Reverts wrong modification to MachineBlockPlacement & BranchFolding; uses a new strat...
[oota-llvm.git] / lib / Target / AArch64 / AArch64InstrInfo.cpp
index 3cbe5ccf5566e1c9d59ececff7d86e39f101c744..f398117de953b2f2d9a55673cfbaa0ca7c11ecab 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "AArch64.h"
 #include "AArch64InstrInfo.h"
-#include "AArch64MachineFunctionInfo.h"
-#include "AArch64TargetMachine.h"
-#include "MCTargetDesc/AArch64MCTargetDesc.h"
-#include "Utils/AArch64BaseInfo.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
+#include "AArch64Subtarget.h"
+#include "MCTargetDesc/AArch64AddressingModes.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
-#include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
+#include "llvm/MC/MCInst.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
-#include <algorithm>
+
+using namespace llvm;
 
 #define GET_INSTRINFO_CTOR_DTOR
 #include "AArch64GenInstrInfo.inc"
 
-using namespace llvm;
-
 AArch64InstrInfo::AArch64InstrInfo(const AArch64Subtarget &STI)
-  : AArch64GenInstrInfo(AArch64::ADJCALLSTACKDOWN, AArch64::ADJCALLSTACKUP),
-    Subtarget(STI) {}
-
-void AArch64InstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
-                                   MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
-                                   unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
-                                   bool KillSrc) const {
-  unsigned Opc = 0;
-  unsigned ZeroReg = 0;
-  if (DestReg == AArch64::XSP || SrcReg == AArch64::XSP) {
-    // E.g. ADD xDst, xsp, #0 (, lsl #0)
-    BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ADDxxi_lsl0_s), DestReg)
-      .addReg(SrcReg)
-      .addImm(0);
-    return;
-  } else if (DestReg == AArch64::WSP || SrcReg == AArch64::WSP) {
-    // E.g. ADD wDST, wsp, #0 (, lsl #0)
-    BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ADDwwi_lsl0_s), DestReg)
-      .addReg(SrcReg)
-      .addImm(0);
-    return;
-  } else if (DestReg == AArch64::NZCV) {
-    assert(AArch64::GPR64RegClass.contains(SrcReg));
-    // E.g. MSR NZCV, xDST
-    BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::MSRix))
-      .addImm(A64SysReg::NZCV)
-      .addReg(SrcReg);
-  } else if (SrcReg == AArch64::NZCV) {
-    assert(AArch64::GPR64RegClass.contains(DestReg));
-    // E.g. MRS xDST, NZCV
-    BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::MRSxi), DestReg)
-      .addImm(A64SysReg::NZCV);
-  } else if (AArch64::GPR64RegClass.contains(DestReg)) {
-    if(AArch64::GPR64RegClass.contains(SrcReg)){
-      Opc = AArch64::ORRxxx_lsl;
-      ZeroReg = AArch64::XZR;
-    } else{
-      assert(AArch64::FPR64RegClass.contains(SrcReg));
-      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::FMOVxd), DestReg)
-        .addReg(SrcReg);
-      return;
-    }
-  } else if (AArch64::GPR32RegClass.contains(DestReg)) {
-    if(AArch64::GPR32RegClass.contains(SrcReg)){
-      Opc = AArch64::ORRwww_lsl;
-      ZeroReg = AArch64::WZR;
-    } else{
-      assert(AArch64::FPR32RegClass.contains(SrcReg));
-      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::FMOVws), DestReg)
-        .addReg(SrcReg);
-      return;
-    }
-  } else if (AArch64::FPR32RegClass.contains(DestReg)) {
-    if(AArch64::FPR32RegClass.contains(SrcReg)){
-      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::FMOVss), DestReg)
-        .addReg(SrcReg);
-      return;
-    }
-    else {
-      assert(AArch64::GPR32RegClass.contains(SrcReg));
-      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::FMOVsw), DestReg)
-        .addReg(SrcReg);
-      return;
-    }
-  } else if (AArch64::FPR64RegClass.contains(DestReg)) {
-    if(AArch64::FPR64RegClass.contains(SrcReg)){
-      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::FMOVdd), DestReg)
-        .addReg(SrcReg);
-      return;
-    }
-    else {
-      assert(AArch64::GPR64RegClass.contains(SrcReg));
-      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::FMOVdx), DestReg)
-        .addReg(SrcReg);
-      return;
-    }
-  } else if (AArch64::FPR128RegClass.contains(DestReg)) {
-    assert(AArch64::FPR128RegClass.contains(SrcReg));
+    : AArch64GenInstrInfo(AArch64::ADJCALLSTACKDOWN, AArch64::ADJCALLSTACKUP),
+      RI(STI.getTargetTriple()), Subtarget(STI) {}
 
-    // If NEON is enable, we use ORR to implement this copy.
-    // If NEON isn't available, emit STR and LDR to handle this.
-    if(getSubTarget().hasNEON()) {
-      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ORRvvv_16B), DestReg)
-        .addReg(SrcReg)
-        .addReg(SrcReg);
-      return;
-    } else {
-      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::LSFP128_PreInd_STR), AArch64::XSP)
-        .addReg(SrcReg)
-        .addReg(AArch64::XSP)
-        .addImm(0x1ff & -16);
+/// GetInstSize - Return the number of bytes of code the specified
+/// instruction may be.  This returns the maximum number of bytes.
+unsigned AArch64InstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
+  const MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
+  const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
+  const MCAsmInfo *MAI = MF->getTarget().getMCAsmInfo();
 
-      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::LSFP128_PostInd_LDR), DestReg)
-        .addReg(AArch64::XSP, RegState::Define)
-        .addReg(AArch64::XSP)
-        .addImm(16);
-      return;
-    }
-  } else {
-    CopyPhysRegTuple(MBB, I, DL, DestReg, SrcReg);
-    return;
-  }
+  if (MI->getOpcode() == AArch64::INLINEASM)
+    return getInlineAsmLength(MI->getOperand(0).getSymbolName(), *MAI);
 
-  // E.g. ORR xDst, xzr, xSrc, lsl #0
-  BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DestReg)
-    .addReg(ZeroReg)
-    .addReg(SrcReg)
-    .addImm(0);
-}
-
-void AArch64InstrInfo::CopyPhysRegTuple(MachineBasicBlock &MBB,
-                                        MachineBasicBlock::iterator I,
-                                        DebugLoc DL, unsigned DestReg,
-                                        unsigned SrcReg) const {
-  unsigned SubRegs;
-  bool IsQRegs;
-  if (AArch64::DPairRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
-    SubRegs = 2;
-    IsQRegs = false;
-  } else if (AArch64::DTripleRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
-    SubRegs = 3;
-    IsQRegs = false;
-  } else if (AArch64::DQuadRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
-    SubRegs = 4;
-    IsQRegs = false;
-  } else if (AArch64::QPairRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
-    SubRegs = 2;
-    IsQRegs = true;
-  } else if (AArch64::QTripleRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
-    SubRegs = 3;
-    IsQRegs = true;
-  } else if (AArch64::QQuadRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
-    SubRegs = 4;
-    IsQRegs = true;
-  } else
-    llvm_unreachable("Unknown register class");
-
-  unsigned BeginIdx = IsQRegs ? AArch64::qsub_0 : AArch64::dsub_0;
-  int Spacing = 1;
-  const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
-  // Copy register tuples backward when the first Dest reg overlaps
-  // with SrcReg.
-  if (TRI->regsOverlap(SrcReg, TRI->getSubReg(DestReg, BeginIdx))) {
-    BeginIdx = BeginIdx + (SubRegs - 1);
-    Spacing = -1;
-  }
-
-  unsigned Opc = IsQRegs ? AArch64::ORRvvv_16B : AArch64::ORRvvv_8B;
-  for (unsigned i = 0; i != SubRegs; ++i) {
-    unsigned Dst = TRI->getSubReg(DestReg, BeginIdx + i * Spacing);
-    unsigned Src = TRI->getSubReg(SrcReg, BeginIdx + i * Spacing);
-    assert(Dst && Src && "Bad sub-register");
-    BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), get(Opc), Dst)
-        .addReg(Src)
-        .addReg(Src);
+  const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
+  switch (Desc.getOpcode()) {
+  default:
+    // Anything not explicitly designated otherwise is a nomal 4-byte insn.
+    return 4;
+  case TargetOpcode::DBG_VALUE:
+  case TargetOpcode::EH_LABEL:
+  case TargetOpcode::IMPLICIT_DEF:
+  case TargetOpcode::KILL:
+    return 0;
   }
-  return;
-}
 
-/// Does the Opcode represent a conditional branch that we can remove and re-add
-/// at the end of a basic block?
-static bool isCondBranch(unsigned Opc) {
-  return Opc == AArch64::Bcc || Opc == AArch64::CBZw || Opc == AArch64::CBZx ||
-         Opc == AArch64::CBNZw || Opc == AArch64::CBNZx ||
-         Opc == AArch64::TBZwii || Opc == AArch64::TBZxii ||
-         Opc == AArch64::TBNZwii || Opc == AArch64::TBNZxii;
+  llvm_unreachable("GetInstSizeInBytes()- Unable to determin insn size");
 }
 
-/// Takes apart a given conditional branch MachineInstr (see isCondBranch),
-/// setting TBB to the destination basic block and populating the Cond vector
-/// with data necessary to recreate the conditional branch at a later
-/// date. First element will be the opcode, and subsequent ones define the
-/// conditions being branched on in an instruction-specific manner.
-static void classifyCondBranch(MachineInstr *I, MachineBasicBlock *&TBB,
-                               SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) {
-  switch(I->getOpcode()) {
-  case AArch64::Bcc:
-  case AArch64::CBZw:
-  case AArch64::CBZx:
-  case AArch64::CBNZw:
-  case AArch64::CBNZx:
-    // These instructions just have one predicate operand in position 0 (either
-    // a condition code or a register being compared).
-    Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(I->getOpcode()));
-    Cond.push_back(I->getOperand(0));
-    TBB = I->getOperand(1).getMBB();
-    return;
-  case AArch64::TBZwii:
-  case AArch64::TBZxii:
-  case AArch64::TBNZwii:
-  case AArch64::TBNZxii:
-    // These have two predicate operands: a register and a bit position.
-    Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(I->getOpcode()));
-    Cond.push_back(I->getOperand(0));
-    Cond.push_back(I->getOperand(1));
-    TBB = I->getOperand(2).getMBB();
-    return;
+static void parseCondBranch(MachineInstr *LastInst, MachineBasicBlock *&Target,
+                            SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) {
+  // Block ends with fall-through condbranch.
+  switch (LastInst->getOpcode()) {
   default:
-    llvm_unreachable("Unknown conditional branch to classify");
+    llvm_unreachable("Unknown branch instruction?");
+  case AArch64::Bcc:
+    Target = LastInst->getOperand(1).getMBB();
+    Cond.push_back(LastInst->getOperand(0));
+    break;
+  case AArch64::CBZW:
+  case AArch64::CBZX:
+  case AArch64::CBNZW:
+  case AArch64::CBNZX:
+    Target = LastInst->getOperand(1).getMBB();
+    Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(-1));
+    Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(LastInst->getOpcode()));
+    Cond.push_back(LastInst->getOperand(0));
+    break;
+  case AArch64::TBZW:
+  case AArch64::TBZX:
+  case AArch64::TBNZW:
+  case AArch64::TBNZX:
+    Target = LastInst->getOperand(2).getMBB();
+    Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(-1));
+    Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(LastInst->getOpcode()));
+    Cond.push_back(LastInst->getOperand(0));
+    Cond.push_back(LastInst->getOperand(1));
   }
 }
 
-
-bool
-AArch64InstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
-                                MachineBasicBlock *&FBB,
-                                SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
-                                bool AllowModify) const {
+// Branch analysis.
+bool AArch64InstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,
+                                   MachineBasicBlock *&TBB,
+                                   MachineBasicBlock *&FBB,
+                                   SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
+                                   bool AllowModify) const {
   // If the block has no terminators, it just falls into the block after it.
-  MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
-  if (I == MBB.begin())
+  MachineBasicBlock::iterator I = MBB.getLastNonDebugInstr();
+  if (I == MBB.end())
     return false;
-  --I;
-  while (I->isDebugValue()) {
-    if (I == MBB.begin())
-      return false;
-    --I;
-  }
+
   if (!isUnpredicatedTerminator(I))
     return false;
 
@@ -261,15 +108,16 @@ AArch64InstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
   // If there is only one terminator instruction, process it.
   unsigned LastOpc = LastInst->getOpcode();
   if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
-    if (LastOpc == AArch64::Bimm) {
+    if (isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
       return false;
     }
-    if (isCondBranch(LastOpc)) {
-      classifyCondBranch(LastInst, TBB, Cond);
+    if (isCondBranchOpcode(LastOpc)) {
+      // Block ends with fall-through condbranch.
+      parseCondBranch(LastInst, TBB, Cond);
       return false;
     }
-    return true;  // Can't handle indirect branch.
+    return true; // Can't handle indirect branch.
   }
 
   // Get the instruction before it if it is a terminator.
@@ -278,8 +126,8 @@ AArch64InstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
 
   // If AllowModify is true and the block ends with two or more unconditional
   // branches, delete all but the first unconditional branch.
-  if (AllowModify && LastOpc == AArch64::Bimm) {
-    while (SecondLastOpc == AArch64::Bimm) {
+  if (AllowModify && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
+    while (isUncondBranchOpcode(SecondLastOpc)) {
       LastInst->eraseFromParent();
       LastInst = SecondLastInst;
       LastOpc = LastInst->getOpcode();
@@ -299,23 +147,15 @@ AArch64InstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
     return true;
 
   // If the block ends with a B and a Bcc, handle it.
-  if (LastOpc == AArch64::Bimm) {
-    if (SecondLastOpc == AArch64::Bcc) {
-      TBB =  SecondLastInst->getOperand(1).getMBB();
-      Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(AArch64::Bcc));
-      Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(0));
-      FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
-      return false;
-    } else if (isCondBranch(SecondLastOpc)) {
-      classifyCondBranch(SecondLastInst, TBB, Cond);
-      FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
-      return false;
-    }
+  if (isCondBranchOpcode(SecondLastOpc) && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
+    parseCondBranch(SecondLastInst, TBB, Cond);
+    FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
+    return false;
   }
 
   // If the block ends with two unconditional branches, handle it.  The second
   // one is not executed, so remove it.
-  if (SecondLastOpc == AArch64::Bimm && LastOpc == AArch64::Bimm) {
+  if (isUncondBranchOpcode(SecondLastOpc) && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
     I = LastInst;
     if (AllowModify)
@@ -323,84 +163,67 @@ AArch64InstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
     return false;
   }
 
+  // ...likewise if it ends with an indirect branch followed by an unconditional
+  // branch.
+  if (isIndirectBranchOpcode(SecondLastOpc) && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
+    I = LastInst;
+    if (AllowModify)
+      I->eraseFromParent();
+    return true;
+  }
+
   // Otherwise, can't handle this.
   return true;
 }
 
 bool AArch64InstrInfo::ReverseBranchCondition(
-                                  SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
-  switch (Cond[0].getImm()) {
-  case AArch64::Bcc: {
-    A64CC::CondCodes CC = static_cast<A64CC::CondCodes>(Cond[1].getImm());
-    CC = A64InvertCondCode(CC);
-    Cond[1].setImm(CC);
-    return false;
-  }
-  case AArch64::CBZw:
-    Cond[0].setImm(AArch64::CBNZw);
-    return false;
-  case AArch64::CBZx:
-    Cond[0].setImm(AArch64::CBNZx);
-    return false;
-  case AArch64::CBNZw:
-    Cond[0].setImm(AArch64::CBZw);
-    return false;
-  case AArch64::CBNZx:
-    Cond[0].setImm(AArch64::CBZx);
-    return false;
-  case AArch64::TBZwii:
-    Cond[0].setImm(AArch64::TBNZwii);
-    return false;
-  case AArch64::TBZxii:
-    Cond[0].setImm(AArch64::TBNZxii);
-    return false;
-  case AArch64::TBNZwii:
-    Cond[0].setImm(AArch64::TBZwii);
-    return false;
-  case AArch64::TBNZxii:
-    Cond[0].setImm(AArch64::TBZxii);
-    return false;
-  default:
-    llvm_unreachable("Unknown branch type");
-  }
-}
-
-
-unsigned
-AArch64InstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
-                               MachineBasicBlock *FBB,
-                               const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
-                               DebugLoc DL) const {
-  if (FBB == 0 && Cond.empty()) {
-    BuildMI(&MBB, DL, get(AArch64::Bimm)).addMBB(TBB);
-    return 1;
-  } else if (FBB == 0) {
-    MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(&MBB, DL, get(Cond[0].getImm()));
-    for (int i = 1, e = Cond.size(); i != e; ++i)
-      MIB.addOperand(Cond[i]);
-    MIB.addMBB(TBB);
-    return 1;
+    SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
+  if (Cond[0].getImm() != -1) {
+    // Regular Bcc
+    AArch64CC::CondCode CC = (AArch64CC::CondCode)(int)Cond[0].getImm();
+    Cond[0].setImm(AArch64CC::getInvertedCondCode(CC));
+  } else {
+    // Folded compare-and-branch
+    switch (Cond[1].getImm()) {
+    default:
+      llvm_unreachable("Unknown conditional branch!");
+    case AArch64::CBZW:
+      Cond[1].setImm(AArch64::CBNZW);
+      break;
+    case AArch64::CBNZW:
+      Cond[1].setImm(AArch64::CBZW);
+      break;
+    case AArch64::CBZX:
+      Cond[1].setImm(AArch64::CBNZX);
+      break;
+    case AArch64::CBNZX:
+      Cond[1].setImm(AArch64::CBZX);
+      break;
+    case AArch64::TBZW:
+      Cond[1].setImm(AArch64::TBNZW);
+      break;
+    case AArch64::TBNZW:
+      Cond[1].setImm(AArch64::TBZW);
+      break;
+    case AArch64::TBZX:
+      Cond[1].setImm(AArch64::TBNZX);
+      break;
+    case AArch64::TBNZX:
+      Cond[1].setImm(AArch64::TBZX);
+      break;
+    }
   }
 
-  MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(&MBB, DL, get(Cond[0].getImm()));
-  for (int i = 1, e = Cond.size(); i != e; ++i)
-    MIB.addOperand(Cond[i]);
-  MIB.addMBB(TBB);
-
-  BuildMI(&MBB, DL, get(AArch64::Bimm)).addMBB(FBB);
-  return 2;
+  return false;
 }
 
 unsigned AArch64InstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
-  MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
-  if (I == MBB.begin()) return 0;
-  --I;
-  while (I->isDebugValue()) {
-    if (I == MBB.begin())
-      return 0;
-    --I;
-  }
-  if (I->getOpcode() != AArch64::Bimm && !isCondBranch(I->getOpcode()))
+  MachineBasicBlock::iterator I = MBB.getLastNonDebugInstr();
+  if (I == MBB.end())
+    return 0;
+
+  if (!isUncondBranchOpcode(I->getOpcode()) &&
+      !isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
     return 0;
 
   // Remove the branch.
@@ -408,9 +231,10 @@ unsigned AArch64InstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
 
   I = MBB.end();
 
-  if (I == MBB.begin()) return 1;
+  if (I == MBB.begin())
+    return 1;
   --I;
-  if (!isCondBranch(I->getOpcode()))
+  if (!isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
     return 1;
 
   // Remove the branch.
@@ -418,536 +242,2811 @@ unsigned AArch64InstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
   return 2;
 }
 
-bool
-AArch64InstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MBBI) const {
-  MachineInstr &MI = *MBBI;
-  MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
+void AArch64InstrInfo::instantiateCondBranch(
+    MachineBasicBlock &MBB, DebugLoc DL, MachineBasicBlock *TBB,
+    ArrayRef<MachineOperand> Cond) const {
+  if (Cond[0].getImm() != -1) {
+    // Regular Bcc
+    BuildMI(&MBB, DL, get(AArch64::Bcc)).addImm(Cond[0].getImm()).addMBB(TBB);
+  } else {
+    // Folded compare-and-branch
+    // Note that we use addOperand instead of addReg to keep the flags.
+    const MachineInstrBuilder MIB =
+        BuildMI(&MBB, DL, get(Cond[1].getImm())).addOperand(Cond[2]);
+    if (Cond.size() > 3)
+      MIB.addImm(Cond[3].getImm());
+    MIB.addMBB(TBB);
+  }
+}
 
-  unsigned Opcode = MI.getOpcode();
-  switch (Opcode) {
-  case AArch64::TLSDESC_BLRx: {
-    MachineInstr *NewMI =
-      BuildMI(MBB, MBBI, MI.getDebugLoc(), get(AArch64::TLSDESCCALL))
-        .addOperand(MI.getOperand(1));
-    MI.setDesc(get(AArch64::BLRx));
-
-    llvm::finalizeBundle(MBB, NewMI, *++MBBI);
-    return true;
-    }
+unsigned AArch64InstrInfo::InsertBranch(
+    MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB, MachineBasicBlock *FBB,
+    ArrayRef<MachineOperand> Cond, DebugLoc DL) const {
+  // Shouldn't be a fall through.
+  assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
+
+  if (!FBB) {
+    if (Cond.empty()) // Unconditional branch?
+      BuildMI(&MBB, DL, get(AArch64::B)).addMBB(TBB);
+    else
+      instantiateCondBranch(MBB, DL, TBB, Cond);
+    return 1;
+  }
+
+  // Two-way conditional branch.
+  instantiateCondBranch(MBB, DL, TBB, Cond);
+  BuildMI(&MBB, DL, get(AArch64::B)).addMBB(FBB);
+  return 2;
+}
+
+// Find the original register that VReg is copied from.
+static unsigned removeCopies(const MachineRegisterInfo &MRI, unsigned VReg) {
+  while (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(VReg)) {
+    const MachineInstr *DefMI = MRI.getVRegDef(VReg);
+    if (!DefMI->isFullCopy())
+      return VReg;
+    VReg = DefMI->getOperand(1).getReg();
+  }
+  return VReg;
+}
+
+// Determine if VReg is defined by an instruction that can be folded into a
+// csel instruction. If so, return the folded opcode, and the replacement
+// register.
+static unsigned canFoldIntoCSel(const MachineRegisterInfo &MRI, unsigned VReg,
+                                unsigned *NewVReg = nullptr) {
+  VReg = removeCopies(MRI, VReg);
+  if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(VReg))
+    return 0;
+
+  bool Is64Bit = AArch64::GPR64allRegClass.hasSubClassEq(MRI.getRegClass(VReg));
+  const MachineInstr *DefMI = MRI.getVRegDef(VReg);
+  unsigned Opc = 0;
+  unsigned SrcOpNum = 0;
+  switch (DefMI->getOpcode()) {
+  case AArch64::ADDSXri:
+  case AArch64::ADDSWri:
+    // if NZCV is used, do not fold.
+    if (DefMI->findRegisterDefOperandIdx(AArch64::NZCV, true) == -1)
+      return 0;
+  // fall-through to ADDXri and ADDWri.
+  case AArch64::ADDXri:
+  case AArch64::ADDWri:
+    // add x, 1 -> csinc.
+    if (!DefMI->getOperand(2).isImm() || DefMI->getOperand(2).getImm() != 1 ||
+        DefMI->getOperand(3).getImm() != 0)
+      return 0;
+    SrcOpNum = 1;
+    Opc = Is64Bit ? AArch64::CSINCXr : AArch64::CSINCWr;
+    break;
+
+  case AArch64::ORNXrr:
+  case AArch64::ORNWrr: {
+    // not x -> csinv, represented as orn dst, xzr, src.
+    unsigned ZReg = removeCopies(MRI, DefMI->getOperand(1).getReg());
+    if (ZReg != AArch64::XZR && ZReg != AArch64::WZR)
+      return 0;
+    SrcOpNum = 2;
+    Opc = Is64Bit ? AArch64::CSINVXr : AArch64::CSINVWr;
+    break;
+  }
+
+  case AArch64::SUBSXrr:
+  case AArch64::SUBSWrr:
+    // if NZCV is used, do not fold.
+    if (DefMI->findRegisterDefOperandIdx(AArch64::NZCV, true) == -1)
+      return 0;
+  // fall-through to SUBXrr and SUBWrr.
+  case AArch64::SUBXrr:
+  case AArch64::SUBWrr: {
+    // neg x -> csneg, represented as sub dst, xzr, src.
+    unsigned ZReg = removeCopies(MRI, DefMI->getOperand(1).getReg());
+    if (ZReg != AArch64::XZR && ZReg != AArch64::WZR)
+      return 0;
+    SrcOpNum = 2;
+    Opc = Is64Bit ? AArch64::CSNEGXr : AArch64::CSNEGWr;
+    break;
+  }
   default:
-    return false;
+    return 0;
   }
+  assert(Opc && SrcOpNum && "Missing parameters");
 
-  return false;
+  if (NewVReg)
+    *NewVReg = DefMI->getOperand(SrcOpNum).getReg();
+  return Opc;
 }
 
-void
-AArch64InstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
-                                      MachineBasicBlock::iterator MBBI,
-                                      unsigned SrcReg, bool isKill,
-                                      int FrameIdx,
-                                      const TargetRegisterClass *RC,
-                                      const TargetRegisterInfo *TRI) const {
-  DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MBBI);
-  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
-  MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
-  unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FrameIdx);
-
-  MachineMemOperand *MMO
-    = MF.getMachineMemOperand(MachinePointerInfo::getFixedStack(FrameIdx),
-                              MachineMemOperand::MOStore,
-                              MFI.getObjectSize(FrameIdx),
-                              Align);
-
-  unsigned StoreOp = 0;
-  if (RC->hasType(MVT::i64) || RC->hasType(MVT::i32)) {
-    switch(RC->getSize()) {
-    case 4: StoreOp = AArch64::LS32_STR; break;
-    case 8: StoreOp = AArch64::LS64_STR; break;
-    default:
-      llvm_unreachable("Unknown size for regclass");
-    }
-  } else if (RC->hasType(MVT::f32) || RC->hasType(MVT::f64) ||
-             RC->hasType(MVT::f128)) {
-    switch (RC->getSize()) {
-    case 4: StoreOp = AArch64::LSFP32_STR; break;
-    case 8: StoreOp = AArch64::LSFP64_STR; break;
-    case 16: StoreOp = AArch64::LSFP128_STR; break;
-    default:
-      llvm_unreachable("Unknown size for regclass");
-    }
-  } else { // For a super register class has more than one sub registers
-    if (AArch64::DPairRegClass.hasSubClassEq(RC))
-      StoreOp = AArch64::ST1x2_8B;
-    else if (AArch64::DTripleRegClass.hasSubClassEq(RC))
-      StoreOp = AArch64::ST1x3_8B;
-    else if (AArch64::DQuadRegClass.hasSubClassEq(RC))
-      StoreOp = AArch64::ST1x4_8B;
-    else if (AArch64::QPairRegClass.hasSubClassEq(RC))
-      StoreOp = AArch64::ST1x2_16B;
-    else if (AArch64::QTripleRegClass.hasSubClassEq(RC))
-      StoreOp = AArch64::ST1x3_16B;
-    else if (AArch64::QQuadRegClass.hasSubClassEq(RC))
-      StoreOp = AArch64::ST1x4_16B;
-    else
-      llvm_unreachable("Unknown reg class");
+bool AArch64InstrInfo::canInsertSelect(
+    const MachineBasicBlock &MBB, ArrayRef<MachineOperand> Cond,
+    unsigned TrueReg, unsigned FalseReg, int &CondCycles, int &TrueCycles,
+    int &FalseCycles) const {
+  // Check register classes.
+  const MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
+  const TargetRegisterClass *RC =
+      RI.getCommonSubClass(MRI.getRegClass(TrueReg), MRI.getRegClass(FalseReg));
+  if (!RC)
+    return false;
 
-    MachineInstrBuilder NewMI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(StoreOp));
-    // Vector store has different operands from other store instructions.
-    NewMI.addFrameIndex(FrameIdx)
-         .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
-         .addMemOperand(MMO);
-    return;
+  // Expanding cbz/tbz requires an extra cycle of latency on the condition.
+  unsigned ExtraCondLat = Cond.size() != 1;
+
+  // GPRs are handled by csel.
+  // FIXME: Fold in x+1, -x, and ~x when applicable.
+  if (AArch64::GPR64allRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
+      AArch64::GPR32allRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+    // Single-cycle csel, csinc, csinv, and csneg.
+    CondCycles = 1 + ExtraCondLat;
+    TrueCycles = FalseCycles = 1;
+    if (canFoldIntoCSel(MRI, TrueReg))
+      TrueCycles = 0;
+    else if (canFoldIntoCSel(MRI, FalseReg))
+      FalseCycles = 0;
+    return true;
   }
 
-  MachineInstrBuilder NewMI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(StoreOp));
-  NewMI.addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
-    .addFrameIndex(FrameIdx)
-    .addImm(0)
-    .addMemOperand(MMO);
+  // Scalar floating point is handled by fcsel.
+  // FIXME: Form fabs, fmin, and fmax when applicable.
+  if (AArch64::FPR64RegClass.hasSubClassEq(RC) ||
+      AArch64::FPR32RegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+    CondCycles = 5 + ExtraCondLat;
+    TrueCycles = FalseCycles = 2;
+    return true;
+  }
 
+  // Can't do vectors.
+  return false;
 }
 
-void
-AArch64InstrInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
-                                       MachineBasicBlock::iterator MBBI,
-                                       unsigned DestReg, int FrameIdx,
-                                       const TargetRegisterClass *RC,
-                                       const TargetRegisterInfo *TRI) const {
-  DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MBBI);
-  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
-  MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
-  unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FrameIdx);
-
-  MachineMemOperand *MMO
-    = MF.getMachineMemOperand(MachinePointerInfo::getFixedStack(FrameIdx),
-                              MachineMemOperand::MOLoad,
-                              MFI.getObjectSize(FrameIdx),
-                              Align);
-
-  unsigned LoadOp = 0;
-  if (RC->hasType(MVT::i64) || RC->hasType(MVT::i32)) {
-    switch(RC->getSize()) {
-    case 4: LoadOp = AArch64::LS32_LDR; break;
-    case 8: LoadOp = AArch64::LS64_LDR; break;
+void AArch64InstrInfo::insertSelect(MachineBasicBlock &MBB,
+                                    MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
+                                    unsigned DstReg,
+                                    ArrayRef<MachineOperand> Cond,
+                                    unsigned TrueReg, unsigned FalseReg) const {
+  MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
+
+  // Parse the condition code, see parseCondBranch() above.
+  AArch64CC::CondCode CC;
+  switch (Cond.size()) {
+  default:
+    llvm_unreachable("Unknown condition opcode in Cond");
+  case 1: // b.cc
+    CC = AArch64CC::CondCode(Cond[0].getImm());
+    break;
+  case 3: { // cbz/cbnz
+    // We must insert a compare against 0.
+    bool Is64Bit;
+    switch (Cond[1].getImm()) {
     default:
-      llvm_unreachable("Unknown size for regclass");
-    }
-  } else if (RC->hasType(MVT::f32) || RC->hasType(MVT::f64) ||
-             RC->hasType(MVT::f128)) {
-    switch (RC->getSize()) {
-    case 4: LoadOp = AArch64::LSFP32_LDR; break;
-    case 8: LoadOp = AArch64::LSFP64_LDR; break;
-    case 16: LoadOp = AArch64::LSFP128_LDR; break;
+      llvm_unreachable("Unknown branch opcode in Cond");
+    case AArch64::CBZW:
+      Is64Bit = 0;
+      CC = AArch64CC::EQ;
+      break;
+    case AArch64::CBZX:
+      Is64Bit = 1;
+      CC = AArch64CC::EQ;
+      break;
+    case AArch64::CBNZW:
+      Is64Bit = 0;
+      CC = AArch64CC::NE;
+      break;
+    case AArch64::CBNZX:
+      Is64Bit = 1;
+      CC = AArch64CC::NE;
+      break;
+    }
+    unsigned SrcReg = Cond[2].getReg();
+    if (Is64Bit) {
+      // cmp reg, #0 is actually subs xzr, reg, #0.
+      MRI.constrainRegClass(SrcReg, &AArch64::GPR64spRegClass);
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::SUBSXri), AArch64::XZR)
+          .addReg(SrcReg)
+          .addImm(0)
+          .addImm(0);
+    } else {
+      MRI.constrainRegClass(SrcReg, &AArch64::GPR32spRegClass);
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::SUBSWri), AArch64::WZR)
+          .addReg(SrcReg)
+          .addImm(0)
+          .addImm(0);
+    }
+    break;
+  }
+  case 4: { // tbz/tbnz
+    // We must insert a tst instruction.
+    switch (Cond[1].getImm()) {
     default:
-      llvm_unreachable("Unknown size for regclass");
-    }
-  } else { // For a super register class has more than one sub registers
-    if (AArch64::DPairRegClass.hasSubClassEq(RC))
-      LoadOp = AArch64::LD1x2_8B;
-    else if (AArch64::DTripleRegClass.hasSubClassEq(RC))
-      LoadOp = AArch64::LD1x3_8B;
-    else if (AArch64::DQuadRegClass.hasSubClassEq(RC))
-      LoadOp = AArch64::LD1x4_8B;
-    else if (AArch64::QPairRegClass.hasSubClassEq(RC))
-      LoadOp = AArch64::LD1x2_16B;
-    else if (AArch64::QTripleRegClass.hasSubClassEq(RC))
-      LoadOp = AArch64::LD1x3_16B;
-    else if (AArch64::QQuadRegClass.hasSubClassEq(RC))
-      LoadOp = AArch64::LD1x4_16B;
+      llvm_unreachable("Unknown branch opcode in Cond");
+    case AArch64::TBZW:
+    case AArch64::TBZX:
+      CC = AArch64CC::EQ;
+      break;
+    case AArch64::TBNZW:
+    case AArch64::TBNZX:
+      CC = AArch64CC::NE;
+      break;
+    }
+    // cmp reg, #foo is actually ands xzr, reg, #1<<foo.
+    if (Cond[1].getImm() == AArch64::TBZW || Cond[1].getImm() == AArch64::TBNZW)
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ANDSWri), AArch64::WZR)
+          .addReg(Cond[2].getReg())
+          .addImm(
+              AArch64_AM::encodeLogicalImmediate(1ull << Cond[3].getImm(), 32));
     else
-      llvm_unreachable("Unknown reg class");
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ANDSXri), AArch64::XZR)
+          .addReg(Cond[2].getReg())
+          .addImm(
+              AArch64_AM::encodeLogicalImmediate(1ull << Cond[3].getImm(), 64));
+    break;
+  }
+  }
 
-    MachineInstrBuilder NewMI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(LoadOp), DestReg);
-    // Vector load has different operands from other load instructions.
-    NewMI.addFrameIndex(FrameIdx)
-         .addMemOperand(MMO);
-    return;
+  unsigned Opc = 0;
+  const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
+  bool TryFold = false;
+  if (MRI.constrainRegClass(DstReg, &AArch64::GPR64RegClass)) {
+    RC = &AArch64::GPR64RegClass;
+    Opc = AArch64::CSELXr;
+    TryFold = true;
+  } else if (MRI.constrainRegClass(DstReg, &AArch64::GPR32RegClass)) {
+    RC = &AArch64::GPR32RegClass;
+    Opc = AArch64::CSELWr;
+    TryFold = true;
+  } else if (MRI.constrainRegClass(DstReg, &AArch64::FPR64RegClass)) {
+    RC = &AArch64::FPR64RegClass;
+    Opc = AArch64::FCSELDrrr;
+  } else if (MRI.constrainRegClass(DstReg, &AArch64::FPR32RegClass)) {
+    RC = &AArch64::FPR32RegClass;
+    Opc = AArch64::FCSELSrrr;
   }
+  assert(RC && "Unsupported regclass");
+
+  // Try folding simple instructions into the csel.
+  if (TryFold) {
+    unsigned NewVReg = 0;
+    unsigned FoldedOpc = canFoldIntoCSel(MRI, TrueReg, &NewVReg);
+    if (FoldedOpc) {
+      // The folded opcodes csinc, csinc and csneg apply the operation to
+      // FalseReg, so we need to invert the condition.
+      CC = AArch64CC::getInvertedCondCode(CC);
+      TrueReg = FalseReg;
+    } else
+      FoldedOpc = canFoldIntoCSel(MRI, FalseReg, &NewVReg);
+
+    // Fold the operation. Leave any dead instructions for DCE to clean up.
+    if (FoldedOpc) {
+      FalseReg = NewVReg;
+      Opc = FoldedOpc;
+      // The extends the live range of NewVReg.
+      MRI.clearKillFlags(NewVReg);
+    }
+  }
+
+  // Pull all virtual register into the appropriate class.
+  MRI.constrainRegClass(TrueReg, RC);
+  MRI.constrainRegClass(FalseReg, RC);
+
+  // Insert the csel.
+  BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DstReg).addReg(TrueReg).addReg(FalseReg).addImm(
+      CC);
+}
 
-  MachineInstrBuilder NewMI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(LoadOp), DestReg);
-  NewMI.addFrameIndex(FrameIdx)
-       .addImm(0)
-       .addMemOperand(MMO);
+/// Returns true if a MOVi32imm or MOVi64imm can be expanded to an  ORRxx.
+static bool canBeExpandedToORR(const MachineInstr *MI, unsigned BitSize) {
+  uint64_t Imm = MI->getOperand(1).getImm();
+  uint64_t UImm = Imm << (64 - BitSize) >> (64 - BitSize);
+  uint64_t Encoding;
+  return AArch64_AM::processLogicalImmediate(UImm, BitSize, Encoding);
 }
 
-unsigned AArch64InstrInfo::estimateRSStackLimit(MachineFunction &MF) const {
-  unsigned Limit = (1 << 16) - 1;
-  for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(),E = MF.end(); BB != E; ++BB) {
-    for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
-         I != E; ++I) {
-      for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-        if (!I->getOperand(i).isFI()) continue;
+// FIXME: this implementation should be micro-architecture dependent, so a
+// micro-architecture target hook should be introduced here in future.
+bool AArch64InstrInfo::isAsCheapAsAMove(const MachineInstr *MI) const {
+  if (!Subtarget.isCortexA57() && !Subtarget.isCortexA53())
+    return MI->isAsCheapAsAMove();
 
-        // When using ADDxxi_lsl0_s to get the address of a stack object, 0xfff
-        // is the largest offset guaranteed to fit in the immediate offset.
-        if (I->getOpcode() == AArch64::ADDxxi_lsl0_s) {
-          Limit = std::min(Limit, 0xfffu);
-          break;
-        }
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default:
+    return false;
 
-        int AccessScale, MinOffset, MaxOffset;
-        getAddressConstraints(*I, AccessScale, MinOffset, MaxOffset);
-        Limit = std::min(Limit, static_cast<unsigned>(MaxOffset));
+  // add/sub on register without shift
+  case AArch64::ADDWri:
+  case AArch64::ADDXri:
+  case AArch64::SUBWri:
+  case AArch64::SUBXri:
+    return (MI->getOperand(3).getImm() == 0);
+
+  // logical ops on immediate
+  case AArch64::ANDWri:
+  case AArch64::ANDXri:
+  case AArch64::EORWri:
+  case AArch64::EORXri:
+  case AArch64::ORRWri:
+  case AArch64::ORRXri:
+    return true;
 
-        break; // At most one FI per instruction
-      }
-    }
+  // logical ops on register without shift
+  case AArch64::ANDWrr:
+  case AArch64::ANDXrr:
+  case AArch64::BICWrr:
+  case AArch64::BICXrr:
+  case AArch64::EONWrr:
+  case AArch64::EONXrr:
+  case AArch64::EORWrr:
+  case AArch64::EORXrr:
+  case AArch64::ORNWrr:
+  case AArch64::ORNXrr:
+  case AArch64::ORRWrr:
+  case AArch64::ORRXrr:
+    return true;
+  // If MOVi32imm or MOVi64imm can be expanded into ORRWri or
+  // ORRXri, it is as cheap as MOV
+  case AArch64::MOVi32imm:
+    return canBeExpandedToORR(MI, 32);
+  case AArch64::MOVi64imm:
+    return canBeExpandedToORR(MI, 64);
   }
 
-  return Limit;
+  llvm_unreachable("Unknown opcode to check as cheap as a move!");
 }
-void AArch64InstrInfo::getAddressConstraints(const MachineInstr &MI,
-                                             int &AccessScale, int &MinOffset,
-                                             int &MaxOffset) const {
+
+bool AArch64InstrInfo::isCoalescableExtInstr(const MachineInstr &MI,
+                                             unsigned &SrcReg, unsigned &DstReg,
+                                             unsigned &SubIdx) const {
   switch (MI.getOpcode()) {
-  default: llvm_unreachable("Unkown load/store kind");
-  case TargetOpcode::DBG_VALUE:
-    AccessScale = 1;
-    MinOffset = INT_MIN;
-    MaxOffset = INT_MAX;
-    return;
-  case AArch64::LS8_LDR: case AArch64::LS8_STR:
-  case AArch64::LSFP8_LDR: case AArch64::LSFP8_STR:
-  case AArch64::LDRSBw:
-  case AArch64::LDRSBx:
-    AccessScale = 1;
-    MinOffset = 0;
-    MaxOffset = 0xfff;
-    return;
-  case AArch64::LS16_LDR: case AArch64::LS16_STR:
-  case AArch64::LSFP16_LDR: case AArch64::LSFP16_STR:
-  case AArch64::LDRSHw:
-  case AArch64::LDRSHx:
-    AccessScale = 2;
-    MinOffset = 0;
-    MaxOffset = 0xfff * AccessScale;
-    return;
-  case AArch64::LS32_LDR:  case AArch64::LS32_STR:
-  case AArch64::LSFP32_LDR: case AArch64::LSFP32_STR:
-  case AArch64::LDRSWx:
-  case AArch64::LDPSWx:
-    AccessScale = 4;
-    MinOffset = 0;
-    MaxOffset = 0xfff * AccessScale;
-    return;
-  case AArch64::LS64_LDR: case AArch64::LS64_STR:
-  case AArch64::LSFP64_LDR: case AArch64::LSFP64_STR:
-  case AArch64::PRFM:
-    AccessScale = 8;
-    MinOffset = 0;
-    MaxOffset = 0xfff * AccessScale;
-    return;
-  case AArch64::LSFP128_LDR: case AArch64::LSFP128_STR:
-    AccessScale = 16;
-    MinOffset = 0;
-    MaxOffset = 0xfff * AccessScale;
-    return;
-  case AArch64::LSPair32_LDR: case AArch64::LSPair32_STR:
-  case AArch64::LSFPPair32_LDR: case AArch64::LSFPPair32_STR:
-    AccessScale = 4;
-    MinOffset = -0x40 * AccessScale;
-    MaxOffset = 0x3f * AccessScale;
-    return;
-  case AArch64::LSPair64_LDR: case AArch64::LSPair64_STR:
-  case AArch64::LSFPPair64_LDR: case AArch64::LSFPPair64_STR:
-    AccessScale = 8;
-    MinOffset = -0x40 * AccessScale;
-    MaxOffset = 0x3f * AccessScale;
-    return;
-  case AArch64::LSFPPair128_LDR: case AArch64::LSFPPair128_STR:
-    AccessScale = 16;
-    MinOffset = -0x40 * AccessScale;
-    MaxOffset = 0x3f * AccessScale;
-    return;
-  case AArch64::LD1x2_8B: case AArch64::ST1x2_8B:
-    AccessScale = 16;
-    MinOffset = 0;
-    MaxOffset = 0xfff * AccessScale;
-    return;
-  case AArch64::LD1x3_8B: case AArch64::ST1x3_8B:
-    AccessScale = 24;
-    MinOffset = 0;
-    MaxOffset = 0xfff * AccessScale;
-    return;
-  case AArch64::LD1x4_8B: case AArch64::ST1x4_8B:
-  case AArch64::LD1x2_16B: case AArch64::ST1x2_16B:
-    AccessScale = 32;
-    MinOffset = 0;
-    MaxOffset = 0xfff * AccessScale;
-    return;
-  case AArch64::LD1x3_16B: case AArch64::ST1x3_16B:
-    AccessScale = 48;
-    MinOffset = 0;
-    MaxOffset = 0xfff * AccessScale;
-    return;
-  case AArch64::LD1x4_16B: case AArch64::ST1x4_16B:
-    AccessScale = 64;
-    MinOffset = 0;
-    MaxOffset = 0xfff * AccessScale;
-    return;
+  default:
+    return false;
+  case AArch64::SBFMXri: // aka sxtw
+  case AArch64::UBFMXri: // aka uxtw
+    // Check for the 32 -> 64 bit extension case, these instructions can do
+    // much more.
+    if (MI.getOperand(2).getImm() != 0 || MI.getOperand(3).getImm() != 31)
+      return false;
+    // This is a signed or unsigned 32 -> 64 bit extension.
+    SrcReg = MI.getOperand(1).getReg();
+    DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
+    SubIdx = AArch64::sub_32;
+    return true;
   }
 }
 
-unsigned AArch64InstrInfo::getInstSizeInBytes(const MachineInstr &MI) const {
-  const MCInstrDesc &MCID = MI.getDesc();
-  const MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
-  const MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
-  const MCAsmInfo &MAI = *MF.getTarget().getMCAsmInfo();
-
-  if (MCID.getSize())
-    return MCID.getSize();
+bool
+AArch64InstrInfo::areMemAccessesTriviallyDisjoint(MachineInstr *MIa,
+                                                  MachineInstr *MIb,
+                                                  AliasAnalysis *AA) const {
+  const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
+  unsigned BaseRegA = 0, BaseRegB = 0;
+  int OffsetA = 0, OffsetB = 0;
+  int WidthA = 0, WidthB = 0;
 
-  if (MI.getOpcode() == AArch64::INLINEASM)
-    return getInlineAsmLength(MI.getOperand(0).getSymbolName(), MAI);
+  assert(MIa && MIa->mayLoadOrStore() && "MIa must be a load or store.");
+  assert(MIb && MIb->mayLoadOrStore() && "MIb must be a load or store.");
 
-  if (MI.isLabel())
-    return 0;
+  if (MIa->hasUnmodeledSideEffects() || MIb->hasUnmodeledSideEffects() ||
+      MIa->hasOrderedMemoryRef() || MIb->hasOrderedMemoryRef())
+    return false;
 
-  switch (MI.getOpcode()) {
-  case TargetOpcode::BUNDLE:
-    return getInstBundleLength(MI);
-  case TargetOpcode::IMPLICIT_DEF:
-  case TargetOpcode::KILL:
-  case TargetOpcode::PROLOG_LABEL:
-  case TargetOpcode::EH_LABEL:
-  case TargetOpcode::DBG_VALUE:
-    return 0;
-  case AArch64::TLSDESCCALL:
-    return 0;
-  default:
-    llvm_unreachable("Unknown instruction class");
+  // Retrieve the base register, offset from the base register and width. Width
+  // is the size of memory that is being loaded/stored (e.g. 1, 2, 4, 8).  If
+  // base registers are identical, and the offset of a lower memory access +
+  // the width doesn't overlap the offset of a higher memory access,
+  // then the memory accesses are different.
+  if (getMemOpBaseRegImmOfsWidth(MIa, BaseRegA, OffsetA, WidthA, TRI) &&
+      getMemOpBaseRegImmOfsWidth(MIb, BaseRegB, OffsetB, WidthB, TRI)) {
+    if (BaseRegA == BaseRegB) {
+      int LowOffset = OffsetA < OffsetB ? OffsetA : OffsetB;
+      int HighOffset = OffsetA < OffsetB ? OffsetB : OffsetA;
+      int LowWidth = (LowOffset == OffsetA) ? WidthA : WidthB;
+      if (LowOffset + LowWidth <= HighOffset)
+        return true;
+    }
   }
+  return false;
 }
 
-unsigned AArch64InstrInfo::getInstBundleLength(const MachineInstr &MI) const {
-  unsigned Size = 0;
-  MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI;
-  MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI.getParent()->instr_end();
-  while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
-    assert(!I->isBundle() && "No nested bundle!");
-    Size += getInstSizeInBytes(*I);
+/// analyzeCompare - For a comparison instruction, return the source registers
+/// in SrcReg and SrcReg2, and the value it compares against in CmpValue.
+/// Return true if the comparison instruction can be analyzed.
+bool AArch64InstrInfo::analyzeCompare(const MachineInstr *MI, unsigned &SrcReg,
+                                      unsigned &SrcReg2, int &CmpMask,
+                                      int &CmpValue) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default:
+    break;
+  case AArch64::SUBSWrr:
+  case AArch64::SUBSWrs:
+  case AArch64::SUBSWrx:
+  case AArch64::SUBSXrr:
+  case AArch64::SUBSXrs:
+  case AArch64::SUBSXrx:
+  case AArch64::ADDSWrr:
+  case AArch64::ADDSWrs:
+  case AArch64::ADDSWrx:
+  case AArch64::ADDSXrr:
+  case AArch64::ADDSXrs:
+  case AArch64::ADDSXrx:
+    // Replace SUBSWrr with SUBWrr if NZCV is not used.
+    SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
+    SrcReg2 = MI->getOperand(2).getReg();
+    CmpMask = ~0;
+    CmpValue = 0;
+    return true;
+  case AArch64::SUBSWri:
+  case AArch64::ADDSWri:
+  case AArch64::SUBSXri:
+  case AArch64::ADDSXri:
+    SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
+    SrcReg2 = 0;
+    CmpMask = ~0;
+    // FIXME: In order to convert CmpValue to 0 or 1
+    CmpValue = (MI->getOperand(2).getImm() != 0);
+    return true;
+  case AArch64::ANDSWri:
+  case AArch64::ANDSXri:
+    // ANDS does not use the same encoding scheme as the others xxxS
+    // instructions.
+    SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
+    SrcReg2 = 0;
+    CmpMask = ~0;
+    // FIXME:The return val type of decodeLogicalImmediate is uint64_t,
+    // while the type of CmpValue is int. When converting uint64_t to int,
+    // the high 32 bits of uint64_t will be lost.
+    // In fact it causes a bug in spec2006-483.xalancbmk
+    // CmpValue is only used to compare with zero in OptimizeCompareInstr
+    CmpValue = (AArch64_AM::decodeLogicalImmediate(
+                    MI->getOperand(2).getImm(),
+                    MI->getOpcode() == AArch64::ANDSWri ? 32 : 64) != 0);
+    return true;
   }
-  return Size;
-}
-
-bool llvm::rewriteA64FrameIndex(MachineInstr &MI, unsigned FrameRegIdx,
-                                unsigned FrameReg, int &Offset,
-                                const AArch64InstrInfo &TII) {
-  MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
-  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
-  MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 
-  MFI.getObjectOffset(FrameRegIdx);
-  llvm_unreachable("Unimplemented rewriteFrameIndex");
+  return false;
 }
 
-void llvm::emitRegUpdate(MachineBasicBlock &MBB,
-                         MachineBasicBlock::iterator MBBI,
-                         DebugLoc dl, const TargetInstrInfo &TII,
-                         unsigned DstReg, unsigned SrcReg, unsigned ScratchReg,
-                         int64_t NumBytes, MachineInstr::MIFlag MIFlags) {
-  if (NumBytes == 0 && DstReg == SrcReg)
-    return;
-  else if (abs64(NumBytes) & ~0xffffff) {
-    // Generically, we have to materialize the offset into a temporary register
-    // and subtract it. There are a couple of ways this could be done, for now
-    // we'll use a movz/movk or movn/movk sequence.
-    uint64_t Bits = static_cast<uint64_t>(abs64(NumBytes));
-    BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(AArch64::MOVZxii), ScratchReg)
-      .addImm(0xffff & Bits).addImm(0)
-      .setMIFlags(MIFlags);
-
-    Bits >>= 16;
-    if (Bits & 0xffff) {
-      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(AArch64::MOVKxii), ScratchReg)
-        .addReg(ScratchReg)
-        .addImm(0xffff & Bits).addImm(1)
-        .setMIFlags(MIFlags);
-    }
-
-    Bits >>= 16;
-    if (Bits & 0xffff) {
-      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(AArch64::MOVKxii), ScratchReg)
-        .addReg(ScratchReg)
-        .addImm(0xffff & Bits).addImm(2)
-        .setMIFlags(MIFlags);
-    }
-
-    Bits >>= 16;
-    if (Bits & 0xffff) {
-      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(AArch64::MOVKxii), ScratchReg)
-        .addReg(ScratchReg)
-        .addImm(0xffff & Bits).addImm(3)
-        .setMIFlags(MIFlags);
-    }
-
-    // ADD DST, SRC, xTMP (, lsl #0)
-    unsigned AddOp = NumBytes > 0 ? AArch64::ADDxxx_uxtx : AArch64::SUBxxx_uxtx;
-    BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(AddOp), DstReg)
-      .addReg(SrcReg, RegState::Kill)
-      .addReg(ScratchReg, RegState::Kill)
-      .addImm(0)
-      .setMIFlag(MIFlags);
-    return;
+static bool UpdateOperandRegClass(MachineInstr *Instr) {
+  MachineBasicBlock *MBB = Instr->getParent();
+  assert(MBB && "Can't get MachineBasicBlock here");
+  MachineFunction *MF = MBB->getParent();
+  assert(MF && "Can't get MachineFunction here");
+  const TargetInstrInfo *TII = MF->getSubtarget().getInstrInfo();
+  const TargetRegisterInfo *TRI = MF->getSubtarget().getRegisterInfo();
+  MachineRegisterInfo *MRI = &MF->getRegInfo();
+
+  for (unsigned OpIdx = 0, EndIdx = Instr->getNumOperands(); OpIdx < EndIdx;
+       ++OpIdx) {
+    MachineOperand &MO = Instr->getOperand(OpIdx);
+    const TargetRegisterClass *OpRegCstraints =
+        Instr->getRegClassConstraint(OpIdx, TII, TRI);
+
+    // If there's no constraint, there's nothing to do.
+    if (!OpRegCstraints)
+      continue;
+    // If the operand is a frame index, there's nothing to do here.
+    // A frame index operand will resolve correctly during PEI.
+    if (MO.isFI())
+      continue;
+
+    assert(MO.isReg() &&
+           "Operand has register constraints without being a register!");
+
+    unsigned Reg = MO.getReg();
+    if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
+      if (!OpRegCstraints->contains(Reg))
+        return false;
+    } else if (!OpRegCstraints->hasSubClassEq(MRI->getRegClass(Reg)) &&
+               !MRI->constrainRegClass(Reg, OpRegCstraints))
+      return false;
   }
 
-  // Now we know that the adjustment can be done in at most two add/sub
-  // (immediate) instructions, which is always more efficient than a
-  // literal-pool load, or even a hypothetical movz/movk/add sequence
+  return true;
+}
 
-  // Decide whether we're doing addition or subtraction
-  unsigned LowOp, HighOp;
-  if (NumBytes >= 0) {
-    LowOp = AArch64::ADDxxi_lsl0_s;
-    HighOp = AArch64::ADDxxi_lsl12_s;
-  } else {
-    LowOp = AArch64::SUBxxi_lsl0_s;
-    HighOp = AArch64::SUBxxi_lsl12_s;
-    NumBytes = abs64(NumBytes);
+/// \brief Return the opcode that does not set flags when possible - otherwise
+/// return the original opcode. The caller is responsible to do the actual
+/// substitution and legality checking.
+static unsigned convertFlagSettingOpcode(const MachineInstr *MI) {
+  // Don't convert all compare instructions, because for some the zero register
+  // encoding becomes the sp register.
+  bool MIDefinesZeroReg = false;
+  if (MI->definesRegister(AArch64::WZR) || MI->definesRegister(AArch64::XZR))
+    MIDefinesZeroReg = true;
+
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default:
+    return MI->getOpcode();
+  case AArch64::ADDSWrr:
+    return AArch64::ADDWrr;
+  case AArch64::ADDSWri:
+    return MIDefinesZeroReg ? AArch64::ADDSWri : AArch64::ADDWri;
+  case AArch64::ADDSWrs:
+    return MIDefinesZeroReg ? AArch64::ADDSWrs : AArch64::ADDWrs;
+  case AArch64::ADDSWrx:
+    return AArch64::ADDWrx;
+  case AArch64::ADDSXrr:
+    return AArch64::ADDXrr;
+  case AArch64::ADDSXri:
+    return MIDefinesZeroReg ? AArch64::ADDSXri : AArch64::ADDXri;
+  case AArch64::ADDSXrs:
+    return MIDefinesZeroReg ? AArch64::ADDSXrs : AArch64::ADDXrs;
+  case AArch64::ADDSXrx:
+    return AArch64::ADDXrx;
+  case AArch64::SUBSWrr:
+    return AArch64::SUBWrr;
+  case AArch64::SUBSWri:
+    return MIDefinesZeroReg ? AArch64::SUBSWri : AArch64::SUBWri;
+  case AArch64::SUBSWrs:
+    return MIDefinesZeroReg ? AArch64::SUBSWrs : AArch64::SUBWrs;
+  case AArch64::SUBSWrx:
+    return AArch64::SUBWrx;
+  case AArch64::SUBSXrr:
+    return AArch64::SUBXrr;
+  case AArch64::SUBSXri:
+    return MIDefinesZeroReg ? AArch64::SUBSXri : AArch64::SUBXri;
+  case AArch64::SUBSXrs:
+    return MIDefinesZeroReg ? AArch64::SUBSXrs : AArch64::SUBXrs;
+  case AArch64::SUBSXrx:
+    return AArch64::SUBXrx;
   }
+}
 
-  // If we're here, at the very least a move needs to be produced, which just
-  // happens to be materializable by an ADD.
-  if ((NumBytes & 0xfff) || NumBytes == 0) {
-    BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(LowOp), DstReg)
-      .addReg(SrcReg, RegState::Kill)
-      .addImm(NumBytes & 0xfff)
-      .setMIFlag(MIFlags);
+/// True when condition code could be modified on the instruction
+/// trace starting at from and ending at to.
+static bool modifiesConditionCode(MachineInstr *From, MachineInstr *To,
+                                  const bool CheckOnlyCCWrites,
+                                  const TargetRegisterInfo *TRI) {
+  // We iterate backward starting \p To until we hit \p From
+  MachineBasicBlock::iterator I = To, E = From, B = To->getParent()->begin();
 
-    // Next update should use the register we've just defined.
-    SrcReg = DstReg;
-  }
+  // Early exit if To is at the beginning of the BB.
+  if (I == B)
+    return true;
+
+  // Check whether the definition of SrcReg is in the same basic block as
+  // Compare. If not, assume the condition code gets modified on some path.
+  if (To->getParent() != From->getParent())
+    return true;
 
-  if (NumBytes & 0xfff000) {
-    BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(HighOp), DstReg)
-      .addReg(SrcReg, RegState::Kill)
-      .addImm(NumBytes >> 12)
-      .setMIFlag(MIFlags);
+  // Check that NZCV isn't set on the trace.
+  for (--I; I != E; --I) {
+    const MachineInstr &Instr = *I;
+
+    if (Instr.modifiesRegister(AArch64::NZCV, TRI) ||
+        (!CheckOnlyCCWrites && Instr.readsRegister(AArch64::NZCV, TRI)))
+      // This instruction modifies or uses NZCV after the one we want to
+      // change.
+      return true;
+    if (I == B)
+      // We currently don't allow the instruction trace to cross basic
+      // block boundaries
+      return true;
   }
+  return false;
 }
+/// optimizeCompareInstr - Convert the instruction supplying the argument to the
+/// comparison into one that sets the zero bit in the flags register.
+bool AArch64InstrInfo::optimizeCompareInstr(
+    MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg, unsigned SrcReg2, int CmpMask,
+    int CmpValue, const MachineRegisterInfo *MRI) const {
+
+  // Replace SUBSWrr with SUBWrr if NZCV is not used.
+  int Cmp_NZCV = CmpInstr->findRegisterDefOperandIdx(AArch64::NZCV, true);
+  if (Cmp_NZCV != -1) {
+    if (CmpInstr->definesRegister(AArch64::WZR) ||
+        CmpInstr->definesRegister(AArch64::XZR)) {
+      CmpInstr->eraseFromParent();
+      return true;
+    }
+    unsigned Opc = CmpInstr->getOpcode();
+    unsigned NewOpc = convertFlagSettingOpcode(CmpInstr);
+    if (NewOpc == Opc)
+      return false;
+    const MCInstrDesc &MCID = get(NewOpc);
+    CmpInstr->setDesc(MCID);
+    CmpInstr->RemoveOperand(Cmp_NZCV);
+    bool succeeded = UpdateOperandRegClass(CmpInstr);
+    (void)succeeded;
+    assert(succeeded && "Some operands reg class are incompatible!");
+    return true;
+  }
 
-void llvm::emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MI,
-                        DebugLoc dl, const TargetInstrInfo &TII,
-                        unsigned ScratchReg, int64_t NumBytes,
-                        MachineInstr::MIFlag MIFlags) {
-  emitRegUpdate(MBB, MI, dl, TII, AArch64::XSP, AArch64::XSP, AArch64::X16,
-                NumBytes, MIFlags);
-}
+  // Continue only if we have a "ri" where immediate is zero.
+  // FIXME:CmpValue has already been converted to 0 or 1 in analyzeCompare
+  // function.
+  assert((CmpValue == 0 || CmpValue == 1) && "CmpValue must be 0 or 1!");
+  if (CmpValue != 0 || SrcReg2 != 0)
+    return false;
+
+  // CmpInstr is a Compare instruction if destination register is not used.
+  if (!MRI->use_nodbg_empty(CmpInstr->getOperand(0).getReg()))
+    return false;
 
+  // Get the unique definition of SrcReg.
+  MachineInstr *MI = MRI->getUniqueVRegDef(SrcReg);
+  if (!MI)
+    return false;
 
-namespace {
-  struct LDTLSCleanup : public MachineFunctionPass {
-    static char ID;
-    LDTLSCleanup() : MachineFunctionPass(ID) {}
+  bool CheckOnlyCCWrites = false;
+  const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
+  if (modifiesConditionCode(MI, CmpInstr, CheckOnlyCCWrites, TRI))
+    return false;
 
-    virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
-      AArch64MachineFunctionInfo* MFI
-        = MF.getInfo<AArch64MachineFunctionInfo>();
-      if (MFI->getNumLocalDynamicTLSAccesses() < 2) {
-        // No point folding accesses if there isn't at least two.
-        return false;
-      }
+  unsigned NewOpc = MI->getOpcode();
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default:
+    return false;
+  case AArch64::ADDSWrr:
+  case AArch64::ADDSWri:
+  case AArch64::ADDSXrr:
+  case AArch64::ADDSXri:
+  case AArch64::SUBSWrr:
+  case AArch64::SUBSWri:
+  case AArch64::SUBSXrr:
+  case AArch64::SUBSXri:
+    break;
+  case AArch64::ADDWrr:    NewOpc = AArch64::ADDSWrr; break;
+  case AArch64::ADDWri:    NewOpc = AArch64::ADDSWri; break;
+  case AArch64::ADDXrr:    NewOpc = AArch64::ADDSXrr; break;
+  case AArch64::ADDXri:    NewOpc = AArch64::ADDSXri; break;
+  case AArch64::ADCWr:     NewOpc = AArch64::ADCSWr; break;
+  case AArch64::ADCXr:     NewOpc = AArch64::ADCSXr; break;
+  case AArch64::SUBWrr:    NewOpc = AArch64::SUBSWrr; break;
+  case AArch64::SUBWri:    NewOpc = AArch64::SUBSWri; break;
+  case AArch64::SUBXrr:    NewOpc = AArch64::SUBSXrr; break;
+  case AArch64::SUBXri:    NewOpc = AArch64::SUBSXri; break;
+  case AArch64::SBCWr:     NewOpc = AArch64::SBCSWr; break;
+  case AArch64::SBCXr:     NewOpc = AArch64::SBCSXr; break;
+  case AArch64::ANDWri:    NewOpc = AArch64::ANDSWri; break;
+  case AArch64::ANDXri:    NewOpc = AArch64::ANDSXri; break;
+  }
 
-      MachineDominatorTree *DT = &getAnalysis<MachineDominatorTree>();
-      return VisitNode(DT->getRootNode(), 0);
-    }
-
-    // Visit the dominator subtree rooted at Node in pre-order.
-    // If TLSBaseAddrReg is non-null, then use that to replace any
-    // TLS_base_addr instructions. Otherwise, create the register
-    // when the first such instruction is seen, and then use it
-    // as we encounter more instructions.
-    bool VisitNode(MachineDomTreeNode *Node, unsigned TLSBaseAddrReg) {
-      MachineBasicBlock *BB = Node->getBlock();
-      bool Changed = false;
-
-      // Traverse the current block.
-      for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E;
-           ++I) {
-        switch (I->getOpcode()) {
-        case AArch64::TLSDESC_BLRx:
-          // Make sure it's a local dynamic access.
-          if (!I->getOperand(1).isSymbol() ||
-              strcmp(I->getOperand(1).getSymbolName(), "_TLS_MODULE_BASE_"))
-            break;
-
-          if (TLSBaseAddrReg)
-            I = ReplaceTLSBaseAddrCall(I, TLSBaseAddrReg);
-          else
-            I = SetRegister(I, &TLSBaseAddrReg);
-          Changed = true;
-          break;
-        default:
-          break;
-        }
+  // Scan forward for the use of NZCV.
+  // When checking against MI: if it's a conditional code requires
+  // checking of V bit, then this is not safe to do.
+  // It is safe to remove CmpInstr if NZCV is redefined or killed.
+  // If we are done with the basic block, we need to check whether NZCV is
+  // live-out.
+  bool IsSafe = false;
+  for (MachineBasicBlock::iterator I = CmpInstr,
+                                   E = CmpInstr->getParent()->end();
+       !IsSafe && ++I != E;) {
+    const MachineInstr &Instr = *I;
+    for (unsigned IO = 0, EO = Instr.getNumOperands(); !IsSafe && IO != EO;
+         ++IO) {
+      const MachineOperand &MO = Instr.getOperand(IO);
+      if (MO.isRegMask() && MO.clobbersPhysReg(AArch64::NZCV)) {
+        IsSafe = true;
+        break;
+      }
+      if (!MO.isReg() || MO.getReg() != AArch64::NZCV)
+        continue;
+      if (MO.isDef()) {
+        IsSafe = true;
+        break;
       }
 
-      // Visit the children of this block in the dominator tree.
-      for (MachineDomTreeNode::iterator I = Node->begin(), E = Node->end();
-           I != E; ++I) {
-        Changed |= VisitNode(*I, TLSBaseAddrReg);
+      // Decode the condition code.
+      unsigned Opc = Instr.getOpcode();
+      AArch64CC::CondCode CC;
+      switch (Opc) {
+      default:
+        return false;
+      case AArch64::Bcc:
+        CC = (AArch64CC::CondCode)Instr.getOperand(IO - 2).getImm();
+        break;
+      case AArch64::CSINVWr:
+      case AArch64::CSINVXr:
+      case AArch64::CSINCWr:
+      case AArch64::CSINCXr:
+      case AArch64::CSELWr:
+      case AArch64::CSELXr:
+      case AArch64::CSNEGWr:
+      case AArch64::CSNEGXr:
+      case AArch64::FCSELSrrr:
+      case AArch64::FCSELDrrr:
+        CC = (AArch64CC::CondCode)Instr.getOperand(IO - 1).getImm();
+        break;
       }
 
-      return Changed;
+      // It is not safe to remove Compare instruction if Overflow(V) is used.
+      switch (CC) {
+      default:
+        // NZCV can be used multiple times, we should continue.
+        break;
+      case AArch64CC::VS:
+      case AArch64CC::VC:
+      case AArch64CC::GE:
+      case AArch64CC::LT:
+      case AArch64CC::GT:
+      case AArch64CC::LE:
+        return false;
+      }
     }
+  }
 
-    // Replace the TLS_base_addr instruction I with a copy from
-    // TLSBaseAddrReg, returning the new instruction.
-    MachineInstr *ReplaceTLSBaseAddrCall(MachineInstr *I,
-                                         unsigned TLSBaseAddrReg) {
-      MachineFunction *MF = I->getParent()->getParent();
-      const AArch64TargetMachine *TM =
-          static_cast<const AArch64TargetMachine *>(&MF->getTarget());
-      const AArch64InstrInfo *TII = TM->getInstrInfo();
+  // If NZCV is not killed nor re-defined, we should check whether it is
+  // live-out. If it is live-out, do not optimize.
+  if (!IsSafe) {
+    MachineBasicBlock *ParentBlock = CmpInstr->getParent();
+    for (auto *MBB : ParentBlock->successors())
+      if (MBB->isLiveIn(AArch64::NZCV))
+        return false;
+  }
 
-      // Insert a Copy from TLSBaseAddrReg to x0, which is where the rest of the
-      // code sequence assumes the address will be.
-      MachineInstr *Copy = BuildMI(*I->getParent(), I, I->getDebugLoc(),
-                                   TII->get(TargetOpcode::COPY),
-                                   AArch64::X0)
-        .addReg(TLSBaseAddrReg);
+  // Update the instruction to set NZCV.
+  MI->setDesc(get(NewOpc));
+  CmpInstr->eraseFromParent();
+  bool succeeded = UpdateOperandRegClass(MI);
+  (void)succeeded;
+  assert(succeeded && "Some operands reg class are incompatible!");
+  MI->addRegisterDefined(AArch64::NZCV, TRI);
+  return true;
+}
 
-      // Erase the TLS_base_addr instruction.
-      I->eraseFromParent();
+bool
+AArch64InstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
+  if (MI->getOpcode() != TargetOpcode::LOAD_STACK_GUARD)
+    return false;
 
-      return Copy;
-    }
+  MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
+  DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
+  unsigned Reg = MI->getOperand(0).getReg();
+  const GlobalValue *GV =
+      cast<GlobalValue>((*MI->memoperands_begin())->getValue());
+  const TargetMachine &TM = MBB.getParent()->getTarget();
+  unsigned char OpFlags = Subtarget.ClassifyGlobalReference(GV, TM);
+  const unsigned char MO_NC = AArch64II::MO_NC;
+
+  if ((OpFlags & AArch64II::MO_GOT) != 0) {
+    BuildMI(MBB, MI, DL, get(AArch64::LOADgot), Reg)
+        .addGlobalAddress(GV, 0, AArch64II::MO_GOT);
+    BuildMI(MBB, MI, DL, get(AArch64::LDRXui), Reg)
+        .addReg(Reg, RegState::Kill).addImm(0)
+        .addMemOperand(*MI->memoperands_begin());
+  } else if (TM.getCodeModel() == CodeModel::Large) {
+    BuildMI(MBB, MI, DL, get(AArch64::MOVZXi), Reg)
+        .addGlobalAddress(GV, 0, AArch64II::MO_G3).addImm(48);
+    BuildMI(MBB, MI, DL, get(AArch64::MOVKXi), Reg)
+        .addReg(Reg, RegState::Kill)
+        .addGlobalAddress(GV, 0, AArch64II::MO_G2 | MO_NC).addImm(32);
+    BuildMI(MBB, MI, DL, get(AArch64::MOVKXi), Reg)
+        .addReg(Reg, RegState::Kill)
+        .addGlobalAddress(GV, 0, AArch64II::MO_G1 | MO_NC).addImm(16);
+    BuildMI(MBB, MI, DL, get(AArch64::MOVKXi), Reg)
+        .addReg(Reg, RegState::Kill)
+        .addGlobalAddress(GV, 0, AArch64II::MO_G0 | MO_NC).addImm(0);
+    BuildMI(MBB, MI, DL, get(AArch64::LDRXui), Reg)
+        .addReg(Reg, RegState::Kill).addImm(0)
+        .addMemOperand(*MI->memoperands_begin());
+  } else {
+    BuildMI(MBB, MI, DL, get(AArch64::ADRP), Reg)
+        .addGlobalAddress(GV, 0, OpFlags | AArch64II::MO_PAGE);
+    unsigned char LoFlags = OpFlags | AArch64II::MO_PAGEOFF | MO_NC;
+    BuildMI(MBB, MI, DL, get(AArch64::LDRXui), Reg)
+        .addReg(Reg, RegState::Kill)
+        .addGlobalAddress(GV, 0, LoFlags)
+        .addMemOperand(*MI->memoperands_begin());
+  }
 
-    // Create a virtal register in *TLSBaseAddrReg, and populate it by
-    // inserting a copy instruction after I. Returns the new instruction.
-    MachineInstr *SetRegister(MachineInstr *I, unsigned *TLSBaseAddrReg) {
-      MachineFunction *MF = I->getParent()->getParent();
-      const AArch64TargetMachine *TM =
-          static_cast<const AArch64TargetMachine *>(&MF->getTarget());
-      const AArch64InstrInfo *TII = TM->getInstrInfo();
+  MBB.erase(MI);
 
-      // Create a virtual register for the TLS base address.
-      MachineRegisterInfo &RegInfo = MF->getRegInfo();
-      *TLSBaseAddrReg = RegInfo.createVirtualRegister(&AArch64::GPR64RegClass);
+  return true;
+}
+
+/// Return true if this is this instruction has a non-zero immediate
+bool AArch64InstrInfo::hasShiftedReg(const MachineInstr *MI) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default:
+    break;
+  case AArch64::ADDSWrs:
+  case AArch64::ADDSXrs:
+  case AArch64::ADDWrs:
+  case AArch64::ADDXrs:
+  case AArch64::ANDSWrs:
+  case AArch64::ANDSXrs:
+  case AArch64::ANDWrs:
+  case AArch64::ANDXrs:
+  case AArch64::BICSWrs:
+  case AArch64::BICSXrs:
+  case AArch64::BICWrs:
+  case AArch64::BICXrs:
+  case AArch64::CRC32Brr:
+  case AArch64::CRC32CBrr:
+  case AArch64::CRC32CHrr:
+  case AArch64::CRC32CWrr:
+  case AArch64::CRC32CXrr:
+  case AArch64::CRC32Hrr:
+  case AArch64::CRC32Wrr:
+  case AArch64::CRC32Xrr:
+  case AArch64::EONWrs:
+  case AArch64::EONXrs:
+  case AArch64::EORWrs:
+  case AArch64::EORXrs:
+  case AArch64::ORNWrs:
+  case AArch64::ORNXrs:
+  case AArch64::ORRWrs:
+  case AArch64::ORRXrs:
+  case AArch64::SUBSWrs:
+  case AArch64::SUBSXrs:
+  case AArch64::SUBWrs:
+  case AArch64::SUBXrs:
+    if (MI->getOperand(3).isImm()) {
+      unsigned val = MI->getOperand(3).getImm();
+      return (val != 0);
+    }
+    break;
+  }
+  return false;
+}
+
+/// Return true if this is this instruction has a non-zero immediate
+bool AArch64InstrInfo::hasExtendedReg(const MachineInstr *MI) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default:
+    break;
+  case AArch64::ADDSWrx:
+  case AArch64::ADDSXrx:
+  case AArch64::ADDSXrx64:
+  case AArch64::ADDWrx:
+  case AArch64::ADDXrx:
+  case AArch64::ADDXrx64:
+  case AArch64::SUBSWrx:
+  case AArch64::SUBSXrx:
+  case AArch64::SUBSXrx64:
+  case AArch64::SUBWrx:
+  case AArch64::SUBXrx:
+  case AArch64::SUBXrx64:
+    if (MI->getOperand(3).isImm()) {
+      unsigned val = MI->getOperand(3).getImm();
+      return (val != 0);
+    }
+    break;
+  }
+
+  return false;
+}
+
+// Return true if this instruction simply sets its single destination register
+// to zero. This is equivalent to a register rename of the zero-register.
+bool AArch64InstrInfo::isGPRZero(const MachineInstr *MI) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default:
+    break;
+  case AArch64::MOVZWi:
+  case AArch64::MOVZXi: // movz Rd, #0 (LSL #0)
+    if (MI->getOperand(1).isImm() && MI->getOperand(1).getImm() == 0) {
+      assert(MI->getDesc().getNumOperands() == 3 &&
+             MI->getOperand(2).getImm() == 0 && "invalid MOVZi operands");
+      return true;
+    }
+    break;
+  case AArch64::ANDWri: // and Rd, Rzr, #imm
+    return MI->getOperand(1).getReg() == AArch64::WZR;
+  case AArch64::ANDXri:
+    return MI->getOperand(1).getReg() == AArch64::XZR;
+  case TargetOpcode::COPY:
+    return MI->getOperand(1).getReg() == AArch64::WZR;
+  }
+  return false;
+}
+
+// Return true if this instruction simply renames a general register without
+// modifying bits.
+bool AArch64InstrInfo::isGPRCopy(const MachineInstr *MI) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default:
+    break;
+  case TargetOpcode::COPY: {
+    // GPR32 copies will by lowered to ORRXrs
+    unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
+    return (AArch64::GPR32RegClass.contains(DstReg) ||
+            AArch64::GPR64RegClass.contains(DstReg));
+  }
+  case AArch64::ORRXrs: // orr Xd, Xzr, Xm (LSL #0)
+    if (MI->getOperand(1).getReg() == AArch64::XZR) {
+      assert(MI->getDesc().getNumOperands() == 4 &&
+             MI->getOperand(3).getImm() == 0 && "invalid ORRrs operands");
+      return true;
+    }
+    break;
+  case AArch64::ADDXri: // add Xd, Xn, #0 (LSL #0)
+    if (MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
+      assert(MI->getDesc().getNumOperands() == 4 &&
+             MI->getOperand(3).getImm() == 0 && "invalid ADDXri operands");
+      return true;
+    }
+    break;
+  }
+  return false;
+}
 
-      // Insert a copy from X0 to TLSBaseAddrReg for later.
-      MachineInstr *Next = I->getNextNode();
-      MachineInstr *Copy = BuildMI(*I->getParent(), Next, I->getDebugLoc(),
-                                   TII->get(TargetOpcode::COPY),
-                                   *TLSBaseAddrReg)
-        .addReg(AArch64::X0);
+// Return true if this instruction simply renames a general register without
+// modifying bits.
+bool AArch64InstrInfo::isFPRCopy(const MachineInstr *MI) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default:
+    break;
+  case TargetOpcode::COPY: {
+    // FPR64 copies will by lowered to ORR.16b
+    unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
+    return (AArch64::FPR64RegClass.contains(DstReg) ||
+            AArch64::FPR128RegClass.contains(DstReg));
+  }
+  case AArch64::ORRv16i8:
+    if (MI->getOperand(1).getReg() == MI->getOperand(2).getReg()) {
+      assert(MI->getDesc().getNumOperands() == 3 && MI->getOperand(0).isReg() &&
+             "invalid ORRv16i8 operands");
+      return true;
+    }
+    break;
+  }
+  return false;
+}
 
-      return Copy;
+unsigned AArch64InstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
+                                               int &FrameIndex) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default:
+    break;
+  case AArch64::LDRWui:
+  case AArch64::LDRXui:
+  case AArch64::LDRBui:
+  case AArch64::LDRHui:
+  case AArch64::LDRSui:
+  case AArch64::LDRDui:
+  case AArch64::LDRQui:
+    if (MI->getOperand(0).getSubReg() == 0 && MI->getOperand(1).isFI() &&
+        MI->getOperand(2).isImm() && MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
+      FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
+      return MI->getOperand(0).getReg();
     }
+    break;
+  }
+
+  return 0;
+}
 
-    virtual const char *getPassName() const {
-      return "Local Dynamic TLS Access Clean-up";
+unsigned AArch64InstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
+                                              int &FrameIndex) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default:
+    break;
+  case AArch64::STRWui:
+  case AArch64::STRXui:
+  case AArch64::STRBui:
+  case AArch64::STRHui:
+  case AArch64::STRSui:
+  case AArch64::STRDui:
+  case AArch64::STRQui:
+    if (MI->getOperand(0).getSubReg() == 0 && MI->getOperand(1).isFI() &&
+        MI->getOperand(2).isImm() && MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
+      FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
+      return MI->getOperand(0).getReg();
     }
+    break;
+  }
+  return 0;
+}
+
+/// Return true if this is load/store scales or extends its register offset.
+/// This refers to scaling a dynamic index as opposed to scaled immediates.
+/// MI should be a memory op that allows scaled addressing.
+bool AArch64InstrInfo::isScaledAddr(const MachineInstr *MI) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default:
+    break;
+  case AArch64::LDRBBroW:
+  case AArch64::LDRBroW:
+  case AArch64::LDRDroW:
+  case AArch64::LDRHHroW:
+  case AArch64::LDRHroW:
+  case AArch64::LDRQroW:
+  case AArch64::LDRSBWroW:
+  case AArch64::LDRSBXroW:
+  case AArch64::LDRSHWroW:
+  case AArch64::LDRSHXroW:
+  case AArch64::LDRSWroW:
+  case AArch64::LDRSroW:
+  case AArch64::LDRWroW:
+  case AArch64::LDRXroW:
+  case AArch64::STRBBroW:
+  case AArch64::STRBroW:
+  case AArch64::STRDroW:
+  case AArch64::STRHHroW:
+  case AArch64::STRHroW:
+  case AArch64::STRQroW:
+  case AArch64::STRSroW:
+  case AArch64::STRWroW:
+  case AArch64::STRXroW:
+  case AArch64::LDRBBroX:
+  case AArch64::LDRBroX:
+  case AArch64::LDRDroX:
+  case AArch64::LDRHHroX:
+  case AArch64::LDRHroX:
+  case AArch64::LDRQroX:
+  case AArch64::LDRSBWroX:
+  case AArch64::LDRSBXroX:
+  case AArch64::LDRSHWroX:
+  case AArch64::LDRSHXroX:
+  case AArch64::LDRSWroX:
+  case AArch64::LDRSroX:
+  case AArch64::LDRWroX:
+  case AArch64::LDRXroX:
+  case AArch64::STRBBroX:
+  case AArch64::STRBroX:
+  case AArch64::STRDroX:
+  case AArch64::STRHHroX:
+  case AArch64::STRHroX:
+  case AArch64::STRQroX:
+  case AArch64::STRSroX:
+  case AArch64::STRWroX:
+  case AArch64::STRXroX:
+
+    unsigned Val = MI->getOperand(3).getImm();
+    AArch64_AM::ShiftExtendType ExtType = AArch64_AM::getMemExtendType(Val);
+    return (ExtType != AArch64_AM::UXTX) || AArch64_AM::getMemDoShift(Val);
+  }
+  return false;
+}
 
-    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-      AU.setPreservesCFG();
-      AU.addRequired<MachineDominatorTree>();
-      MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
+/// Check all MachineMemOperands for a hint to suppress pairing.
+bool AArch64InstrInfo::isLdStPairSuppressed(const MachineInstr *MI) const {
+  assert(MOSuppressPair < (1 << MachineMemOperand::MOTargetNumBits) &&
+         "Too many target MO flags");
+  for (auto *MM : MI->memoperands()) {
+    if (MM->getFlags() &
+        (MOSuppressPair << MachineMemOperand::MOTargetStartBit)) {
+      return true;
     }
+  }
+  return false;
+}
+
+/// Set a flag on the first MachineMemOperand to suppress pairing.
+void AArch64InstrInfo::suppressLdStPair(MachineInstr *MI) const {
+  if (MI->memoperands_empty())
+    return;
+
+  assert(MOSuppressPair < (1 << MachineMemOperand::MOTargetNumBits) &&
+         "Too many target MO flags");
+  (*MI->memoperands_begin())
+      ->setFlags(MOSuppressPair << MachineMemOperand::MOTargetStartBit);
+}
+
+bool
+AArch64InstrInfo::getMemOpBaseRegImmOfs(MachineInstr *LdSt, unsigned &BaseReg,
+                                        unsigned &Offset,
+                                        const TargetRegisterInfo *TRI) const {
+  switch (LdSt->getOpcode()) {
+  default:
+    return false;
+  case AArch64::STRSui:
+  case AArch64::STRDui:
+  case AArch64::STRQui:
+  case AArch64::STRXui:
+  case AArch64::STRWui:
+  case AArch64::LDRSui:
+  case AArch64::LDRDui:
+  case AArch64::LDRQui:
+  case AArch64::LDRXui:
+  case AArch64::LDRWui:
+    if (!LdSt->getOperand(1).isReg() || !LdSt->getOperand(2).isImm())
+      return false;
+    BaseReg = LdSt->getOperand(1).getReg();
+    MachineFunction &MF = *LdSt->getParent()->getParent();
+    unsigned Width = getRegClass(LdSt->getDesc(), 0, TRI, MF)->getSize();
+    Offset = LdSt->getOperand(2).getImm() * Width;
+    return true;
   };
 }
 
-char LDTLSCleanup::ID = 0;
-FunctionPass*
-llvm::createAArch64CleanupLocalDynamicTLSPass() { return new LDTLSCleanup(); }
+bool AArch64InstrInfo::getMemOpBaseRegImmOfsWidth(
+    MachineInstr *LdSt, unsigned &BaseReg, int &Offset, int &Width,
+    const TargetRegisterInfo *TRI) const {
+  // Handle only loads/stores with base register followed by immediate offset.
+  if (LdSt->getNumOperands() != 3)
+    return false;
+  if (!LdSt->getOperand(1).isReg() || !LdSt->getOperand(2).isImm())
+    return false;
+
+  // Offset is calculated as the immediate operand multiplied by the scaling factor.
+  // Unscaled instructions have scaling factor set to 1.
+  int Scale = 0;
+  switch (LdSt->getOpcode()) {
+  default:
+    return false;
+  case AArch64::LDURQi:
+  case AArch64::STURQi:
+    Width = 16;
+    Scale = 1;
+    break;
+  case AArch64::LDURXi:
+  case AArch64::LDURDi:
+  case AArch64::STURXi:
+  case AArch64::STURDi:
+    Width = 8;
+    Scale = 1;
+    break;
+  case AArch64::LDURWi:
+  case AArch64::LDURSi:
+  case AArch64::LDURSWi:
+  case AArch64::STURWi:
+  case AArch64::STURSi:
+    Width = 4;
+    Scale = 1;
+    break;
+  case AArch64::LDURHi:
+  case AArch64::LDURHHi:
+  case AArch64::LDURSHXi:
+  case AArch64::LDURSHWi:
+  case AArch64::STURHi:
+  case AArch64::STURHHi:
+    Width = 2;
+    Scale = 1;
+    break;
+  case AArch64::LDURBi:
+  case AArch64::LDURBBi:
+  case AArch64::LDURSBXi:
+  case AArch64::LDURSBWi:
+  case AArch64::STURBi:
+  case AArch64::STURBBi:
+    Width = 1;
+    Scale = 1;
+    break;
+  case AArch64::LDRQui:
+  case AArch64::STRQui:
+    Scale = Width = 16;
+    break;
+  case AArch64::LDRXui:
+  case AArch64::LDRDui:
+  case AArch64::STRXui:
+  case AArch64::STRDui:
+    Scale = Width = 8;
+    break;
+  case AArch64::LDRWui:
+  case AArch64::LDRSui:
+  case AArch64::STRWui:
+  case AArch64::STRSui:
+    Scale = Width = 4;
+    break;
+  case AArch64::LDRHui:
+  case AArch64::LDRHHui:
+  case AArch64::STRHui:
+  case AArch64::STRHHui:
+    Scale = Width = 2;
+    break;
+  case AArch64::LDRBui:
+  case AArch64::LDRBBui:
+  case AArch64::STRBui:
+  case AArch64::STRBBui:
+    Scale = Width = 1;
+    break;
+  };
+
+  BaseReg = LdSt->getOperand(1).getReg();
+  Offset = LdSt->getOperand(2).getImm() * Scale;
+  return true;
+}
+
+/// Detect opportunities for ldp/stp formation.
+///
+/// Only called for LdSt for which getMemOpBaseRegImmOfs returns true.
+bool AArch64InstrInfo::shouldClusterLoads(MachineInstr *FirstLdSt,
+                                          MachineInstr *SecondLdSt,
+                                          unsigned NumLoads) const {
+  // Only cluster up to a single pair.
+  if (NumLoads > 1)
+    return false;
+  if (FirstLdSt->getOpcode() != SecondLdSt->getOpcode())
+    return false;
+  // getMemOpBaseRegImmOfs guarantees that oper 2 isImm.
+  unsigned Ofs1 = FirstLdSt->getOperand(2).getImm();
+  // Allow 6 bits of positive range.
+  if (Ofs1 > 64)
+    return false;
+  // The caller should already have ordered First/SecondLdSt by offset.
+  unsigned Ofs2 = SecondLdSt->getOperand(2).getImm();
+  return Ofs1 + 1 == Ofs2;
+}
+
+bool AArch64InstrInfo::shouldScheduleAdjacent(MachineInstr *First,
+                                              MachineInstr *Second) const {
+  if (Subtarget.isCyclone()) {
+    // Cyclone can fuse CMN, CMP, TST followed by Bcc.
+    unsigned SecondOpcode = Second->getOpcode();
+    if (SecondOpcode == AArch64::Bcc) {
+      switch (First->getOpcode()) {
+      default:
+        return false;
+      case AArch64::SUBSWri:
+      case AArch64::ADDSWri:
+      case AArch64::ANDSWri:
+      case AArch64::SUBSXri:
+      case AArch64::ADDSXri:
+      case AArch64::ANDSXri:
+        return true;
+      }
+    }
+    // Cyclone B0 also supports ALU operations followed by CBZ/CBNZ.
+    if (SecondOpcode == AArch64::CBNZW || SecondOpcode == AArch64::CBNZX ||
+        SecondOpcode == AArch64::CBZW || SecondOpcode == AArch64::CBZX) {
+      switch (First->getOpcode()) {
+      default:
+        return false;
+      case AArch64::ADDWri:
+      case AArch64::ADDXri:
+      case AArch64::ANDWri:
+      case AArch64::ANDXri:
+      case AArch64::EORWri:
+      case AArch64::EORXri:
+      case AArch64::ORRWri:
+      case AArch64::ORRXri:
+      case AArch64::SUBWri:
+      case AArch64::SUBXri:
+        return true;
+      }
+    }
+  }
+  return false;
+}
+
+MachineInstr *AArch64InstrInfo::emitFrameIndexDebugValue(
+    MachineFunction &MF, int FrameIx, uint64_t Offset, const MDNode *Var,
+    const MDNode *Expr, DebugLoc DL) const {
+  MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, DL, get(AArch64::DBG_VALUE))
+                                .addFrameIndex(FrameIx)
+                                .addImm(0)
+                                .addImm(Offset)
+                                .addMetadata(Var)
+                                .addMetadata(Expr);
+  return &*MIB;
+}
+
+static const MachineInstrBuilder &AddSubReg(const MachineInstrBuilder &MIB,
+                                            unsigned Reg, unsigned SubIdx,
+                                            unsigned State,
+                                            const TargetRegisterInfo *TRI) {
+  if (!SubIdx)
+    return MIB.addReg(Reg, State);
+
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
+    return MIB.addReg(TRI->getSubReg(Reg, SubIdx), State);
+  return MIB.addReg(Reg, State, SubIdx);
+}
+
+static bool forwardCopyWillClobberTuple(unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
+                                        unsigned NumRegs) {
+  // We really want the positive remainder mod 32 here, that happens to be
+  // easily obtainable with a mask.
+  return ((DestReg - SrcReg) & 0x1f) < NumRegs;
+}
+
+void AArch64InstrInfo::copyPhysRegTuple(
+    MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
+    unsigned DestReg, unsigned SrcReg, bool KillSrc, unsigned Opcode,
+    llvm::ArrayRef<unsigned> Indices) const {
+  assert(Subtarget.hasNEON() &&
+         "Unexpected register copy without NEON");
+  const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
+  uint16_t DestEncoding = TRI->getEncodingValue(DestReg);
+  uint16_t SrcEncoding = TRI->getEncodingValue(SrcReg);
+  unsigned NumRegs = Indices.size();
+
+  int SubReg = 0, End = NumRegs, Incr = 1;
+  if (forwardCopyWillClobberTuple(DestEncoding, SrcEncoding, NumRegs)) {
+    SubReg = NumRegs - 1;
+    End = -1;
+    Incr = -1;
+  }
+
+  for (; SubReg != End; SubReg += Incr) {
+    const MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(Opcode));
+    AddSubReg(MIB, DestReg, Indices[SubReg], RegState::Define, TRI);
+    AddSubReg(MIB, SrcReg, Indices[SubReg], 0, TRI);
+    AddSubReg(MIB, SrcReg, Indices[SubReg], getKillRegState(KillSrc), TRI);
+  }
+}
+
+void AArch64InstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
+                                   MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
+                                   unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
+                                   bool KillSrc) const {
+  if (AArch64::GPR32spRegClass.contains(DestReg) &&
+      (AArch64::GPR32spRegClass.contains(SrcReg) || SrcReg == AArch64::WZR)) {
+    const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
+
+    if (DestReg == AArch64::WSP || SrcReg == AArch64::WSP) {
+      // If either operand is WSP, expand to ADD #0.
+      if (Subtarget.hasZeroCycleRegMove()) {
+        // Cyclone recognizes "ADD Xd, Xn, #0" as a zero-cycle register move.
+        unsigned DestRegX = TRI->getMatchingSuperReg(DestReg, AArch64::sub_32,
+                                                     &AArch64::GPR64spRegClass);
+        unsigned SrcRegX = TRI->getMatchingSuperReg(SrcReg, AArch64::sub_32,
+                                                    &AArch64::GPR64spRegClass);
+        // This instruction is reading and writing X registers.  This may upset
+        // the register scavenger and machine verifier, so we need to indicate
+        // that we are reading an undefined value from SrcRegX, but a proper
+        // value from SrcReg.
+        BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ADDXri), DestRegX)
+            .addReg(SrcRegX, RegState::Undef)
+            .addImm(0)
+            .addImm(AArch64_AM::getShifterImm(AArch64_AM::LSL, 0))
+            .addReg(SrcReg, RegState::Implicit | getKillRegState(KillSrc));
+      } else {
+        BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ADDWri), DestReg)
+            .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))
+            .addImm(0)
+            .addImm(AArch64_AM::getShifterImm(AArch64_AM::LSL, 0));
+      }
+    } else if (SrcReg == AArch64::WZR && Subtarget.hasZeroCycleZeroing()) {
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::MOVZWi), DestReg).addImm(0).addImm(
+          AArch64_AM::getShifterImm(AArch64_AM::LSL, 0));
+    } else {
+      if (Subtarget.hasZeroCycleRegMove()) {
+        // Cyclone recognizes "ORR Xd, XZR, Xm" as a zero-cycle register move.
+        unsigned DestRegX = TRI->getMatchingSuperReg(DestReg, AArch64::sub_32,
+                                                     &AArch64::GPR64spRegClass);
+        unsigned SrcRegX = TRI->getMatchingSuperReg(SrcReg, AArch64::sub_32,
+                                                    &AArch64::GPR64spRegClass);
+        // This instruction is reading and writing X registers.  This may upset
+        // the register scavenger and machine verifier, so we need to indicate
+        // that we are reading an undefined value from SrcRegX, but a proper
+        // value from SrcReg.
+        BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ORRXrr), DestRegX)
+            .addReg(AArch64::XZR)
+            .addReg(SrcRegX, RegState::Undef)
+            .addReg(SrcReg, RegState::Implicit | getKillRegState(KillSrc));
+      } else {
+        // Otherwise, expand to ORR WZR.
+        BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ORRWrr), DestReg)
+            .addReg(AArch64::WZR)
+            .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+      }
+    }
+    return;
+  }
+
+  if (AArch64::GPR64spRegClass.contains(DestReg) &&
+      (AArch64::GPR64spRegClass.contains(SrcReg) || SrcReg == AArch64::XZR)) {
+    if (DestReg == AArch64::SP || SrcReg == AArch64::SP) {
+      // If either operand is SP, expand to ADD #0.
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ADDXri), DestReg)
+          .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))
+          .addImm(0)
+          .addImm(AArch64_AM::getShifterImm(AArch64_AM::LSL, 0));
+    } else if (SrcReg == AArch64::XZR && Subtarget.hasZeroCycleZeroing()) {
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::MOVZXi), DestReg).addImm(0).addImm(
+          AArch64_AM::getShifterImm(AArch64_AM::LSL, 0));
+    } else {
+      // Otherwise, expand to ORR XZR.
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ORRXrr), DestReg)
+          .addReg(AArch64::XZR)
+          .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+    }
+    return;
+  }
+
+  // Copy a DDDD register quad by copying the individual sub-registers.
+  if (AArch64::DDDDRegClass.contains(DestReg) &&
+      AArch64::DDDDRegClass.contains(SrcReg)) {
+    static const unsigned Indices[] = { AArch64::dsub0, AArch64::dsub1,
+                                        AArch64::dsub2, AArch64::dsub3 };
+    copyPhysRegTuple(MBB, I, DL, DestReg, SrcReg, KillSrc, AArch64::ORRv8i8,
+                     Indices);
+    return;
+  }
+
+  // Copy a DDD register triple by copying the individual sub-registers.
+  if (AArch64::DDDRegClass.contains(DestReg) &&
+      AArch64::DDDRegClass.contains(SrcReg)) {
+    static const unsigned Indices[] = { AArch64::dsub0, AArch64::dsub1,
+                                        AArch64::dsub2 };
+    copyPhysRegTuple(MBB, I, DL, DestReg, SrcReg, KillSrc, AArch64::ORRv8i8,
+                     Indices);
+    return;
+  }
+
+  // Copy a DD register pair by copying the individual sub-registers.
+  if (AArch64::DDRegClass.contains(DestReg) &&
+      AArch64::DDRegClass.contains(SrcReg)) {
+    static const unsigned Indices[] = { AArch64::dsub0, AArch64::dsub1 };
+    copyPhysRegTuple(MBB, I, DL, DestReg, SrcReg, KillSrc, AArch64::ORRv8i8,
+                     Indices);
+    return;
+  }
+
+  // Copy a QQQQ register quad by copying the individual sub-registers.
+  if (AArch64::QQQQRegClass.contains(DestReg) &&
+      AArch64::QQQQRegClass.contains(SrcReg)) {
+    static const unsigned Indices[] = { AArch64::qsub0, AArch64::qsub1,
+                                        AArch64::qsub2, AArch64::qsub3 };
+    copyPhysRegTuple(MBB, I, DL, DestReg, SrcReg, KillSrc, AArch64::ORRv16i8,
+                     Indices);
+    return;
+  }
+
+  // Copy a QQQ register triple by copying the individual sub-registers.
+  if (AArch64::QQQRegClass.contains(DestReg) &&
+      AArch64::QQQRegClass.contains(SrcReg)) {
+    static const unsigned Indices[] = { AArch64::qsub0, AArch64::qsub1,
+                                        AArch64::qsub2 };
+    copyPhysRegTuple(MBB, I, DL, DestReg, SrcReg, KillSrc, AArch64::ORRv16i8,
+                     Indices);
+    return;
+  }
+
+  // Copy a QQ register pair by copying the individual sub-registers.
+  if (AArch64::QQRegClass.contains(DestReg) &&
+      AArch64::QQRegClass.contains(SrcReg)) {
+    static const unsigned Indices[] = { AArch64::qsub0, AArch64::qsub1 };
+    copyPhysRegTuple(MBB, I, DL, DestReg, SrcReg, KillSrc, AArch64::ORRv16i8,
+                     Indices);
+    return;
+  }
+
+  if (AArch64::FPR128RegClass.contains(DestReg) &&
+      AArch64::FPR128RegClass.contains(SrcReg)) {
+    if(Subtarget.hasNEON()) {
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ORRv16i8), DestReg)
+          .addReg(SrcReg)
+          .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+    } else {
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::STRQpre))
+        .addReg(AArch64::SP, RegState::Define)
+        .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))
+        .addReg(AArch64::SP)
+        .addImm(-16);
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::LDRQpre))
+        .addReg(AArch64::SP, RegState::Define)
+        .addReg(DestReg, RegState::Define)
+        .addReg(AArch64::SP)
+        .addImm(16);
+    }
+    return;
+  }
+
+  if (AArch64::FPR64RegClass.contains(DestReg) &&
+      AArch64::FPR64RegClass.contains(SrcReg)) {
+    if(Subtarget.hasNEON()) {
+      DestReg = RI.getMatchingSuperReg(DestReg, AArch64::dsub,
+                                       &AArch64::FPR128RegClass);
+      SrcReg = RI.getMatchingSuperReg(SrcReg, AArch64::dsub,
+                                      &AArch64::FPR128RegClass);
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ORRv16i8), DestReg)
+          .addReg(SrcReg)
+          .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+    } else {
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::FMOVDr), DestReg)
+          .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+    }
+    return;
+  }
+
+  if (AArch64::FPR32RegClass.contains(DestReg) &&
+      AArch64::FPR32RegClass.contains(SrcReg)) {
+    if(Subtarget.hasNEON()) {
+      DestReg = RI.getMatchingSuperReg(DestReg, AArch64::ssub,
+                                       &AArch64::FPR128RegClass);
+      SrcReg = RI.getMatchingSuperReg(SrcReg, AArch64::ssub,
+                                      &AArch64::FPR128RegClass);
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ORRv16i8), DestReg)
+          .addReg(SrcReg)
+          .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+    } else {
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::FMOVSr), DestReg)
+          .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+    }
+    return;
+  }
+
+  if (AArch64::FPR16RegClass.contains(DestReg) &&
+      AArch64::FPR16RegClass.contains(SrcReg)) {
+    if(Subtarget.hasNEON()) {
+      DestReg = RI.getMatchingSuperReg(DestReg, AArch64::hsub,
+                                       &AArch64::FPR128RegClass);
+      SrcReg = RI.getMatchingSuperReg(SrcReg, AArch64::hsub,
+                                      &AArch64::FPR128RegClass);
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ORRv16i8), DestReg)
+          .addReg(SrcReg)
+          .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+    } else {
+      DestReg = RI.getMatchingSuperReg(DestReg, AArch64::hsub,
+                                       &AArch64::FPR32RegClass);
+      SrcReg = RI.getMatchingSuperReg(SrcReg, AArch64::hsub,
+                                      &AArch64::FPR32RegClass);
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::FMOVSr), DestReg)
+          .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+    }
+    return;
+  }
+
+  if (AArch64::FPR8RegClass.contains(DestReg) &&
+      AArch64::FPR8RegClass.contains(SrcReg)) {
+    if(Subtarget.hasNEON()) {
+      DestReg = RI.getMatchingSuperReg(DestReg, AArch64::bsub,
+                                       &AArch64::FPR128RegClass);
+      SrcReg = RI.getMatchingSuperReg(SrcReg, AArch64::bsub,
+                                      &AArch64::FPR128RegClass);
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::ORRv16i8), DestReg)
+          .addReg(SrcReg)
+          .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+    } else {
+      DestReg = RI.getMatchingSuperReg(DestReg, AArch64::bsub,
+                                       &AArch64::FPR32RegClass);
+      SrcReg = RI.getMatchingSuperReg(SrcReg, AArch64::bsub,
+                                      &AArch64::FPR32RegClass);
+      BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::FMOVSr), DestReg)
+          .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+    }
+    return;
+  }
+
+  // Copies between GPR64 and FPR64.
+  if (AArch64::FPR64RegClass.contains(DestReg) &&
+      AArch64::GPR64RegClass.contains(SrcReg)) {
+    BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::FMOVXDr), DestReg)
+        .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+    return;
+  }
+  if (AArch64::GPR64RegClass.contains(DestReg) &&
+      AArch64::FPR64RegClass.contains(SrcReg)) {
+    BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::FMOVDXr), DestReg)
+        .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+    return;
+  }
+  // Copies between GPR32 and FPR32.
+  if (AArch64::FPR32RegClass.contains(DestReg) &&
+      AArch64::GPR32RegClass.contains(SrcReg)) {
+    BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::FMOVWSr), DestReg)
+        .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+    return;
+  }
+  if (AArch64::GPR32RegClass.contains(DestReg) &&
+      AArch64::FPR32RegClass.contains(SrcReg)) {
+    BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::FMOVSWr), DestReg)
+        .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+    return;
+  }
+
+  if (DestReg == AArch64::NZCV) {
+    assert(AArch64::GPR64RegClass.contains(SrcReg) && "Invalid NZCV copy");
+    BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::MSR))
+      .addImm(AArch64SysReg::NZCV)
+      .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))
+      .addReg(AArch64::NZCV, RegState::Implicit | RegState::Define);
+    return;
+  }
+
+  if (SrcReg == AArch64::NZCV) {
+    assert(AArch64::GPR64RegClass.contains(DestReg) && "Invalid NZCV copy");
+    BuildMI(MBB, I, DL, get(AArch64::MRS))
+      .addReg(DestReg)
+      .addImm(AArch64SysReg::NZCV)
+      .addReg(AArch64::NZCV, RegState::Implicit | getKillRegState(KillSrc));
+    return;
+  }
+
+  llvm_unreachable("unimplemented reg-to-reg copy");
+}
+
+void AArch64InstrInfo::storeRegToStackSlot(
+    MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI, unsigned SrcReg,
+    bool isKill, int FI, const TargetRegisterClass *RC,
+    const TargetRegisterInfo *TRI) const {
+  DebugLoc DL;
+  if (MBBI != MBB.end())
+    DL = MBBI->getDebugLoc();
+  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
+  MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
+  unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
+
+  MachinePointerInfo PtrInfo = MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FI);
+  MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
+      PtrInfo, MachineMemOperand::MOStore, MFI.getObjectSize(FI), Align);
+  unsigned Opc = 0;
+  bool Offset = true;
+  switch (RC->getSize()) {
+  case 1:
+    if (AArch64::FPR8RegClass.hasSubClassEq(RC))
+      Opc = AArch64::STRBui;
+    break;
+  case 2:
+    if (AArch64::FPR16RegClass.hasSubClassEq(RC))
+      Opc = AArch64::STRHui;
+    break;
+  case 4:
+    if (AArch64::GPR32allRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      Opc = AArch64::STRWui;
+      if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg))
+        MF.getRegInfo().constrainRegClass(SrcReg, &AArch64::GPR32RegClass);
+      else
+        assert(SrcReg != AArch64::WSP);
+    } else if (AArch64::FPR32RegClass.hasSubClassEq(RC))
+      Opc = AArch64::STRSui;
+    break;
+  case 8:
+    if (AArch64::GPR64allRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      Opc = AArch64::STRXui;
+      if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg))
+        MF.getRegInfo().constrainRegClass(SrcReg, &AArch64::GPR64RegClass);
+      else
+        assert(SrcReg != AArch64::SP);
+    } else if (AArch64::FPR64RegClass.hasSubClassEq(RC))
+      Opc = AArch64::STRDui;
+    break;
+  case 16:
+    if (AArch64::FPR128RegClass.hasSubClassEq(RC))
+      Opc = AArch64::STRQui;
+    else if (AArch64::DDRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      assert(Subtarget.hasNEON() &&
+             "Unexpected register store without NEON");
+      Opc = AArch64::ST1Twov1d, Offset = false;
+    }
+    break;
+  case 24:
+    if (AArch64::DDDRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      assert(Subtarget.hasNEON() &&
+             "Unexpected register store without NEON");
+      Opc = AArch64::ST1Threev1d, Offset = false;
+    }
+    break;
+  case 32:
+    if (AArch64::DDDDRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      assert(Subtarget.hasNEON() &&
+             "Unexpected register store without NEON");
+      Opc = AArch64::ST1Fourv1d, Offset = false;
+    } else if (AArch64::QQRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      assert(Subtarget.hasNEON() &&
+             "Unexpected register store without NEON");
+      Opc = AArch64::ST1Twov2d, Offset = false;
+    }
+    break;
+  case 48:
+    if (AArch64::QQQRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      assert(Subtarget.hasNEON() &&
+             "Unexpected register store without NEON");
+      Opc = AArch64::ST1Threev2d, Offset = false;
+    }
+    break;
+  case 64:
+    if (AArch64::QQQQRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      assert(Subtarget.hasNEON() &&
+             "Unexpected register store without NEON");
+      Opc = AArch64::ST1Fourv2d, Offset = false;
+    }
+    break;
+  }
+  assert(Opc && "Unknown register class");
+
+  const MachineInstrBuilder MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(Opc))
+                                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
+                                      .addFrameIndex(FI);
+
+  if (Offset)
+    MI.addImm(0);
+  MI.addMemOperand(MMO);
+}
+
+void AArch64InstrInfo::loadRegFromStackSlot(
+    MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI, unsigned DestReg,
+    int FI, const TargetRegisterClass *RC,
+    const TargetRegisterInfo *TRI) const {
+  DebugLoc DL;
+  if (MBBI != MBB.end())
+    DL = MBBI->getDebugLoc();
+  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
+  MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
+  unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
+  MachinePointerInfo PtrInfo = MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FI);
+  MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
+      PtrInfo, MachineMemOperand::MOLoad, MFI.getObjectSize(FI), Align);
+
+  unsigned Opc = 0;
+  bool Offset = true;
+  switch (RC->getSize()) {
+  case 1:
+    if (AArch64::FPR8RegClass.hasSubClassEq(RC))
+      Opc = AArch64::LDRBui;
+    break;
+  case 2:
+    if (AArch64::FPR16RegClass.hasSubClassEq(RC))
+      Opc = AArch64::LDRHui;
+    break;
+  case 4:
+    if (AArch64::GPR32allRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      Opc = AArch64::LDRWui;
+      if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DestReg))
+        MF.getRegInfo().constrainRegClass(DestReg, &AArch64::GPR32RegClass);
+      else
+        assert(DestReg != AArch64::WSP);
+    } else if (AArch64::FPR32RegClass.hasSubClassEq(RC))
+      Opc = AArch64::LDRSui;
+    break;
+  case 8:
+    if (AArch64::GPR64allRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      Opc = AArch64::LDRXui;
+      if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DestReg))
+        MF.getRegInfo().constrainRegClass(DestReg, &AArch64::GPR64RegClass);
+      else
+        assert(DestReg != AArch64::SP);
+    } else if (AArch64::FPR64RegClass.hasSubClassEq(RC))
+      Opc = AArch64::LDRDui;
+    break;
+  case 16:
+    if (AArch64::FPR128RegClass.hasSubClassEq(RC))
+      Opc = AArch64::LDRQui;
+    else if (AArch64::DDRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      assert(Subtarget.hasNEON() &&
+             "Unexpected register load without NEON");
+      Opc = AArch64::LD1Twov1d, Offset = false;
+    }
+    break;
+  case 24:
+    if (AArch64::DDDRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      assert(Subtarget.hasNEON() &&
+             "Unexpected register load without NEON");
+      Opc = AArch64::LD1Threev1d, Offset = false;
+    }
+    break;
+  case 32:
+    if (AArch64::DDDDRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      assert(Subtarget.hasNEON() &&
+             "Unexpected register load without NEON");
+      Opc = AArch64::LD1Fourv1d, Offset = false;
+    } else if (AArch64::QQRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      assert(Subtarget.hasNEON() &&
+             "Unexpected register load without NEON");
+      Opc = AArch64::LD1Twov2d, Offset = false;
+    }
+    break;
+  case 48:
+    if (AArch64::QQQRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      assert(Subtarget.hasNEON() &&
+             "Unexpected register load without NEON");
+      Opc = AArch64::LD1Threev2d, Offset = false;
+    }
+    break;
+  case 64:
+    if (AArch64::QQQQRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
+      assert(Subtarget.hasNEON() &&
+             "Unexpected register load without NEON");
+      Opc = AArch64::LD1Fourv2d, Offset = false;
+    }
+    break;
+  }
+  assert(Opc && "Unknown register class");
+
+  const MachineInstrBuilder MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, get(Opc))
+                                      .addReg(DestReg, getDefRegState(true))
+                                      .addFrameIndex(FI);
+  if (Offset)
+    MI.addImm(0);
+  MI.addMemOperand(MMO);
+}
+
+void llvm::emitFrameOffset(MachineBasicBlock &MBB,
+                           MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL,
+                           unsigned DestReg, unsigned SrcReg, int Offset,
+                           const TargetInstrInfo *TII,
+                           MachineInstr::MIFlag Flag, bool SetNZCV) {
+  if (DestReg == SrcReg && Offset == 0)
+    return;
+
+  bool isSub = Offset < 0;
+  if (isSub)
+    Offset = -Offset;
+
+  // FIXME: If the offset won't fit in 24-bits, compute the offset into a
+  // scratch register.  If DestReg is a virtual register, use it as the
+  // scratch register; otherwise, create a new virtual register (to be
+  // replaced by the scavenger at the end of PEI).  That case can be optimized
+  // slightly if DestReg is SP which is always 16-byte aligned, so the scratch
+  // register can be loaded with offset%8 and the add/sub can use an extending
+  // instruction with LSL#3.
+  // Currently the function handles any offsets but generates a poor sequence
+  // of code.
+  //  assert(Offset < (1 << 24) && "unimplemented reg plus immediate");
+
+  unsigned Opc;
+  if (SetNZCV)
+    Opc = isSub ? AArch64::SUBSXri : AArch64::ADDSXri;
+  else
+    Opc = isSub ? AArch64::SUBXri : AArch64::ADDXri;
+  const unsigned MaxEncoding = 0xfff;
+  const unsigned ShiftSize = 12;
+  const unsigned MaxEncodableValue = MaxEncoding << ShiftSize;
+  while (((unsigned)Offset) >= (1 << ShiftSize)) {
+    unsigned ThisVal;
+    if (((unsigned)Offset) > MaxEncodableValue) {
+      ThisVal = MaxEncodableValue;
+    } else {
+      ThisVal = Offset & MaxEncodableValue;
+    }
+    assert((ThisVal >> ShiftSize) <= MaxEncoding &&
+           "Encoding cannot handle value that big");
+    BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII->get(Opc), DestReg)
+        .addReg(SrcReg)
+        .addImm(ThisVal >> ShiftSize)
+        .addImm(AArch64_AM::getShifterImm(AArch64_AM::LSL, ShiftSize))
+        .setMIFlag(Flag);
+
+    SrcReg = DestReg;
+    Offset -= ThisVal;
+    if (Offset == 0)
+      return;
+  }
+  BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII->get(Opc), DestReg)
+      .addReg(SrcReg)
+      .addImm(Offset)
+      .addImm(AArch64_AM::getShifterImm(AArch64_AM::LSL, 0))
+      .setMIFlag(Flag);
+}
+
+MachineInstr *AArch64InstrInfo::foldMemoryOperandImpl(
+    MachineFunction &MF, MachineInstr *MI, ArrayRef<unsigned> Ops,
+    MachineBasicBlock::iterator InsertPt, int FrameIndex) const {
+  // This is a bit of a hack. Consider this instruction:
+  //
+  //   %vreg0<def> = COPY %SP; GPR64all:%vreg0
+  //
+  // We explicitly chose GPR64all for the virtual register so such a copy might
+  // be eliminated by RegisterCoalescer. However, that may not be possible, and
+  // %vreg0 may even spill. We can't spill %SP, and since it is in the GPR64all
+  // register class, TargetInstrInfo::foldMemoryOperand() is going to try.
+  //
+  // To prevent that, we are going to constrain the %vreg0 register class here.
+  //
+  // <rdar://problem/11522048>
+  //
+  if (MI->isCopy()) {
+    unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
+    unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
+    if (SrcReg == AArch64::SP &&
+        TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg)) {
+      MF.getRegInfo().constrainRegClass(DstReg, &AArch64::GPR64RegClass);
+      return nullptr;
+    }
+    if (DstReg == AArch64::SP &&
+        TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg)) {
+      MF.getRegInfo().constrainRegClass(SrcReg, &AArch64::GPR64RegClass);
+      return nullptr;
+    }
+  }
+
+  // Cannot fold.
+  return nullptr;
+}
+
+int llvm::isAArch64FrameOffsetLegal(const MachineInstr &MI, int &Offset,
+                                    bool *OutUseUnscaledOp,
+                                    unsigned *OutUnscaledOp,
+                                    int *EmittableOffset) {
+  int Scale = 1;
+  bool IsSigned = false;
+  // The ImmIdx should be changed case by case if it is not 2.
+  unsigned ImmIdx = 2;
+  unsigned UnscaledOp = 0;
+  // Set output values in case of early exit.
+  if (EmittableOffset)
+    *EmittableOffset = 0;
+  if (OutUseUnscaledOp)
+    *OutUseUnscaledOp = false;
+  if (OutUnscaledOp)
+    *OutUnscaledOp = 0;
+  switch (MI.getOpcode()) {
+  default:
+    llvm_unreachable("unhandled opcode in rewriteAArch64FrameIndex");
+  // Vector spills/fills can't take an immediate offset.
+  case AArch64::LD1Twov2d:
+  case AArch64::LD1Threev2d:
+  case AArch64::LD1Fourv2d:
+  case AArch64::LD1Twov1d:
+  case AArch64::LD1Threev1d:
+  case AArch64::LD1Fourv1d:
+  case AArch64::ST1Twov2d:
+  case AArch64::ST1Threev2d:
+  case AArch64::ST1Fourv2d:
+  case AArch64::ST1Twov1d:
+  case AArch64::ST1Threev1d:
+  case AArch64::ST1Fourv1d:
+    return AArch64FrameOffsetCannotUpdate;
+  case AArch64::PRFMui:
+    Scale = 8;
+    UnscaledOp = AArch64::PRFUMi;
+    break;
+  case AArch64::LDRXui:
+    Scale = 8;
+    UnscaledOp = AArch64::LDURXi;
+    break;
+  case AArch64::LDRWui:
+    Scale = 4;
+    UnscaledOp = AArch64::LDURWi;
+    break;
+  case AArch64::LDRBui:
+    Scale = 1;
+    UnscaledOp = AArch64::LDURBi;
+    break;
+  case AArch64::LDRHui:
+    Scale = 2;
+    UnscaledOp = AArch64::LDURHi;
+    break;
+  case AArch64::LDRSui:
+    Scale = 4;
+    UnscaledOp = AArch64::LDURSi;
+    break;
+  case AArch64::LDRDui:
+    Scale = 8;
+    UnscaledOp = AArch64::LDURDi;
+    break;
+  case AArch64::LDRQui:
+    Scale = 16;
+    UnscaledOp = AArch64::LDURQi;
+    break;
+  case AArch64::LDRBBui:
+    Scale = 1;
+    UnscaledOp = AArch64::LDURBBi;
+    break;
+  case AArch64::LDRHHui:
+    Scale = 2;
+    UnscaledOp = AArch64::LDURHHi;
+    break;
+  case AArch64::LDRSBXui:
+    Scale = 1;
+    UnscaledOp = AArch64::LDURSBXi;
+    break;
+  case AArch64::LDRSBWui:
+    Scale = 1;
+    UnscaledOp = AArch64::LDURSBWi;
+    break;
+  case AArch64::LDRSHXui:
+    Scale = 2;
+    UnscaledOp = AArch64::LDURSHXi;
+    break;
+  case AArch64::LDRSHWui:
+    Scale = 2;
+    UnscaledOp = AArch64::LDURSHWi;
+    break;
+  case AArch64::LDRSWui:
+    Scale = 4;
+    UnscaledOp = AArch64::LDURSWi;
+    break;
+
+  case AArch64::STRXui:
+    Scale = 8;
+    UnscaledOp = AArch64::STURXi;
+    break;
+  case AArch64::STRWui:
+    Scale = 4;
+    UnscaledOp = AArch64::STURWi;
+    break;
+  case AArch64::STRBui:
+    Scale = 1;
+    UnscaledOp = AArch64::STURBi;
+    break;
+  case AArch64::STRHui:
+    Scale = 2;
+    UnscaledOp = AArch64::STURHi;
+    break;
+  case AArch64::STRSui:
+    Scale = 4;
+    UnscaledOp = AArch64::STURSi;
+    break;
+  case AArch64::STRDui:
+    Scale = 8;
+    UnscaledOp = AArch64::STURDi;
+    break;
+  case AArch64::STRQui:
+    Scale = 16;
+    UnscaledOp = AArch64::STURQi;
+    break;
+  case AArch64::STRBBui:
+    Scale = 1;
+    UnscaledOp = AArch64::STURBBi;
+    break;
+  case AArch64::STRHHui:
+    Scale = 2;
+    UnscaledOp = AArch64::STURHHi;
+    break;
+
+  case AArch64::LDPXi:
+  case AArch64::LDPDi:
+  case AArch64::STPXi:
+  case AArch64::STPDi:
+  case AArch64::LDNPXi:
+  case AArch64::LDNPDi:
+  case AArch64::STNPXi:
+  case AArch64::STNPDi:
+    ImmIdx = 3;
+    IsSigned = true;
+    Scale = 8;
+    break;
+  case AArch64::LDPQi:
+  case AArch64::STPQi:
+  case AArch64::LDNPQi:
+  case AArch64::STNPQi:
+    ImmIdx = 3;
+    IsSigned = true;
+    Scale = 16;
+    break;
+  case AArch64::LDPWi:
+  case AArch64::LDPSi:
+  case AArch64::STPWi:
+  case AArch64::STPSi:
+  case AArch64::LDNPWi:
+  case AArch64::LDNPSi:
+  case AArch64::STNPWi:
+  case AArch64::STNPSi:
+    ImmIdx = 3;
+    IsSigned = true;
+    Scale = 4;
+    break;
+
+  case AArch64::LDURXi:
+  case AArch64::LDURWi:
+  case AArch64::LDURBi:
+  case AArch64::LDURHi:
+  case AArch64::LDURSi:
+  case AArch64::LDURDi:
+  case AArch64::LDURQi:
+  case AArch64::LDURHHi:
+  case AArch64::LDURBBi:
+  case AArch64::LDURSBXi:
+  case AArch64::LDURSBWi:
+  case AArch64::LDURSHXi:
+  case AArch64::LDURSHWi:
+  case AArch64::LDURSWi:
+  case AArch64::STURXi:
+  case AArch64::STURWi:
+  case AArch64::STURBi:
+  case AArch64::STURHi:
+  case AArch64::STURSi:
+  case AArch64::STURDi:
+  case AArch64::STURQi:
+  case AArch64::STURBBi:
+  case AArch64::STURHHi:
+    Scale = 1;
+    break;
+  }
+
+  Offset += MI.getOperand(ImmIdx).getImm() * Scale;
+
+  bool useUnscaledOp = false;
+  // If the offset doesn't match the scale, we rewrite the instruction to
+  // use the unscaled instruction instead. Likewise, if we have a negative
+  // offset (and have an unscaled op to use).
+  if ((Offset & (Scale - 1)) != 0 || (Offset < 0 && UnscaledOp != 0))
+    useUnscaledOp = true;
+
+  // Use an unscaled addressing mode if the instruction has a negative offset
+  // (or if the instruction is already using an unscaled addressing mode).
+  unsigned MaskBits;
+  if (IsSigned) {
+    // ldp/stp instructions.
+    MaskBits = 7;
+    Offset /= Scale;
+  } else if (UnscaledOp == 0 || useUnscaledOp) {
+    MaskBits = 9;
+    IsSigned = true;
+    Scale = 1;
+  } else {
+    MaskBits = 12;
+    IsSigned = false;
+    Offset /= Scale;
+  }
+
+  // Attempt to fold address computation.
+  int MaxOff = (1 << (MaskBits - IsSigned)) - 1;
+  int MinOff = (IsSigned ? (-MaxOff - 1) : 0);
+  if (Offset >= MinOff && Offset <= MaxOff) {
+    if (EmittableOffset)
+      *EmittableOffset = Offset;
+    Offset = 0;
+  } else {
+    int NewOff = Offset < 0 ? MinOff : MaxOff;
+    if (EmittableOffset)
+      *EmittableOffset = NewOff;
+    Offset = (Offset - NewOff) * Scale;
+  }
+  if (OutUseUnscaledOp)
+    *OutUseUnscaledOp = useUnscaledOp;
+  if (OutUnscaledOp)
+    *OutUnscaledOp = UnscaledOp;
+  return AArch64FrameOffsetCanUpdate |
+         (Offset == 0 ? AArch64FrameOffsetIsLegal : 0);
+}
+
+bool llvm::rewriteAArch64FrameIndex(MachineInstr &MI, unsigned FrameRegIdx,
+                                    unsigned FrameReg, int &Offset,
+                                    const AArch64InstrInfo *TII) {
+  unsigned Opcode = MI.getOpcode();
+  unsigned ImmIdx = FrameRegIdx + 1;
+
+  if (Opcode == AArch64::ADDSXri || Opcode == AArch64::ADDXri) {
+    Offset += MI.getOperand(ImmIdx).getImm();
+    emitFrameOffset(*MI.getParent(), MI, MI.getDebugLoc(),
+                    MI.getOperand(0).getReg(), FrameReg, Offset, TII,
+                    MachineInstr::NoFlags, (Opcode == AArch64::ADDSXri));
+    MI.eraseFromParent();
+    Offset = 0;
+    return true;
+  }
+
+  int NewOffset;
+  unsigned UnscaledOp;
+  bool UseUnscaledOp;
+  int Status = isAArch64FrameOffsetLegal(MI, Offset, &UseUnscaledOp,
+                                         &UnscaledOp, &NewOffset);
+  if (Status & AArch64FrameOffsetCanUpdate) {
+    if (Status & AArch64FrameOffsetIsLegal)
+      // Replace the FrameIndex with FrameReg.
+      MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
+    if (UseUnscaledOp)
+      MI.setDesc(TII->get(UnscaledOp));
+
+    MI.getOperand(ImmIdx).ChangeToImmediate(NewOffset);
+    return Offset == 0;
+  }
+
+  return false;
+}
+
+void AArch64InstrInfo::getNoopForMachoTarget(MCInst &NopInst) const {
+  NopInst.setOpcode(AArch64::HINT);
+  NopInst.addOperand(MCOperand::createImm(0));
+}
+/// useMachineCombiner - return true when a target supports MachineCombiner
+bool AArch64InstrInfo::useMachineCombiner() const {
+  // AArch64 supports the combiner
+  return true;
+}
+//
+// True when Opc sets flag
+static bool isCombineInstrSettingFlag(unsigned Opc) {
+  switch (Opc) {
+  case AArch64::ADDSWrr:
+  case AArch64::ADDSWri:
+  case AArch64::ADDSXrr:
+  case AArch64::ADDSXri:
+  case AArch64::SUBSWrr:
+  case AArch64::SUBSXrr:
+  // Note: MSUB Wd,Wn,Wm,Wi -> Wd = Wi - WnxWm, not Wd=WnxWm - Wi.
+  case AArch64::SUBSWri:
+  case AArch64::SUBSXri:
+    return true;
+  default:
+    break;
+  }
+  return false;
+}
+//
+// 32b Opcodes that can be combined with a MUL
+static bool isCombineInstrCandidate32(unsigned Opc) {
+  switch (Opc) {
+  case AArch64::ADDWrr:
+  case AArch64::ADDWri:
+  case AArch64::SUBWrr:
+  case AArch64::ADDSWrr:
+  case AArch64::ADDSWri:
+  case AArch64::SUBSWrr:
+  // Note: MSUB Wd,Wn,Wm,Wi -> Wd = Wi - WnxWm, not Wd=WnxWm - Wi.
+  case AArch64::SUBWri:
+  case AArch64::SUBSWri:
+    return true;
+  default:
+    break;
+  }
+  return false;
+}
+//
+// 64b Opcodes that can be combined with a MUL
+static bool isCombineInstrCandidate64(unsigned Opc) {
+  switch (Opc) {
+  case AArch64::ADDXrr:
+  case AArch64::ADDXri:
+  case AArch64::SUBXrr:
+  case AArch64::ADDSXrr:
+  case AArch64::ADDSXri:
+  case AArch64::SUBSXrr:
+  // Note: MSUB Wd,Wn,Wm,Wi -> Wd = Wi - WnxWm, not Wd=WnxWm - Wi.
+  case AArch64::SUBXri:
+  case AArch64::SUBSXri:
+    return true;
+  default:
+    break;
+  }
+  return false;
+}
+//
+// Opcodes that can be combined with a MUL
+static bool isCombineInstrCandidate(unsigned Opc) {
+  return (isCombineInstrCandidate32(Opc) || isCombineInstrCandidate64(Opc));
+}
+
+static bool canCombineWithMUL(MachineBasicBlock &MBB, MachineOperand &MO,
+                              unsigned MulOpc, unsigned ZeroReg) {
+  MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
+  MachineInstr *MI = nullptr;
+  // We need a virtual register definition.
+  if (MO.isReg() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
+    MI = MRI.getUniqueVRegDef(MO.getReg());
+  // And it needs to be in the trace (otherwise, it won't have a depth).
+  if (!MI || MI->getParent() != &MBB || (unsigned)MI->getOpcode() != MulOpc)
+    return false;
+
+  assert(MI->getNumOperands() >= 4 && MI->getOperand(0).isReg() &&
+         MI->getOperand(1).isReg() && MI->getOperand(2).isReg() &&
+         MI->getOperand(3).isReg() && "MAdd/MSub must have a least 4 regs");
+
+  // The third input reg must be zero.
+  if (MI->getOperand(3).getReg() != ZeroReg)
+    return false;
+
+  // Must only used by the user we combine with.
+  if (!MRI.hasOneNonDBGUse(MI->getOperand(0).getReg()))
+    return false;
+
+  return true;
+}
+
+// TODO: There are many more machine instruction opcodes to match:
+//       1. Other data types (integer, vectors)
+//       2. Other math / logic operations (xor, or)
+//       3. Other forms of the same operation (intrinsics and other variants)
+bool AArch64InstrInfo::isAssociativeAndCommutative(const MachineInstr &Inst) const {
+  switch (Inst.getOpcode()) {
+  case AArch64::FADDDrr:
+  case AArch64::FADDSrr:
+  case AArch64::FADDv2f32:
+  case AArch64::FADDv2f64:
+  case AArch64::FADDv4f32:
+  case AArch64::FMULDrr:
+  case AArch64::FMULSrr:
+  case AArch64::FMULX32:
+  case AArch64::FMULX64:
+  case AArch64::FMULXv2f32:
+  case AArch64::FMULXv2f64:
+  case AArch64::FMULXv4f32:
+  case AArch64::FMULv2f32:
+  case AArch64::FMULv2f64:
+  case AArch64::FMULv4f32:
+    return Inst.getParent()->getParent()->getTarget().Options.UnsafeFPMath;
+  default:
+    return false;
+  }
+}
+
+/// Find instructions that can be turned into madd.
+static bool getMaddPatterns(MachineInstr &Root,
+                            SmallVectorImpl<MachineCombinerPattern> &Patterns) {
+  unsigned Opc = Root.getOpcode();
+  MachineBasicBlock &MBB = *Root.getParent();
+  bool Found = false;
+
+  if (!isCombineInstrCandidate(Opc))
+    return 0;
+  if (isCombineInstrSettingFlag(Opc)) {
+    int Cmp_NZCV = Root.findRegisterDefOperandIdx(AArch64::NZCV, true);
+    // When NZCV is live bail out.
+    if (Cmp_NZCV == -1)
+      return 0;
+    unsigned NewOpc = convertFlagSettingOpcode(&Root);
+    // When opcode can't change bail out.
+    // CHECKME: do we miss any cases for opcode conversion?
+    if (NewOpc == Opc)
+      return 0;
+    Opc = NewOpc;
+  }
+
+  switch (Opc) {
+  default:
+    break;
+  case AArch64::ADDWrr:
+    assert(Root.getOperand(1).isReg() && Root.getOperand(2).isReg() &&
+           "ADDWrr does not have register operands");
+    if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDWrrr,
+                          AArch64::WZR)) {
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULADDW_OP1);
+      Found = true;
+    }
+    if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(2), AArch64::MADDWrrr,
+                          AArch64::WZR)) {
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULADDW_OP2);
+      Found = true;
+    }
+    break;
+  case AArch64::ADDXrr:
+    if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDXrrr,
+                          AArch64::XZR)) {
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULADDX_OP1);
+      Found = true;
+    }
+    if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(2), AArch64::MADDXrrr,
+                          AArch64::XZR)) {
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULADDX_OP2);
+      Found = true;
+    }
+    break;
+  case AArch64::SUBWrr:
+    if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDWrrr,
+                          AArch64::WZR)) {
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULSUBW_OP1);
+      Found = true;
+    }
+    if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(2), AArch64::MADDWrrr,
+                          AArch64::WZR)) {
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULSUBW_OP2);
+      Found = true;
+    }
+    break;
+  case AArch64::SUBXrr:
+    if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDXrrr,
+                          AArch64::XZR)) {
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULSUBX_OP1);
+      Found = true;
+    }
+    if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(2), AArch64::MADDXrrr,
+                          AArch64::XZR)) {
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULSUBX_OP2);
+      Found = true;
+    }
+    break;
+  case AArch64::ADDWri:
+    if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDWrrr,
+                          AArch64::WZR)) {
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULADDWI_OP1);
+      Found = true;
+    }
+    break;
+  case AArch64::ADDXri:
+    if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDXrrr,
+                          AArch64::XZR)) {
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULADDXI_OP1);
+      Found = true;
+    }
+    break;
+  case AArch64::SUBWri:
+    if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDWrrr,
+                          AArch64::WZR)) {
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULSUBWI_OP1);
+      Found = true;
+    }
+    break;
+  case AArch64::SUBXri:
+    if (canCombineWithMUL(MBB, Root.getOperand(1), AArch64::MADDXrrr,
+                          AArch64::XZR)) {
+      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MULSUBXI_OP1);
+      Found = true;
+    }
+    break;
+  }
+  return Found;
+}
+
+/// Return true when there is potentially a faster code sequence for an
+/// instruction chain ending in \p Root. All potential patterns are listed in
+/// the \p Pattern vector. Pattern should be sorted in priority order since the
+/// pattern evaluator stops checking as soon as it finds a faster sequence.
+
+bool AArch64InstrInfo::getMachineCombinerPatterns(
+    MachineInstr &Root,
+    SmallVectorImpl<MachineCombinerPattern> &Patterns) const {
+  if (getMaddPatterns(Root, Patterns))
+    return true;
+
+  return TargetInstrInfo::getMachineCombinerPatterns(Root, Patterns);
+}
+
+/// genMadd - Generate madd instruction and combine mul and add.
+/// Example:
+///  MUL I=A,B,0
+///  ADD R,I,C
+///  ==> MADD R,A,B,C
+/// \param Root is the ADD instruction
+/// \param [out] InsInstrs is a vector of machine instructions and will
+/// contain the generated madd instruction
+/// \param IdxMulOpd is index of operand in Root that is the result of
+/// the MUL. In the example above IdxMulOpd is 1.
+/// \param MaddOpc the opcode fo the madd instruction
+static MachineInstr *genMadd(MachineFunction &MF, MachineRegisterInfo &MRI,
+                             const TargetInstrInfo *TII, MachineInstr &Root,
+                             SmallVectorImpl<MachineInstr *> &InsInstrs,
+                             unsigned IdxMulOpd, unsigned MaddOpc,
+                             const TargetRegisterClass *RC) {
+  assert(IdxMulOpd == 1 || IdxMulOpd == 2);
+
+  unsigned IdxOtherOpd = IdxMulOpd == 1 ? 2 : 1;
+  MachineInstr *MUL = MRI.getUniqueVRegDef(Root.getOperand(IdxMulOpd).getReg());
+  unsigned ResultReg = Root.getOperand(0).getReg();
+  unsigned SrcReg0 = MUL->getOperand(1).getReg();
+  bool Src0IsKill = MUL->getOperand(1).isKill();
+  unsigned SrcReg1 = MUL->getOperand(2).getReg();
+  bool Src1IsKill = MUL->getOperand(2).isKill();
+  unsigned SrcReg2 = Root.getOperand(IdxOtherOpd).getReg();
+  bool Src2IsKill = Root.getOperand(IdxOtherOpd).isKill();
+
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(ResultReg))
+    MRI.constrainRegClass(ResultReg, RC);
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg0))
+    MRI.constrainRegClass(SrcReg0, RC);
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg1))
+    MRI.constrainRegClass(SrcReg1, RC);
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg2))
+    MRI.constrainRegClass(SrcReg2, RC);
+
+  MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, Root.getDebugLoc(), TII->get(MaddOpc),
+                                    ResultReg)
+                                .addReg(SrcReg0, getKillRegState(Src0IsKill))
+                                .addReg(SrcReg1, getKillRegState(Src1IsKill))
+                                .addReg(SrcReg2, getKillRegState(Src2IsKill));
+  // Insert the MADD
+  InsInstrs.push_back(MIB);
+  return MUL;
+}
+
+/// genMaddR - Generate madd instruction and combine mul and add using
+/// an extra virtual register
+/// Example - an ADD intermediate needs to be stored in a register:
+///   MUL I=A,B,0
+///   ADD R,I,Imm
+///   ==> ORR  V, ZR, Imm
+///   ==> MADD R,A,B,V
+/// \param Root is the ADD instruction
+/// \param [out] InsInstrs is a vector of machine instructions and will
+/// contain the generated madd instruction
+/// \param IdxMulOpd is index of operand in Root that is the result of
+/// the MUL. In the example above IdxMulOpd is 1.
+/// \param MaddOpc the opcode fo the madd instruction
+/// \param VR is a virtual register that holds the value of an ADD operand
+/// (V in the example above).
+static MachineInstr *genMaddR(MachineFunction &MF, MachineRegisterInfo &MRI,
+                              const TargetInstrInfo *TII, MachineInstr &Root,
+                              SmallVectorImpl<MachineInstr *> &InsInstrs,
+                              unsigned IdxMulOpd, unsigned MaddOpc,
+                              unsigned VR, const TargetRegisterClass *RC) {
+  assert(IdxMulOpd == 1 || IdxMulOpd == 2);
+
+  MachineInstr *MUL = MRI.getUniqueVRegDef(Root.getOperand(IdxMulOpd).getReg());
+  unsigned ResultReg = Root.getOperand(0).getReg();
+  unsigned SrcReg0 = MUL->getOperand(1).getReg();
+  bool Src0IsKill = MUL->getOperand(1).isKill();
+  unsigned SrcReg1 = MUL->getOperand(2).getReg();
+  bool Src1IsKill = MUL->getOperand(2).isKill();
+
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(ResultReg))
+    MRI.constrainRegClass(ResultReg, RC);
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg0))
+    MRI.constrainRegClass(SrcReg0, RC);
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg1))
+    MRI.constrainRegClass(SrcReg1, RC);
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(VR))
+    MRI.constrainRegClass(VR, RC);
+
+  MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, Root.getDebugLoc(), TII->get(MaddOpc),
+                                    ResultReg)
+                                .addReg(SrcReg0, getKillRegState(Src0IsKill))
+                                .addReg(SrcReg1, getKillRegState(Src1IsKill))
+                                .addReg(VR);
+  // Insert the MADD
+  InsInstrs.push_back(MIB);
+  return MUL;
+}
+
+/// When getMachineCombinerPatterns() finds potential patterns,
+/// this function generates the instructions that could replace the
+/// original code sequence
+void AArch64InstrInfo::genAlternativeCodeSequence(
+    MachineInstr &Root, MachineCombinerPattern Pattern,
+    SmallVectorImpl<MachineInstr *> &InsInstrs,
+    SmallVectorImpl<MachineInstr *> &DelInstrs,
+    DenseMap<unsigned, unsigned> &InstrIdxForVirtReg) const {
+  MachineBasicBlock &MBB = *Root.getParent();
+  MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
+  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
+  const TargetInstrInfo *TII = MF.getSubtarget().getInstrInfo();
+
+  MachineInstr *MUL;
+  const TargetRegisterClass *RC;
+  unsigned Opc;
+  switch (Pattern) {
+  default:
+    // Reassociate instructions.
+    TargetInstrInfo::genAlternativeCodeSequence(Root, Pattern, InsInstrs,
+                                                DelInstrs, InstrIdxForVirtReg);
+    return;
+  case MachineCombinerPattern::MULADDW_OP1:
+  case MachineCombinerPattern::MULADDX_OP1:
+    // MUL I=A,B,0
+    // ADD R,I,C
+    // ==> MADD R,A,B,C
+    // --- Create(MADD);
+    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MULADDW_OP1) {
+      Opc = AArch64::MADDWrrr;
+      RC = &AArch64::GPR32RegClass;
+    } else {
+      Opc = AArch64::MADDXrrr;
+      RC = &AArch64::GPR64RegClass;
+    }
+    MUL = genMadd(MF, MRI, TII, Root, InsInstrs, 1, Opc, RC);
+    break;
+  case MachineCombinerPattern::MULADDW_OP2:
+  case MachineCombinerPattern::MULADDX_OP2:
+    // MUL I=A,B,0
+    // ADD R,C,I
+    // ==> MADD R,A,B,C
+    // --- Create(MADD);
+    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MULADDW_OP2) {
+      Opc = AArch64::MADDWrrr;
+      RC = &AArch64::GPR32RegClass;
+    } else {
+      Opc = AArch64::MADDXrrr;
+      RC = &AArch64::GPR64RegClass;
+    }
+    MUL = genMadd(MF, MRI, TII, Root, InsInstrs, 2, Opc, RC);
+    break;
+  case MachineCombinerPattern::MULADDWI_OP1:
+  case MachineCombinerPattern::MULADDXI_OP1: {
+    // MUL I=A,B,0
+    // ADD R,I,Imm
+    // ==> ORR  V, ZR, Imm
+    // ==> MADD R,A,B,V
+    // --- Create(MADD);
+    const TargetRegisterClass *OrrRC;
+    unsigned BitSize, OrrOpc, ZeroReg;
+    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MULADDWI_OP1) {
+      OrrOpc = AArch64::ORRWri;
+      OrrRC = &AArch64::GPR32spRegClass;
+      BitSize = 32;
+      ZeroReg = AArch64::WZR;
+      Opc = AArch64::MADDWrrr;
+      RC = &AArch64::GPR32RegClass;
+    } else {
+      OrrOpc = AArch64::ORRXri;
+      OrrRC = &AArch64::GPR64spRegClass;
+      BitSize = 64;
+      ZeroReg = AArch64::XZR;
+      Opc = AArch64::MADDXrrr;
+      RC = &AArch64::GPR64RegClass;
+    }
+    unsigned NewVR = MRI.createVirtualRegister(OrrRC);
+    uint64_t Imm = Root.getOperand(2).getImm();
+
+    if (Root.getOperand(3).isImm()) {
+      unsigned Val = Root.getOperand(3).getImm();
+      Imm = Imm << Val;
+    }
+    uint64_t UImm = Imm << (64 - BitSize) >> (64 - BitSize);
+    uint64_t Encoding;
+    if (AArch64_AM::processLogicalImmediate(UImm, BitSize, Encoding)) {
+      MachineInstrBuilder MIB1 =
+          BuildMI(MF, Root.getDebugLoc(), TII->get(OrrOpc), NewVR)
+              .addReg(ZeroReg)
+              .addImm(Encoding);
+      InsInstrs.push_back(MIB1);
+      InstrIdxForVirtReg.insert(std::make_pair(NewVR, 0));
+      MUL = genMaddR(MF, MRI, TII, Root, InsInstrs, 1, Opc, NewVR, RC);
+    }
+    break;
+  }
+  case MachineCombinerPattern::MULSUBW_OP1:
+  case MachineCombinerPattern::MULSUBX_OP1: {
+    // MUL I=A,B,0
+    // SUB R,I, C
+    // ==> SUB  V, 0, C
+    // ==> MADD R,A,B,V // = -C + A*B
+    // --- Create(MADD);
+    const TargetRegisterClass *SubRC;
+    unsigned SubOpc, ZeroReg;
+    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MULSUBW_OP1) {
+      SubOpc = AArch64::SUBWrr;
+      SubRC = &AArch64::GPR32spRegClass;
+      ZeroReg = AArch64::WZR;
+      Opc = AArch64::MADDWrrr;
+      RC = &AArch64::GPR32RegClass;
+    } else {
+      SubOpc = AArch64::SUBXrr;
+      SubRC = &AArch64::GPR64spRegClass;
+      ZeroReg = AArch64::XZR;
+      Opc = AArch64::MADDXrrr;
+      RC = &AArch64::GPR64RegClass;
+    }
+    unsigned NewVR = MRI.createVirtualRegister(SubRC);
+    // SUB NewVR, 0, C
+    MachineInstrBuilder MIB1 =
+        BuildMI(MF, Root.getDebugLoc(), TII->get(SubOpc), NewVR)
+            .addReg(ZeroReg)
+            .addOperand(Root.getOperand(2));
+    InsInstrs.push_back(MIB1);
+    InstrIdxForVirtReg.insert(std::make_pair(NewVR, 0));
+    MUL = genMaddR(MF, MRI, TII, Root, InsInstrs, 1, Opc, NewVR, RC);
+    break;
+  }
+  case MachineCombinerPattern::MULSUBW_OP2:
+  case MachineCombinerPattern::MULSUBX_OP2:
+    // MUL I=A,B,0
+    // SUB R,C,I
+    // ==> MSUB R,A,B,C (computes C - A*B)
+    // --- Create(MSUB);
+    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MULSUBW_OP2) {
+      Opc = AArch64::MSUBWrrr;
+      RC = &AArch64::GPR32RegClass;
+    } else {
+      Opc = AArch64::MSUBXrrr;
+      RC = &AArch64::GPR64RegClass;
+    }
+    MUL = genMadd(MF, MRI, TII, Root, InsInstrs, 2, Opc, RC);
+    break;
+  case MachineCombinerPattern::MULSUBWI_OP1:
+  case MachineCombinerPattern::MULSUBXI_OP1: {
+    // MUL I=A,B,0
+    // SUB R,I, Imm
+    // ==> ORR  V, ZR, -Imm
+    // ==> MADD R,A,B,V // = -Imm + A*B
+    // --- Create(MADD);
+    const TargetRegisterClass *OrrRC;
+    unsigned BitSize, OrrOpc, ZeroReg;
+    if (Pattern == MachineCombinerPattern::MULSUBWI_OP1) {
+      OrrOpc = AArch64::ORRWri;
+      OrrRC = &AArch64::GPR32spRegClass;
+      BitSize = 32;
+      ZeroReg = AArch64::WZR;
+      Opc = AArch64::MADDWrrr;
+      RC = &AArch64::GPR32RegClass;
+    } else {
+      OrrOpc = AArch64::ORRXri;
+      OrrRC = &AArch64::GPR64spRegClass;
+      BitSize = 64;
+      ZeroReg = AArch64::XZR;
+      Opc = AArch64::MADDXrrr;
+      RC = &AArch64::GPR64RegClass;
+    }
+    unsigned NewVR = MRI.createVirtualRegister(OrrRC);
+    int Imm = Root.getOperand(2).getImm();
+    if (Root.getOperand(3).isImm()) {
+      unsigned Val = Root.getOperand(3).getImm();
+      Imm = Imm << Val;
+    }
+    uint64_t UImm = -Imm << (64 - BitSize) >> (64 - BitSize);
+    uint64_t Encoding;
+    if (AArch64_AM::processLogicalImmediate(UImm, BitSize, Encoding)) {
+      MachineInstrBuilder MIB1 =
+          BuildMI(MF, Root.getDebugLoc(), TII->get(OrrOpc), NewVR)
+              .addReg(ZeroReg)
+              .addImm(Encoding);
+      InsInstrs.push_back(MIB1);
+      InstrIdxForVirtReg.insert(std::make_pair(NewVR, 0));
+      MUL = genMaddR(MF, MRI, TII, Root, InsInstrs, 1, Opc, NewVR, RC);
+    }
+    break;
+  }
+  } // end switch (Pattern)
+  // Record MUL and ADD/SUB for deletion
+  DelInstrs.push_back(MUL);
+  DelInstrs.push_back(&Root);
+
+  return;
+}
+
+/// \brief Replace csincr-branch sequence by simple conditional branch
+///
+/// Examples:
+/// 1.
+///   csinc  w9, wzr, wzr, <condition code>
+///   tbnz   w9, #0, 0x44
+/// to
+///   b.<inverted condition code>
+///
+/// 2.
+///   csinc w9, wzr, wzr, <condition code>
+///   tbz   w9, #0, 0x44
+/// to
+///   b.<condition code>
+///
+/// \param  MI Conditional Branch
+/// \return True when the simple conditional branch is generated
+///
+bool AArch64InstrInfo::optimizeCondBranch(MachineInstr *MI) const {
+  bool IsNegativeBranch = false;
+  bool IsTestAndBranch = false;
+  unsigned TargetBBInMI = 0;
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  default:
+    llvm_unreachable("Unknown branch instruction?");
+  case AArch64::Bcc:
+    return false;
+  case AArch64::CBZW:
+  case AArch64::CBZX:
+    TargetBBInMI = 1;
+    break;
+  case AArch64::CBNZW:
+  case AArch64::CBNZX:
+    TargetBBInMI = 1;
+    IsNegativeBranch = true;
+    break;
+  case AArch64::TBZW:
+  case AArch64::TBZX:
+    TargetBBInMI = 2;
+    IsTestAndBranch = true;
+    break;
+  case AArch64::TBNZW:
+  case AArch64::TBNZX:
+    TargetBBInMI = 2;
+    IsNegativeBranch = true;
+    IsTestAndBranch = true;
+    break;
+  }
+  // So we increment a zero register and test for bits other
+  // than bit 0? Conservatively bail out in case the verifier
+  // missed this case.
+  if (IsTestAndBranch && MI->getOperand(1).getImm())
+    return false;
+
+  // Find Definition.
+  assert(MI->getParent() && "Incomplete machine instruciton\n");
+  MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
+  MachineFunction *MF = MBB->getParent();
+  MachineRegisterInfo *MRI = &MF->getRegInfo();
+  unsigned VReg = MI->getOperand(0).getReg();
+  if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(VReg))
+    return false;
+
+  MachineInstr *DefMI = MRI->getVRegDef(VReg);
+
+  // Look for CSINC
+  if (!(DefMI->getOpcode() == AArch64::CSINCWr &&
+        DefMI->getOperand(1).getReg() == AArch64::WZR &&
+        DefMI->getOperand(2).getReg() == AArch64::WZR) &&
+      !(DefMI->getOpcode() == AArch64::CSINCXr &&
+        DefMI->getOperand(1).getReg() == AArch64::XZR &&
+        DefMI->getOperand(2).getReg() == AArch64::XZR))
+    return false;
+
+  if (DefMI->findRegisterDefOperandIdx(AArch64::NZCV, true) != -1)
+    return false;
+
+  AArch64CC::CondCode CC =
+      (AArch64CC::CondCode)DefMI->getOperand(3).getImm();
+  bool CheckOnlyCCWrites = true;
+  // Convert only when the condition code is not modified between
+  // the CSINC and the branch. The CC may be used by other
+  // instructions in between.
+  if (modifiesConditionCode(DefMI, MI, CheckOnlyCCWrites, &getRegisterInfo()))
+    return false;
+  MachineBasicBlock &RefToMBB = *MBB;
+  MachineBasicBlock *TBB = MI->getOperand(TargetBBInMI).getMBB();
+  DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
+  if (IsNegativeBranch)
+    CC = AArch64CC::getInvertedCondCode(CC);
+  BuildMI(RefToMBB, MI, DL, get(AArch64::Bcc)).addImm(CC).addMBB(TBB);
+  MI->eraseFromParent();
+  return true;
+}
+
+std::pair<unsigned, unsigned>
+AArch64InstrInfo::decomposeMachineOperandsTargetFlags(unsigned TF) const {
+  const unsigned Mask = AArch64II::MO_FRAGMENT;
+  return std::make_pair(TF & Mask, TF & ~Mask);
+}
+
+ArrayRef<std::pair<unsigned, const char *>>
+AArch64InstrInfo::getSerializableDirectMachineOperandTargetFlags() const {
+  using namespace AArch64II;
+  static const std::pair<unsigned, const char *> TargetFlags[] = {
+      {MO_PAGE, "aarch64-page"},
+      {MO_PAGEOFF, "aarch64-pageoff"},
+      {MO_G3, "aarch64-g3"},
+      {MO_G2, "aarch64-g2"},
+      {MO_G1, "aarch64-g1"},
+      {MO_G0, "aarch64-g0"},
+      {MO_HI12, "aarch64-hi12"}};
+  return makeArrayRef(TargetFlags);
+}
+
+ArrayRef<std::pair<unsigned, const char *>>
+AArch64InstrInfo::getSerializableBitmaskMachineOperandTargetFlags() const {
+  using namespace AArch64II;
+  static const std::pair<unsigned, const char *> TargetFlags[] = {
+      {MO_GOT, "aarch64-got"},
+      {MO_NC, "aarch64-nc"},
+      {MO_TLS, "aarch64-tls"},
+      {MO_CONSTPOOL, "aarch64-constant-pool"}};
+  return makeArrayRef(TargetFlags);
+}