move target-independent opcodes out of TargetInstrInfo
[oota-llvm.git] / lib / Target / ARM / ARMConstantIslandPass.cpp
index a9f1f5b75f20304a9f5fba174563e7d7e19de71c..8fa3c04b6c4deb95163ff557d9dd88f6f8d9d021 100644 (file)
 
 #define DEBUG_TYPE "arm-cp-islands"
 #include "ARM.h"
+#include "ARMAddressingModes.h"
 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
 #include "ARMInstrInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
-#include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include "llvm/ADT/SmallSet.h"
 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/Support/CommandLine.h"
+#include <algorithm>
 using namespace llvm;
 
-STATISTIC(NumCPEs,     "Number of constpool entries");
-STATISTIC(NumSplit,    "Number of uncond branches inserted");
-STATISTIC(NumCBrFixed, "Number of cond branches fixed");
-STATISTIC(NumUBrFixed, "Number of uncond branches fixed");
+STATISTIC(NumCPEs,       "Number of constpool entries");
+STATISTIC(NumSplit,      "Number of uncond branches inserted");
+STATISTIC(NumCBrFixed,   "Number of cond branches fixed");
+STATISTIC(NumUBrFixed,   "Number of uncond branches fixed");
+STATISTIC(NumTBs,        "Number of table branches generated");
+STATISTIC(NumT2CPShrunk, "Number of Thumb2 constantpool instructions shrunk");
+STATISTIC(NumT2BrShrunk, "Number of Thumb2 immediate branches shrunk");
+STATISTIC(NumCBZ,        "Number of CBZ / CBNZ formed");
+STATISTIC(NumJTMoved,    "Number of jump table destination blocks moved");
+STATISTIC(NumJTInserted, "Number of jump table intermediate blocks inserted");
+
+
+static cl::opt<bool>
+AdjustJumpTableBlocks("arm-adjust-jump-tables", cl::Hidden, cl::init(true),
+          cl::desc("Adjust basic block layout to better use TB[BH]"));
 
 namespace {
   /// ARMConstantIslands - Due to limited PC-relative displacements, ARM
@@ -46,16 +63,13 @@ namespace {
   ///   Water   - Potential places where an island could be formed.
   ///   CPE     - A constant pool entry that has been placed somewhere, which
   ///             tracks a list of users.
-  class VISIBILITY_HIDDEN ARMConstantIslands : public MachineFunctionPass {
-    /// NextUID - Assign unique ID's to CPE's.
-    unsigned NextUID;
-
+  class ARMConstantIslands : public MachineFunctionPass {
     /// BBSizes - The size of each MachineBasicBlock in bytes of code, indexed
     /// by MBB Number.  The two-byte pads required for Thumb alignment are
     /// counted as part of the following block (i.e., the offset and size for
     /// a padded block will both be ==2 mod 4).
     std::vector<unsigned> BBSizes;
-    
+
     /// BBOffsets - the offset of each MBB in bytes, starting from 0.
     /// The two-byte pads required for Thumb alignment are counted as part of
     /// the following block.
@@ -66,21 +80,42 @@ namespace {
     /// to a return, unreachable, or unconditional branch).
     std::vector<MachineBasicBlock*> WaterList;
 
+    /// NewWaterList - The subset of WaterList that was created since the
+    /// previous iteration by inserting unconditional branches.
+    SmallSet<MachineBasicBlock*, 4> NewWaterList;
+
+    typedef std::vector<MachineBasicBlock*>::iterator water_iterator;
+
     /// CPUser - One user of a constant pool, keeping the machine instruction
     /// pointer, the constant pool being referenced, and the max displacement
-    /// allowed from the instruction to the CP.
+    /// allowed from the instruction to the CP.  The HighWaterMark records the
+    /// highest basic block where a new CPEntry can be placed.  To ensure this
+    /// pass terminates, the CP entries are initially placed at the end of the
+    /// function and then move monotonically to lower addresses.  The
+    /// exception to this rule is when the current CP entry for a particular
+    /// CPUser is out of range, but there is another CP entry for the same
+    /// constant value in range.  We want to use the existing in-range CP
+    /// entry, but if it later moves out of range, the search for new water
+    /// should resume where it left off.  The HighWaterMark is used to record
+    /// that point.
     struct CPUser {
       MachineInstr *MI;
       MachineInstr *CPEMI;
+      MachineBasicBlock *HighWaterMark;
       unsigned MaxDisp;
-      CPUser(MachineInstr *mi, MachineInstr *cpemi, unsigned maxdisp)
-        : MI(mi), CPEMI(cpemi), MaxDisp(maxdisp) {}
+      bool NegOk;
+      bool IsSoImm;
+      CPUser(MachineInstr *mi, MachineInstr *cpemi, unsigned maxdisp,
+             bool neg, bool soimm)
+        : MI(mi), CPEMI(cpemi), MaxDisp(maxdisp), NegOk(neg), IsSoImm(soimm) {
+        HighWaterMark = CPEMI->getParent();
+      }
     };
-    
+
     /// CPUsers - Keep track of all of the machine instructions that use various
     /// constant pools and their max displacement.
     std::vector<CPUser> CPUsers;
-    
+
     /// CPEntry - One per constant pool entry, keeping the machine instruction
     /// pointer, the constpool index, and the number of CPUser's which
     /// reference this entry.
@@ -98,7 +133,7 @@ namespace {
     /// Original elements are cloned as we go along; the clones are
     /// put in the vector of the original element, but have distinct CPIs.
     std::vector<std::vector<CPEntry> > CPEntries;
-    
+
     /// ImmBranch - One per immediate branch, keeping the machine instruction
     /// pointer, conditional or unconditional, the max displacement,
     /// and (if isCond is true) the corresponding unconditional branch
@@ -120,87 +155,111 @@ namespace {
     ///
     SmallVector<MachineInstr*, 4> PushPopMIs;
 
+    /// T2JumpTables - Keep track of all the Thumb2 jumptable instructions.
+    SmallVector<MachineInstr*, 4> T2JumpTables;
+
     /// HasFarJump - True if any far jump instruction has been emitted during
     /// the branch fix up pass.
     bool HasFarJump;
 
+    /// HasInlineAsm - True if the function contains inline assembly.
+    bool HasInlineAsm;
+
     const TargetInstrInfo *TII;
+    const ARMSubtarget *STI;
     ARMFunctionInfo *AFI;
     bool isThumb;
+    bool isThumb1;
+    bool isThumb2;
   public:
     static char ID;
-    ARMConstantIslands() : MachineFunctionPass((intptr_t)&ID) {}
+    ARMConstantIslands() : MachineFunctionPass(&ID) {}
 
-    virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn);
+    virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
 
     virtual const char *getPassName() const {
       return "ARM constant island placement and branch shortening pass";
     }
-    
+
   private:
-    void DoInitialPlacement(MachineFunction &Fn,
+    void DoInitialPlacement(MachineFunction &MF,
                             std::vector<MachineInstr*> &CPEMIs);
     CPEntry *findConstPoolEntry(unsigned CPI, const MachineInstr *CPEMI);
-    void InitialFunctionScan(MachineFunction &Fn,
+    void JumpTableFunctionScan(MachineFunction &MF);
+    void InitialFunctionScan(MachineFunction &MF,
                              const std::vector<MachineInstr*> &CPEMIs);
     MachineBasicBlock *SplitBlockBeforeInstr(MachineInstr *MI);
     void UpdateForInsertedWaterBlock(MachineBasicBlock *NewBB);
     void AdjustBBOffsetsAfter(MachineBasicBlock *BB, int delta);
     bool DecrementOldEntry(unsigned CPI, MachineInstr* CPEMI);
     int LookForExistingCPEntry(CPUser& U, unsigned UserOffset);
-    bool LookForWater(CPUser&U, unsigned UserOffset, 
-                      MachineBasicBlock** NewMBB);
-    MachineBasicBlock* AcceptWater(MachineBasicBlock *WaterBB, 
-                        std::vector<MachineBasicBlock*>::iterator IP);
+    bool LookForWater(CPUser&U, unsigned UserOffset, water_iterator &WaterIter);
     void CreateNewWater(unsigned CPUserIndex, unsigned UserOffset,
-                      MachineBasicBlock** NewMBB);
-    bool HandleConstantPoolUser(MachineFunction &Fn, unsigned CPUserIndex);
+                        MachineBasicBlock *&NewMBB);
+    bool HandleConstantPoolUser(MachineFunction &MF, unsigned CPUserIndex);
     void RemoveDeadCPEMI(MachineInstr *CPEMI);
     bool RemoveUnusedCPEntries();
-    bool CPEIsInRange(MachineInstr *MI, unsigned UserOffset, 
-                      MachineInstr *CPEMI, unsigned Disp,
-                      bool DoDump);
+    bool CPEIsInRange(MachineInstr *MI, unsigned UserOffset,
+                      MachineInstr *CPEMI, unsigned Disp, bool NegOk,
+                      bool DoDump = false);
     bool WaterIsInRange(unsigned UserOffset, MachineBasicBlock *Water,
                         CPUser &U);
     bool OffsetIsInRange(unsigned UserOffset, unsigned TrialOffset,
-                        unsigned Disp, bool NegativeOK);
+                         unsigned Disp, bool NegativeOK, bool IsSoImm = false);
     bool BBIsInRange(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *BB, unsigned Disp);
-    bool FixUpImmediateBr(MachineFunction &Fn, ImmBranch &Br);
-    bool FixUpConditionalBr(MachineFunction &Fn, ImmBranch &Br);
-    bool FixUpUnconditionalBr(MachineFunction &Fn, ImmBranch &Br);
+    bool FixUpImmediateBr(MachineFunction &MF, ImmBranch &Br);
+    bool FixUpConditionalBr(MachineFunction &MF, ImmBranch &Br);
+    bool FixUpUnconditionalBr(MachineFunction &MF, ImmBranch &Br);
     bool UndoLRSpillRestore();
+    bool OptimizeThumb2Instructions(MachineFunction &MF);
+    bool OptimizeThumb2Branches(MachineFunction &MF);
+    bool ReorderThumb2JumpTables(MachineFunction &MF);
+    bool OptimizeThumb2JumpTables(MachineFunction &MF);
+    MachineBasicBlock *AdjustJTTargetBlockForward(MachineBasicBlock *BB,
+                                                  MachineBasicBlock *JTBB);
 
     unsigned GetOffsetOf(MachineInstr *MI) const;
     void dumpBBs();
-    void verify(MachineFunction &Fn);
+    void verify(MachineFunction &MF);
   };
   char ARMConstantIslands::ID = 0;
 }
 
 /// verify - check BBOffsets, BBSizes, alignment of islands
-void ARMConstantIslands::verify(MachineFunction &Fn) {
+void ARMConstantIslands::verify(MachineFunction &MF) {
   assert(BBOffsets.size() == BBSizes.size());
   for (unsigned i = 1, e = BBOffsets.size(); i != e; ++i)
     assert(BBOffsets[i-1]+BBSizes[i-1] == BBOffsets[i]);
-  if (isThumb) {
-    for (MachineFunction::iterator MBBI = Fn.begin(), E = Fn.end();
-         MBBI != E; ++MBBI) {
-      MachineBasicBlock *MBB = MBBI;
-      if (!MBB->empty() &&
-          MBB->begin()->getOpcode() == ARM::CONSTPOOL_ENTRY)
-        assert((BBOffsets[MBB->getNumber()]%4 == 0 &&
-                BBSizes[MBB->getNumber()]%4 == 0) ||
-               (BBOffsets[MBB->getNumber()]%4 != 0 &&
-                BBSizes[MBB->getNumber()]%4 != 0));
+  if (!isThumb)
+    return;
+#ifndef NDEBUG
+  for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), E = MF.end();
+       MBBI != E; ++MBBI) {
+    MachineBasicBlock *MBB = MBBI;
+    if (!MBB->empty() &&
+        MBB->begin()->getOpcode() == ARM::CONSTPOOL_ENTRY) {
+      unsigned MBBId = MBB->getNumber();
+      assert(HasInlineAsm ||
+             (BBOffsets[MBBId]%4 == 0 && BBSizes[MBBId]%4 == 0) ||
+             (BBOffsets[MBBId]%4 != 0 && BBSizes[MBBId]%4 != 0));
     }
   }
+  for (unsigned i = 0, e = CPUsers.size(); i != e; ++i) {
+    CPUser &U = CPUsers[i];
+    unsigned UserOffset = GetOffsetOf(U.MI) + (isThumb ? 4 : 8);
+    unsigned CPEOffset  = GetOffsetOf(U.CPEMI);
+    unsigned Disp = UserOffset < CPEOffset ? CPEOffset - UserOffset :
+      UserOffset - CPEOffset;
+    assert(Disp <= U.MaxDisp || "Constant pool entry out of range!");
+  }
+#endif
 }
 
 /// print block size and offset information - debugging
 void ARMConstantIslands::dumpBBs() {
   for (unsigned J = 0, E = BBOffsets.size(); J !=E; ++J) {
-    DOUT << "block " << J << " offset " << BBOffsets[J] << 
-                            " size " << BBSizes[J] << "\n";
+    DEBUG(errs() << "block " << J << " offset " << BBOffsets[J]
+                 << " size " << BBSizes[J] << "\n");
   }
 }
 
@@ -210,66 +269,101 @@ FunctionPass *llvm::createARMConstantIslandPass() {
   return new ARMConstantIslands();
 }
 
-bool ARMConstantIslands::runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) {
-  MachineConstantPool &MCP = *Fn.getConstantPool();
-  
-  TII = Fn.getTarget().getInstrInfo();
-  AFI = Fn.getInfo<ARMFunctionInfo>();
+bool ARMConstantIslands::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
+  MachineConstantPool &MCP = *MF.getConstantPool();
+
+  TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
+  AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
+  STI = &MF.getTarget().getSubtarget<ARMSubtarget>();
+
   isThumb = AFI->isThumbFunction();
+  isThumb1 = AFI->isThumb1OnlyFunction();
+  isThumb2 = AFI->isThumb2Function();
 
   HasFarJump = false;
+  HasInlineAsm = false;
 
   // Renumber all of the machine basic blocks in the function, guaranteeing that
   // the numbers agree with the position of the block in the function.
-  Fn.RenumberBlocks();
+  MF.RenumberBlocks();
+
+  // Try to reorder and otherwise adjust the block layout to make good use
+  // of the TB[BH] instructions.
+  bool MadeChange = false;
+  if (isThumb2 && AdjustJumpTableBlocks) {
+    JumpTableFunctionScan(MF);
+    MadeChange |= ReorderThumb2JumpTables(MF);
+    // Data is out of date, so clear it. It'll be re-computed later.
+    T2JumpTables.clear();
+    // Blocks may have shifted around. Keep the numbering up to date.
+    MF.RenumberBlocks();
+  }
 
-  /// Thumb functions containing constant pools get 2-byte alignment.  This is so
-  /// we can keep exact track of where the alignment padding goes.  Set default.
-  AFI->setAlign(isThumb ? 1U : 2U);
+  // Thumb1 functions containing constant pools get 4-byte alignment.
+  // This is so we can keep exact track of where the alignment padding goes.
+
+  // ARM and Thumb2 functions need to be 4-byte aligned.
+  if (!isThumb1)
+    MF.EnsureAlignment(2);  // 2 = log2(4)
 
   // Perform the initial placement of the constant pool entries.  To start with,
   // we put them all at the end of the function.
   std::vector<MachineInstr*> CPEMIs;
   if (!MCP.isEmpty()) {
-    DoInitialPlacement(Fn, CPEMIs);
-    if (isThumb)
-      AFI->setAlign(2U);
+    DoInitialPlacement(MF, CPEMIs);
+    if (isThumb1)
+      MF.EnsureAlignment(2);  // 2 = log2(4)
   }
-  
+
   /// The next UID to take is the first unused one.
-  NextUID = CPEMIs.size();
-  
+  AFI->initConstPoolEntryUId(CPEMIs.size());
+
   // Do the initial scan of the function, building up information about the
   // sizes of each block, the location of all the water, and finding all of the
   // constant pool users.
-  InitialFunctionScan(Fn, CPEMIs);
+  InitialFunctionScan(MF, CPEMIs);
   CPEMIs.clear();
-  
+
   /// Remove dead constant pool entries.
   RemoveUnusedCPEntries();
 
   // Iteratively place constant pool entries and fix up branches until there
   // is no change.
-  bool MadeChange = false;
+  unsigned NoCPIters = 0, NoBRIters = 0;
   while (true) {
-    bool Change = false;
+    bool CPChange = false;
     for (unsigned i = 0, e = CPUsers.size(); i != e; ++i)
-      Change |= HandleConstantPoolUser(Fn, i);
+      CPChange |= HandleConstantPoolUser(MF, i);
+    if (CPChange && ++NoCPIters > 30)
+      llvm_unreachable("Constant Island pass failed to converge!");
     DEBUG(dumpBBs());
+    
+    // Clear NewWaterList now.  If we split a block for branches, it should
+    // appear as "new water" for the next iteration of constant pool placement.
+    NewWaterList.clear();
+
+    bool BRChange = false;
     for (unsigned i = 0, e = ImmBranches.size(); i != e; ++i)
-      Change |= FixUpImmediateBr(Fn, ImmBranches[i]);
+      BRChange |= FixUpImmediateBr(MF, ImmBranches[i]);
+    if (BRChange && ++NoBRIters > 30)
+      llvm_unreachable("Branch Fix Up pass failed to converge!");
     DEBUG(dumpBBs());
-    if (!Change)
+
+    if (!CPChange && !BRChange)
       break;
     MadeChange = true;
   }
 
+  // Shrink 32-bit Thumb2 branch, load, and store instructions.
+  if (isThumb2)
+    MadeChange |= OptimizeThumb2Instructions(MF);
+
   // After a while, this might be made debug-only, but it is not expensive.
-  verify(Fn);
+  verify(MF);
 
   // If LR has been forced spilled and no far jumps (i.e. BL) has been issued.
   // Undo the spill / restore of LR if possible.
-  if (!HasFarJump && AFI->isLRSpilledForFarJump() && isThumb)
+  if (isThumb && !HasFarJump && AFI->isLRSpilledForFarJump())
     MadeChange |= UndoLRSpillRestore();
 
   BBSizes.clear();
@@ -279,32 +373,33 @@ bool ARMConstantIslands::runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) {
   CPEntries.clear();
   ImmBranches.clear();
   PushPopMIs.clear();
+  T2JumpTables.clear();
 
   return MadeChange;
 }
 
 /// DoInitialPlacement - Perform the initial placement of the constant pool
 /// entries.  To start with, we put them all at the end of the function.
-void ARMConstantIslands::DoInitialPlacement(MachineFunction &Fn,
-                                        std::vector<MachineInstr*> &CPEMIs){
+void ARMConstantIslands::DoInitialPlacement(MachineFunction &MF,
+                                        std::vector<MachineInstr*> &CPEMIs) {
   // Create the basic block to hold the CPE's.
-  MachineBasicBlock *BB = new MachineBasicBlock();
-  Fn.getBasicBlockList().push_back(BB);
-  
+  MachineBasicBlock *BB = MF.CreateMachineBasicBlock();
+  MF.push_back(BB);
+
   // Add all of the constants from the constant pool to the end block, use an
   // identity mapping of CPI's to CPE's.
   const std::vector<MachineConstantPoolEntry> &CPs =
-    Fn.getConstantPool()->getConstants();
-  
-  const TargetData &TD = *Fn.getTarget().getTargetData();
+    MF.getConstantPool()->getConstants();
+
+  const TargetData &TD = *MF.getTarget().getTargetData();
   for (unsigned i = 0, e = CPs.size(); i != e; ++i) {
-    unsigned Size = TD.getABITypeSize(CPs[i].getType());
+    unsigned Size = TD.getTypeAllocSize(CPs[i].getType());
     // Verify that all constant pool entries are a multiple of 4 bytes.  If not,
     // we would have to pad them out or something so that instructions stay
     // aligned.
     assert((Size & 3) == 0 && "CP Entry not multiple of 4 bytes!");
     MachineInstr *CPEMI =
-      BuildMI(BB, TII->get(ARM::CONSTPOOL_ENTRY))
+      BuildMI(BB, DebugLoc::getUnknownLoc(), TII->get(ARM::CONSTPOOL_ENTRY))
                            .addImm(i).addConstantPoolIndex(i).addImm(Size);
     CPEMIs.push_back(CPEMI);
 
@@ -313,7 +408,8 @@ void ARMConstantIslands::DoInitialPlacement(MachineFunction &Fn,
     CPEs.push_back(CPEntry(CPEMI, i));
     CPEntries.push_back(CPEs);
     NumCPEs++;
-    DOUT << "Moved CPI#" << i << " to end of function as #" << i << "\n";
+    DEBUG(errs() << "Moved CPI#" << i << " to end of function as #" << i
+                 << "\n");
   }
 }
 
@@ -322,15 +418,15 @@ void ARMConstantIslands::DoInitialPlacement(MachineFunction &Fn,
 static bool BBHasFallthrough(MachineBasicBlock *MBB) {
   // Get the next machine basic block in the function.
   MachineFunction::iterator MBBI = MBB;
-  if (next(MBBI) == MBB->getParent()->end())  // Can't fall off end of function.
+  if (llvm::next(MBBI) == MBB->getParent()->end())  // Can't fall off end of function.
     return false;
-  
-  MachineBasicBlock *NextBB = next(MBBI);
+
+  MachineBasicBlock *NextBB = llvm::next(MBBI);
   for (MachineBasicBlock::succ_iterator I = MBB->succ_begin(),
        E = MBB->succ_end(); I != E; ++I)
     if (*I == NextBB)
       return true;
-  
+
   return false;
 }
 
@@ -349,26 +445,54 @@ ARMConstantIslands::CPEntry
   return NULL;
 }
 
+/// JumpTableFunctionScan - Do a scan of the function, building up
+/// information about the sizes of each block and the locations of all
+/// the jump tables.
+void ARMConstantIslands::JumpTableFunctionScan(MachineFunction &MF) {
+  for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), E = MF.end();
+       MBBI != E; ++MBBI) {
+    MachineBasicBlock &MBB = *MBBI;
+
+    for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin(), E = MBB.end();
+         I != E; ++I)
+      if (I->getDesc().isBranch() && I->getOpcode() == ARM::t2BR_JT)
+        T2JumpTables.push_back(I);
+  }
+}
+
 /// InitialFunctionScan - Do the initial scan of the function, building up
 /// information about the sizes of each block, the location of all the water,
 /// and finding all of the constant pool users.
-void ARMConstantIslands::InitialFunctionScan(MachineFunction &Fn,
+void ARMConstantIslands::InitialFunctionScan(MachineFunction &MF,
                                  const std::vector<MachineInstr*> &CPEMIs) {
+  // First thing, see if the function has any inline assembly in it. If so,
+  // we have to be conservative about alignment assumptions, as we don't
+  // know for sure the size of any instructions in the inline assembly.
+  for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), E = MF.end();
+       MBBI != E; ++MBBI) {
+    MachineBasicBlock &MBB = *MBBI;
+    for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin(), E = MBB.end();
+         I != E; ++I)
+      if (I->getOpcode() == ARM::INLINEASM)
+        HasInlineAsm = true;
+  }
+
+  // Now go back through the instructions and build up our data structures
   unsigned Offset = 0;
-  for (MachineFunction::iterator MBBI = Fn.begin(), E = Fn.end();
+  for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), E = MF.end();
        MBBI != E; ++MBBI) {
     MachineBasicBlock &MBB = *MBBI;
-    
+
     // If this block doesn't fall through into the next MBB, then this is
     // 'water' that a constant pool island could be placed.
     if (!BBHasFallthrough(&MBB))
       WaterList.push_back(&MBB);
-    
+
     unsigned MBBSize = 0;
     for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin(), E = MBB.end();
          I != E; ++I) {
       // Add instruction size to MBBSize.
-      MBBSize += ARM::GetInstSize(I);
+      MBBSize += TII->GetInstSizeInBytes(I);
 
       int Opc = I->getOpcode();
       if (I->getDesc().isBranch()) {
@@ -377,15 +501,19 @@ void ARMConstantIslands::InitialFunctionScan(MachineFunction &Fn,
         unsigned Scale = 1;
         int UOpc = Opc;
         switch (Opc) {
+        default:
+          continue;  // Ignore other JT branches
         case ARM::tBR_JTr:
-          // A Thumb table jump may involve padding; for the offsets to
+          // A Thumb1 table jump may involve padding; for the offsets to
           // be right, functions containing these must be 4-byte aligned.
-          AFI->setAlign(2U);
-          if ((Offset+MBBSize)%4 != 0)
+          MF.EnsureAlignment(2U);
+          if ((Offset+MBBSize)%4 != 0 || HasInlineAsm)
+            // FIXME: Add a pseudo ALIGN instruction instead.
             MBBSize += 2;           // padding
           continue;   // Does not get an entry in ImmBranches
-        default:
-          continue;  // Ignore other JT branches
+        case ARM::t2BR_JT:
+          T2JumpTables.push_back(I);
+          continue;   // Does not get an entry in ImmBranches
         case ARM::Bcc:
           isCond = true;
           UOpc = ARM::B;
@@ -404,6 +532,16 @@ void ARMConstantIslands::InitialFunctionScan(MachineFunction &Fn,
           Bits = 11;
           Scale = 2;
           break;
+        case ARM::t2Bcc:
+          isCond = true;
+          UOpc = ARM::t2B;
+          Bits = 20;
+          Scale = 2;
+          break;
+        case ARM::t2B:
+          Bits = 24;
+          Scale = 2;
+          break;
         }
 
         // Record this immediate branch.
@@ -414,69 +552,78 @@ void ARMConstantIslands::InitialFunctionScan(MachineFunction &Fn,
       if (Opc == ARM::tPUSH || Opc == ARM::tPOP_RET)
         PushPopMIs.push_back(I);
 
+      if (Opc == ARM::CONSTPOOL_ENTRY)
+        continue;
+
       // Scan the instructions for constant pool operands.
       for (unsigned op = 0, e = I->getNumOperands(); op != e; ++op)
-        if (I->getOperand(op).isConstantPoolIndex()) {
+        if (I->getOperand(op).isCPI()) {
           // We found one.  The addressing mode tells us the max displacement
           // from the PC that this instruction permits.
-          
+
           // Basic size info comes from the TSFlags field.
           unsigned Bits = 0;
           unsigned Scale = 1;
-          unsigned TSFlags = I->getDesc().TSFlags;
-          switch (TSFlags & ARMII::AddrModeMask) {
-          default: 
-            // Constant pool entries can reach anything.
-            if (I->getOpcode() == ARM::CONSTPOOL_ENTRY)
-              continue;
-            if (I->getOpcode() == ARM::tLEApcrel) {
-              Bits = 8;  // Taking the address of a CP entry.
-              break;
-            }
-            assert(0 && "Unknown addressing mode for CP reference!");
-          case ARMII::AddrMode1: // AM1: 8 bits << 2
-            Bits = 8;
-            Scale = 4;  // Taking the address of a CP entry.
-            break;
-          case ARMII::AddrMode2:
-            Bits = 12;  // +-offset_12
-            break;
-          case ARMII::AddrMode3:
-            Bits = 8;   // +-offset_8
+          bool NegOk = false;
+          bool IsSoImm = false;
+
+          switch (Opc) {
+          default:
+            llvm_unreachable("Unknown addressing mode for CP reference!");
             break;
-            // addrmode4 has no immediate offset.
-          case ARMII::AddrMode5:
+
+          // Taking the address of a CP entry.
+          case ARM::LEApcrel:
+            // This takes a SoImm, which is 8 bit immediate rotated. We'll
+            // pretend the maximum offset is 255 * 4. Since each instruction
+            // 4 byte wide, this is always correct. We'll check for other
+            // displacements that fits in a SoImm as well.
             Bits = 8;
-            Scale = 4;  // +-(offset_8*4)
+            Scale = 4;
+            NegOk = true;
+            IsSoImm = true;
             break;
-          case ARMII::AddrModeT1:
-            Bits = 5;  // +offset_5
+          case ARM::t2LEApcrel:
+            Bits = 12;
+            NegOk = true;
             break;
-          case ARMII::AddrModeT2:
-            Bits = 5;
-            Scale = 2;  // +(offset_5*2)
+          case ARM::tLEApcrel:
+            Bits = 8;
+            Scale = 4;
             break;
-          case ARMII::AddrModeT4:
-            Bits = 5;
-            Scale = 4;  // +(offset_5*4)
+
+          case ARM::LDR:
+          case ARM::LDRcp:
+          case ARM::t2LDRpci:
+            Bits = 12;  // +-offset_12
+            NegOk = true;
             break;
-          case ARMII::AddrModeTs:
+
+          case ARM::tLDRpci:
+          case ARM::tLDRcp:
             Bits = 8;
             Scale = 4;  // +(offset_8*4)
             break;
+
+          case ARM::VLDRD:
+          case ARM::VLDRS:
+            Bits = 8;
+            Scale = 4;  // +-(offset_8*4)
+            NegOk = true;
+            break;
           }
 
           // Remember that this is a user of a CP entry.
           unsigned CPI = I->getOperand(op).getIndex();
           MachineInstr *CPEMI = CPEMIs[CPI];
-          unsigned MaxOffs = ((1 << Bits)-1) * Scale;          
-          CPUsers.push_back(CPUser(I, CPEMI, MaxOffs));
+          unsigned MaxOffs = ((1 << Bits)-1) * Scale;
+          CPUsers.push_back(CPUser(I, CPEMI, MaxOffs, NegOk, IsSoImm));
 
           // Increment corresponding CPEntry reference count.
           CPEntry *CPE = findConstPoolEntry(CPI, CPEMI);
           assert(CPE && "Cannot find a corresponding CPEntry!");
           CPE->RefCount++;
-          
+
           // Instructions can only use one CP entry, don't bother scanning the
           // rest of the operands.
           break;
@@ -488,7 +635,7 @@ void ARMConstantIslands::InitialFunctionScan(MachineFunction &Fn,
     if (isThumb &&
         !MBB.empty() &&
         MBB.begin()->getOpcode() == ARM::CONSTPOOL_ENTRY &&
-        (Offset%4) != 0)
+        ((Offset%4) != 0 || HasInlineAsm))
       MBBSize += 2;
 
     BBSizes.push_back(MBBSize);
@@ -502,7 +649,7 @@ void ARMConstantIslands::InitialFunctionScan(MachineFunction &Fn,
 /// around inside the function.
 unsigned ARMConstantIslands::GetOffsetOf(MachineInstr *MI) const {
   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
-  
+
   // The offset is composed of two things: the sum of the sizes of all MBB's
   // before this instruction's block, and the offset from the start of the block
   // it is in.
@@ -510,16 +657,16 @@ unsigned ARMConstantIslands::GetOffsetOf(MachineInstr *MI) const {
 
   // If we're looking for a CONSTPOOL_ENTRY in Thumb, see if this block has
   // alignment padding, and compensate if so.
-  if (isThumb && 
-      MI->getOpcode() == ARM::CONSTPOOL_ENTRY && 
-      Offset%4 != 0)
+  if (isThumb &&
+      MI->getOpcode() == ARM::CONSTPOOL_ENTRY &&
+      (Offset%4 != 0 || HasInlineAsm))
     Offset += 2;
 
   // Sum instructions before MI in MBB.
   for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(); ; ++I) {
     assert(I != MBB->end() && "Didn't find MI in its own basic block?");
     if (&*I == MI) return Offset;
-    Offset += ARM::GetInstSize(I);
+    Offset += TII->GetInstSizeInBytes(I);
   }
 }
 
@@ -536,17 +683,17 @@ static bool CompareMBBNumbers(const MachineBasicBlock *LHS,
 void ARMConstantIslands::UpdateForInsertedWaterBlock(MachineBasicBlock *NewBB) {
   // Renumber the MBB's to keep them consequtive.
   NewBB->getParent()->RenumberBlocks(NewBB);
-  
+
   // Insert a size into BBSizes to align it properly with the (newly
   // renumbered) block numbers.
   BBSizes.insert(BBSizes.begin()+NewBB->getNumber(), 0);
 
   // Likewise for BBOffsets.
   BBOffsets.insert(BBOffsets.begin()+NewBB->getNumber(), 0);
-  
-  // Next, update WaterList.  Specifically, we need to add NewMBB as having 
+
+  // Next, update WaterList.  Specifically, we need to add NewMBB as having
   // available water after it.
-  std::vector<MachineBasicBlock*>::iterator IP =
+  water_iterator IP =
     std::lower_bound(WaterList.begin(), WaterList.end(), NewBB,
                      CompareMBBNumbers);
   WaterList.insert(IP, NewBB);
@@ -554,79 +701,85 @@ void ARMConstantIslands::UpdateForInsertedWaterBlock(MachineBasicBlock *NewBB) {
 
 
 /// Split the basic block containing MI into two blocks, which are joined by
-/// an unconditional branch.  Update datastructures and renumber blocks to
+/// an unconditional branch.  Update data structures and renumber blocks to
 /// account for this change and returns the newly created block.
 MachineBasicBlock *ARMConstantIslands::SplitBlockBeforeInstr(MachineInstr *MI) {
   MachineBasicBlock *OrigBB = MI->getParent();
+  MachineFunction &MF = *OrigBB->getParent();
 
   // Create a new MBB for the code after the OrigBB.
-  MachineBasicBlock *NewBB = new MachineBasicBlock(OrigBB->getBasicBlock());
+  MachineBasicBlock *NewBB =
+    MF.CreateMachineBasicBlock(OrigBB->getBasicBlock());
   MachineFunction::iterator MBBI = OrigBB; ++MBBI;
-  OrigBB->getParent()->getBasicBlockList().insert(MBBI, NewBB);
-  
+  MF.insert(MBBI, NewBB);
+
   // Splice the instructions starting with MI over to NewBB.
   NewBB->splice(NewBB->end(), OrigBB, MI, OrigBB->end());
-  
+
   // Add an unconditional branch from OrigBB to NewBB.
   // Note the new unconditional branch is not being recorded.
-  BuildMI(OrigBB, TII->get(isThumb ? ARM::tB : ARM::B)).addMBB(NewBB);
+  // There doesn't seem to be meaningful DebugInfo available; this doesn't
+  // correspond to anything in the source.
+  unsigned Opc = isThumb ? (isThumb2 ? ARM::t2B : ARM::tB) : ARM::B;
+  BuildMI(OrigBB, DebugLoc::getUnknownLoc(), TII->get(Opc)).addMBB(NewBB);
   NumSplit++;
-  
+
   // Update the CFG.  All succs of OrigBB are now succs of NewBB.
   while (!OrigBB->succ_empty()) {
     MachineBasicBlock *Succ = *OrigBB->succ_begin();
     OrigBB->removeSuccessor(Succ);
     NewBB->addSuccessor(Succ);
-    
+
     // This pass should be run after register allocation, so there should be no
     // PHI nodes to update.
-    assert((Succ->empty() || Succ->begin()->getOpcode() != TargetInstrInfo::PHI)
+    assert((Succ->empty() || !Succ->begin()->isPHI())
            && "PHI nodes should be eliminated by now!");
   }
-  
+
   // OrigBB branches to NewBB.
   OrigBB->addSuccessor(NewBB);
-  
+
   // Update internal data structures to account for the newly inserted MBB.
   // This is almost the same as UpdateForInsertedWaterBlock, except that
   // the Water goes after OrigBB, not NewBB.
-  NewBB->getParent()->RenumberBlocks(NewBB);
-  
+  MF.RenumberBlocks(NewBB);
+
   // Insert a size into BBSizes to align it properly with the (newly
   // renumbered) block numbers.
   BBSizes.insert(BBSizes.begin()+NewBB->getNumber(), 0);
-  
+
   // Likewise for BBOffsets.
   BBOffsets.insert(BBOffsets.begin()+NewBB->getNumber(), 0);
 
-  // Next, update WaterList.  Specifically, we need to add OrigMBB as having 
+  // Next, update WaterList.  Specifically, we need to add OrigMBB as having
   // available water after it (but not if it's already there, which happens
   // when splitting before a conditional branch that is followed by an
   // unconditional branch - in that case we want to insert NewBB).
-  std::vector<MachineBasicBlock*>::iterator IP =
+  water_iterator IP =
     std::lower_bound(WaterList.begin(), WaterList.end(), OrigBB,
                      CompareMBBNumbers);
   MachineBasicBlock* WaterBB = *IP;
   if (WaterBB == OrigBB)
-    WaterList.insert(next(IP), NewBB);
+    WaterList.insert(llvm::next(IP), NewBB);
   else
     WaterList.insert(IP, OrigBB);
+  NewWaterList.insert(OrigBB);
 
   // Figure out how large the first NewMBB is.  (It cannot
   // contain a constpool_entry or tablejump.)
   unsigned NewBBSize = 0;
   for (MachineBasicBlock::iterator I = NewBB->begin(), E = NewBB->end();
        I != E; ++I)
-    NewBBSize += ARM::GetInstSize(I);
-  
+    NewBBSize += TII->GetInstSizeInBytes(I);
+
   unsigned OrigBBI = OrigBB->getNumber();
   unsigned NewBBI = NewBB->getNumber();
   // Set the size of NewBB in BBSizes.
   BBSizes[NewBBI] = NewBBSize;
-  
+
   // We removed instructions from UserMBB, subtract that off from its size.
   // Add 2 or 4 to the block to count the unconditional branch we added to it.
-  unsigned delta = isThumb ? 2 : 4;
+  int delta = isThumb1 ? 2 : 4;
   BBSizes[OrigBBI] -= NewBBSize - delta;
 
   // ...and adjust BBOffsets for NewBB accordingly.
@@ -639,27 +792,42 @@ MachineBasicBlock *ARMConstantIslands::SplitBlockBeforeInstr(MachineInstr *MI) {
 }
 
 /// OffsetIsInRange - Checks whether UserOffset (the location of a constant pool
-/// reference) is within MaxDisp of TrialOffset (a proposed location of a 
+/// reference) is within MaxDisp of TrialOffset (a proposed location of a
 /// constant pool entry).
-bool ARMConstantIslands::OffsetIsInRange(unsigned UserOffset, 
-                      unsigned TrialOffset, unsigned MaxDisp, bool NegativeOK) {
-  // On Thumb offsets==2 mod 4 are rounded down by the hardware for 
-  // purposes of the displacement computation; compensate for that here.  
+bool ARMConstantIslands::OffsetIsInRange(unsigned UserOffset,
+                                         unsigned TrialOffset, unsigned MaxDisp,
+                                         bool NegativeOK, bool IsSoImm) {
+  // On Thumb offsets==2 mod 4 are rounded down by the hardware for
+  // purposes of the displacement computation; compensate for that here.
   // Effectively, the valid range of displacements is 2 bytes smaller for such
   // references.
-  if (isThumb && UserOffset%4 !=0)
+  unsigned TotalAdj = 0;
+  if (isThumb && UserOffset%4 !=0) {
     UserOffset -= 2;
+    TotalAdj = 2;
+  }
   // CPEs will be rounded up to a multiple of 4.
-  if (isThumb && TrialOffset%4 != 0)
+  if (isThumb && TrialOffset%4 != 0) {
     TrialOffset += 2;
+    TotalAdj += 2;
+  }
+
+  // In Thumb2 mode, later branch adjustments can shift instructions up and
+  // cause alignment change. In the worst case scenario this can cause the
+  // user's effective address to be subtracted by 2 and the CPE's address to
+  // be plus 2.
+  if (isThumb2 && TotalAdj != 4)
+    MaxDisp -= (4 - TotalAdj);
 
   if (UserOffset <= TrialOffset) {
     // User before the Trial.
-    if (TrialOffset-UserOffset <= MaxDisp)
+    if (TrialOffset - UserOffset <= MaxDisp)
       return true;
+    // FIXME: Make use full range of soimm values.
   } else if (NegativeOK) {
-    if (UserOffset-TrialOffset <= MaxDisp)
+    if (UserOffset - TrialOffset <= MaxDisp)
       return true;
+    // FIXME: Make use full range of soimm values.
   }
   return false;
 }
@@ -668,41 +836,39 @@ bool ARMConstantIslands::OffsetIsInRange(unsigned UserOffset,
 /// Water (a basic block) will be in range for the specific MI.
 
 bool ARMConstantIslands::WaterIsInRange(unsigned UserOffset,
-                         MachineBasicBlock* Water, CPUser &U)
-{
+                                        MachineBasicBlock* Water, CPUser &U) {
   unsigned MaxDisp = U.MaxDisp;
-  MachineFunction::iterator I = next(MachineFunction::iterator(Water));
-  unsigned CPEOffset = BBOffsets[Water->getNumber()] + 
+  unsigned CPEOffset = BBOffsets[Water->getNumber()] +
                        BBSizes[Water->getNumber()];
 
   // If the CPE is to be inserted before the instruction, that will raise
-  // the offset of the instruction.  (Currently applies only to ARM, so
-  // no alignment compensation attempted here.)
+  // the offset of the instruction.
   if (CPEOffset < UserOffset)
     UserOffset += U.CPEMI->getOperand(2).getImm();
 
-  return OffsetIsInRange (UserOffset, CPEOffset, MaxDisp, !isThumb);
+  return OffsetIsInRange(UserOffset, CPEOffset, MaxDisp, U.NegOk, U.IsSoImm);
 }
 
 /// CPEIsInRange - Returns true if the distance between specific MI and
 /// specific ConstPool entry instruction can fit in MI's displacement field.
 bool ARMConstantIslands::CPEIsInRange(MachineInstr *MI, unsigned UserOffset,
-                                      MachineInstr *CPEMI,
-                                      unsigned MaxDisp, bool DoDump) {
+                                      MachineInstr *CPEMI, unsigned MaxDisp,
+                                      bool NegOk, bool DoDump) {
   unsigned CPEOffset  = GetOffsetOf(CPEMI);
-  assert(CPEOffset%4 == 0 && "Misaligned CPE");
+  assert((CPEOffset%4 == 0 || HasInlineAsm) && "Misaligned CPE");
 
   if (DoDump) {
-    DOUT << "User of CPE#" << CPEMI->getOperand(0).getImm()
-         << " max delta=" << MaxDisp
-         << " insn address=" << UserOffset
-         << " CPE address=" << CPEOffset
-         << " offset=" << int(CPEOffset-UserOffset) << "\t" << *MI;
+    DEBUG(errs() << "User of CPE#" << CPEMI->getOperand(0).getImm()
+                 << " max delta=" << MaxDisp
+                 << " insn address=" << UserOffset
+                 << " CPE address=" << CPEOffset
+                 << " offset=" << int(CPEOffset-UserOffset) << "\t" << *MI);
   }
 
-  return OffsetIsInRange(UserOffset, CPEOffset, MaxDisp, !isThumb);
+  return OffsetIsInRange(UserOffset, CPEOffset, MaxDisp, NegOk);
 }
 
+#ifndef NDEBUG
 /// BBIsJumpedOver - Return true of the specified basic block's only predecessor
 /// unconditionally branches to its only successor.
 static bool BBIsJumpedOver(MachineBasicBlock *MBB) {
@@ -712,63 +878,64 @@ static bool BBIsJumpedOver(MachineBasicBlock *MBB) {
   MachineBasicBlock *Succ = *MBB->succ_begin();
   MachineBasicBlock *Pred = *MBB->pred_begin();
   MachineInstr *PredMI = &Pred->back();
-  if (PredMI->getOpcode() == ARM::B || PredMI->getOpcode() == ARM::tB)
+  if (PredMI->getOpcode() == ARM::B || PredMI->getOpcode() == ARM::tB
+      || PredMI->getOpcode() == ARM::t2B)
     return PredMI->getOperand(0).getMBB() == Succ;
   return false;
 }
+#endif // NDEBUG
 
-void ARMConstantIslands::AdjustBBOffsetsAfter(MachineBasicBlock *BB, 
+void ARMConstantIslands::AdjustBBOffsetsAfter(MachineBasicBlock *BB,
                                               int delta) {
-  MachineFunction::iterator MBBI = BB; MBBI = next(MBBI);
-  for(unsigned i=BB->getNumber()+1; i<BB->getParent()->getNumBlockIDs(); i++) {
+  MachineFunction::iterator MBBI = BB; MBBI = llvm::next(MBBI);
+  for(unsigned i = BB->getNumber()+1, e = BB->getParent()->getNumBlockIDs();
+      i < e; ++i) {
     BBOffsets[i] += delta;
     // If some existing blocks have padding, adjust the padding as needed, a
     // bit tricky.  delta can be negative so don't use % on that.
-    if (isThumb) {
-      MachineBasicBlock *MBB = MBBI;
-      if (!MBB->empty()) {
-        // Constant pool entries require padding.
-        if (MBB->begin()->getOpcode() == ARM::CONSTPOOL_ENTRY) {
-          unsigned oldOffset = BBOffsets[i] - delta;
-          if (oldOffset%4==0 && BBOffsets[i]%4!=0) {
-            // add new padding
-            BBSizes[i] += 2;
-            delta += 2;
-          } else if (oldOffset%4!=0 && BBOffsets[i]%4==0) {
-            // remove existing padding
-            BBSizes[i] -=2;
-            delta -= 2;
-          }
+    if (!isThumb)
+      continue;
+    MachineBasicBlock *MBB = MBBI;
+    if (!MBB->empty() && !HasInlineAsm) {
+      // Constant pool entries require padding.
+      if (MBB->begin()->getOpcode() == ARM::CONSTPOOL_ENTRY) {
+        unsigned OldOffset = BBOffsets[i] - delta;
+        if ((OldOffset%4) == 0 && (BBOffsets[i]%4) != 0) {
+          // add new padding
+          BBSizes[i] += 2;
+          delta += 2;
+        } else if ((OldOffset%4) != 0 && (BBOffsets[i]%4) == 0) {
+          // remove existing padding
+          BBSizes[i] -= 2;
+          delta -= 2;
         }
-        // Thumb jump tables require padding.  They should be at the end;
-        // following unconditional branches are removed by AnalyzeBranch.
-        MachineInstr *ThumbJTMI = NULL;
-        if (prior(MBB->end())->getOpcode() == ARM::tBR_JTr)
-          ThumbJTMI = prior(MBB->end());
-        if (ThumbJTMI) {
-          unsigned newMIOffset = GetOffsetOf(ThumbJTMI);
-          unsigned oldMIOffset = newMIOffset - delta;
-          if (oldMIOffset%4 == 0 && newMIOffset%4 != 0) {
-            // remove existing padding
-            BBSizes[i] -= 2;
-            delta -= 2;
-          } else if (oldMIOffset%4 != 0 && newMIOffset%4 == 0) {
-            // add new padding
-            BBSizes[i] += 2;
-            delta += 2;
-          }
+      }
+      // Thumb1 jump tables require padding.  They should be at the end;
+      // following unconditional branches are removed by AnalyzeBranch.
+      MachineInstr *ThumbJTMI = prior(MBB->end());
+      if (ThumbJTMI->getOpcode() == ARM::tBR_JTr) {
+        unsigned NewMIOffset = GetOffsetOf(ThumbJTMI);
+        unsigned OldMIOffset = NewMIOffset - delta;
+        if ((OldMIOffset%4) == 0 && (NewMIOffset%4) != 0) {
+          // remove existing padding
+          BBSizes[i] -= 2;
+          delta -= 2;
+        } else if ((OldMIOffset%4) != 0 && (NewMIOffset%4) == 0) {
+          // add new padding
+          BBSizes[i] += 2;
+          delta += 2;
         }
-        if (delta==0)
-          return;
       }
-      MBBI = next(MBBI);
+      if (delta==0)
+        return;
     }
+    MBBI = llvm::next(MBBI);
   }
 }
 
 /// DecrementOldEntry - find the constant pool entry with index CPI
 /// and instruction CPEMI, and decrement its refcount.  If the refcount
-/// becomes 0 remove the entry and instruction.  Returns true if we removed 
+/// becomes 0 remove the entry and instruction.  Returns true if we removed
 /// the entry, false if we didn't.
 
 bool ARMConstantIslands::DecrementOldEntry(unsigned CPI, MachineInstr *CPEMI) {
@@ -796,8 +963,8 @@ int ARMConstantIslands::LookForExistingCPEntry(CPUser& U, unsigned UserOffset)
   MachineInstr *CPEMI  = U.CPEMI;
 
   // Check to see if the CPE is already in-range.
-  if (CPEIsInRange(UserMI, UserOffset, CPEMI, U.MaxDisp, true)) {
-    DOUT << "In range\n";
+  if (CPEIsInRange(UserMI, UserOffset, CPEMI, U.MaxDisp, U.NegOk, true)) {
+    DEBUG(errs() << "In range\n");
     return 1;
   }
 
@@ -811,13 +978,14 @@ int ARMConstantIslands::LookForExistingCPEntry(CPUser& U, unsigned UserOffset)
     // Removing CPEs can leave empty entries, skip
     if (CPEs[i].CPEMI == NULL)
       continue;
-    if (CPEIsInRange(UserMI, UserOffset, CPEs[i].CPEMI, U.MaxDisp, false)) {
-      DOUT << "Replacing CPE#" << CPI << " with CPE#" << CPEs[i].CPI << "\n";
+    if (CPEIsInRange(UserMI, UserOffset, CPEs[i].CPEMI, U.MaxDisp, U.NegOk)) {
+      DEBUG(errs() << "Replacing CPE#" << CPI << " with CPE#"
+                   << CPEs[i].CPI << "\n");
       // Point the CPUser node to the replacement
       U.CPEMI = CPEs[i].CPEMI;
       // Change the CPI in the instruction operand to refer to the clone.
       for (unsigned j = 0, e = UserMI->getNumOperands(); j != e; ++j)
-        if (UserMI->getOperand(j).isConstantPoolIndex()) {
+        if (UserMI->getOperand(j).isCPI()) {
           UserMI->getOperand(j).setIndex(CPEs[i].CPI);
           break;
         }
@@ -834,113 +1002,118 @@ int ARMConstantIslands::LookForExistingCPEntry(CPUser& U, unsigned UserOffset)
 /// getUnconditionalBrDisp - Returns the maximum displacement that can fit in
 /// the specific unconditional branch instruction.
 static inline unsigned getUnconditionalBrDisp(int Opc) {
-  return (Opc == ARM::tB) ? ((1<<10)-1)*2 : ((1<<23)-1)*4;
-}
+  switch (Opc) {
+  case ARM::tB:
+    return ((1<<10)-1)*2;
+  case ARM::t2B:
+    return ((1<<23)-1)*2;
+  default:
+    break;
+  }
 
-/// AcceptWater - Small amount of common code factored out of the following.
-
-MachineBasicBlock* ARMConstantIslands::AcceptWater(MachineBasicBlock *WaterBB, 
-                          std::vector<MachineBasicBlock*>::iterator IP) {
-  DOUT << "found water in range\n";
-  // Remove the original WaterList entry; we want subsequent
-  // insertions in this vicinity to go after the one we're
-  // about to insert.  This considerably reduces the number
-  // of times we have to move the same CPE more than once.
-  WaterList.erase(IP);
-  // CPE goes before following block (NewMBB).
-  return next(MachineFunction::iterator(WaterBB));
+  return ((1<<23)-1)*4;
 }
 
-/// LookForWater - look for an existing entry in the WaterList in which
+/// LookForWater - Look for an existing entry in the WaterList in which
 /// we can place the CPE referenced from U so it's within range of U's MI.
-/// Returns true if found, false if not.  If it returns true, *NewMBB
-/// is set to the WaterList entry.
-/// For ARM, we prefer the water that's farthest away.  For Thumb, prefer
-/// water that will not introduce padding to water that will; within each
-/// group, prefer the water that's farthest away.
-
+/// Returns true if found, false if not.  If it returns true, WaterIter
+/// is set to the WaterList entry.  For Thumb, prefer water that will not
+/// introduce padding to water that will.  To ensure that this pass
+/// terminates, the CPE location for a particular CPUser is only allowed to
+/// move to a lower address, so search backward from the end of the list and
+/// prefer the first water that is in range.
 bool ARMConstantIslands::LookForWater(CPUser &U, unsigned UserOffset,
-                                      MachineBasicBlock** NewMBB) {
-  std::vector<MachineBasicBlock*>::iterator IPThatWouldPad;
-  MachineBasicBlock* WaterBBThatWouldPad = NULL;
-  if (!WaterList.empty()) {
-    for (std::vector<MachineBasicBlock*>::iterator IP = prior(WaterList.end()),
-        B = WaterList.begin();; --IP) {
-      MachineBasicBlock* WaterBB = *IP;
-      if (WaterIsInRange(UserOffset, WaterBB, U)) {
-        if (isThumb &&
-            (BBOffsets[WaterBB->getNumber()] + 
-             BBSizes[WaterBB->getNumber()])%4 != 0) {
-          // This is valid Water, but would introduce padding.  Remember
-          // it in case we don't find any Water that doesn't do this.
-          if (!WaterBBThatWouldPad) {
-            WaterBBThatWouldPad = WaterBB;
-            IPThatWouldPad = IP;
-          }
-        } else {
-          *NewMBB = AcceptWater(WaterBB, IP);
-          return true;
+                                      water_iterator &WaterIter) {
+  if (WaterList.empty())
+    return false;
+
+  bool FoundWaterThatWouldPad = false;
+  water_iterator IPThatWouldPad;
+  for (water_iterator IP = prior(WaterList.end()),
+         B = WaterList.begin();; --IP) {
+    MachineBasicBlock* WaterBB = *IP;
+    // Check if water is in range and is either at a lower address than the
+    // current "high water mark" or a new water block that was created since
+    // the previous iteration by inserting an unconditional branch.  In the
+    // latter case, we want to allow resetting the high water mark back to
+    // this new water since we haven't seen it before.  Inserting branches
+    // should be relatively uncommon and when it does happen, we want to be
+    // sure to take advantage of it for all the CPEs near that block, so that
+    // we don't insert more branches than necessary.
+    if (WaterIsInRange(UserOffset, WaterBB, U) &&
+        (WaterBB->getNumber() < U.HighWaterMark->getNumber() ||
+         NewWaterList.count(WaterBB))) {
+      unsigned WBBId = WaterBB->getNumber();
+      if (isThumb &&
+          (BBOffsets[WBBId] + BBSizes[WBBId])%4 != 0) {
+        // This is valid Water, but would introduce padding.  Remember
+        // it in case we don't find any Water that doesn't do this.
+        if (!FoundWaterThatWouldPad) {
+          FoundWaterThatWouldPad = true;
+          IPThatWouldPad = IP;
         }
+      } else {
+        WaterIter = IP;
+        return true;
+      }
     }
-      if (IP == B)
-        break;
-    }
+    if (IP == B)
+      break;
   }
-  if (isThumb && WaterBBThatWouldPad) {
-    *NewMBB = AcceptWater(WaterBBThatWouldPad, IPThatWouldPad);
+  if (FoundWaterThatWouldPad) {
+    WaterIter = IPThatWouldPad;
     return true;
   }
   return false;
 }
 
-/// CreateNewWater - No existing WaterList entry will work for 
+/// CreateNewWater - No existing WaterList entry will work for
 /// CPUsers[CPUserIndex], so create a place to put the CPE.  The end of the
 /// block is used if in range, and the conditional branch munged so control
 /// flow is correct.  Otherwise the block is split to create a hole with an
-/// unconditional branch around it.  In either case *NewMBB is set to a
+/// unconditional branch around it.  In either case NewMBB is set to a
 /// block following which the new island can be inserted (the WaterList
 /// is not adjusted).
-
-void ARMConstantIslands::CreateNewWater(unsigned CPUserIndex, 
-                        unsigned UserOffset, MachineBasicBlock** NewMBB) {
+void ARMConstantIslands::CreateNewWater(unsigned CPUserIndex,
+                                        unsigned UserOffset,
+                                        MachineBasicBlock *&NewMBB) {
   CPUser &U = CPUsers[CPUserIndex];
   MachineInstr *UserMI = U.MI;
   MachineInstr *CPEMI  = U.CPEMI;
   MachineBasicBlock *UserMBB = UserMI->getParent();
-  unsigned OffsetOfNextBlock = BBOffsets[UserMBB->getNumber()] + 
+  unsigned OffsetOfNextBlock = BBOffsets[UserMBB->getNumber()] +
                                BBSizes[UserMBB->getNumber()];
   assert(OffsetOfNextBlock== BBOffsets[UserMBB->getNumber()+1]);
 
-  // If the use is at the end of the block, or the end of the block
-  // is within range, make new water there.  (The addition below is
-  // for the unconditional branch we will be adding:  4 bytes on ARM,
-  // 2 on Thumb.  Possible Thumb alignment padding is allowed for
+  // If the block does not end in an unconditional branch already, and if the
+  // end of the block is within range, make new water there.  (The addition
+  // below is for the unconditional branch we will be adding: 4 bytes on ARM +
+  // Thumb2, 2 on Thumb1.  Possible Thumb1 alignment padding is allowed for
   // inside OffsetIsInRange.
-  // If the block ends in an unconditional branch already, it is water, 
-  // and is known to be out of range, so we'll always be adding a branch.)
-  if (&UserMBB->back() == UserMI ||
-      OffsetIsInRange(UserOffset, OffsetOfNextBlock + (isThumb ? 2: 4),
-           U.MaxDisp, !isThumb)) {
-    DOUT << "Split at end of block\n";
+  if (BBHasFallthrough(UserMBB) &&
+      OffsetIsInRange(UserOffset, OffsetOfNextBlock + (isThumb1 ? 2: 4),
+                      U.MaxDisp, U.NegOk, U.IsSoImm)) {
+    DEBUG(errs() << "Split at end of block\n");
     if (&UserMBB->back() == UserMI)
       assert(BBHasFallthrough(UserMBB) && "Expected a fallthrough BB!");
-    *NewMBB = next(MachineFunction::iterator(UserMBB));
+    NewMBB = llvm::next(MachineFunction::iterator(UserMBB));
     // Add an unconditional branch from UserMBB to fallthrough block.
     // Record it for branch lengthening; this new branch will not get out of
     // range, but if the preceding conditional branch is out of range, the
     // targets will be exchanged, and the altered branch may be out of
     // range, so the machinery has to know about it.
-    int UncondBr = isThumb ? ARM::tB : ARM::B;
-    BuildMI(UserMBB, TII->get(UncondBr)).addMBB(*NewMBB);
+    int UncondBr = isThumb ? ((isThumb2) ? ARM::t2B : ARM::tB) : ARM::B;
+    BuildMI(UserMBB, DebugLoc::getUnknownLoc(),
+            TII->get(UncondBr)).addMBB(NewMBB);
     unsigned MaxDisp = getUnconditionalBrDisp(UncondBr);
-    ImmBranches.push_back(ImmBranch(&UserMBB->back(), 
+    ImmBranches.push_back(ImmBranch(&UserMBB->back(),
                           MaxDisp, false, UncondBr));
-    int delta = isThumb ? 2 : 4;
+    int delta = isThumb1 ? 2 : 4;
     BBSizes[UserMBB->getNumber()] += delta;
     AdjustBBOffsetsAfter(UserMBB, delta);
   } else {
     // What a big block.  Find a place within the block to split it.
-    // This is a little tricky on Thumb since instructions are 2 bytes
+    // This is a little tricky on Thumb1 since instructions are 2 bytes
     // and constant pool entries are 4 bytes: if instruction I references
     // island CPE, and instruction I+1 references CPE', it will
     // not work well to put CPE as far forward as possible, since then
@@ -953,7 +1126,7 @@ void ARMConstantIslands::CreateNewWater(unsigned CPUserIndex,
     // if not, we back up the insertion point.
 
     // The 4 in the following is for the unconditional branch we'll be
-    // inserting (allows for long branch on Thumb).  Alignment of the
+    // inserting (allows for long branch on Thumb1).  Alignment of the
     // island is handled inside OffsetIsInRange.
     unsigned BaseInsertOffset = UserOffset + U.MaxDisp -4;
     // This could point off the end of the block if we've already got
@@ -961,22 +1134,23 @@ void ARMConstantIslands::CreateNewWater(unsigned CPUserIndex,
     // in the water list.  Back past any possible branches (allow for a
     // conditional and a maximally long unconditional).
     if (BaseInsertOffset >= BBOffsets[UserMBB->getNumber()+1])
-      BaseInsertOffset = BBOffsets[UserMBB->getNumber()+1] - 
-                              (isThumb ? 6 : 8);
+      BaseInsertOffset = BBOffsets[UserMBB->getNumber()+1] -
+                              (isThumb1 ? 6 : 8);
     unsigned EndInsertOffset = BaseInsertOffset +
            CPEMI->getOperand(2).getImm();
     MachineBasicBlock::iterator MI = UserMI;
     ++MI;
     unsigned CPUIndex = CPUserIndex+1;
-    for (unsigned Offset = UserOffset+ARM::GetInstSize(UserMI);
+    for (unsigned Offset = UserOffset+TII->GetInstSizeInBytes(UserMI);
          Offset < BaseInsertOffset;
-         Offset += ARM::GetInstSize(MI),
-            MI = next(MI)) {
+         Offset += TII->GetInstSizeInBytes(MI),
+            MI = llvm::next(MI)) {
       if (CPUIndex < CPUsers.size() && CPUsers[CPUIndex].MI == MI) {
-        if (!OffsetIsInRange(Offset, EndInsertOffset, 
-              CPUsers[CPUIndex].MaxDisp, !isThumb)) {
-          BaseInsertOffset -= (isThumb ? 2 : 4);
-          EndInsertOffset -= (isThumb ? 2 : 4);
+        CPUser &U = CPUsers[CPUIndex];
+        if (!OffsetIsInRange(Offset, EndInsertOffset,
+                             U.MaxDisp, U.NegOk, U.IsSoImm)) {
+          BaseInsertOffset -= (isThumb1 ? 2 : 4);
+          EndInsertOffset  -= (isThumb1 ? 2 : 4);
         }
         // This is overly conservative, as we don't account for CPEMIs
         // being reused within the block, but it doesn't matter much.
@@ -984,32 +1158,26 @@ void ARMConstantIslands::CreateNewWater(unsigned CPUserIndex,
         CPUIndex++;
       }
     }
-    DOUT << "Split in middle of big block\n";
-    *NewMBB = SplitBlockBeforeInstr(prior(MI));
+    DEBUG(errs() << "Split in middle of big block\n");
+    NewMBB = SplitBlockBeforeInstr(prior(MI));
   }
 }
 
 /// HandleConstantPoolUser - Analyze the specified user, checking to see if it
-/// is out-of-range.  If so, pick it up the constant pool value and move it some
+/// is out-of-range.  If so, pick up the constant pool value and move it some
 /// place in-range.  Return true if we changed any addresses (thus must run
 /// another pass of branch lengthening), false otherwise.
-bool ARMConstantIslands::HandleConstantPoolUser(MachineFunction &Fn, 
-                                                unsigned CPUserIndex){
+bool ARMConstantIslands::HandleConstantPoolUser(MachineFunction &MF,
+                                                unsigned CPUserIndex) {
   CPUser &U = CPUsers[CPUserIndex];
   MachineInstr *UserMI = U.MI;
   MachineInstr *CPEMI  = U.CPEMI;
   unsigned CPI = CPEMI->getOperand(1).getIndex();
   unsigned Size = CPEMI->getOperand(2).getImm();
-  MachineBasicBlock *NewMBB;
   // Compute this only once, it's expensive.  The 4 or 8 is the value the
-  //  hardware keeps in the PC (2 insns ahead of the reference).
+  // hardware keeps in the PC.
   unsigned UserOffset = GetOffsetOf(UserMI) + (isThumb ? 4 : 8);
 
-  // Special case: tLEApcrel are two instructions MI's. The actual user is the
-  // second instruction.
-  if (UserMI->getOpcode() == ARM::tLEApcrel)
-    UserOffset += 2;
   // See if the current entry is within range, or there is a clone of it
   // in range.
   int result = LookForExistingCPEntry(U, UserOffset);
@@ -1018,21 +1186,54 @@ bool ARMConstantIslands::HandleConstantPoolUser(MachineFunction &Fn,
 
   // No existing clone of this CPE is within range.
   // We will be generating a new clone.  Get a UID for it.
-  unsigned ID  = NextUID++;
+  unsigned ID = AFI->createConstPoolEntryUId();
 
-  // Look for water where we can place this CPE.  We look for the farthest one
-  // away that will work.  Forward references only for now (although later
-  // we might find some that are backwards).
+  // Look for water where we can place this CPE.
+  MachineBasicBlock *NewIsland = MF.CreateMachineBasicBlock();
+  MachineBasicBlock *NewMBB;
+  water_iterator IP;
+  if (LookForWater(U, UserOffset, IP)) {
+    DEBUG(errs() << "found water in range\n");
+    MachineBasicBlock *WaterBB = *IP;
+
+    // If the original WaterList entry was "new water" on this iteration,
+    // propagate that to the new island.  This is just keeping NewWaterList
+    // updated to match the WaterList, which will be updated below.
+    if (NewWaterList.count(WaterBB)) {
+      NewWaterList.erase(WaterBB);
+      NewWaterList.insert(NewIsland);
+    }
+    // The new CPE goes before the following block (NewMBB).
+    NewMBB = llvm::next(MachineFunction::iterator(WaterBB));
 
-  if (!LookForWater(U, UserOffset, &NewMBB)) {
+  } else {
     // No water found.
-    DOUT << "No water found\n";
-    CreateNewWater(CPUserIndex, UserOffset, &NewMBB);
+    DEBUG(errs() << "No water found\n");
+    CreateNewWater(CPUserIndex, UserOffset, NewMBB);
+
+    // SplitBlockBeforeInstr adds to WaterList, which is important when it is
+    // called while handling branches so that the water will be seen on the
+    // next iteration for constant pools, but in this context, we don't want
+    // it.  Check for this so it will be removed from the WaterList.
+    // Also remove any entry from NewWaterList.
+    MachineBasicBlock *WaterBB = prior(MachineFunction::iterator(NewMBB));
+    IP = std::find(WaterList.begin(), WaterList.end(), WaterBB);
+    if (IP != WaterList.end())
+      NewWaterList.erase(WaterBB);
+
+    // We are adding new water.  Update NewWaterList.
+    NewWaterList.insert(NewIsland);
   }
 
+  // Remove the original WaterList entry; we want subsequent insertions in
+  // this vicinity to go after the one we're about to insert.  This
+  // considerably reduces the number of times we have to move the same CPE
+  // more than once and is also important to ensure the algorithm terminates.
+  if (IP != WaterList.end())
+    WaterList.erase(IP);
+
   // Okay, we know we can put an island before NewMBB now, do it!
-  MachineBasicBlock *NewIsland = new MachineBasicBlock();
-  Fn.getBasicBlockList().insert(NewMBB, NewIsland);
+  MF.insert(NewMBB, NewIsland);
 
   // Update internal data structures to account for the newly inserted MBB.
   UpdateForInsertedWaterBlock(NewIsland);
@@ -1042,28 +1243,31 @@ bool ARMConstantIslands::HandleConstantPoolUser(MachineFunction &Fn,
 
   // Now that we have an island to add the CPE to, clone the original CPE and
   // add it to the island.
-  U.CPEMI = BuildMI(NewIsland, TII->get(ARM::CONSTPOOL_ENTRY))
+  U.HighWaterMark = NewIsland;
+  U.CPEMI = BuildMI(NewIsland, DebugLoc::getUnknownLoc(),
+                    TII->get(ARM::CONSTPOOL_ENTRY))
                 .addImm(ID).addConstantPoolIndex(CPI).addImm(Size);
   CPEntries[CPI].push_back(CPEntry(U.CPEMI, ID, 1));
   NumCPEs++;
 
   BBOffsets[NewIsland->getNumber()] = BBOffsets[NewMBB->getNumber()];
   // Compensate for .align 2 in thumb mode.
-  if (isThumb && BBOffsets[NewIsland->getNumber()]%4 != 0) 
+  if (isThumb && (BBOffsets[NewIsland->getNumber()]%4 != 0 || HasInlineAsm))
     Size += 2;
   // Increase the size of the island block to account for the new entry.
   BBSizes[NewIsland->getNumber()] += Size;
   AdjustBBOffsetsAfter(NewIsland, Size);
-  
+
   // Finally, change the CPI in the instruction operand to be ID.
   for (unsigned i = 0, e = UserMI->getNumOperands(); i != e; ++i)
     if (UserMI->getOperand(i).isCPI()) {
       UserMI->getOperand(i).setIndex(ID);
       break;
     }
-      
-  DOUT << "  Moved CPE to #" << ID << " CPI=" << CPI << "\t" << *UserMI;
-      
+
+  DEBUG(errs() << "  Moved CPE to #" << ID << " CPI=" << CPI
+           << '\t' << *UserMI);
+
   return true;
 }
 
@@ -1076,7 +1280,7 @@ void ARMConstantIslands::RemoveDeadCPEMI(MachineInstr *CPEMI) {
   BBSizes[CPEBB->getNumber()] -= Size;
   // All succeeding offsets have the current size value added in, fix this.
   if (CPEBB->empty()) {
-    // In thumb mode, the size of island may be  padded by two to compensate for
+    // In thumb1 mode, the size of island may be padded by two to compensate for
     // the alignment requirement.  Then it will now be 2 when the block is
     // empty, so fix this.
     // All succeeding offsets have the current size value added in, fix this.
@@ -1106,7 +1310,7 @@ bool ARMConstantIslands::RemoveUnusedCPEntries() {
           MadeChange = true;
         }
       }
-  }  
+  }
   return MadeChange;
 }
 
@@ -1118,11 +1322,11 @@ bool ARMConstantIslands::BBIsInRange(MachineInstr *MI,MachineBasicBlock *DestBB,
   unsigned BrOffset   = GetOffsetOf(MI) + PCAdj;
   unsigned DestOffset = BBOffsets[DestBB->getNumber()];
 
-  DOUT << "Branch of destination BB#" << DestBB->getNumber()
-       << " from BB#" << MI->getParent()->getNumber()
-       << " max delta=" << MaxDisp
-       << " from " << GetOffsetOf(MI) << " to " << DestOffset
-       << " offset " << int(DestOffset-BrOffset) << "\t" << *MI;
+  DEBUG(errs() << "Branch of destination BB#" << DestBB->getNumber()
+               << " from BB#" << MI->getParent()->getNumber()
+               << " max delta=" << MaxDisp
+               << " from " << GetOffsetOf(MI) << " to " << DestOffset
+               << " offset " << int(DestOffset-BrOffset) << "\t" << *MI);
 
   if (BrOffset <= DestOffset) {
     // Branch before the Dest.
@@ -1137,7 +1341,7 @@ bool ARMConstantIslands::BBIsInRange(MachineInstr *MI,MachineBasicBlock *DestBB,
 
 /// FixUpImmediateBr - Fix up an immediate branch whose destination is too far
 /// away to fit in its displacement field.
-bool ARMConstantIslands::FixUpImmediateBr(MachineFunction &Fn, ImmBranch &Br) {
+bool ARMConstantIslands::FixUpImmediateBr(MachineFunction &MF, ImmBranch &Br) {
   MachineInstr *MI = Br.MI;
   MachineBasicBlock *DestBB = MI->getOperand(0).getMBB();
 
@@ -1146,19 +1350,20 @@ bool ARMConstantIslands::FixUpImmediateBr(MachineFunction &Fn, ImmBranch &Br) {
     return false;
 
   if (!Br.isCond)
-    return FixUpUnconditionalBr(Fn, Br);
-  return FixUpConditionalBr(Fn, Br);
+    return FixUpUnconditionalBr(MF, Br);
+  return FixUpConditionalBr(MF, Br);
 }
 
 /// FixUpUnconditionalBr - Fix up an unconditional branch whose destination is
 /// too far away to fit in its displacement field. If the LR register has been
 /// spilled in the epilogue, then we can use BL to implement a far jump.
-/// Otherwise, add an intermediate branch instruction to to a branch.
+/// Otherwise, add an intermediate branch instruction to a branch.
 bool
-ARMConstantIslands::FixUpUnconditionalBr(MachineFunction &Fn, ImmBranch &Br) {
+ARMConstantIslands::FixUpUnconditionalBr(MachineFunction &MF, ImmBranch &Br) {
   MachineInstr *MI = Br.MI;
   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
-  assert(isThumb && "Expected a Thumb function!");
+  if (!isThumb1)
+    llvm_unreachable("FixUpUnconditionalBr is Thumb1 only!");
 
   // Use BL to implement far jump.
   Br.MaxDisp = (1 << 21) * 2;
@@ -1168,7 +1373,7 @@ ARMConstantIslands::FixUpUnconditionalBr(MachineFunction &Fn, ImmBranch &Br) {
   HasFarJump = true;
   NumUBrFixed++;
 
-  DOUT << "  Changed B to long jump " << *MI;
+  DEBUG(errs() << "  Changed B to long jump " << *MI);
 
   return true;
 }
@@ -1177,11 +1382,11 @@ ARMConstantIslands::FixUpUnconditionalBr(MachineFunction &Fn, ImmBranch &Br) {
 /// far away to fit in its displacement field. It is converted to an inverse
 /// conditional branch + an unconditional branch to the destination.
 bool
-ARMConstantIslands::FixUpConditionalBr(MachineFunction &Fn, ImmBranch &Br) {
+ARMConstantIslands::FixUpConditionalBr(MachineFunction &MF, ImmBranch &Br) {
   MachineInstr *MI = Br.MI;
   MachineBasicBlock *DestBB = MI->getOperand(0).getMBB();
 
-  // Add a unconditional branch to the destination and invert the branch
+  // Add an unconditional branch to the destination and invert the branch
   // condition to jump over it:
   // blt L1
   // =>
@@ -1201,9 +1406,9 @@ ARMConstantIslands::FixUpConditionalBr(MachineFunction &Fn, ImmBranch &Br) {
 
   NumCBrFixed++;
   if (BMI != MI) {
-    if (next(MachineBasicBlock::iterator(MI)) == MBB->back() &&
+    if (llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)) == prior(MBB->end()) &&
         BMI->getOpcode() == Br.UncondBr) {
-      // Last MI in the BB is a unconditional branch. Can we simply invert the
+      // Last MI in the BB is an unconditional branch. Can we simply invert the
       // condition and swap destinations:
       // beq L1
       // b   L2
@@ -1212,7 +1417,8 @@ ARMConstantIslands::FixUpConditionalBr(MachineFunction &Fn, ImmBranch &Br) {
       // b   L1
       MachineBasicBlock *NewDest = BMI->getOperand(0).getMBB();
       if (BBIsInRange(MI, NewDest, Br.MaxDisp)) {
-        DOUT << "  Invert Bcc condition and swap its destination with " << *BMI;
+        DEBUG(errs() << "  Invert Bcc condition and swap its destination with "
+                     << *BMI);
         BMI->getOperand(0).setMBB(DestBB);
         MI->getOperand(0).setMBB(NewDest);
         MI->getOperand(1).setImm(CC);
@@ -1223,55 +1429,397 @@ ARMConstantIslands::FixUpConditionalBr(MachineFunction &Fn, ImmBranch &Br) {
 
   if (NeedSplit) {
     SplitBlockBeforeInstr(MI);
-    // No need for the branch to the next block. We're adding a unconditional
+    // No need for the branch to the next block. We're adding an unconditional
     // branch to the destination.
-    int delta = ARM::GetInstSize(&MBB->back());
+    int delta = TII->GetInstSizeInBytes(&MBB->back());
     BBSizes[MBB->getNumber()] -= delta;
-    MachineBasicBlock* SplitBB = next(MachineFunction::iterator(MBB));
+    MachineBasicBlock* SplitBB = llvm::next(MachineFunction::iterator(MBB));
     AdjustBBOffsetsAfter(SplitBB, -delta);
     MBB->back().eraseFromParent();
     // BBOffsets[SplitBB] is wrong temporarily, fixed below
   }
-  MachineBasicBlock *NextBB = next(MachineFunction::iterator(MBB));
-  DOUT << "  Insert B to BB#" << DestBB->getNumber()
-       << " also invert condition and change dest. to BB#"
-       << NextBB->getNumber() << "\n";
+  MachineBasicBlock *NextBB = llvm::next(MachineFunction::iterator(MBB));
+
+  DEBUG(errs() << "  Insert B to BB#" << DestBB->getNumber()
+               << " also invert condition and change dest. to BB#"
+               << NextBB->getNumber() << "\n");
 
   // Insert a new conditional branch and a new unconditional branch.
   // Also update the ImmBranch as well as adding a new entry for the new branch.
-  BuildMI(MBB, TII->get(MI->getOpcode())).addMBB(NextBB)
-    .addImm(CC).addReg(CCReg);
+  BuildMI(MBB, DebugLoc::getUnknownLoc(),
+          TII->get(MI->getOpcode()))
+    .addMBB(NextBB).addImm(CC).addReg(CCReg);
   Br.MI = &MBB->back();
-  BBSizes[MBB->getNumber()] += ARM::GetInstSize(&MBB->back());
-  BuildMI(MBB, TII->get(Br.UncondBr)).addMBB(DestBB);
-  BBSizes[MBB->getNumber()] += ARM::GetInstSize(&MBB->back());
+  BBSizes[MBB->getNumber()] += TII->GetInstSizeInBytes(&MBB->back());
+  BuildMI(MBB, DebugLoc::getUnknownLoc(), TII->get(Br.UncondBr)).addMBB(DestBB);
+  BBSizes[MBB->getNumber()] += TII->GetInstSizeInBytes(&MBB->back());
   unsigned MaxDisp = getUnconditionalBrDisp(Br.UncondBr);
   ImmBranches.push_back(ImmBranch(&MBB->back(), MaxDisp, false, Br.UncondBr));
 
   // Remove the old conditional branch.  It may or may not still be in MBB.
-  BBSizes[MI->getParent()->getNumber()] -= ARM::GetInstSize(MI);
+  BBSizes[MI->getParent()->getNumber()] -= TII->GetInstSizeInBytes(MI);
   MI->eraseFromParent();
 
   // The net size change is an addition of one unconditional branch.
-  int delta = ARM::GetInstSize(&MBB->back());
+  int delta = TII->GetInstSizeInBytes(&MBB->back());
   AdjustBBOffsetsAfter(MBB, delta);
   return true;
 }
 
 /// UndoLRSpillRestore - Remove Thumb push / pop instructions that only spills
-/// LR / restores LR to pc.
+/// LR / restores LR to pc. FIXME: This is done here because it's only possible
+/// to do this if tBfar is not used.
 bool ARMConstantIslands::UndoLRSpillRestore() {
   bool MadeChange = false;
   for (unsigned i = 0, e = PushPopMIs.size(); i != e; ++i) {
     MachineInstr *MI = PushPopMIs[i];
+    // First two operands are predicates, the third is a zero since there
+    // is no writeback.
     if (MI->getOpcode() == ARM::tPOP_RET &&
-        MI->getOperand(0).getReg() == ARM::PC &&
-        MI->getNumExplicitOperands() == 1) {
-      BuildMI(MI->getParent(), TII->get(ARM::tBX_RET));
+        MI->getOperand(3).getReg() == ARM::PC &&
+        MI->getNumExplicitOperands() == 4) {
+      BuildMI(MI->getParent(), MI->getDebugLoc(), TII->get(ARM::tBX_RET));
+      MI->eraseFromParent();
+      MadeChange = true;
+    }
+  }
+  return MadeChange;
+}
+
+bool ARMConstantIslands::OptimizeThumb2Instructions(MachineFunction &MF) {
+  bool MadeChange = false;
+
+  // Shrink ADR and LDR from constantpool.
+  for (unsigned i = 0, e = CPUsers.size(); i != e; ++i) {
+    CPUser &U = CPUsers[i];
+    unsigned Opcode = U.MI->getOpcode();
+    unsigned NewOpc = 0;
+    unsigned Scale = 1;
+    unsigned Bits = 0;
+    switch (Opcode) {
+    default: break;
+    case ARM::t2LEApcrel:
+      if (isARMLowRegister(U.MI->getOperand(0).getReg())) {
+        NewOpc = ARM::tLEApcrel;
+        Bits = 8;
+        Scale = 4;
+      }
+      break;
+    case ARM::t2LDRpci:
+      if (isARMLowRegister(U.MI->getOperand(0).getReg())) {
+        NewOpc = ARM::tLDRpci;
+        Bits = 8;
+        Scale = 4;
+      }
+      break;
+    }
+
+    if (!NewOpc)
+      continue;
+
+    unsigned UserOffset = GetOffsetOf(U.MI) + 4;
+    unsigned MaxOffs = ((1 << Bits) - 1) * Scale;
+    // FIXME: Check if offset is multiple of scale if scale is not 4.
+    if (CPEIsInRange(U.MI, UserOffset, U.CPEMI, MaxOffs, false, true)) {
+      U.MI->setDesc(TII->get(NewOpc));
+      MachineBasicBlock *MBB = U.MI->getParent();
+      BBSizes[MBB->getNumber()] -= 2;
+      AdjustBBOffsetsAfter(MBB, -2);
+      ++NumT2CPShrunk;
+      MadeChange = true;
+    }
+  }
+
+  MadeChange |= OptimizeThumb2Branches(MF);
+  MadeChange |= OptimizeThumb2JumpTables(MF);
+  return MadeChange;
+}
+
+bool ARMConstantIslands::OptimizeThumb2Branches(MachineFunction &MF) {
+  bool MadeChange = false;
+
+  for (unsigned i = 0, e = ImmBranches.size(); i != e; ++i) {
+    ImmBranch &Br = ImmBranches[i];
+    unsigned Opcode = Br.MI->getOpcode();
+    unsigned NewOpc = 0;
+    unsigned Scale = 1;
+    unsigned Bits = 0;
+    switch (Opcode) {
+    default: break;
+    case ARM::t2B:
+      NewOpc = ARM::tB;
+      Bits = 11;
+      Scale = 2;
+      break;
+    case ARM::t2Bcc: {
+      NewOpc = ARM::tBcc;
+      Bits = 8;
+      Scale = 2;
+      break;
+    }
+    }
+    if (NewOpc) {
+      unsigned MaxOffs = ((1 << (Bits-1))-1) * Scale;
+      MachineBasicBlock *DestBB = Br.MI->getOperand(0).getMBB();
+      if (BBIsInRange(Br.MI, DestBB, MaxOffs)) {
+        Br.MI->setDesc(TII->get(NewOpc));
+        MachineBasicBlock *MBB = Br.MI->getParent();
+        BBSizes[MBB->getNumber()] -= 2;
+        AdjustBBOffsetsAfter(MBB, -2);
+        ++NumT2BrShrunk;
+        MadeChange = true;
+      }
+    }
+
+    Opcode = Br.MI->getOpcode();
+    if (Opcode != ARM::tBcc)
+      continue;
+
+    NewOpc = 0;
+    unsigned PredReg = 0;
+    ARMCC::CondCodes Pred = llvm::getInstrPredicate(Br.MI, PredReg);
+    if (Pred == ARMCC::EQ)
+      NewOpc = ARM::tCBZ;
+    else if (Pred == ARMCC::NE)
+      NewOpc = ARM::tCBNZ;
+    if (!NewOpc)
+      continue;
+    MachineBasicBlock *DestBB = Br.MI->getOperand(0).getMBB();
+    // Check if the distance is within 126. Subtract starting offset by 2
+    // because the cmp will be eliminated.
+    unsigned BrOffset = GetOffsetOf(Br.MI) + 4 - 2;
+    unsigned DestOffset = BBOffsets[DestBB->getNumber()];
+    if (BrOffset < DestOffset && (DestOffset - BrOffset) <= 126) {
+      MachineBasicBlock::iterator CmpMI = Br.MI; --CmpMI;
+      if (CmpMI->getOpcode() == ARM::tCMPzi8) {
+        unsigned Reg = CmpMI->getOperand(0).getReg();
+        Pred = llvm::getInstrPredicate(CmpMI, PredReg);
+        if (Pred == ARMCC::AL &&
+            CmpMI->getOperand(1).getImm() == 0 &&
+            isARMLowRegister(Reg)) {
+          MachineBasicBlock *MBB = Br.MI->getParent();
+          MachineInstr *NewBR =
+            BuildMI(*MBB, CmpMI, Br.MI->getDebugLoc(), TII->get(NewOpc))
+            .addReg(Reg).addMBB(DestBB, Br.MI->getOperand(0).getTargetFlags());
+          CmpMI->eraseFromParent();
+          Br.MI->eraseFromParent();
+          Br.MI = NewBR;
+          BBSizes[MBB->getNumber()] -= 2;
+          AdjustBBOffsetsAfter(MBB, -2);
+          ++NumCBZ;
+          MadeChange = true;
+        }
+      }
+    }
+  }
+
+  return MadeChange;
+}
+
+/// OptimizeThumb2JumpTables - Use tbb / tbh instructions to generate smaller
+/// jumptables when it's possible.
+bool ARMConstantIslands::OptimizeThumb2JumpTables(MachineFunction &MF) {
+  bool MadeChange = false;
+
+  // FIXME: After the tables are shrunk, can we get rid some of the
+  // constantpool tables?
+  MachineJumpTableInfo *MJTI = MF.getJumpTableInfo();
+  if (MJTI == 0) return false;
+  
+  const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
+  for (unsigned i = 0, e = T2JumpTables.size(); i != e; ++i) {
+    MachineInstr *MI = T2JumpTables[i];
+    const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
+    unsigned NumOps = TID.getNumOperands();
+    unsigned JTOpIdx = NumOps - (TID.isPredicable() ? 3 : 2);
+    MachineOperand JTOP = MI->getOperand(JTOpIdx);
+    unsigned JTI = JTOP.getIndex();
+    assert(JTI < JT.size());
+
+    bool ByteOk = true;
+    bool HalfWordOk = true;
+    unsigned JTOffset = GetOffsetOf(MI) + 4;
+    const std::vector<MachineBasicBlock*> &JTBBs = JT[JTI].MBBs;
+    for (unsigned j = 0, ee = JTBBs.size(); j != ee; ++j) {
+      MachineBasicBlock *MBB = JTBBs[j];
+      unsigned DstOffset = BBOffsets[MBB->getNumber()];
+      // Negative offset is not ok. FIXME: We should change BB layout to make
+      // sure all the branches are forward.
+      if (ByteOk && (DstOffset - JTOffset) > ((1<<8)-1)*2)
+        ByteOk = false;
+      unsigned TBHLimit = ((1<<16)-1)*2;
+      if (HalfWordOk && (DstOffset - JTOffset) > TBHLimit)
+        HalfWordOk = false;
+      if (!ByteOk && !HalfWordOk)
+        break;
+    }
+
+    if (ByteOk || HalfWordOk) {
+      MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
+      unsigned BaseReg = MI->getOperand(0).getReg();
+      bool BaseRegKill = MI->getOperand(0).isKill();
+      if (!BaseRegKill)
+        continue;
+      unsigned IdxReg = MI->getOperand(1).getReg();
+      bool IdxRegKill = MI->getOperand(1).isKill();
+      MachineBasicBlock::iterator PrevI = MI;
+      if (PrevI == MBB->begin())
+        continue;
+
+      MachineInstr *AddrMI = --PrevI;
+      bool OptOk = true;
+      // Examine the instruction that calculate the jumptable entry address.
+      // If it's not the one just before the t2BR_JT, we won't delete it, then
+      // it's not worth doing the optimization.
+      for (unsigned k = 0, eee = AddrMI->getNumOperands(); k != eee; ++k) {
+        const MachineOperand &MO = AddrMI->getOperand(k);
+        if (!MO.isReg() || !MO.getReg())
+          continue;
+        if (MO.isDef() && MO.getReg() != BaseReg) {
+          OptOk = false;
+          break;
+        }
+        if (MO.isUse() && !MO.isKill() && MO.getReg() != IdxReg) {
+          OptOk = false;
+          break;
+        }
+      }
+      if (!OptOk)
+        continue;
+
+      // The previous instruction should be a tLEApcrel or t2LEApcrelJT, we want
+      // to delete it as well.
+      MachineInstr *LeaMI = --PrevI;
+      if ((LeaMI->getOpcode() != ARM::tLEApcrelJT &&
+           LeaMI->getOpcode() != ARM::t2LEApcrelJT) ||
+          LeaMI->getOperand(0).getReg() != BaseReg)
+        OptOk = false;
+
+      if (!OptOk)
+        continue;
+
+      unsigned Opc = ByteOk ? ARM::t2TBB : ARM::t2TBH;
+      MachineInstr *NewJTMI = BuildMI(MBB, MI->getDebugLoc(), TII->get(Opc))
+        .addReg(IdxReg, getKillRegState(IdxRegKill))
+        .addJumpTableIndex(JTI, JTOP.getTargetFlags())
+        .addImm(MI->getOperand(JTOpIdx+1).getImm());
+      // FIXME: Insert an "ALIGN" instruction to ensure the next instruction
+      // is 2-byte aligned. For now, asm printer will fix it up.
+      unsigned NewSize = TII->GetInstSizeInBytes(NewJTMI);
+      unsigned OrigSize = TII->GetInstSizeInBytes(AddrMI);
+      OrigSize += TII->GetInstSizeInBytes(LeaMI);
+      OrigSize += TII->GetInstSizeInBytes(MI);
+
+      AddrMI->eraseFromParent();
+      LeaMI->eraseFromParent();
       MI->eraseFromParent();
+
+      int delta = OrigSize - NewSize;
+      BBSizes[MBB->getNumber()] -= delta;
+      AdjustBBOffsetsAfter(MBB, -delta);
+
+      ++NumTBs;
       MadeChange = true;
     }
   }
+
+  return MadeChange;
+}
+
+/// ReorderThumb2JumpTables - Adjust the function's block layout to ensure that
+/// jump tables always branch forwards, since that's what tbb and tbh need.
+bool ARMConstantIslands::ReorderThumb2JumpTables(MachineFunction &MF) {
+  bool MadeChange = false;
+
+  MachineJumpTableInfo *MJTI = MF.getJumpTableInfo();
+  if (MJTI == 0) return false;
+  
+  const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
+  for (unsigned i = 0, e = T2JumpTables.size(); i != e; ++i) {
+    MachineInstr *MI = T2JumpTables[i];
+    const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
+    unsigned NumOps = TID.getNumOperands();
+    unsigned JTOpIdx = NumOps - (TID.isPredicable() ? 3 : 2);
+    MachineOperand JTOP = MI->getOperand(JTOpIdx);
+    unsigned JTI = JTOP.getIndex();
+    assert(JTI < JT.size());
+
+    // We prefer if target blocks for the jump table come after the jump
+    // instruction so we can use TB[BH]. Loop through the target blocks
+    // and try to adjust them such that that's true.
+    int JTNumber = MI->getParent()->getNumber();
+    const std::vector<MachineBasicBlock*> &JTBBs = JT[JTI].MBBs;
+    for (unsigned j = 0, ee = JTBBs.size(); j != ee; ++j) {
+      MachineBasicBlock *MBB = JTBBs[j];
+      int DTNumber = MBB->getNumber();
+
+      if (DTNumber < JTNumber) {
+        // The destination precedes the switch. Try to move the block forward
+        // so we have a positive offset.
+        MachineBasicBlock *NewBB =
+          AdjustJTTargetBlockForward(MBB, MI->getParent());
+        if (NewBB)
+          MJTI->ReplaceMBBInJumpTable(JTI, JTBBs[j], NewBB);
+        MadeChange = true;
+      }
+    }
+  }
+
   return MadeChange;
 }
+
+MachineBasicBlock *ARMConstantIslands::
+AdjustJTTargetBlockForward(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *JTBB)
+{
+  MachineFunction &MF = *BB->getParent();
+
+  // If it's the destination block is terminated by an unconditional branch,
+  // try to move it; otherwise, create a new block following the jump
+  // table that branches back to the actual target. This is a very simple
+  // heuristic. FIXME: We can definitely improve it.
+  MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
+  SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
+  SmallVector<MachineOperand, 4> CondPrior;
+  MachineFunction::iterator BBi = BB;
+  MachineFunction::iterator OldPrior = prior(BBi);
+
+  // If the block terminator isn't analyzable, don't try to move the block
+  bool B = TII->AnalyzeBranch(*BB, TBB, FBB, Cond);
+
+  // If the block ends in an unconditional branch, move it. The prior block
+  // has to have an analyzable terminator for us to move this one. Be paranoid
+  // and make sure we're not trying to move the entry block of the function.
+  if (!B && Cond.empty() && BB != MF.begin() &&
+      !TII->AnalyzeBranch(*OldPrior, TBB, FBB, CondPrior)) {
+    BB->moveAfter(JTBB);
+    OldPrior->updateTerminator();
+    BB->updateTerminator();
+    // Update numbering to account for the block being moved.
+    MF.RenumberBlocks();
+    ++NumJTMoved;
+    return NULL;
+  }
+
+  // Create a new MBB for the code after the jump BB.
+  MachineBasicBlock *NewBB =
+    MF.CreateMachineBasicBlock(JTBB->getBasicBlock());
+  MachineFunction::iterator MBBI = JTBB; ++MBBI;
+  MF.insert(MBBI, NewBB);
+
+  // Add an unconditional branch from NewBB to BB.
+  // There doesn't seem to be meaningful DebugInfo available; this doesn't
+  // correspond directly to anything in the source.
+  assert (isThumb2 && "Adjusting for TB[BH] but not in Thumb2?");
+  BuildMI(NewBB, DebugLoc::getUnknownLoc(), TII->get(ARM::t2B)).addMBB(BB);
+
+  // Update internal data structures to account for the newly inserted MBB.
+  MF.RenumberBlocks(NewBB);
+
+  // Update the CFG.
+  NewBB->addSuccessor(BB);
+  JTBB->removeSuccessor(BB);
+  JTBB->addSuccessor(NewBB);
+
+  ++NumJTInserted;
+  return NewBB;
+}