal with undefined shifts.
   if (Shift >= DstBits)
@@ -3733,8 +4100,6 @@ unsigned AArch64FastISel::emitLSR_ri(MVT RetVT, MVT SrcVT, unsigned Op0,
     {AArch64::UBFMWri, AArch64::UBFMXri}
   };
   unsigned Opc = OpcTable[IsZExt][Is64Bit];
-  const TargetRegisterClass *RC =
-      Is64Bit ? &AArch64::GPR64RegClass : &AArch64::GPR32RegClass;
   if (SrcVT.SimpleTy <= MVT::i32 && RetVT == MVT::i64) {
     unsigned TmpReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
@@ -3780,8 +4145,9 @@ unsigned AArch64FastISel::emitASR_ri(MVT RetVT, MVT SrcVT, unsigned Op0,
                                      bool IsZExt) {
   assert(RetVT.SimpleTy >= SrcVT.SimpleTy &&
          "Unexpected source/return type pair.");
-  assert((SrcVT == MVT::i8 || SrcVT == MVT::i16 || SrcVT == MVT::i32 ||
-          SrcVT == MVT::i64) && "Unexpected source value type.");
+  assert((SrcVT == MVT::i1 || SrcVT == MVT::i8 || SrcVT == MVT::i16 ||
+          SrcVT == MVT::i32 || SrcVT == MVT::i64) &&
+         "Unexpected source value type.");
   assert((RetVT == MVT::i8 || RetVT == MVT::i16 || RetVT == MVT::i32 ||
           RetVT == MVT::i64) && "Unexpected return value type.");
 
@@ -3789,6 +4155,20 @@ unsigned AArch64FastISel::emitASR_ri(MVT RetVT, MVT SrcVT, unsigned Op0,
   unsigned RegSize = Is64Bit ? 64 : 32;
   unsigned DstBits = RetVT.getSizeInBits();
   unsigned SrcBits = SrcVT.getSizeInBits();
+  const TargetRegisterClass *RC =
+      Is64Bit ? &AArch64::GPR64RegClass : &AArch64::GPR32RegClass;
+
+  // Just emit a copy for "zero" shifts.
+  if (Shift == 0) {
+    if (RetVT == SrcVT) {
+      unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
+      BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
+              TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
+      .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill));
+      return ResultReg;
+    } else
+      return emitIntExt(SrcVT, Op0, RetVT, IsZExt);
+  }
 
   // Don't deal with undefined shifts.
   if (Shift >= DstBits)
@@ -3829,8 +4209,6 @@ unsigned AArch64FastISel::emitASR_ri(MVT RetVT, MVT SrcVT, unsigned Op0,
     {AArch64::UBFMWri, AArch64::UBFMXri}
   };
   unsigned Opc = OpcTable[IsZExt][Is64Bit];
-  const TargetRegisterClass *RC =
-      Is64Bit ? &AArch64::GPR64RegClass : &AArch64::GPR32RegClass;
   if (SrcVT.SimpleTy <= MVT::i32 && RetVT == MVT::i64) {
     unsigned TmpReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
@@ -3905,6 +4283,107 @@ unsigned AArch64FastISel::emitIntExt(MVT SrcVT, unsigned SrcReg, MVT DestVT,
   return fastEmitInst_rii(Opc, RC, SrcReg, /*TODO:IsKill=*/false, 0, Imm);
 }
 
+static bool isZExtLoad(const MachineInstr *LI) {
+  switch (LI->getOpcode()) {
+  default:
+    return false;
+  case AArch64::LDURBBi:
+  case AArch64::LDURHHi:
+  case AArch64::LDURWi:
+  case AArch64::LDRBBui:
+  case AArch64::LDRHHui:
+  case AArch64::LDRWui:
+  case AArch64::LDRBBroX:
+  case AArch64::LDRHHroX:
+  case AArch64::LDRWroX:
+  case AArch64::LDRBBroW:
+  case AArch64::LDRHHroW:
+  case AArch64::LDRWroW:
+    return true;
+  }
+}
+
+static bool isSExtLoad(const MachineInstr *LI) {
+  switch (LI->getOpcode()) {
+  default:
+    return false;
+  case AArch64::LDURSBWi:
+  case AArch64::LDURSHWi:
+  case AArch64::LDURSBXi:
+  case AArch64::LDURSHXi:
+  case AArch64::LDURSWi:
+  case AArch64::LDRSBWui:
+  case AArch64::LDRSHWui:
+  case AArch64::LDRSBXui:
+  case AArch64::LDRSHXui:
+  case AArch64::LDRSWui:
+  case AArch64::LDRSBWroX:
+  case AArch64::LDRSHWroX:
+  case AArch64::LDRSBXroX:
+  case AArch64::LDRSHXroX:
+  case AArch64::LDRSWroX:
+  case AArch64::LDRSBWroW:
+  case AArch64::LDRSHWroW:
+  case AArch64::LDRSBXroW:
+  case AArch64::LDRSHXroW:
+  case AArch64::LDRSWroW:
+    return true;
+  }
+}
+
+bool AArch64FastISel::optimizeIntExtLoad(const Instruction *I, MVT RetVT,
+                                         MVT SrcVT) {
+  const auto *LI = dyn_cast<LoadInst>(I->getOperand(0));
+  if (!LI || !LI->hasOneUse())
+    return false;
+
+  // Check if the load instruction has already been selected.
+  unsigned Reg = lookUpRegForValue(LI);
+  if (!Reg)
+    return false;
+
+  MachineInstr *MI = MRI.getUniqueVRegDef(Reg);
+  if (!MI)
+    return false;
+
+  // Check if the correct load instruction has been emitted - SelectionDAG might
+  // have emitted a zero-extending load, but we need a sign-extending load.
+  bool IsZExt = isa<ZExtInst>(I);
+  const auto *LoadMI = MI;
+  if (LoadMI->getOpcode() == TargetOpcode::COPY &&
+      LoadMI->getOperand(1).getSubReg() == AArch64::sub_32) {
+    unsigned LoadReg = MI->getOperand(1).getReg();
+    LoadMI = MRI.getUniqueVRegDef(LoadReg);
+    assert(LoadMI && "Expected valid instruction");
+  }
+  if (!(IsZExt && isZExtLoad(LoadMI)) && !(!IsZExt && isSExtLoad(LoadMI)))
+    return false;
+
+  // Nothing to be done.
+  if (RetVT != MVT::i64 || SrcVT > MVT::i32) {
+    updateValueMap(I, Reg);
+    return true;
+  }
+
+  if (IsZExt) {
+    unsigned Reg64 = createResultReg(&AArch64::GPR64RegClass);
+    BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
+            TII.get(AArch64::SUBREG_TO_REG), Reg64)
+        .addImm(0)
+        .addReg(Reg, getKillRegState(true))
+        .addImm(AArch64::sub_32);
+    Reg = Reg64;
+  } else {
+    assert((MI->getOpcode() == TargetOpcode::COPY &&
+            MI->getOperand(1).getSubReg() == AArch64::sub_32) &&
+           "Expected copy instruction");
+    Reg = MI->getOperand(1).getReg();
+    MI->eraseFromParent();
+  }
+  updateValueMap(I, Reg);
+  return true;
+}
+
 bool AArch64FastISel::selectIntExt(const Instruction *I) {
   assert((isa<ZExtInst>(I) || isa<SExtInst>(I)) &&
          "Unexpected integer extend instruction.");
@@ -3916,51 +4395,42 @@ bool AArch64FastISel::selectIntExt(const Instruction *I) {
   if (!isTypeSupported(I->getOperand(0)->getType(), SrcVT))
     return false;
 
-  if (isIntExtFree(I)) {
-    unsigned SrcReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
-    if (!SrcReg)
-      return false;
-    bool SrcIsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(0));
-
-    const TargetRegisterClass *RC = (RetVT == MVT::i64) ?
-        &AArch64::GPR64RegClass : &AArch64::GPR32RegClass;
-    unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
-    if (RetVT == MVT::i64 && SrcVT != MVT::i64) {
-      BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
-              TII.get(AArch64::SUBREG_TO_REG), ResultReg)
-          .addImm(0)
-          .addReg(SrcReg, getKillRegState(SrcIsKill))
-          .addImm(AArch64::sub_32);
-    } else {
-      BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
-              TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
-          .addReg(SrcReg, getKillRegState(SrcIsKill));
-    }
-    updateValueMap(I, ResultReg);
+  // Try to optimize already sign-/zero-extended values from load instructions.
+  if (optimizeIntExtLoad(I, RetVT, SrcVT))
     return true;
-  }
 
   unsigned SrcReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
   if (!SrcReg)
     return false;
-  bool SrcRegIsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(0));
+  bool SrcIsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(0));
 
-  unsigned ResultReg = 0;
-  if (isIntExtFree(I)) {
-    if (RetVT == MVT::i64) {
-      ResultReg = createResultReg(&AArch64::GPR64RegClass);
-      BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
-              TII.get(AArch64::SUBREG_TO_REG), ResultReg)
-          .addImm(0)
-          .addReg(SrcReg, getKillRegState(SrcRegIsKill))
-          .addImm(AArch64::sub_32);
-    } else
-      ResultReg = SrcReg;
+  // Try to optimize already sign-/zero-extended values from function arguments.
+  bool IsZExt = isa<ZExtInst>(I);
+  if (const auto *Arg = dyn_cast<Argument>(I->getOperand(0))) {
+    if ((IsZExt && Arg->hasZExtAttr()) || (!IsZExt && Arg->hasSExtAttr())) {
+      if (RetVT == MVT::i64 && SrcVT != MVT::i64) {
+        unsigned ResultReg = createResultReg(&AArch64::GPR64RegClass);
+        BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
+                TII.get(AArch64::SUBREG_TO_REG), ResultReg)
+            .addImm(0)
+            .addReg(SrcReg, getKillRegState(SrcIsKill))
+            .addImm(AArch64::sub_32);
+        SrcReg = ResultReg;
+      }
+      // Conservatively clear all kill flags from all uses, because we are
+      // replacing a sign-/zero-extend instruction at IR level with a nop at MI
+      // level. The result of the instruction at IR level might have been
+      // trivially dead, which is now not longer true.
+      unsigned UseReg = lookUpRegForValue(I);
+      if (UseReg)
+        MRI.clearKillFlags(UseReg);
+
+      updateValueMap(I, SrcReg);
+      return true;
+    }
   }
 
-  if (!ResultReg)
-    ResultReg = emitIntExt(SrcVT, SrcReg, RetVT, isa<ZExtInst>(I));
-
+  unsigned ResultReg = emitIntExt(SrcVT, SrcReg, RetVT, IsZExt);
   if (!ResultReg)
     return false;
 
@@ -4099,7 +4569,7 @@ bool AArch64FastISel::selectShift(const Instruction *I) {
     unsigned ResultReg = 0;
     uint64_t ShiftVal = C->getZExtValue();
     MVT SrcVT = RetVT;
-    bool IsZExt = (I->getOpcode() == Instruction::AShr) ? false : true;
+    bool IsZExt = I->getOpcode() != Instruction::AShr;
     const Value *Op0 = I->getOperand(0);
     if (const auto *ZExt = dyn_cast<ZExtInst>(Op0)) {
       if (!isIntExtFree(ZExt)) {
@@ -4281,9 +4751,8 @@ bool AArch64FastISel::selectSDiv(const Instruction *I) {
     return true;
   }
 
-  unsigned Pow2MinusOne = (1 << Lg2) - 1;
-  unsigned AddReg = emitAddSub_ri(/*UseAdd=*/true, VT, Src0Reg,
-                                  /*IsKill=*/false, Pow2MinusOne);
+  int64_t Pow2MinusOne = (1ULL << Lg2) - 1;
+  unsigned AddReg = emitAdd_ri_(VT, Src0Reg, /*IsKill=*/false, Pow2MinusOne);
   if (!AddReg)
     return false;
 
@@ -4323,6 +4792,101 @@ bool AArch64FastISel::selectSDiv(const Instruction *I) {
   return true;
 }
 
+/// This is mostly a copy of the existing FastISel getRegForGEPIndex code. We
+/// have to duplicate it for AArch64, because otherwise we would fail during the
+/// sign-extend emission.
+std::pair<unsigned, bool> AArch64FastISel::getRegForGEPIndex(const Value *Idx) {
+  unsigned IdxN = getRegForValue(Idx);
+  if (IdxN == 0)
+    // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
+    return std::pair<unsigned, bool>(0, false);
+
+  bool IdxNIsKill = hasTrivialKill(Idx);
+
+  // If the index is smaller or larger than intptr_t, truncate or extend it.
+  MVT PtrVT = TLI.getPointerTy();
+  EVT IdxVT = EVT::getEVT(Idx->getType(), /*HandleUnknown=*/false);
+  if (IdxVT.bitsLT(PtrVT)) {
+    IdxN = emitIntExt(IdxVT.getSimpleVT(), IdxN, PtrVT, /*IsZExt=*/false);
+    IdxNIsKill = true;
+  } else if (IdxVT.bitsGT(PtrVT))
+    llvm_unreachable("AArch64 FastISel doesn't support types larger than i64");
+  return std::pair<unsigned, bool>(IdxN, IdxNIsKill);
+}
+
+/// This is mostly a copy of the existing FastISel GEP code, but we have to
+/// duplicate it for AArch64, because otherwise we would bail out even for
+/// simple cases. This is because the standard fastEmit functions don't cover
+/// MUL at all and ADD is lowered very inefficientily.
+bool AArch64FastISel::selectGetElementPtr(const Instruction *I) {
+  unsigned N = getRegForValue(I->getOperand(0));
+  if (!N)
+    return false;
+  bool NIsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(0));
+
+  // Keep a running tab of the total offset to coalesce multiple N = N + Offset
+  // into a single N = N + TotalOffset.
+  uint64_t TotalOffs = 0;
+  Type *Ty = I->getOperand(0)->getType();
+  MVT VT = TLI.getPointerTy();
+  for (auto OI = std::next(I->op_begin()), E = I->op_end(); OI != E; ++OI) {
+    const Value *Idx = *OI;
+    if (auto *StTy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
+      unsigned Field = cast<ConstantInt>(Idx)->getZExtValue();
+      // N = N + Offset
+      if (Field)
+        TotalOffs += DL.getStructLayout(StTy)->getElementOffset(Field);
+      Ty = StTy->getElementType(Field);
+    } else {
+      Ty = cast<SequentialType>(Ty)->getElementType();
+      // If this is a constant subscript, handle it quickly.
+      if (const auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
+        if (CI->isZero())
+          continue;
+        // N = N + Offset
+        TotalOffs +=
+            DL.getTypeAllocSize(Ty) * cast<ConstantInt>(CI)->getSExtValue();
+        continue;
+      }
+      if (TotalOffs) {
+        N = emitAdd_ri_(VT, N, NIsKill, TotalOffs);
+        if (!N)
+          return false;
+        NIsKill = true;
+        TotalOffs = 0;
+      }
+
+      // N = N + Idx * ElementSize;
+      uint64_t ElementSize = DL.getTypeAllocSize(Ty);
+      std::pair<unsigned, bool> Pair = getRegForGEPIndex(Idx);
+      unsigned IdxN = Pair.first;
+      bool IdxNIsKill = Pair.second;
+      if (!IdxN)
+        return false;
+
+      if (ElementSize != 1) {
+        unsigned C = fastEmit_i(VT, VT, ISD::Constant, ElementSize);
+        if (!C)
+          return false;
+        IdxN = emitMul_rr(VT, IdxN, IdxNIsKill, C, true);
+        if (!IdxN)
+          return false;
+        IdxNIsKill = true;
+      }
+      N = fastEmit_rr(VT, VT, ISD::ADD, N, NIsKill, IdxN, IdxNIsKill);
+      if (!N)
+        return false;
+    }
+  }
+  if (TotalOffs) {
+    N = emitAdd_ri_(VT, N, NIsKill, TotalOffs);
+    if (!N)
+      return false;
+  }
+  updateValueMap(I, N);
+  return true;
+}
+
 bool AArch64FastISel::fastSelectInstruction(const Instruction *I) {
   switch (I->getOpcode()) {
   default:
@@ -4394,6 +4958,8 @@ bool AArch64FastISel::fastSelectInstruction(const Instruction *I) {
     return selectRet(I);
   case Instruction::FRem:
     return selectFRem(I);
+  case Instruction::GetElementPtr:
+    return selectGetElementPtr(I);
   }
 
   // fall-back to target-independent instruction selection.