[ARM] Enable shrink-wrapping by default.
[oota-llvm.git] / lib / Target / ARM / ARMBaseRegisterInfo.cpp
index 42742bf3b6614bc3b46564552329ea25605e141d..419717c85a79d1d0cf6fa53e7cb859488917ef9c 100644 (file)
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h"
 #include "llvm/CodeGen/VirtRegMap.h"
-#include "llvm/Constants.h"
-#include "llvm/DerivedTypes.h"
-#include "llvm/Function.h"
-#include "llvm/LLVMContext.h"
+#include "llvm/IR/Constants.h"
+#include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/IR/LLVMContext.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
 
+#define DEBUG_TYPE "arm-register-info"
+
 #define GET_REGINFO_TARGET_DESC
 #include "ARMGenRegisterInfo.inc"
 
 using namespace llvm;
 
-ARMBaseRegisterInfo::ARMBaseRegisterInfo(const ARMBaseInstrInfo &tii,
-                                         const ARMSubtarget &sti)
-  : ARMGenRegisterInfo(ARM::LR, 0, 0, ARM::PC), TII(tii), STI(sti),
-    FramePtr((STI.isTargetDarwin() || STI.isThumb()) ? ARM::R7 : ARM::R11),
-    BasePtr(ARM::R6) {
+ARMBaseRegisterInfo::ARMBaseRegisterInfo()
+    : ARMGenRegisterInfo(ARM::LR, 0, 0, ARM::PC), BasePtr(ARM::R6) {}
+
+static unsigned getFramePointerReg(const ARMSubtarget &STI) {
+  if (STI.isTargetMachO()) {
+    if (STI.isTargetDarwin() || STI.isThumb1Only())
+      return ARM::R7;
+    else
+      return ARM::R11;
+  } else if (STI.isTargetWindows())
+    return ARM::R11;
+  else // ARM EABI
+    return STI.isThumb() ? ARM::R7 : ARM::R11;
 }
 
-const uint16_t*
+const MCPhysReg*
 ARMBaseRegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
-  bool ghcCall = false;
-  if (MF) {
-    const Function *F = MF->getFunction();
-    ghcCall = (F ? F->getCallingConv() == CallingConv::GHC : false);
-  }
-  if (ghcCall) {
-      return CSR_GHC_SaveList;
-  }
-  else {
-  return (STI.isTargetIOS() && !STI.isAAPCS_ABI())
-    ? CSR_iOS_SaveList : CSR_AAPCS_SaveList;
+  const ARMSubtarget &STI = MF->getSubtarget<ARMSubtarget>();
+  const MCPhysReg *RegList =
+      STI.isTargetDarwin() ? CSR_iOS_SaveList : CSR_AAPCS_SaveList;
+
+  const Function *F = MF->getFunction();
+  if (F->getCallingConv() == CallingConv::GHC) {
+    // GHC set of callee saved regs is empty as all those regs are
+    // used for passing STG regs around
+    return CSR_NoRegs_SaveList;
+  } else if (F->hasFnAttribute("interrupt")) {
+    if (STI.isMClass()) {
+      // M-class CPUs have hardware which saves the registers needed to allow a
+      // function conforming to the AAPCS to function as a handler.
+      return CSR_AAPCS_SaveList;
+    } else if (F->getFnAttribute("interrupt").getValueAsString() == "FIQ") {
+      // Fast interrupt mode gives the handler a private copy of R8-R14, so less
+      // need to be saved to restore user-mode state.
+      return CSR_FIQ_SaveList;
+    } else {
+      // Generally only R13-R14 (i.e. SP, LR) are automatically preserved by
+      // exception handling.
+      return CSR_GenericInt_SaveList;
+    }
   }
+
+  return RegList;
 }
 
-const uint32_t*
-ARMBaseRegisterInfo::getCallPreservedMask(CallingConv::ID) const {
-  return (STI.isTargetIOS() && !STI.isAAPCS_ABI())
-    ? CSR_iOS_RegMask : CSR_AAPCS_RegMask;
+const uint32_t *
+ARMBaseRegisterInfo::getCallPreservedMask(const MachineFunction &MF,
+                                          CallingConv::ID CC) const {
+  const ARMSubtarget &STI = MF.getSubtarget<ARMSubtarget>();
+  if (CC == CallingConv::GHC)
+    // This is academic becase all GHC calls are (supposed to be) tail calls
+    return CSR_NoRegs_RegMask;
+  return STI.isTargetDarwin() ? CSR_iOS_RegMask : CSR_AAPCS_RegMask;
 }
 
 const uint32_t*
@@ -79,17 +105,38 @@ ARMBaseRegisterInfo::getNoPreservedMask() const {
   return CSR_NoRegs_RegMask;
 }
 
+const uint32_t *
+ARMBaseRegisterInfo::getThisReturnPreservedMask(const MachineFunction &MF,
+                                                CallingConv::ID CC) const {
+  const ARMSubtarget &STI = MF.getSubtarget<ARMSubtarget>();
+  // This should return a register mask that is the same as that returned by
+  // getCallPreservedMask but that additionally preserves the register used for
+  // the first i32 argument (which must also be the register used to return a
+  // single i32 return value)
+  //
+  // In case that the calling convention does not use the same register for
+  // both or otherwise does not want to enable this optimization, the function
+  // should return NULL
+  if (CC == CallingConv::GHC)
+    // This is academic becase all GHC calls are (supposed to be) tail calls
+    return nullptr;
+  return STI.isTargetDarwin() ? CSR_iOS_ThisReturn_RegMask
+                              : CSR_AAPCS_ThisReturn_RegMask;
+}
+
 BitVector ARMBaseRegisterInfo::
 getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
-  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
+  const ARMSubtarget &STI = MF.getSubtarget<ARMSubtarget>();
+  const ARMFrameLowering *TFI = getFrameLowering(MF);
 
   // FIXME: avoid re-calculating this every time.
   BitVector Reserved(getNumRegs());
   Reserved.set(ARM::SP);
   Reserved.set(ARM::PC);
   Reserved.set(ARM::FPSCR);
+  Reserved.set(ARM::APSR_NZCV);
   if (TFI->hasFP(MF))
-    Reserved.set(FramePtr);
+    Reserved.set(getFramePointerReg(STI));
   if (hasBasePointer(MF))
     Reserved.set(BasePtr);
   // Some targets reserve R9.
@@ -109,9 +156,9 @@ getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
   return Reserved;
 }
 
-const TargetRegisterClass*
-ARMBaseRegisterInfo::getLargestLegalSuperClass(const TargetRegisterClass *RC)
-                                                                         const {
+const TargetRegisterClass *
+ARMBaseRegisterInfo::getLargestLegalSuperClass(const TargetRegisterClass *RC,
+                                               const MachineFunction &) const {
   const TargetRegisterClass *Super = RC;
   TargetRegisterClass::sc_iterator I = RC->getSuperClasses();
   do {
@@ -139,14 +186,15 @@ ARMBaseRegisterInfo::getPointerRegClass(const MachineFunction &MF, unsigned Kind
 const TargetRegisterClass *
 ARMBaseRegisterInfo::getCrossCopyRegClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
   if (RC == &ARM::CCRRegClass)
-    return 0;  // Can't copy CCR registers.
+    return &ARM::rGPRRegClass;  // Can't copy CCR registers.
   return RC;
 }
 
 unsigned
 ARMBaseRegisterInfo::getRegPressureLimit(const TargetRegisterClass *RC,
                                          MachineFunction &MF) const {
-  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
+  const ARMSubtarget &STI = MF.getSubtarget<ARMSubtarget>();
+  const ARMFrameLowering *TFI = getFrameLowering(MF);
 
   switch (RC->getID()) {
   default:
@@ -177,7 +225,8 @@ ARMBaseRegisterInfo::getRegAllocationHints(unsigned VirtReg,
                                            ArrayRef<MCPhysReg> Order,
                                            SmallVectorImpl<MCPhysReg> &Hints,
                                            const MachineFunction &MF,
-                                           const VirtRegMap *VRM) const {
+                                           const VirtRegMap *VRM,
+                                           const LiveRegMatrix *Matrix) const {
   const MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
   std::pair<unsigned, unsigned> Hint = MRI.getRegAllocationHint(VirtReg);
 
@@ -197,15 +246,20 @@ ARMBaseRegisterInfo::getRegAllocationHints(unsigned VirtReg,
   // This register should preferably be even (Odd == 0) or odd (Odd == 1).
   // Check if the other part of the pair has already been assigned, and provide
   // the paired register as the first hint.
+  unsigned Paired = Hint.second;
+  if (Paired == 0)
+    return;
+
   unsigned PairedPhys = 0;
-  if (VRM && VRM->hasPhys(Hint.second)) {
-    PairedPhys = getPairedGPR(VRM->getPhys(Hint.second), Odd, this);
-    if (PairedPhys && MRI.isReserved(PairedPhys))
-      PairedPhys = 0;
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Paired)) {
+    PairedPhys = Paired;
+  } else if (VRM && VRM->hasPhys(Paired)) {
+    PairedPhys = getPairedGPR(VRM->getPhys(Paired), Odd, this);
   }
 
   // First prefer the paired physreg.
-  if (PairedPhys)
+  if (PairedPhys &&
+      std::find(Order.begin(), Order.end(), PairedPhys) != Order.end())
     Hints.push_back(PairedPhys);
 
   // Then prefer even or odd registers.
@@ -222,7 +276,7 @@ ARMBaseRegisterInfo::getRegAllocationHints(unsigned VirtReg,
 }
 
 void
-ARMBaseRegisterInfo::UpdateRegAllocHint(unsigned Reg, unsigned NewReg,
+ARMBaseRegisterInfo::updateRegAllocHint(unsigned Reg, unsigned NewReg,
                                         MachineFunction &MF) const {
   MachineRegisterInfo *MRI = &MF.getRegInfo();
   std::pair<unsigned, unsigned> Hint = MRI->getRegAllocationHint(Reg);
@@ -235,39 +289,21 @@ ARMBaseRegisterInfo::UpdateRegAllocHint(unsigned Reg, unsigned NewReg,
     // change.
     unsigned OtherReg = Hint.second;
     Hint = MRI->getRegAllocationHint(OtherReg);
-    if (Hint.second == Reg)
-      // Make sure the pair has not already divorced.
+    // Make sure the pair has not already divorced.
+    if (Hint.second == Reg) {
       MRI->setRegAllocationHint(OtherReg, Hint.first, NewReg);
-  }
-}
-
-bool
-ARMBaseRegisterInfo::avoidWriteAfterWrite(const TargetRegisterClass *RC) const {
-  // CortexA9 has a Write-after-write hazard for NEON registers.
-  if (!STI.isLikeA9())
-    return false;
-
-  switch (RC->getID()) {
-  case ARM::DPRRegClassID:
-  case ARM::DPR_8RegClassID:
-  case ARM::DPR_VFP2RegClassID:
-  case ARM::QPRRegClassID:
-  case ARM::QPR_8RegClassID:
-  case ARM::QPR_VFP2RegClassID:
-  case ARM::SPRRegClassID:
-  case ARM::SPR_8RegClassID:
-    // Avoid reusing S, D, and Q registers.
-    // Don't increase register pressure for QQ and QQQQ.
-    return true;
-  default:
-    return false;
+      if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(NewReg))
+        MRI->setRegAllocationHint(NewReg,
+            Hint.first == (unsigned)ARMRI::RegPairOdd ? ARMRI::RegPairEven
+            : ARMRI::RegPairOdd, OtherReg);
+    }
   }
 }
 
 bool ARMBaseRegisterInfo::hasBasePointer(const MachineFunction &MF) const {
   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
   const ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
-  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
+  const ARMFrameLowering *TFI = getFrameLowering(MF);
 
   // When outgoing call frames are so large that we adjust the stack pointer
   // around the call, we can no longer use the stack pointer to reach the
@@ -298,39 +334,28 @@ bool ARMBaseRegisterInfo::hasBasePointer(const MachineFunction &MF) const {
 bool ARMBaseRegisterInfo::canRealignStack(const MachineFunction &MF) const {
   const MachineRegisterInfo *MRI = &MF.getRegInfo();
   const ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
+  const ARMFrameLowering *TFI = getFrameLowering(MF);
   // We can't realign the stack if:
   // 1. Dynamic stack realignment is explicitly disabled,
   // 2. This is a Thumb1 function (it's not useful, so we don't bother), or
   // 3. There are VLAs in the function and the base pointer is disabled.
-  if (!MF.getTarget().Options.RealignStack)
+  if (!TargetRegisterInfo::canRealignStack(MF))
     return false;
   if (AFI->isThumb1OnlyFunction())
     return false;
   // Stack realignment requires a frame pointer.  If we already started
   // register allocation with frame pointer elimination, it is too late now.
-  if (!MRI->canReserveReg(FramePtr))
+  if (!MRI->canReserveReg(getFramePointerReg(MF.getSubtarget<ARMSubtarget>())))
     return false;
   // We may also need a base pointer if there are dynamic allocas or stack
   // pointer adjustments around calls.
-  if (MF.getTarget().getFrameLowering()->hasReservedCallFrame(MF))
+  if (TFI->hasReservedCallFrame(MF))
     return true;
   // A base pointer is required and allowed.  Check that it isn't too late to
   // reserve it.
   return MRI->canReserveReg(BasePtr);
 }
 
-bool ARMBaseRegisterInfo::
-needsStackRealignment(const MachineFunction &MF) const {
-  const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
-  const Function *F = MF.getFunction();
-  unsigned StackAlign = MF.getTarget().getFrameLowering()->getStackAlignment();
-  bool requiresRealignment =
-    ((MFI->getMaxAlignment() > StackAlign) ||
-     F->getFnAttributes().hasAttribute(Attribute::StackAlignment));
-
-  return requiresRealignment && canRealignStack(MF);
-}
-
 bool ARMBaseRegisterInfo::
 cannotEliminateFrame(const MachineFunction &MF) const {
   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
@@ -342,21 +367,14 @@ cannotEliminateFrame(const MachineFunction &MF) const {
 
 unsigned
 ARMBaseRegisterInfo::getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const {
-  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
+  const ARMSubtarget &STI = MF.getSubtarget<ARMSubtarget>();
+  const ARMFrameLowering *TFI = getFrameLowering(MF);
 
   if (TFI->hasFP(MF))
-    return FramePtr;
+    return getFramePointerReg(STI);
   return ARM::SP;
 }
 
-unsigned ARMBaseRegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
-  llvm_unreachable("What is the exception register");
-}
-
-unsigned ARMBaseRegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
-  llvm_unreachable("What is the exception handler register");
-}
-
 /// emitLoadConstPool - Emits a load from constpool to materialize the
 /// specified immediate.
 void ARMBaseRegisterInfo::
@@ -367,6 +385,7 @@ emitLoadConstPool(MachineBasicBlock &MBB,
                   ARMCC::CondCodes Pred,
                   unsigned PredReg, unsigned MIFlags) const {
   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
+  const TargetInstrInfo &TII = *MF.getSubtarget().getInstrInfo();
   MachineConstantPool *ConstantPool = MF.getConstantPool();
   const Constant *C =
         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(MF.getFunction()->getContext()), Val);
@@ -399,64 +418,6 @@ requiresVirtualBaseRegisters(const MachineFunction &MF) const {
   return true;
 }
 
-static void
-emitSPUpdate(bool isARM,
-             MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
-             DebugLoc dl, const ARMBaseInstrInfo &TII,
-             int NumBytes,
-             ARMCC::CondCodes Pred = ARMCC::AL, unsigned PredReg = 0) {
-  if (isARM)
-    emitARMRegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
-                            Pred, PredReg, TII);
-  else
-    emitT2RegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
-                           Pred, PredReg, TII);
-}
-
-
-void ARMBaseRegisterInfo::
-eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
-                              MachineBasicBlock::iterator I) const {
-  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
-  if (!TFI->hasReservedCallFrame(MF)) {
-    // If we have alloca, convert as follows:
-    // ADJCALLSTACKDOWN -> sub, sp, sp, amount
-    // ADJCALLSTACKUP   -> add, sp, sp, amount
-    MachineInstr *Old = I;
-    DebugLoc dl = Old->getDebugLoc();
-    unsigned Amount = Old->getOperand(0).getImm();
-    if (Amount != 0) {
-      // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
-      // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
-      // alignment boundary.
-      unsigned Align = TFI->getStackAlignment();
-      Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
-
-      ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
-      assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
-             "This eliminateCallFramePseudoInstr does not support Thumb1!");
-      bool isARM = !AFI->isThumbFunction();
-
-      // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
-      unsigned Opc = Old->getOpcode();
-      int PIdx = Old->findFirstPredOperandIdx();
-      ARMCC::CondCodes Pred = (PIdx == -1)
-        ? ARMCC::AL : (ARMCC::CondCodes)Old->getOperand(PIdx).getImm();
-      if (Opc == ARM::ADJCALLSTACKDOWN || Opc == ARM::tADJCALLSTACKDOWN) {
-        // Note: PredReg is operand 2 for ADJCALLSTACKDOWN.
-        unsigned PredReg = Old->getOperand(2).getReg();
-        emitSPUpdate(isARM, MBB, I, dl, TII, -Amount, Pred, PredReg);
-      } else {
-        // Note: PredReg is operand 3 for ADJCALLSTACKUP.
-        unsigned PredReg = Old->getOperand(3).getReg();
-        assert(Opc == ARM::ADJCALLSTACKUP || Opc == ARM::tADJCALLSTACKUP);
-        emitSPUpdate(isARM, MBB, I, dl, TII, Amount, Pred, PredReg);
-      }
-    }
-  }
-  MBB.erase(I);
-}
-
 int64_t ARMBaseRegisterInfo::
 getFrameIndexInstrOffset(const MachineInstr *MI, int Idx) const {
   const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
@@ -546,7 +507,7 @@ needsFrameBaseReg(MachineInstr *MI, int64_t Offset) const {
   // Note that the incoming offset is based on the SP value at function entry,
   // so it'll be negative.
   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
-  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
+  const ARMFrameLowering *TFI = getFrameLowering(MF);
   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 
@@ -562,21 +523,20 @@ needsFrameBaseReg(MachineInstr *MI, int64_t Offset) const {
   // The incoming offset is relating to the SP at the start of the function,
   // but when we access the local it'll be relative to the SP after local
   // allocation, so adjust our SP-relative offset by that allocation size.
-  Offset = -Offset;
   Offset += MFI->getLocalFrameSize();
   // Assume that we'll have at least some spill slots allocated.
   // FIXME: This is a total SWAG number. We should run some statistics
   //        and pick a real one.
   Offset += 128; // 128 bytes of spill slots
 
-  // If there is a frame pointer, try using it.
+  // If there's a frame pointer and the addressing mode allows it, try using it.
   // The FP is only available if there is no dynamic realignment. We
   // don't know for sure yet whether we'll need that, so we guess based
   // on whether there are any local variables that would trigger it.
   unsigned StackAlign = TFI->getStackAlignment();
-  if (TFI->hasFP(MF) &&
+  if (TFI->hasFP(MF) && 
       !((MFI->getLocalFrameMaxAlign() > StackAlign) && canRealignStack(MF))) {
-    if (isFrameOffsetLegal(MI, FPOffset))
+    if (isFrameOffsetLegal(MI, getFrameRegister(MF), FPOffset))
       return false;
   }
   // If we can reference via the stack pointer, try that.
@@ -584,7 +544,7 @@ needsFrameBaseReg(MachineInstr *MI, int64_t Offset) const {
   //        to only disallow SP relative references in the live range of
   //        the VLA(s). In practice, it's unclear how much difference that
   //        would make, but it may be worth doing.
-  if (!MFI->hasVarSizedObjects() && isFrameOffsetLegal(MI, Offset))
+  if (!MFI->hasVarSizedObjects() && isFrameOffsetLegal(MI, ARM::SP, Offset))
     return false;
 
   // The offset likely isn't legal, we want to allocate a virtual base register.
@@ -599,31 +559,32 @@ materializeFrameBaseRegister(MachineBasicBlock *MBB,
                              int64_t Offset) const {
   ARMFunctionInfo *AFI = MBB->getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
   unsigned ADDriOpc = !AFI->isThumbFunction() ? ARM::ADDri :
-    (AFI->isThumb1OnlyFunction() ? ARM::tADDrSPi : ARM::t2ADDri);
+    (AFI->isThumb1OnlyFunction() ? ARM::tADDframe : ARM::t2ADDri);
 
   MachineBasicBlock::iterator Ins = MBB->begin();
   DebugLoc DL;                  // Defaults to "unknown"
   if (Ins != MBB->end())
     DL = Ins->getDebugLoc();
 
-  const MCInstrDesc &MCID = TII.get(ADDriOpc);
-  MachineRegisterInfo &MRI = MBB->getParent()->getRegInfo();
   const MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
+  MachineRegisterInfo &MRI = MBB->getParent()->getRegInfo();
+  const TargetInstrInfo &TII = *MF.getSubtarget().getInstrInfo();
+  const MCInstrDesc &MCID = TII.get(ADDriOpc);
   MRI.constrainRegClass(BaseReg, TII.getRegClass(MCID, 0, this, MF));
 
-  MachineInstrBuilder MIB = AddDefaultPred(BuildMI(*MBB, Ins, DL, MCID, BaseReg)
-    .addFrameIndex(FrameIdx).addImm(Offset));
+  MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*MBB, Ins, DL, MCID, BaseReg)
+    .addFrameIndex(FrameIdx).addImm(Offset);
 
   if (!AFI->isThumb1OnlyFunction())
-    AddDefaultCC(MIB);
+    AddDefaultCC(AddDefaultPred(MIB));
 }
 
-void
-ARMBaseRegisterInfo::resolveFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator I,
-                                       unsigned BaseReg, int64_t Offset) const {
-  MachineInstr &MI = *I;
+void ARMBaseRegisterInfo::resolveFrameIndex(MachineInstr &MI, unsigned BaseReg,
+                                            int64_t Offset) const {
   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
+  const ARMBaseInstrInfo &TII =
+      *static_cast<const ARMBaseInstrInfo *>(MF.getSubtarget().getInstrInfo());
   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
   int Off = Offset; // ARM doesn't need the general 64-bit offsets
   unsigned i = 0;
@@ -646,7 +607,7 @@ ARMBaseRegisterInfo::resolveFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator I,
   (void)Done;
 }
 
-bool ARMBaseRegisterInfo::isFrameOffsetLegal(const MachineInstr *MI,
+bool ARMBaseRegisterInfo::isFrameOffsetLegal(const MachineInstr *MI, unsigned BaseReg,
                                              int64_t Offset) const {
   const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
@@ -690,7 +651,7 @@ bool ARMBaseRegisterInfo::isFrameOffsetLegal(const MachineInstr *MI,
     NumBits = 8;
     break;
   case ARMII::AddrModeT1_s:
-    NumBits = 5;
+    NumBits = (BaseReg == ARM::SP ? 8 : 5);
     Scale = 4;
     isSigned = false;
     break;
@@ -716,23 +677,18 @@ bool ARMBaseRegisterInfo::isFrameOffsetLegal(const MachineInstr *MI,
 
 void
 ARMBaseRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
-                                         int SPAdj, RegScavenger *RS) const {
-  unsigned i = 0;
+                                         int SPAdj, unsigned FIOperandNum,
+                                         RegScavenger *RS) const {
   MachineInstr &MI = *II;
   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
-  const ARMFrameLowering *TFI =
-    static_cast<const ARMFrameLowering*>(MF.getTarget().getFrameLowering());
+  const ARMBaseInstrInfo &TII =
+      *static_cast<const ARMBaseInstrInfo *>(MF.getSubtarget().getInstrInfo());
+  const ARMFrameLowering *TFI = getFrameLowering(MF);
   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
          "This eliminateFrameIndex does not support Thumb1!");
-
-  while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
-    ++i;
-    assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
-  }
-
-  int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
+  int FrameIndex = MI.getOperand(FIOperandNum).getIndex();
   unsigned FrameReg;
 
   int Offset = TFI->ResolveFrameIndexReference(MF, FrameIndex, FrameReg, SPAdj);
@@ -742,7 +698,7 @@ ARMBaseRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
   // means the stack pointer cannot be used to access the emergency spill slot
   // when !hasReservedCallFrame().
 #ifndef NDEBUG
-  if (RS && FrameReg == ARM::SP && FrameIndex == RS->getScavengingFrameIndex()){
+  if (RS && FrameReg == ARM::SP && RS->isScavengingFrameIndex(FrameIndex)){
     assert(TFI->hasReservedCallFrame(MF) &&
            "Cannot use SP to access the emergency spill slot in "
            "functions without a reserved call frame");
@@ -752,20 +708,15 @@ ARMBaseRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
   }
 #endif // NDEBUG
 
-  // Special handling of dbg_value instructions.
-  if (MI.isDebugValue()) {
-    MI.getOperand(i).  ChangeToRegister(FrameReg, false /*isDef*/);
-    MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(Offset);
-    return;
-  }
+  assert(!MI.isDebugValue() && "DBG_VALUEs should be handled in target-independent code");
 
   // Modify MI as necessary to handle as much of 'Offset' as possible
   bool Done = false;
   if (!AFI->isThumbFunction())
-    Done = rewriteARMFrameIndex(MI, i, FrameReg, Offset, TII);
+    Done = rewriteARMFrameIndex(MI, FIOperandNum, FrameReg, Offset, TII);
   else {
     assert(AFI->isThumb2Function());
-    Done = rewriteT2FrameIndex(MI, i, FrameReg, Offset, TII);
+    Done = rewriteT2FrameIndex(MI, FIOperandNum, FrameReg, Offset, TII);
   }
   if (Done)
     return;
@@ -785,7 +736,7 @@ ARMBaseRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
   unsigned PredReg = (PIdx == -1) ? 0 : MI.getOperand(PIdx+1).getReg();
   if (Offset == 0)
     // Must be addrmode4/6.
-    MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false, false, false);
+    MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(FrameReg, false, false, false);
   else {
     ScratchReg = MF.getRegInfo().createVirtualRegister(&ARM::GPRRegClass);
     if (!AFI->isThumbFunction())
@@ -797,6 +748,63 @@ ARMBaseRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
                              Offset, Pred, PredReg, TII);
     }
     // Update the original instruction to use the scratch register.
-    MI.getOperand(i).ChangeToRegister(ScratchReg, false, false, true);
+    MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(ScratchReg, false, false,true);
   }
 }
+
+bool ARMBaseRegisterInfo::shouldCoalesce(MachineInstr *MI,
+                                  const TargetRegisterClass *SrcRC,
+                                  unsigned SubReg,
+                                  const TargetRegisterClass *DstRC,
+                                  unsigned DstSubReg,
+                                  const TargetRegisterClass *NewRC) const {
+  auto MBB = MI->getParent();
+  auto MF = MBB->getParent();
+  const MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
+  // If not copying into a sub-register this should be ok because we shouldn't
+  // need to split the reg.
+  if (!DstSubReg)
+    return true;
+  // Small registers don't frequently cause a problem, so we can coalesce them.
+  if (NewRC->getSize() < 32 && DstRC->getSize() < 32 && SrcRC->getSize() < 32)
+    return true;
+
+  auto NewRCWeight =
+              MRI.getTargetRegisterInfo()->getRegClassWeight(NewRC);
+  auto SrcRCWeight =
+              MRI.getTargetRegisterInfo()->getRegClassWeight(SrcRC);
+  auto DstRCWeight =
+              MRI.getTargetRegisterInfo()->getRegClassWeight(DstRC);
+  // If the source register class is more expensive than the destination, the
+  // coalescing is probably profitable.
+  if (SrcRCWeight.RegWeight > NewRCWeight.RegWeight)
+    return true;
+  if (DstRCWeight.RegWeight > NewRCWeight.RegWeight)
+    return true;
+
+  // If the register allocator isn't constrained, we can always allow coalescing
+  // unfortunately we don't know yet if we will be constrained.
+  // The goal of this heuristic is to restrict how many expensive registers
+  // we allow to coalesce in a given basic block.
+  auto AFI = MF->getInfo<ARMFunctionInfo>();
+  auto It = AFI->getCoalescedWeight(MBB);
+
+  DEBUG(dbgs() << "\tARM::shouldCoalesce - Coalesced Weight: "
+    << It->second << "\n");
+  DEBUG(dbgs() << "\tARM::shouldCoalesce - Reg Weight: "
+    << NewRCWeight.RegWeight << "\n");
+
+  // This number is the largest round number that which meets the criteria:
+  //  (1) addresses PR18825
+  //  (2) generates better code in some test cases (like vldm-shed-a9.ll)
+  //  (3) Doesn't regress any test cases (in-tree, test-suite, and SPEC)
+  // In practice the SizeMultiplier will only factor in for straight line code
+  // that uses a lot of NEON vectors, which isn't terribly common.
+  unsigned SizeMultiplier = MBB->size()/100;
+  SizeMultiplier = SizeMultiplier ? SizeMultiplier : 1;
+  if (It->second < NewRCWeight.WeightLimit * SizeMultiplier) {
+    It->second += NewRCWeight.RegWeight;
+    return true;
+  }
+  return false;
+}