[SystemZ] Use MVC to spill loads and stores
[oota-llvm.git] / lib / Target / SystemZ / SystemZInstrInfo.td
index 87c53448c625d10d73f756380f659074138c5ce7..1b53eb0a428e7fc955264c014e1d5f5df09e2254 100644 (file)
-//===- SystemZInstrInfo.td - SystemZ Instruction defs ---------*- tblgen-*-===//
+//===-- SystemZInstrInfo.td - General SystemZ instructions ----*- tblgen-*-===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file is distributed under the University of Illinois Open Source 
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
 // License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Stack allocation
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+def ADJCALLSTACKDOWN : Pseudo<(outs), (ins i64imm:$amt),
+                              [(callseq_start timm:$amt)]>;
+def ADJCALLSTACKUP   : Pseudo<(outs), (ins i64imm:$amt1, i64imm:$amt2),
+                              [(callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>;
+
+let neverHasSideEffects = 1 in {
+  // Takes as input the value of the stack pointer after a dynamic allocation
+  // has been made.  Sets the output to the address of the dynamically-
+  // allocated area itself, skipping the outgoing arguments.
+  //
+  // This expands to an LA or LAY instruction.  We restrict the offset
+  // to the range of LA and keep the LAY range in reserve for when
+  // the size of the outgoing arguments is added.
+  def ADJDYNALLOC : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins dynalloc12only:$src),
+                           [(set GR64:$dst, dynalloc12only:$src)]>;
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Control flow instructions
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+// A return instruction.  R1 is the condition-code mask (all 1s)
+// and R2 is the target address, which is always stored in %r14.
+let isReturn = 1, isTerminator = 1, isBarrier = 1, hasCtrlDep = 1,
+    R1 = 15, R2 = 14, isCodeGenOnly = 1 in {
+  def RET : InstRR<0x07, (outs), (ins), "br\t%r14", [(z_retflag)]>;
+}
+
+// Unconditional branches.  R1 is the condition-code mask (all 1s).
+let isBranch = 1, isTerminator = 1, isBarrier = 1, R1 = 15 in {
+  let isIndirectBranch = 1 in
+    def BR : InstRR<0x07, (outs), (ins ADDR64:$R2),
+                    "br\t$R2", [(brind ADDR64:$R2)]>;
+
+  // An assembler extended mnemonic for BRC.
+  def J : InstRI<0xA74, (outs), (ins brtarget16:$I2), "j\t$I2",
+                 [(br bb:$I2)]>;
+
+  // An assembler extended mnemonic for BRCL.  (The extension is "G"
+  // rather than "L" because "JL" is "Jump if Less".)
+  def JG : InstRIL<0xC04, (outs), (ins brtarget32:$I2), "jg\t$I2", []>;
+}
+
+// Conditional branches.  It's easier for LLVM to handle these branches
+// in their raw BRC/BRCL form, with the 4-bit condition-code mask being
+// the first operand.  It seems friendlier to use mnemonic forms like
+// JE and JLH when writing out the assembly though.
+//
+// Using a custom inserter for BRC gives us a chance to convert the BRC
+// and a preceding compare into a single compare-and-branch instruction.
+// The inserter makes no change in cases where a separate branch really
+// is needed.
+multiclass CondBranches<Operand ccmask, string short, string long> {
+  let isBranch = 1, isTerminator = 1, Uses = [CC] in {
+    def "" : InstRI<0xA74, (outs), (ins ccmask:$R1, brtarget16:$I2), short, []>;
+    def L  : InstRIL<0xC04, (outs), (ins ccmask:$R1, brtarget32:$I2), long, []>;
+  }
+}
+let isCodeGenOnly = 1, usesCustomInserter = 1 in
+  defm BRC : CondBranches<cond4, "j$R1\t$I2", "jg$R1\t$I2">;
+defm AsmBRC : CondBranches<uimm8zx4, "brc\t$R1, $I2", "brcl\t$R1, $I2">;
+
+def : Pat<(z_br_ccmask cond4:$cond, bb:$dst), (BRC cond4:$cond, bb:$dst)>;
+
+// Fused compare-and-branch instructions.  As for normal branches,
+// we handle these instructions internally in their raw CRJ-like form,
+// but use assembly macros like CRJE when writing them out.
 //
-// This file describes the SystemZ instructions in TableGen format.
+// These instructions do not use or clobber the condition codes.
+// We nevertheless pretend that they clobber CC, so that we can lower
+// them to separate comparisons and BRCLs if the branch ends up being
+// out of range.
+multiclass CompareBranches<Operand ccmask, string pos1, string pos2> {
+  let isBranch = 1, isTerminator = 1, Defs = [CC] in {
+    def RJ  : InstRIEb<0xEC76, (outs), (ins GR32:$R1, GR32:$R2, ccmask:$M3,
+                                            brtarget16:$RI4),
+                       "crj"##pos1##"\t$R1, $R2, "##pos2##"$RI4", []>;
+    def GRJ : InstRIEb<0xEC64, (outs), (ins GR64:$R1, GR64:$R2, ccmask:$M3,
+                                            brtarget16:$RI4),
+                       "cgrj"##pos1##"\t$R1, $R2, "##pos2##"$RI4", []>;
+    def IJ  : InstRIEc<0xEC7E, (outs), (ins GR32:$R1, imm32sx8:$I2, ccmask:$M3,
+                                            brtarget16:$RI4),
+                       "cij"##pos1##"\t$R1, $I2, "##pos2##"$RI4", []>;
+    def GIJ : InstRIEc<0xEC7C, (outs), (ins GR64:$R1, imm64sx8:$I2, ccmask:$M3,
+                                            brtarget16:$RI4),
+                       "cgij"##pos1##"\t$R1, $I2, "##pos2##"$RI4", []>;
+  }
+}
+let isCodeGenOnly = 1 in
+  defm C : CompareBranches<cond4, "$M3", "">;
+defm AsmC : CompareBranches<uimm8zx4, "", "$M3, ">;
+
+// Define AsmParser mnemonics for each general condition-code mask
+// (integer or floating-point)
+multiclass CondExtendedMnemonic<bits<4> ccmask, string name> {
+  let R1 = ccmask in {
+    def "" : InstRI<0xA74, (outs), (ins brtarget16:$I2),
+                    "j"##name##"\t$I2", []>;
+    def L  : InstRIL<0xC04, (outs), (ins brtarget32:$I2),
+                     "jg"##name##"\t$I2", []>;
+  }
+}
+defm AsmJO   : CondExtendedMnemonic<1,  "o">;
+defm AsmJH   : CondExtendedMnemonic<2,  "h">;
+defm AsmJNLE : CondExtendedMnemonic<3,  "nle">;
+defm AsmJL   : CondExtendedMnemonic<4,  "l">;
+defm AsmJNHE : CondExtendedMnemonic<5,  "nhe">;
+defm AsmJLH  : CondExtendedMnemonic<6,  "lh">;
+defm AsmJNE  : CondExtendedMnemonic<7,  "ne">;
+defm AsmJE   : CondExtendedMnemonic<8,  "e">;
+defm AsmJNLH : CondExtendedMnemonic<9,  "nlh">;
+defm AsmJHE  : CondExtendedMnemonic<10, "he">;
+defm AsmJNL  : CondExtendedMnemonic<11, "nl">;
+defm AsmJLE  : CondExtendedMnemonic<12, "le">;
+defm AsmJNH  : CondExtendedMnemonic<13, "nh">;
+defm AsmJNO  : CondExtendedMnemonic<14, "no">;
+
+// Define AsmParser mnemonics for each integer condition-code mask.
+// This is like the list above, except that condition 3 is not possible
+// and that the low bit of the mask is therefore always 0.  This means
+// that each condition has two names.  Conditions "o" and "no" are not used.
 //
+// We don't make one of the two names an alias of the other because
+// we need the custom parsing routines to select the correct register class.
+multiclass IntCondExtendedMnemonicA<bits<4> ccmask, string name> {
+  let M3 = ccmask in {
+    def CR  : InstRIEb<0xEC76, (outs), (ins GR32:$R1, GR32:$R2,
+                                            brtarget16:$RI4),
+                       "crj"##name##"\t$R1, $R2, $RI4", []>;
+    def CGR : InstRIEb<0xEC64, (outs), (ins GR64:$R1, GR64:$R2,
+                                            brtarget16:$RI4),
+                       "cgrj"##name##"\t$R1, $R2, $RI4", []>;
+    def CI  : InstRIEc<0xEC7E, (outs), (ins GR32:$R1, imm32sx8:$I2,
+                                            brtarget16:$RI4),
+                       "cij"##name##"\t$R1, $I2, $RI4", []>;
+    def CGI : InstRIEc<0xEC7C, (outs), (ins GR64:$R1, imm64sx8:$I2,
+                                            brtarget16:$RI4),
+                       "cgij"##name##"\t$R1, $I2, $RI4", []>;
+  }
+}
+multiclass IntCondExtendedMnemonic<bits<4> ccmask, string name1, string name2>
+  : IntCondExtendedMnemonicA<ccmask, name1> {
+  let isAsmParserOnly = 1 in
+    defm Alt : IntCondExtendedMnemonicA<ccmask, name2>;
+}
+defm AsmJH   : IntCondExtendedMnemonic<2,  "h",  "nle">;
+defm AsmJL   : IntCondExtendedMnemonic<4,  "l",  "nhe">;
+defm AsmJLH  : IntCondExtendedMnemonic<6,  "lh", "ne">;
+defm AsmJE   : IntCondExtendedMnemonic<8,  "e",  "nlh">;
+defm AsmJHE  : IntCondExtendedMnemonic<10, "he", "nl">;
+defm AsmJLE  : IntCondExtendedMnemonic<12, "le", "nh">;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Select instructions
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+def Select32 : SelectWrapper<GR32>;
+def Select64 : SelectWrapper<GR64>;
+
+defm CondStore8_32  : CondStores<GR32, nonvolatile_truncstorei8,
+                                 nonvolatile_anyextloadi8, bdxaddr20only>;
+defm CondStore16_32 : CondStores<GR32, nonvolatile_truncstorei16,
+                                 nonvolatile_anyextloadi16, bdxaddr20only>;
+defm CondStore32_32 : CondStores<GR32, nonvolatile_store,
+                                 nonvolatile_load, bdxaddr20only>;
+
+defm CondStore8  : CondStores<GR64, nonvolatile_truncstorei8,
+                              nonvolatile_anyextloadi8, bdxaddr20only>;
+defm CondStore16 : CondStores<GR64, nonvolatile_truncstorei16,
+                              nonvolatile_anyextloadi16, bdxaddr20only>;
+defm CondStore32 : CondStores<GR64, nonvolatile_truncstorei32,
+                              nonvolatile_anyextloadi32, bdxaddr20only>;
+defm CondStore64 : CondStores<GR64, nonvolatile_store,
+                              nonvolatile_load, bdxaddr20only>;
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
+// Call instructions
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+// The definitions here are for the call-clobbered registers.
+let isCall = 1, Defs = [R0D, R1D, R2D, R3D, R4D, R5D, R14D,
+                        F0D, F1D, F2D, F3D, F4D, F5D, F6D, F7D],
+    R1 = 14, isCodeGenOnly = 1 in {
+  def BRAS  : InstRI<0xA75, (outs), (ins pcrel16call:$I2, variable_ops),
+                     "bras\t%r14, $I2", []>;
+  def BRASL : InstRIL<0xC05, (outs), (ins pcrel32call:$I2, variable_ops),
+                      "brasl\t%r14, $I2", [(z_call pcrel32call:$I2)]>;
+  def BASR  : InstRR<0x0D, (outs), (ins ADDR64:$R2, variable_ops),
+                     "basr\t%r14, $R2", [(z_call ADDR64:$R2)]>;
+}
+
+// Define the general form of the call instructions for the asm parser.
+// These instructions don't hard-code %r14 as the return address register.
+def AsmBRAS  : InstRI<0xA75, (outs), (ins GR64:$R1, brtarget16:$I2),
+                      "bras\t$R1, $I2", []>;
+def AsmBRASL : InstRIL<0xC05, (outs), (ins GR64:$R1, brtarget32:$I2),
+                       "brasl\t$R1, $I2", []>;
+def AsmBASR  : InstRR<0x0D, (outs), (ins GR64:$R1, ADDR64:$R2),
+                      "basr\t$R1, $R2", []>;
 
-include "SystemZInstrFormats.td"
-
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// Type Constraints.
+// Move instructions
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-class SDTCisI8<int OpNum> : SDTCisVT<OpNum, i8>;
-class SDTCisI16<int OpNum> : SDTCisVT<OpNum, i16>;
-class SDTCisI32<int OpNum> : SDTCisVT<OpNum, i32>;
-class SDTCisI64<int OpNum> : SDTCisVT<OpNum, i64>;
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-// Type Profiles.
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-def SDT_SystemZCall         : SDTypeProfile<0, -1, [SDTCisVT<0, iPTR>]>;
-def SDT_SystemZCallSeqStart : SDCallSeqStart<[SDTCisI64<0>]>;
-def SDT_SystemZCallSeqEnd   : SDCallSeqEnd<[SDTCisI64<0>, SDTCisI64<1>]>;
-def SDT_CmpTest             : SDTypeProfile<0, 2, [SDTCisSameAs<0, 1>]>;
-def SDT_BrCond              : SDTypeProfile<0, 2,
-                                           [SDTCisVT<0, OtherVT>,
-                                            SDTCisI8<1>]>;
-def SDT_SelectCC            : SDTypeProfile<1, 3,
-                                           [SDTCisSameAs<0, 1>, SDTCisSameAs<1, 2>,
-                                            SDTCisI8<3>]>;
-
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-// SystemZ Specific Node Definitions.
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-def SystemZretflag : SDNode<"SystemZISD::RET_FLAG", SDTNone,
-                     [SDNPHasChain, SDNPOptInFlag]>;
-def SystemZcall    : SDNode<"SystemZISD::CALL", SDT_SystemZCall,
-                     [SDNPHasChain, SDNPOutFlag, SDNPOptInFlag]>;
-def SystemZcallseq_start :
-                 SDNode<"ISD::CALLSEQ_START", SDT_SystemZCallSeqStart,
-                        [SDNPHasChain, SDNPOutFlag]>;
-def SystemZcallseq_end :
-                 SDNode<"ISD::CALLSEQ_END",   SDT_SystemZCallSeqEnd,
-                        [SDNPHasChain, SDNPOptInFlag, SDNPOutFlag]>;
-def SystemZcmp     : SDNode<"SystemZISD::CMP", SDT_CmpTest, [SDNPOutFlag]>;
-def SystemZucmp    : SDNode<"SystemZISD::UCMP", SDT_CmpTest, [SDNPOutFlag]>;
-def SystemZbrcond  : SDNode<"SystemZISD::BRCOND", SDT_BrCond,
-                            [SDNPHasChain, SDNPInFlag]>;
-def SystemZselect  : SDNode<"SystemZISD::SELECT", SDT_SelectCC, [SDNPInFlag]>;
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-// Instruction Pattern Stuff.
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-
-// SystemZ specific condition code. These correspond to CondCode in
-// SystemZ.h. They must be kept in synch.
-def SYSTEMZ_COND_E  : PatLeaf<(i8 0)>;
-def SYSTEMZ_COND_NE : PatLeaf<(i8 1)>;
-def SYSTEMZ_COND_H  : PatLeaf<(i8 2)>;
-def SYSTEMZ_COND_L  : PatLeaf<(i8 3)>;
-def SYSTEMZ_COND_HE : PatLeaf<(i8 4)>;
-def SYSTEMZ_COND_LE : PatLeaf<(i8 5)>;
-
-def LL16 : SDNodeXForm<imm, [{
-  // Transformation function: return low 16 bits.
-  return getI16Imm(N->getZExtValue() & 0x000000000000FFFFULL);
-}]>;
-
-def LH16 : SDNodeXForm<imm, [{
-  // Transformation function: return bits 16-31.
-  return getI16Imm((N->getZExtValue() & 0x00000000FFFF0000ULL) >> 16);
-}]>;
-
-def HL16 : SDNodeXForm<imm, [{
-  // Transformation function: return bits 32-47.
-  return getI16Imm((N->getZExtValue() & 0x0000FFFF00000000ULL) >> 32);
-}]>;
-
-def HH16 : SDNodeXForm<imm, [{
-  // Transformation function: return bits 48-63.
-  return getI16Imm((N->getZExtValue() & 0xFFFF000000000000ULL) >> 48);
-}]>;
-
-def LO32 : SDNodeXForm<imm, [{
-  // Transformation function: return low 32 bits.
-  return getI32Imm(N->getZExtValue() & 0x00000000FFFFFFFFULL);
-}]>;
-
-def HI32 : SDNodeXForm<imm, [{
-  // Transformation function: return bits 32-63.
-  return getI32Imm(N->getZExtValue() >> 32);
-}]>;
-
-def i64ll16 : PatLeaf<(imm), [{  
-  // i64ll16 predicate - true if the 64-bit immediate has only rightmost 16
-  // bits set.
-  return ((N->getZExtValue() & 0x000000000000FFFFULL) == N->getZExtValue());
-}], LL16>;
-
-def i64lh16 : PatLeaf<(imm), [{  
-  // i64lh16 predicate - true if the 64-bit immediate has only bits 16-31 set.
-  return ((N->getZExtValue() & 0x00000000FFFF0000ULL) == N->getZExtValue());
-}], LH16>;
-
-def i64hl16 : PatLeaf<(i64 imm), [{  
-  // i64hl16 predicate - true if the 64-bit immediate has only bits 32-47 set.
-  return ((N->getZExtValue() & 0x0000FFFF00000000ULL) == N->getZExtValue());
-}], HL16>;
-
-def i64hh16 : PatLeaf<(i64 imm), [{  
-  // i64hh16 predicate - true if the 64-bit immediate has only bits 48-63 set.
-  return ((N->getZExtValue() & 0xFFFF000000000000ULL) == N->getZExtValue());
-}], HH16>;
-
-def immSExt16 : PatLeaf<(imm), [{
-  // immSExt16 predicate - true if the immediate fits in a 16-bit sign extended
-  // field.
-  if (N->getValueType(0) == MVT::i64) {
-    uint64_t val = N->getZExtValue();
-    return ((int64_t)val == (int16_t)val);
-  } else if (N->getValueType(0) == MVT::i32) {
-    uint32_t val = N->getZExtValue();
-    return ((int32_t)val == (int16_t)val);
+
+// Register moves.
+let neverHasSideEffects = 1 in {
+  def LR  : UnaryRR <"lr",  0x18,   null_frag, GR32, GR32>;
+  def LGR : UnaryRRE<"lgr", 0xB904, null_frag, GR64, GR64>;
+}
+
+// Immediate moves.
+let neverHasSideEffects = 1, isAsCheapAsAMove = 1, isMoveImm = 1,
+    isReMaterializable = 1 in {
+  // 16-bit sign-extended immediates.
+  def LHI  : UnaryRI<"lhi",  0xA78, bitconvert, GR32, imm32sx16>;
+  def LGHI : UnaryRI<"lghi", 0xA79, bitconvert, GR64, imm64sx16>;
+
+  // Other 16-bit immediates.
+  def LLILL : UnaryRI<"llill", 0xA5F, bitconvert, GR64, imm64ll16>;
+  def LLILH : UnaryRI<"llilh", 0xA5E, bitconvert, GR64, imm64lh16>;
+  def LLIHL : UnaryRI<"llihl", 0xA5D, bitconvert, GR64, imm64hl16>;
+  def LLIHH : UnaryRI<"llihh", 0xA5C, bitconvert, GR64, imm64hh16>;
+
+  // 32-bit immediates.
+  def LGFI  : UnaryRIL<"lgfi",  0xC01, bitconvert, GR64, imm64sx32>;
+  def LLILF : UnaryRIL<"llilf", 0xC0F, bitconvert, GR64, imm64lf32>;
+  def LLIHF : UnaryRIL<"llihf", 0xC0E, bitconvert, GR64, imm64hf32>;
+}
+
+// Register loads.
+let canFoldAsLoad = 1, SimpleBDXLoad = 1 in {
+  defm L : UnaryRXPair<"l", 0x58, 0xE358, load, GR32>;
+  def LG : UnaryRXY<"lg", 0xE304, load, GR64>;
+
+  // These instructions are split after register allocation, so we don't
+  // want a custom inserter.
+  let Has20BitOffset = 1, HasIndex = 1, Is128Bit = 1 in {
+    def L128 : Pseudo<(outs GR128:$dst), (ins bdxaddr20only128:$src),
+                      [(set GR128:$dst, (load bdxaddr20only128:$src))]>;
   }
+}
+let canFoldAsLoad = 1 in {
+  def LRL  : UnaryRILPC<"lrl",  0xC4D, aligned_load, GR32>;
+  def LGRL : UnaryRILPC<"lgrl", 0xC48, aligned_load, GR64>;
+}
+
+// Register stores.
+let SimpleBDXStore = 1 in {
+  let isCodeGenOnly = 1 in
+    defm ST32 : StoreRXPair<"st", 0x50, 0xE350, store, GR32>;
+  def STG : StoreRXY<"stg", 0xE324, store, GR64>;
+
+  // These instructions are split after register allocation, so we don't
+  // want a custom inserter.
+  let Has20BitOffset = 1, HasIndex = 1, Is128Bit = 1 in {
+    def ST128 : Pseudo<(outs), (ins GR128:$src, bdxaddr20only128:$dst),
+                       [(store GR128:$src, bdxaddr20only128:$dst)]>;
+  }
+}
+let isCodeGenOnly = 1 in
+  def STRL32 : StoreRILPC<"strl", 0xC4F, aligned_store, GR32>;
+def STGRL : StoreRILPC<"stgrl", 0xC4B, aligned_store, GR64>;
+
+// 8-bit immediate stores to 8-bit fields.
+defm MVI : StoreSIPair<"mvi", 0x92, 0xEB52, truncstorei8, imm32zx8trunc>;
 
-  return false;
-}]>;
+// 16-bit immediate stores to 16-, 32- or 64-bit fields.
+def MVHHI : StoreSIL<"mvhhi", 0xE544, truncstorei16, imm32sx16trunc>;
+def MVHI  : StoreSIL<"mvhi",  0xE54C, store,         imm32sx16>;
+def MVGHI : StoreSIL<"mvghi", 0xE548, store,         imm64sx16>;
 
-def immSExt32 : PatLeaf<(i64 imm), [{
-  // immSExt32 predicate - true if the immediate fits in a 32-bit sign extended
-  // field.
-  uint64_t val = N->getZExtValue();
-  return ((int64_t)val == (int32_t)val);
-}]>;
+// Memory-to-memory moves.
+let mayLoad = 1, mayStore = 1 in
+  def MVC : InstSS<0xD2, (outs), (ins bdladdr12onlylen8:$BDL1,
+                                      bdaddr12only:$BD2),
+                   "mvc\t$BDL1, $BD2", []>;
 
-def i64lo32 : PatLeaf<(i64 imm), [{
-  // i64lo32 predicate - true if the 64-bit immediate has only rightmost 32
-  // bits set.
-  return ((N->getZExtValue() & 0x00000000FFFFFFFFULL) == N->getZExtValue());
-}], LO32>;
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Sign extensions
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 
-def i64hi32 : PatLeaf<(i64 imm), [{
-  // i64hi32 predicate - true if the 64-bit immediate has only bits 32-63 set.
-  return ((N->getZExtValue() & 0xFFFFFFFF00000000ULL) == N->getZExtValue());
-}], HI32>;
+// 32-bit extensions from registers.
+let neverHasSideEffects = 1 in {
+  def LBR : UnaryRRE<"lbr", 0xB926, sext8,  GR32, GR32>;
+  def LHR : UnaryRRE<"lhr", 0xB927, sext16, GR32, GR32>;
+}
 
-def i32immSExt8  : PatLeaf<(i32 imm), [{
-  // i32immSExt8 predicate - True if the 32-bit immediate fits in a 8-bit
-  // sign extended field.
-  return (int32_t)N->getZExtValue() == (int8_t)N->getZExtValue();
-}]>;
+// 64-bit extensions from registers.
+let neverHasSideEffects = 1 in {
+  def LGBR : UnaryRRE<"lgbr", 0xB906, sext8,  GR64, GR64>;
+  def LGHR : UnaryRRE<"lghr", 0xB907, sext16, GR64, GR64>;
+  def LGFR : UnaryRRE<"lgfr", 0xB914, sext32, GR64, GR32>;
+}
 
-def i32immSExt16 : PatLeaf<(i32 imm), [{
-  // i32immSExt16 predicate - True if the 32-bit immediate fits in a 16-bit
-  // sign extended field.
-  return (int32_t)N->getZExtValue() == (int16_t)N->getZExtValue();
-}]>;
+// Match 32-to-64-bit sign extensions in which the source is already
+// in a 64-bit register.
+def : Pat<(sext_inreg GR64:$src, i32),
+          (LGFR (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, subreg_32bit))>;
+
+// 32-bit extensions from memory.
+def  LB   : UnaryRXY<"lb", 0xE376, sextloadi8, GR32>;
+defm LH   : UnaryRXPair<"lh", 0x48, 0xE378, sextloadi16, GR32>;
+def  LHRL : UnaryRILPC<"lhrl", 0xC45, aligned_sextloadi16, GR32>;
+
+// 64-bit extensions from memory.
+def LGB   : UnaryRXY<"lgb", 0xE377, sextloadi8,  GR64>;
+def LGH   : UnaryRXY<"lgh", 0xE315, sextloadi16, GR64>;
+def LGF   : UnaryRXY<"lgf", 0xE314, sextloadi32, GR64>;
+def LGHRL : UnaryRILPC<"lghrl", 0xC44, aligned_sextloadi16, GR64>;
+def LGFRL : UnaryRILPC<"lgfrl", 0xC4C, aligned_sextloadi32, GR64>;
+
+// If the sign of a load-extend operation doesn't matter, use the signed ones.
+// There's not really much to choose between the sign and zero extensions,
+// but LH is more compact than LLH for small offsets.
+def : Pat<(i32 (extloadi8  bdxaddr20only:$src)), (LB  bdxaddr20only:$src)>;
+def : Pat<(i32 (extloadi16 bdxaddr12pair:$src)), (LH  bdxaddr12pair:$src)>;
+def : Pat<(i32 (extloadi16 bdxaddr20pair:$src)), (LHY bdxaddr20pair:$src)>;
+
+def : Pat<(i64 (extloadi8  bdxaddr20only:$src)), (LGB bdxaddr20only:$src)>;
+def : Pat<(i64 (extloadi16 bdxaddr20only:$src)), (LGH bdxaddr20only:$src)>;
+def : Pat<(i64 (extloadi32 bdxaddr20only:$src)), (LGF bdxaddr20only:$src)>;
 
-def i64immSExt32 : PatLeaf<(i64 imm), [{
-  // i64immSExt32 predicate - True if the 64-bit immediate fits in a 32-bit
-  // sign extended field.
-  return (int64_t)N->getZExtValue() == (int32_t)N->getZExtValue();
-}]>;
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Zero extensions
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 
-def i64immZExt32 : PatLeaf<(i64 imm), [{
-  // i64immZExt32 predicate - True if the 64-bit immediate fits in a 32-bit
-  // zero extended field.
-  return (uint64_t)N->getZExtValue() == (uint32_t)N->getZExtValue();
-}]>;
+// 32-bit extensions from registers.
+let neverHasSideEffects = 1 in {
+  def LLCR : UnaryRRE<"llcr", 0xB994, zext8,  GR32, GR32>;
+  def LLHR : UnaryRRE<"llhr", 0xB995, zext16, GR32, GR32>;
+}
 
-// extloads
-def extloadi64i8   : PatFrag<(ops node:$ptr), (i64 (extloadi8  node:$ptr))>;
-def extloadi64i16  : PatFrag<(ops node:$ptr), (i64 (extloadi16 node:$ptr))>;
-def extloadi64i32  : PatFrag<(ops node:$ptr), (i64 (extloadi32 node:$ptr))>;
+// 64-bit extensions from registers.
+let neverHasSideEffects = 1 in {
+  def LLGCR : UnaryRRE<"llgcr", 0xB984, zext8,  GR64, GR64>;
+  def LLGHR : UnaryRRE<"llghr", 0xB985, zext16, GR64, GR64>;
+  def LLGFR : UnaryRRE<"llgfr", 0xB916, zext32, GR64, GR32>;
+}
 
-def sextloadi64i8   : PatFrag<(ops node:$ptr), (i64 (sextloadi8  node:$ptr))>;
-def sextloadi64i16  : PatFrag<(ops node:$ptr), (i64 (sextloadi16 node:$ptr))>;
-def sextloadi64i32  : PatFrag<(ops node:$ptr), (i64 (sextloadi32 node:$ptr))>;
+// Match 32-to-64-bit zero extensions in which the source is already
+// in a 64-bit register.
+def : Pat<(and GR64:$src, 0xffffffff),
+          (LLGFR (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, subreg_32bit))>;
 
-def zextloadi64i8   : PatFrag<(ops node:$ptr), (i64 (zextloadi8  node:$ptr))>;
-def zextloadi64i16  : PatFrag<(ops node:$ptr), (i64 (zextloadi16 node:$ptr))>;
-def zextloadi64i32  : PatFrag<(ops node:$ptr), (i64 (zextloadi32 node:$ptr))>;
+// 32-bit extensions from memory.
+def LLC   : UnaryRXY<"llc", 0xE394, zextloadi8,  GR32>;
+def LLH   : UnaryRXY<"llh", 0xE395, zextloadi16, GR32>;
+def LLHRL : UnaryRILPC<"llhrl", 0xC42, aligned_zextloadi16, GR32>;
 
-// A couple of more descriptive operand definitions.
-// 32-bits but only 8 bits are significant.
-def i32i8imm  : Operand<i32>;
-// 32-bits but only 16 bits are significant.
-def i32i16imm : Operand<i32>;
-// 64-bits but only 32 bits are significant.
-def i64i32imm : Operand<i64>;
-// Branch targets have OtherVT type.
-def brtarget : Operand<OtherVT>;
+// 64-bit extensions from memory.
+def LLGC   : UnaryRXY<"llgc", 0xE390, zextloadi8,  GR64>;
+def LLGH   : UnaryRXY<"llgh", 0xE391, zextloadi16, GR64>;
+def LLGF   : UnaryRXY<"llgf", 0xE316, zextloadi32, GR64>;
+def LLGHRL : UnaryRILPC<"llghrl", 0xC46, aligned_zextloadi16, GR64>;
+def LLGFRL : UnaryRILPC<"llgfrl", 0xC4E, aligned_zextloadi32, GR64>;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// SystemZ Operand Definitions.
+// Truncations
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-// Address operands
+// Truncations of 64-bit registers to 32-bit registers.
+def : Pat<(i32 (trunc GR64:$src)),
+          (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, subreg_32bit)>;
 
-// riaddr := reg + imm
-def riaddr32 : Operand<i32>,
-               ComplexPattern<i32, 2, "SelectAddrRI", []> {
-  let PrintMethod = "printRIAddrOperand";
-  let MIOperandInfo = (ops ADDR32:$base, i32imm:$disp);
+// Truncations of 32-bit registers to memory.
+let isCodeGenOnly = 1 in {
+  defm STC32   : StoreRXPair<"stc", 0x42, 0xE372, truncstorei8,  GR32>;
+  defm STH32   : StoreRXPair<"sth", 0x40, 0xE370, truncstorei16, GR32>;
+  def  STHRL32 : StoreRILPC<"sthrl", 0xC47, aligned_truncstorei16, GR32>;
 }
 
-def riaddr : Operand<i64>,
-             ComplexPattern<i64, 2, "SelectAddrRI", []> {
-  let PrintMethod = "printRIAddrOperand";
-  let MIOperandInfo = (ops ADDR64:$base, i64imm:$disp);
+// Truncations of 64-bit registers to memory.
+defm STC   : StoreRXPair<"stc", 0x42, 0xE372, truncstorei8,  GR64>;
+defm STH   : StoreRXPair<"sth", 0x40, 0xE370, truncstorei16, GR64>;
+def  STHRL : StoreRILPC<"sthrl", 0xC47, aligned_truncstorei16, GR64>;
+defm ST    : StoreRXPair<"st", 0x50, 0xE350, truncstorei32, GR64>;
+def  STRL  : StoreRILPC<"strl", 0xC4F, aligned_truncstorei32, GR64>;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Multi-register moves
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+// Multi-register loads.
+def LMG : LoadMultipleRSY<"lmg", 0xEB04, GR64>;
+
+// Multi-register stores.
+def STMG : StoreMultipleRSY<"stmg", 0xEB24, GR64>;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Byte swaps
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+// Byte-swapping register moves.
+let neverHasSideEffects = 1 in {
+  def LRVR  : UnaryRRE<"lrvr",  0xB91F, bswap, GR32, GR32>;
+  def LRVGR : UnaryRRE<"lrvgr", 0xB90F, bswap, GR64, GR64>;
 }
 
+// Byte-swapping loads.  Unlike normal loads, these instructions are
+// allowed to access storage more than once.
+def LRV  : UnaryRXY<"lrv",  0xE31E, loadu<bswap, nonvolatile_load>, GR32>;
+def LRVG : UnaryRXY<"lrvg", 0xE30F, loadu<bswap, nonvolatile_load>, GR64>;
+
+// Likewise byte-swapping stores.
+def STRV  : StoreRXY<"strv",  0xE33E, storeu<bswap, nonvolatile_store>, GR32>;
+def STRVG : StoreRXY<"strvg", 0xE32F, storeu<bswap, nonvolatile_store>, GR64>;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Load address instructions
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-// rriaddr := reg + reg + imm
-def rriaddr : Operand<i64>,
-              ComplexPattern<i64, 3, "SelectAddrRRI", [], []> {
-  let PrintMethod = "printRRIAddrOperand";
-  let MIOperandInfo = (ops ADDR64:$base, i64imm:$disp, ADDR64:$index);
+// Load BDX-style addresses.
+let neverHasSideEffects = 1, isAsCheapAsAMove = 1, isReMaterializable = 1,
+    Function = "la" in {
+  let PairType = "12" in
+    def LA : InstRX<0x41, (outs GR64:$R1), (ins laaddr12pair:$XBD2),
+                    "la\t$R1, $XBD2",
+                    [(set GR64:$R1, laaddr12pair:$XBD2)]>;
+  let PairType = "20" in
+    def LAY : InstRXY<0xE371, (outs GR64:$R1), (ins laaddr20pair:$XBD2),
+                      "lay\t$R1, $XBD2",
+                      [(set GR64:$R1, laaddr20pair:$XBD2)]>;
 }
-def laaddr : Operand<i64>,
-             ComplexPattern<i64, 3, "SelectLAAddr", [add, sub, or, frameindex], []> {
-  let PrintMethod = "printRRIAddrOperand";
-  let MIOperandInfo = (ops ADDR64:$base, i64imm:$disp, ADDR64:$index);
+
+// Load a PC-relative address.  There's no version of this instruction
+// with a 16-bit offset, so there's no relaxation.
+let neverHasSideEffects = 1, isAsCheapAsAMove = 1, isMoveImm = 1,
+    isReMaterializable = 1 in {
+  def LARL : InstRIL<0xC00, (outs GR64:$R1), (ins pcrel32:$I2),
+                     "larl\t$R1, $I2",
+                     [(set GR64:$R1, pcrel32:$I2)]>;
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// Instruction list..
+// Negation
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 
-def ADJCALLSTACKDOWN : Pseudo<(outs), (ins i64imm:$amt),
-                              "#ADJCALLSTACKDOWN",
-                              [(SystemZcallseq_start timm:$amt)]>;
-def ADJCALLSTACKUP   : Pseudo<(outs), (ins i64imm:$amt1, i64imm:$amt2),
-                              "#ADJCALLSTACKUP",
-                              [(SystemZcallseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>;
+let Defs = [CC] in {
+  def LCR   : UnaryRR <"lcr",   0x13,   ineg,      GR32, GR32>;
+  def LCGR  : UnaryRRE<"lcgr",  0xB903, ineg,      GR64, GR64>;
+  def LCGFR : UnaryRRE<"lcgfr", 0xB913, null_frag, GR64, GR32>;
+}
+defm : SXU<ineg, LCGFR>;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Insertion
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+let isCodeGenOnly = 1 in
+  defm IC32 : BinaryRXPair<"ic", 0x43, 0xE373, inserti8, GR32, zextloadi8>;
+defm IC : BinaryRXPair<"ic", 0x43, 0xE373, inserti8, GR64, zextloadi8>;
 
-let usesCustomDAGSchedInserter = 1 in {
-  def Select32 : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, GR32:$src2, i8imm:$cc),
-                        "# Select32 PSEUDO",
-                        [(set GR32:$dst,
-                              (SystemZselect GR32:$src1, GR32:$src2, imm:$cc))]>;
-  def Select64 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, GR64:$src2, i8imm:$cc),
-                        "# Select64 PSEUDO",
-                        [(set GR64:$dst,
-                              (SystemZselect GR64:$src1, GR64:$src2, imm:$cc))]>;
+defm : InsertMem<"inserti8", IC32,  GR32, zextloadi8, bdxaddr12pair>;
+defm : InsertMem<"inserti8", IC32Y, GR32, zextloadi8, bdxaddr20pair>;
+
+defm : InsertMem<"inserti8", IC,  GR64, zextloadi8, bdxaddr12pair>;
+defm : InsertMem<"inserti8", ICY, GR64, zextloadi8, bdxaddr20pair>;
+
+// Insertions of a 16-bit immediate, leaving other bits unaffected.
+// We don't have or_as_insert equivalents of these operations because
+// OI is available instead.
+let isCodeGenOnly = 1 in {
+  def IILL32 : BinaryRI<"iill", 0xA53, insertll, GR32, imm32ll16>;
+  def IILH32 : BinaryRI<"iilh", 0xA52, insertlh, GR32, imm32lh16>;
+}
+def IILL : BinaryRI<"iill", 0xA53, insertll, GR64, imm64ll16>;
+def IILH : BinaryRI<"iilh", 0xA52, insertlh, GR64, imm64lh16>;
+def IIHL : BinaryRI<"iihl", 0xA51, inserthl, GR64, imm64hl16>;
+def IIHH : BinaryRI<"iihh", 0xA50, inserthh, GR64, imm64hh16>;
+
+// ...likewise for 32-bit immediates.  For GR32s this is a general
+// full-width move.  (We use IILF rather than something like LLILF
+// for 32-bit moves because IILF leaves the upper 32 bits of the
+// GR64 unchanged.)
+let isCodeGenOnly = 1, isAsCheapAsAMove = 1, isMoveImm = 1,
+    isReMaterializable = 1 in {
+  def IILF32 : UnaryRIL<"iilf", 0xC09, bitconvert, GR32, uimm32>;
 }
+def IILF : BinaryRIL<"iilf", 0xC09, insertlf, GR64, imm64lf32>;
+def IIHF : BinaryRIL<"iihf", 0xC08, inserthf, GR64, imm64hf32>;
 
+// An alternative model of inserthf, with the first operand being
+// a zero-extended value.
+def : Pat<(or (zext32 GR32:$src), imm64hf32:$imm),
+          (IIHF (INSERT_SUBREG (i64 (IMPLICIT_DEF)), GR32:$src, subreg_32bit),
+                imm64hf32:$imm)>;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-//  Control Flow Instructions...
-//
+// Addition
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 
-// FIXME: Provide proper encoding!
-let isReturn = 1, isTerminator = 1, isBarrier = 1, hasCtrlDep = 1 in {
-  def RET : Pseudo<(outs), (ins), "br\t%r14", [(SystemZretflag)]>;
-}
-
-let isBranch = 1, isTerminator = 1 in {
-  let Uses = [PSW] in {
-    def JE  : Pseudo<(outs), (ins brtarget:$dst),
-                     "je\t$dst",
-                     [(SystemZbrcond bb:$dst, SYSTEMZ_COND_E)]>;
-    def JNE : Pseudo<(outs), (ins brtarget:$dst),
-                     "jne\t$dst",
-                     [(SystemZbrcond bb:$dst, SYSTEMZ_COND_NE)]>;
-    def JH  : Pseudo<(outs), (ins brtarget:$dst),
-                     "jh\t$dst",
-                     [(SystemZbrcond bb:$dst, SYSTEMZ_COND_H)]>;
-    def JL  : Pseudo<(outs), (ins brtarget:$dst),
-                     "jl\t$dst",
-                     [(SystemZbrcond bb:$dst, SYSTEMZ_COND_L)]>;
-    def JHE : Pseudo<(outs), (ins brtarget:$dst),
-                     "jhe\t$dst",
-                     [(SystemZbrcond bb:$dst, SYSTEMZ_COND_HE)]>;
-    def JLE : Pseudo<(outs), (ins brtarget:$dst),
-                     "jle\t$dst",
-                     [(SystemZbrcond bb:$dst, SYSTEMZ_COND_LE)]>;
-
-  } // Uses = [PSW]
-} // isBranch = 1
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-//  Call Instructions...
-//
+// Plain addition.
+let Defs = [CC] in {
+  // Addition of a register.
+  let isCommutable = 1 in {
+    def AR  : BinaryRR <"ar",  0x1A,   add, GR32, GR32>;
+    def AGR : BinaryRRE<"agr", 0xB908, add, GR64, GR64>;
+  }
+  def AGFR : BinaryRRE<"agfr", 0xB918, null_frag, GR64, GR32>;
+
+  // Addition of signed 16-bit immediates.
+  def AHI  : BinaryRI<"ahi",  0xA7A, add, GR32, imm32sx16>;
+  def AGHI : BinaryRI<"aghi", 0xA7B, add, GR64, imm64sx16>;
 
-let isCall = 1 in
-  // All calls clobber the non-callee saved registers (except R14 which we
-  // handle separately). Uses for argument registers are added manually.
-  let Defs = [R0D, R1D, R3D, R4D, R5D] in {
-    def CALLi     : Pseudo<(outs), (ins i64imm:$dst, variable_ops),
-                           "brasl\t%r14, $dst", [(SystemZcall imm:$dst)]>;
-    def CALLr     : Pseudo<(outs), (ins ADDR64:$dst, variable_ops),
-                           "brasl\t%r14, $dst", [(SystemZcall ADDR64:$dst)]>;
+  // Addition of signed 32-bit immediates.
+  def AFI  : BinaryRIL<"afi",  0xC29, add, GR32, simm32>;
+  def AGFI : BinaryRIL<"agfi", 0xC28, add, GR64, imm64sx32>;
+
+  // Addition of memory.
+  defm AH  : BinaryRXPair<"ah", 0x4A, 0xE37A, add, GR32, sextloadi16>;
+  defm A   : BinaryRXPair<"a",  0x5A, 0xE35A, add, GR32, load>;
+  def  AGF : BinaryRXY<"agf", 0xE318, add, GR64, sextloadi32>;
+  def  AG  : BinaryRXY<"ag",  0xE308, add, GR64, load>;
+
+  // Addition to memory.
+  def ASI  : BinarySIY<"asi",  0xEB6A, add, imm32sx8>;
+  def AGSI : BinarySIY<"agsi", 0xEB7A, add, imm64sx8>;
+}
+defm : SXB<add, GR64, AGFR>;
+
+// Addition producing a carry.
+let Defs = [CC] in {
+  // Addition of a register.
+  let isCommutable = 1 in {
+    def ALR  : BinaryRR <"alr",  0x1E,   addc, GR32, GR32>;
+    def ALGR : BinaryRRE<"algr", 0xB90A, addc, GR64, GR64>;
   }
+  def ALGFR : BinaryRRE<"algfr", 0xB91A, null_frag, GR64, GR32>;
+
+  // Addition of unsigned 32-bit immediates.
+  def ALFI  : BinaryRIL<"alfi",  0xC2B, addc, GR32, uimm32>;
+  def ALGFI : BinaryRIL<"algfi", 0xC2A, addc, GR64, imm64zx32>;
+
+  // Addition of memory.
+  defm AL   : BinaryRXPair<"al", 0x5E, 0xE35E, addc, GR32, load>;
+  def  ALGF : BinaryRXY<"algf", 0xE31A, addc, GR64, zextloadi32>;
+  def  ALG  : BinaryRXY<"alg",  0xE30A, addc, GR64, load>;
+}
+defm : ZXB<addc, GR64, ALGFR>;
+
+// Addition producing and using a carry.
+let Defs = [CC], Uses = [CC] in {
+  // Addition of a register.
+  def ALCR  : BinaryRRE<"alcr",  0xB998, adde, GR32, GR32>;
+  def ALCGR : BinaryRRE<"alcgr", 0xB988, adde, GR64, GR64>;
+
+  // Addition of memory.
+  def ALC  : BinaryRXY<"alc",  0xE398, adde, GR32, load>;
+  def ALCG : BinaryRXY<"alcg", 0xE388, adde, GR64, load>;
+}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-//  Miscellaneous Instructions.
-//
+// Subtraction
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+// Plain substraction.  Although immediate forms exist, we use the
+// add-immediate instruction instead.
+let Defs = [CC] in {
+  // Subtraction of a register.
+  def SR   : BinaryRR <"sr",   0x1B,   sub,       GR32, GR32>;
+  def SGFR : BinaryRRE<"sgfr", 0xB919, null_frag, GR64, GR32>;
+  def SGR  : BinaryRRE<"sgr",  0xB909, sub,       GR64, GR64>;
+
+  // Subtraction of memory.
+  defm SH  : BinaryRXPair<"sh", 0x4B, 0xE37B, sub, GR32, sextloadi16>;
+  defm S   : BinaryRXPair<"s", 0x5B, 0xE35B, sub, GR32, load>;
+  def  SGF : BinaryRXY<"sgf", 0xE319, sub, GR64, sextloadi32>;
+  def  SG  : BinaryRXY<"sg",  0xE309, sub, GR64, load>;
+}
+defm : SXB<sub, GR64, SGFR>;
+
+// Subtraction producing a carry.
+let Defs = [CC] in {
+  // Subtraction of a register.
+  def SLR   : BinaryRR <"slr",   0x1F,   subc,      GR32, GR32>;
+  def SLGFR : BinaryRRE<"slgfr", 0xB91B, null_frag, GR64, GR32>;
+  def SLGR  : BinaryRRE<"slgr",  0xB90B, subc,      GR64, GR64>;
+
+  // Subtraction of unsigned 32-bit immediates.  These don't match
+  // subc because we prefer addc for constants.
+  def SLFI  : BinaryRIL<"slfi",  0xC25, null_frag, GR32, uimm32>;
+  def SLGFI : BinaryRIL<"slgfi", 0xC24, null_frag, GR64, imm64zx32>;
+
+  // Subtraction of memory.
+  defm SL   : BinaryRXPair<"sl", 0x5F, 0xE35F, subc, GR32, load>;
+  def  SLGF : BinaryRXY<"slgf", 0xE31B, subc, GR64, zextloadi32>;
+  def  SLG  : BinaryRXY<"slg",  0xE30B, subc, GR64, load>;
+}
+defm : ZXB<subc, GR64, SLGFR>;
 
-let isReMaterializable = 1 in
-// FIXME: Provide imm12 variant
-def LA64r  : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins laaddr:$src),
-                    "lay\t{$dst, $src}",
-                    [(set GR64:$dst, laaddr:$src)]>;
+// Subtraction producing and using a carry.
+let Defs = [CC], Uses = [CC] in {
+  // Subtraction of a register.
+  def SLBR  : BinaryRRE<"slbr",  0xB999, sube, GR32, GR32>;
+  def SLGBR : BinaryRRE<"slbgr", 0xB989, sube, GR64, GR64>;
 
-let neverHasSideEffects = 1 in
-def NOP : Pseudo<(outs), (ins), "# no-op", []>;
+  // Subtraction of memory.
+  def SLB  : BinaryRXY<"slb",  0xE399, sube, GR32, load>;
+  def SLBG : BinaryRXY<"slbg", 0xE389, sube, GR64, load>;
+}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// Move Instructions
+// AND
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 
-// FIXME: Provide proper encoding!
-let neverHasSideEffects = 1 in {
-def MOV32rr : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src),
-                     "lr\t{$dst, $src}",
-                     []>;
-def MOV64rr : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src),
-                     "lgr\t{$dst, $src}",
-                     []>;
-}
-
-def MOVSX64rr32 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR32:$src),
-                         "lgfr\t{$dst, $src}",
-                         [(set GR64:$dst, (sext GR32:$src))]>;
-def MOVZX64rr32 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR32:$src),
-                         "llgfr\t{$dst, $src}",
-                         [(set GR64:$dst, (zext GR32:$src))]>;
-
-// FIXME: Provide proper encoding!
-let isReMaterializable = 1, isAsCheapAsAMove = 1 in {
-def MOV32ri16 : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins i32imm:$src),
-                       "lhi\t{$dst, $src}",
-                       [(set GR32:$dst, immSExt16:$src)]>;
-def MOV64ri16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins i64imm:$src),
-                       "lghi\t{$dst, $src}",
-                       [(set GR64:$dst, immSExt16:$src)]>;
-
-def MOV64rill16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins i64imm:$src),
-                         "llill\t{$dst, $src}",
-                         [(set GR64:$dst, i64ll16:$src)]>;
-def MOV64rilh16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins i64imm:$src),
-                         "llilh\t{$dst, $src}",
-                         [(set GR64:$dst, i64lh16:$src)]>;
-def MOV64rihl16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins i64imm:$src),
-                         "llihl\t{$dst, $src}",
-                         [(set GR64:$dst, i64hl16:$src)]>;
-def MOV64rihh16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins i64imm:$src),
-                         "llihh\t{$dst, $src}",
-                         [(set GR64:$dst, i64hh16:$src)]>;
-// FIXME: these 3 instructions seem to require extimm facility
-def MOV64ri32 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins i64imm:$src),
-                       "lgfi\t{$dst, $src}",
-                       [(set GR64:$dst, immSExt32:$src)]>;
-def MOV64rilo32 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins i64imm:$src),
-                         "llilf\t{$dst, $src}",
-                         [(set GR64:$dst, i64lo32:$src)]>;
-def MOV64rihi32 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins i64imm:$src),
-                         "llihf\t{$dst, $src}",
-                         [(set GR64:$dst, i64hi32:$src)]>;
-}
-
-let canFoldAsLoad = 1, isReMaterializable = 1, mayHaveSideEffects = 1 in {
-def MOV64rm : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins rriaddr:$src),
-                     "lg\t{$dst, $src}",
-                     [(set GR64:$dst, (load rriaddr:$src))]>;
-
-}
-
-def MOV64mr : Pseudo<(outs), (ins rriaddr:$dst, GR64:$src),
-                     "stg\t{$src, $dst}",
-                     [(store GR64:$src, rriaddr:$dst)]>;
-
-// FIXME: displacements here are really 12 bit, not 20!
-def MOV8mi    : Pseudo<(outs), (ins riaddr:$dst, i32i8imm:$src),
-                       "mvi\t{$dst, $src}",
-                       [(truncstorei8 (i32 i32immSExt8:$src), riaddr:$dst)]>;
-def MOV16mi   : Pseudo<(outs), (ins riaddr:$dst, i32i16imm:$src),
-                       "mvhhi\t{$dst, $src}",
-                       [(truncstorei16 (i32 i32immSExt16:$src), riaddr:$dst)]>;
-def MOV32mi16 : Pseudo<(outs), (ins riaddr:$dst, i32imm:$src),
-                       "mvhi\t{$dst, $src}",
-                       [(store (i32 immSExt16:$src), riaddr:$dst)]>;
-def MOV64mi16 : Pseudo<(outs), (ins riaddr:$dst, i64imm:$src),
-                       "mvghi\t{$dst, $src}",
-                       [(store (i64 immSExt16:$src), riaddr:$dst)]>;
-
-// extloads
-def MOVSX64rm8  : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins rriaddr:$src),
-                         "lgb\t{$dst, $src}",
-                         [(set GR64:$dst, (sextloadi64i8 rriaddr:$src))]>;
-def MOVSX64rm16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins rriaddr:$src),
-                         "lgh\t{$dst, $src}",
-                         [(set GR64:$dst, (sextloadi64i16 rriaddr:$src))]>;
-def MOVSX64rm32 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins rriaddr:$src),
-                         "lgf\t{$dst, $src}",
-                         [(set GR64:$dst, (sextloadi64i32 rriaddr:$src))]>;
-
-def MOVZX64rm8  : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins rriaddr:$src),
-                         "llgc\t{$dst, $src}",
-                         [(set GR64:$dst, (zextloadi64i8 rriaddr:$src))]>;
-def MOVZX64rm16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins rriaddr:$src),
-                         "llgh\t{$dst, $src}",
-                         [(set GR64:$dst, (zextloadi64i16 rriaddr:$src))]>;
-def MOVZX64rm32 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins rriaddr:$src),
-                         "llgf\t{$dst, $src}",
-                         [(set GR64:$dst, (zextloadi64i32 rriaddr:$src))]>;
-
-// truncstores
-// FIXME: Implement 12-bit displacement stuff someday
-def MOV32m8r  : Pseudo<(outs), (ins rriaddr:$dst, GR32:$src),
-                       "stcy\t{$src, $dst}",
-                       [(truncstorei8 GR32:$src, rriaddr:$dst)]>;
-
-def MOV32m16r : Pseudo<(outs), (ins rriaddr:$dst, GR32:$src),
-                       "sthy\t{$src, $dst}",
-                       [(truncstorei16 GR32:$src, rriaddr:$dst)]>;
-
-def MOV64m8r  : Pseudo<(outs), (ins rriaddr:$dst, GR64:$src),
-                       "stcy\t{$src, $dst}",
-                       [(truncstorei8 GR64:$src, rriaddr:$dst)]>;
-
-def MOV64m16r : Pseudo<(outs), (ins rriaddr:$dst, GR64:$src),
-                       "sthy\t{$src, $dst}",
-                       [(truncstorei16 GR64:$src, rriaddr:$dst)]>;
-
-def MOV64m32r : Pseudo<(outs), (ins rriaddr:$dst, GR64:$src),
-                       "sty\t{$src, $dst}",
-                       [(truncstorei32 GR64:$src, rriaddr:$dst)]>;
-
-// multiple regs moves
-// FIXME: should we use multiple arg nodes?
-def MOV32mrm  : Pseudo<(outs), (ins riaddr:$dst, GR32:$from, GR32:$to),
-                       "stmy\t{$from, $to, $dst}",
-                       []>;
-def MOV64mrm  : Pseudo<(outs), (ins riaddr:$dst, GR64:$from, GR64:$to),
-                       "stmg\t{$from, $to, $dst}",
-                       []>;
-def MOV32rmm  : Pseudo<(outs GR32:$from, GR32:$to), (ins riaddr:$dst),
-                       "lmy\t{$from, $to, $dst}",
-                       []>;
-def MOV64rmm  : Pseudo<(outs GR64:$from, GR64:$to), (ins riaddr:$dst),
-                       "lmg\t{$from, $to, $dst}",
-                       []>;
-
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-// Arithmetic Instructions
-
-let isTwoAddress = 1 in {
-
-let Defs = [PSW] in {
-
-let isCommutable = 1 in { // X = ADD Y, Z  == X = ADD Z, Y
-// FIXME: Provide proper encoding!
-def ADD32rr : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, GR32:$src2),
-                     "ar\t{$dst, $src2}",
-                     [(set GR32:$dst, (add GR32:$src1, GR32:$src2)),
-                      (implicit PSW)]>;
-def ADD64rr : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, GR64:$src2),
-                     "agr\t{$dst, $src2}",
-                     [(set GR64:$dst, (add GR64:$src1, GR64:$src2)),
-                      (implicit PSW)]>;
-}
-
-// FIXME: Provide proper encoding!
-def ADD32ri16 : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, i32imm:$src2),
-                       "ahi\t{$dst, $src2}",
-                       [(set GR32:$dst, (add GR32:$src1, immSExt16:$src2)),
-                        (implicit PSW)]>;
-def ADD32ri   : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, i32imm:$src2),
-                       "afi\t{$dst, $src2}",
-                       [(set GR32:$dst, (add GR32:$src1, imm:$src2)),
-                        (implicit PSW)]>;
-def ADD64ri16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                       "aghi\t{$dst, $src2}",
-                       [(set GR64:$dst, (add GR64:$src1, immSExt16:$src2)),
-                        (implicit PSW)]>;
-def ADD64ri32 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                       "agfi\t{$dst, $src2}",
-                       [(set GR64:$dst, (add GR64:$src1, immSExt32:$src2)),
-                        (implicit PSW)]>;
-
-let isCommutable = 1 in { // X = AND Y, Z  == X = AND Z, Y
-// FIXME: Provide proper encoding!
-def AND32rr : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, GR32:$src2),
-                     "nr\t{$dst, $src2}",
-                     [(set GR32:$dst, (and GR32:$src1, GR32:$src2))]>;
-def AND64rr : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, GR64:$src2),
-                     "ngr\t{$dst, $src2}",
-                     [(set GR64:$dst, (and GR64:$src1, GR64:$src2))]>;
-}
-
-// FIXME: Provide proper encoding!
-def AND64rill16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                         "nill\t{$dst, $src2}",
-                         [(set GR64:$dst, (and GR64:$src1, i64ll16:$src2))]>;
-def AND64rilh16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                         "nilh\t{$dst, $src2}",
-                         [(set GR64:$dst, (and GR64:$src1, i64lh16:$src2))]>;
-def AND64rihl16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                         "nihl\t{$dst, $src2}",
-                         [(set GR64:$dst, (and GR64:$src1, i64hl16:$src2))]>;
-def AND64rihh16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                         "nihh\t{$dst, $src2}",
-                         [(set GR64:$dst, (and GR64:$src1, i64hh16:$src2))]>;
-// FIXME: these 2 instructions seem to require extimm facility
-def AND64rilo32 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                         "nilf\t{$dst, $src2}",
-                         [(set GR64:$dst, (and GR64:$src1, i64lo32:$src2))]>;
-def AND64rihi32 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                         "nihf\t{$dst, $src2}",
-                         [(set GR64:$dst, (and GR64:$src1, i64hi32:$src2))]>;
-
-let isCommutable = 1 in { // X = OR Y, Z  == X = OR Z, Y
-// FIXME: Provide proper encoding!
-def OR32rr : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, GR32:$src2),
-                    "or\t{$dst, $src2}",
-                    [(set GR32:$dst, (or GR32:$src1, GR32:$src2))]>;
-def OR64rr : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, GR64:$src2),
-                    "ogr\t{$dst, $src2}",
-                    [(set GR64:$dst, (or GR64:$src1, GR64:$src2))]>;
-}
-
-def OR32ri16  : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, i16imm:$src2),
-                      "oill\t{$dst, $src2}",
-                      [(set GR32:$dst, (or GR32:$src1, i64ll16:$src2))]>;
-def OR32ri16h : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, i16imm:$src2),
-                      "oilh\t{$dst, $src2}",
-                      [(set GR32:$dst, (or GR32:$src1, i64lh16:$src2))]>;
-def OR32ri : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, i32imm:$src2),
-                    "oilf\t{$dst, $src2}",
-                    [(set GR32:$dst, (or GR32:$src1, imm:$src2))]>;
-
-def OR64rill16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                        "oill\t{$dst, $src2}",
-                        [(set GR64:$dst, (or GR64:$src1, i64ll16:$src2))]>;
-def OR64rilh16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                        "oilh\t{$dst, $src2}",
-                        [(set GR64:$dst, (or GR64:$src1, i64lh16:$src2))]>;
-def OR64rihl16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                        "oihl\t{$dst, $src2}",
-                        [(set GR64:$dst, (or GR64:$src1, i64hl16:$src2))]>;
-def OR64rihh16 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                        "oihh\t{$dst, $src2}",
-                        [(set GR64:$dst, (or GR64:$src1, i64hh16:$src2))]>;
-// FIXME: these 2 instructions seem to require extimm facility
-def OR64rilo32 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                        "oilf\t{$dst, $src2}",
-                        [(set GR64:$dst, (or GR64:$src1, i64lo32:$src2))]>;
-def OR64rihi32 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                        "oihf\t{$dst, $src2}",
-                        [(set GR64:$dst, (or GR64:$src1, i64hi32:$src2))]>;
-
-// FIXME: Provide proper encoding!
-def SUB32rr : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, GR32:$src2),
-                     "sr\t{$dst, $src2}",
-                     [(set GR32:$dst, (sub GR32:$src1, GR32:$src2))]>;
-def SUB64rr : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, GR64:$src2),
-                     "sgr\t{$dst, $src2}",
-                     [(set GR64:$dst, (sub GR64:$src1, GR64:$src2))]>;
-
-
-let isCommutable = 1 in { // X = XOR Y, Z  == X = XOR Z, Y
-// FIXME: Provide proper encoding!
-def XOR32rr : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, GR32:$src2),
-                     "xr\t{$dst, $src2}",
-                     [(set GR32:$dst, (xor GR32:$src1, GR32:$src2))]>;
-def XOR64rr : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, GR64:$src2),
-                     "xgr\t{$dst, $src2}",
-                     [(set GR64:$dst, (xor GR64:$src1, GR64:$src2))]>;
-}
-
-def XOR32ri : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src1, i32imm:$src2),
-                     "xilf\t{$dst, $src2}",
-                     [(set GR32:$dst, (xor GR32:$src1, imm:$src2))]>;
-
-// FIXME: these 2 instructions seem to require extimm facility
-def XOR64rilo32 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                         "xilf\t{$dst, $src2}",
-                         [(set GR64:$dst, (xor GR64:$src1, i64lo32:$src2))]>;
-def XOR64rihi32 : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src1, i64imm:$src2),
-                         "xihf\t{$dst, $src2}",
-                         [(set GR64:$dst, (xor GR64:$src1, i64hi32:$src2))]>;
-
-} // Defs = [PSW]
-} // isTwoAddress = 1
+let Defs = [CC] in {
+  // ANDs of a register.
+  let isCommutable = 1 in {
+    def NR  : BinaryRR <"nr",  0x14,   and, GR32, GR32>;
+    def NGR : BinaryRRE<"ngr", 0xB980, and, GR64, GR64>;
+  }
+
+  // ANDs of a 16-bit immediate, leaving other bits unaffected.
+  let isCodeGenOnly = 1 in {
+    def NILL32 : BinaryRI<"nill", 0xA57, and, GR32, imm32ll16c>;
+    def NILH32 : BinaryRI<"nilh", 0xA56, and, GR32, imm32lh16c>;
+  }
+  def NILL : BinaryRI<"nill", 0xA57, and, GR64, imm64ll16c>;
+  def NILH : BinaryRI<"nilh", 0xA56, and, GR64, imm64lh16c>;
+  def NIHL : BinaryRI<"nihl", 0xA55, and, GR64, imm64hl16c>;
+  def NIHH : BinaryRI<"nihh", 0xA54, and, GR64, imm64hh16c>;
+
+  // ANDs of a 32-bit immediate, leaving other bits unaffected.
+  let isCodeGenOnly = 1 in
+    def NILF32 : BinaryRIL<"nilf", 0xC0B, and, GR32, uimm32>;
+  def NILF : BinaryRIL<"nilf", 0xC0B, and, GR64, imm64lf32c>;
+  def NIHF : BinaryRIL<"nihf", 0xC0A, and, GR64, imm64hf32c>;
+
+  // ANDs of memory.
+  defm N  : BinaryRXPair<"n", 0x54, 0xE354, and, GR32, load>;
+  def  NG : BinaryRXY<"ng", 0xE380, and, GR64, load>;
+
+  // AND to memory
+  defm NI : BinarySIPair<"ni", 0x94, 0xEB54, null_frag, uimm8>;
+}
+defm : RMWIByte<and, bdaddr12pair, NI>;
+defm : RMWIByte<and, bdaddr20pair, NIY>;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// OR
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+let Defs = [CC] in {
+  // ORs of a register.
+  let isCommutable = 1 in {
+    def OR  : BinaryRR <"or",  0x16,   or, GR32, GR32>;
+    def OGR : BinaryRRE<"ogr", 0xB981, or, GR64, GR64>;
+  }
+
+  // ORs of a 16-bit immediate, leaving other bits unaffected.
+  let isCodeGenOnly = 1 in {
+    def OILL32 : BinaryRI<"oill", 0xA5B, or, GR32, imm32ll16>;
+    def OILH32 : BinaryRI<"oilh", 0xA5A, or, GR32, imm32lh16>;
+  }
+  def OILL : BinaryRI<"oill", 0xA5B, or, GR64, imm64ll16>;
+  def OILH : BinaryRI<"oilh", 0xA5A, or, GR64, imm64lh16>;
+  def OIHL : BinaryRI<"oihl", 0xA59, or, GR64, imm64hl16>;
+  def OIHH : BinaryRI<"oihh", 0xA58, or, GR64, imm64hh16>;
+
+  // ORs of a 32-bit immediate, leaving other bits unaffected.
+  let isCodeGenOnly = 1 in
+    def OILF32 : BinaryRIL<"oilf", 0xC0D, or, GR32, uimm32>;
+  def OILF : BinaryRIL<"oilf", 0xC0D, or, GR64, imm64lf32>;
+  def OIHF : BinaryRIL<"oihf", 0xC0C, or, GR64, imm64hf32>;
+
+  // ORs of memory.
+  defm O  : BinaryRXPair<"o", 0x56, 0xE356, or, GR32, load>;
+  def  OG : BinaryRXY<"og", 0xE381, or, GR64, load>;
+
+  // OR to memory
+  defm OI : BinarySIPair<"oi", 0x96, 0xEB56, null_frag, uimm8>;
+}
+defm : RMWIByte<or, bdaddr12pair, OI>;
+defm : RMWIByte<or, bdaddr20pair, OIY>;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// XOR
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+let Defs = [CC] in {
+  // XORs of a register.
+  let isCommutable = 1 in {
+    def XR  : BinaryRR <"xr",  0x17,   xor, GR32, GR32>;
+    def XGR : BinaryRRE<"xgr", 0xB982, xor, GR64, GR64>;
+  }
+
+  // XORs of a 32-bit immediate, leaving other bits unaffected.
+  let isCodeGenOnly = 1 in
+    def XILF32 : BinaryRIL<"xilf", 0xC07, xor, GR32, uimm32>;
+  def XILF : BinaryRIL<"xilf", 0xC07, xor, GR64, imm64lf32>;
+  def XIHF : BinaryRIL<"xihf", 0xC06, xor, GR64, imm64hf32>;
+
+  // XORs of memory.
+  defm X  : BinaryRXPair<"x",0x57, 0xE357, xor, GR32, load>;
+  def  XG : BinaryRXY<"xg", 0xE382, xor, GR64, load>;
+
+  // XOR to memory
+  defm XI : BinarySIPair<"xi", 0x97, 0xEB57, null_frag, uimm8>;
+}
+defm : RMWIByte<xor, bdaddr12pair, XI>;
+defm : RMWIByte<xor, bdaddr20pair, XIY>;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Multiplication
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+// Multiplication of a register.
+let isCommutable = 1 in {
+  def MSR  : BinaryRRE<"msr",  0xB252, mul, GR32, GR32>;
+  def MSGR : BinaryRRE<"msgr", 0xB90C, mul, GR64, GR64>;
+}
+def MSGFR : BinaryRRE<"msgfr", 0xB91C, null_frag, GR64, GR32>;
+defm : SXB<mul, GR64, MSGFR>;
+
+// Multiplication of a signed 16-bit immediate.
+def MHI  : BinaryRI<"mhi",  0xA7C, mul, GR32, imm32sx16>;
+def MGHI : BinaryRI<"mghi", 0xA7D, mul, GR64, imm64sx16>;
+
+// Multiplication of a signed 32-bit immediate.
+def MSFI  : BinaryRIL<"msfi",  0xC21, mul, GR32, simm32>;
+def MSGFI : BinaryRIL<"msgfi", 0xC20, mul, GR64, imm64sx32>;
+
+// Multiplication of memory.
+defm MH   : BinaryRXPair<"mh", 0x4C, 0xE37C, mul, GR32, sextloadi16>;
+defm MS   : BinaryRXPair<"ms", 0x71, 0xE351, mul, GR32, load>;
+def  MSGF : BinaryRXY<"msgf", 0xE31C, mul, GR64, sextloadi32>;
+def  MSG  : BinaryRXY<"msg",  0xE30C, mul, GR64, load>;
+
+// Multiplication of a register, producing two results.
+def MLGR : BinaryRRE<"mlgr", 0xB986, z_umul_lohi64, GR128, GR64>;
+
+// Multiplication of memory, producing two results.
+def MLG : BinaryRXY<"mlg", 0xE386, z_umul_lohi64, GR128, load>;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Division and remainder
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+// Division and remainder, from registers.
+def DSGFR : BinaryRRE<"dsgfr", 0xB91D, null_frag,   GR128, GR32>;
+def DSGR  : BinaryRRE<"dsgr",  0xB90D, z_sdivrem64, GR128, GR64>;
+def DLR   : BinaryRRE<"dlr",   0xB997, z_udivrem32, GR128, GR32>;
+def DLGR  : BinaryRRE<"dlgr",  0xB987, z_udivrem64, GR128, GR64>;
+defm : SXB<z_sdivrem64, GR128, DSGFR>;
+
+// Division and remainder, from memory.
+def DSGF : BinaryRXY<"dsgf", 0xE31D, z_sdivrem64, GR128, sextloadi32>;
+def DSG  : BinaryRXY<"dsg",  0xE30D, z_sdivrem64, GR128, load>;
+def DL   : BinaryRXY<"dl",   0xE397, z_udivrem32, GR128, load>;
+def DLG  : BinaryRXY<"dlg",  0xE387, z_udivrem64, GR128, load>;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Shifts
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+// Shift left.
+let neverHasSideEffects = 1 in {
+  def SLL  : ShiftRS <"sll",  0x89,   shl, GR32, shift12only>;
+  def SLLG : ShiftRSY<"sllg", 0xEB0D, shl, GR64, shift20only>;
+}
 
-let isTwoAddress = 1 in
-def SRL32rri : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src, riaddr32:$amt),
-                      "srl\t{$src, $amt}",
-                      [(set GR32:$dst, (srl GR32:$src, riaddr32:$amt))]>;
-def SRL64rri : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src, riaddr:$amt),
-                      "srlg\t{$dst, $src, $amt}",
-                      [(set GR64:$dst, (srl GR64:$src, (i32 (trunc riaddr:$amt))))]>;
-def SRLA64ri  : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src, i32imm:$amt),
-                      "srlg\t{$dst, $src, $amt}",
-                      [(set GR64:$dst, (srl GR64:$src, (i32 imm:$amt)))]>;
-
-let isTwoAddress = 1 in
-def SHL32rri : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src, riaddr32:$amt),
-                      "sll\t{$src, $amt}",
-                      [(set GR32:$dst, (shl GR32:$src, riaddr32:$amt))]>;
-def SHL64rri : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src, riaddr:$amt),
-                      "sllg\t{$dst, $src, $amt}",
-                      [(set GR64:$dst, (shl GR64:$src, (i32 (trunc riaddr:$amt))))]>;
-def SHL64ri  : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src, i32imm:$amt),
-                      "sllg\t{$dst, $src, $amt}",
-                      [(set GR64:$dst, (shl GR64:$src, (i32 imm:$amt)))]>;
-
-
-let Defs = [PSW] in {
-let isTwoAddress = 1 in
-def SRA32rri : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins GR32:$src, riaddr32:$amt),
-                      "sra\t{$src, $amt}",
-                      [(set GR32:$dst, (sra GR32:$src, riaddr32:$amt)),
-                       (implicit PSW)]>;
-def SRA64rri : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src, riaddr:$amt),
-                      "srag\t{$dst, $src, $amt}",
-                      [(set GR64:$dst, (sra GR64:$src, (i32 (trunc riaddr:$amt)))),
-                       (implicit PSW)]>;
-def SRA64ri  : Pseudo<(outs GR64:$dst), (ins GR64:$src, i32imm:$amt),
-                      "srag\t{$dst, $src, $amt}",
-                      [(set GR64:$dst, (sra GR64:$src, (i32 imm:$amt))),
-                       (implicit PSW)]>;
-} // Defs = [PSW]
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-// Test instructions (like AND but do not produce any result
-
-// Integer comparisons
-let Defs = [PSW] in {
-def CMP32rr : Pseudo<(outs), (ins GR32:$src1, GR32:$src2),
-                     "cr\t$src1, $src2",
-                     [(SystemZcmp GR32:$src1, GR32:$src2), (implicit PSW)]>;
-def CMP64rr : Pseudo<(outs), (ins GR64:$src1, GR64:$src2),
-                     "cgr\t$src1, $src2",
-                     [(SystemZcmp GR64:$src1, GR64:$src2), (implicit PSW)]>;
-
-def CMP32ri   : Pseudo<(outs), (ins GR32:$src1, i32imm:$src2),
-                       "cfi\t$src1, $src2",
-                       [(SystemZcmp GR32:$src1, imm:$src2), (implicit PSW)]>;
-def CMP64ri32 : Pseudo<(outs), (ins GR64:$src1, i64i32imm:$src2),
-                       "cgfi\t$src1, $src2",
-                       [(SystemZcmp GR64:$src1, i64immSExt32:$src2),
-                        (implicit PSW)]>;
-
-def CMP32rm : Pseudo<(outs), (ins GR32:$src1, rriaddr:$src2),
-                     "cy\t$src1, $src2",
-                     [(SystemZcmp GR32:$src1, (load rriaddr:$src2)),
-                      (implicit PSW)]>;
-def CMP64rm : Pseudo<(outs), (ins GR64:$src1, rriaddr:$src2),
-                     "cg\t$src1, $src2",
-                     [(SystemZcmp GR64:$src1, (load rriaddr:$src2)),
-                      (implicit PSW)]>;
-
-def UCMP32rr : Pseudo<(outs), (ins GR32:$src1, GR32:$src2),
-                      "clr\t$src1, $src2",
-                      [(SystemZucmp GR32:$src1, GR32:$src2), (implicit PSW)]>;
-def UCMP64rr : Pseudo<(outs), (ins GR64:$src1, GR64:$src2),
-                      "clgr\t$src1, $src2",
-                      [(SystemZucmp GR64:$src1, GR64:$src2), (implicit PSW)]>;
-
-def UCMP32ri   : Pseudo<(outs), (ins GR32:$src1, i32imm:$src2),
-                        "clfi\t$src1, $src2",
-                        [(SystemZucmp GR32:$src1, imm:$src2), (implicit PSW)]>;
-def UCMP64ri32 : Pseudo<(outs), (ins GR64:$src1, i64i32imm:$src2),
-                        "clgfi\t$src1, $src2",
-                        [(SystemZucmp GR64:$src1, i64immZExt32:$src2),
-                         (implicit PSW)]>;
-
-def UCMP32rm : Pseudo<(outs), (ins GR32:$src1, rriaddr:$src2),
-                      "cly\t$src1, $src2",
-                      [(SystemZucmp GR32:$src1, (load rriaddr:$src2)),
-                       (implicit PSW)]>;
-def UCMP64rm : Pseudo<(outs), (ins GR64:$src1, rriaddr:$src2),
-                      "clg\t$src1, $src2",
-                      [(SystemZucmp GR64:$src1, (load rriaddr:$src2)),
-                       (implicit PSW)]>;
-
-def CMPSX64rr32  : Pseudo<(outs), (ins GR64:$src1, GR32:$src2),
-                          "cgfr\t$src1, $src2",
-                          [(SystemZucmp GR64:$src1, (sext GR32:$src2)),
-                           (implicit PSW)]>;
-def UCMPZX64rr32 : Pseudo<(outs), (ins GR64:$src1, GR32:$src2),
-                          "clgfr\t$src1, $src2",
-                          [(SystemZucmp GR64:$src1, (zext GR32:$src2)),
-                           (implicit PSW)]>;
-
-def CMPSX64rm32   : Pseudo<(outs), (ins GR64:$src1, rriaddr:$src2),
-                           "cgf\t$src1, $src2",
-                           [(SystemZucmp GR64:$src1, (sextloadi64i32 rriaddr:$src2)),
-                            (implicit PSW)]>;
-def UCMPZX64rm32  : Pseudo<(outs), (ins GR64:$src1, rriaddr:$src2),
-                           "clgf\t$src1, $src2",
-                           [(SystemZucmp GR64:$src1, (zextloadi64i32 rriaddr:$src2)),
-                            (implicit PSW)]>;
-
-// FIXME: Add other crazy ucmp forms
-
-} // Defs = [PSW]
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-// Non-Instruction Patterns.
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-
-// anyext
+// Logical shift right.
+let neverHasSideEffects = 1 in {
+  def SRL  : ShiftRS <"srl",  0x88,   srl, GR32, shift12only>;
+  def SRLG : ShiftRSY<"srlg", 0xEB0C, srl, GR64, shift20only>;
+}
+
+// Arithmetic shift right.
+let Defs = [CC] in {
+  def SRA  : ShiftRS <"sra",  0x8A,   sra, GR32, shift12only>;
+  def SRAG : ShiftRSY<"srag", 0xEB0A, sra, GR64, shift20only>;
+}
+
+// Rotate left.
+let neverHasSideEffects = 1 in {
+  def RLL  : ShiftRSY<"rll",  0xEB1D, rotl, GR32, shift20only>;
+  def RLLG : ShiftRSY<"rllg", 0xEB1C, rotl, GR64, shift20only>;
+}
+
+// Rotate second operand left and inserted selected bits into first operand.
+// These can act like 32-bit operands provided that the constant start and
+// end bits (operands 2 and 3) are in the range [32, 64)
+let Defs = [CC] in {
+  let isCodeGenOnly = 1 in
+    def RISBG32 : RotateSelectRIEf<"risbg",  0xEC55, GR32, GR32>;
+  def RISBG : RotateSelectRIEf<"risbg",  0xEC55, GR64, GR64>;
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Comparison
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+// Signed comparisons.
+let Defs = [CC] in {
+  // Comparison with a register.
+  def CR   : CompareRR <"cr",   0x19,   z_cmp,     GR32, GR32>;
+  def CGFR : CompareRRE<"cgfr", 0xB930, null_frag, GR64, GR32>;
+  def CGR  : CompareRRE<"cgr",  0xB920, z_cmp,     GR64, GR64>;
+
+  // Comparison with a signed 16-bit immediate.
+  def CHI  : CompareRI<"chi",  0xA7E, z_cmp, GR32, imm32sx16>;
+  def CGHI : CompareRI<"cghi", 0xA7F, z_cmp, GR64, imm64sx16>;
+
+  // Comparison with a signed 32-bit immediate.
+  def CFI  : CompareRIL<"cfi",  0xC2D, z_cmp, GR32, simm32>;
+  def CGFI : CompareRIL<"cgfi", 0xC2C, z_cmp, GR64, imm64sx32>;
+
+  // Comparison with memory.
+  defm CH    : CompareRXPair<"ch", 0x49, 0xE379, z_cmp, GR32, sextloadi16>;
+  defm C     : CompareRXPair<"c",  0x59, 0xE359, z_cmp, GR32, load>;
+  def  CGH   : CompareRXY<"cgh", 0xE334, z_cmp, GR64, sextloadi16>;
+  def  CGF   : CompareRXY<"cgf", 0xE330, z_cmp, GR64, sextloadi32>;
+  def  CG    : CompareRXY<"cg",  0xE320, z_cmp, GR64, load>;
+  def  CHRL  : CompareRILPC<"chrl",  0xC65, z_cmp, GR32, aligned_sextloadi16>;
+  def  CRL   : CompareRILPC<"crl",   0xC6D, z_cmp, GR32, aligned_load>;
+  def  CGHRL : CompareRILPC<"cghrl", 0xC64, z_cmp, GR64, aligned_sextloadi16>;
+  def  CGFRL : CompareRILPC<"cgfrl", 0xC6C, z_cmp, GR64, aligned_sextloadi32>;
+  def  CGRL  : CompareRILPC<"cgrl",  0xC68, z_cmp, GR64, aligned_load>;
+
+  // Comparison between memory and a signed 16-bit immediate.
+  def CHHSI : CompareSIL<"chhsi", 0xE554, z_cmp, sextloadi16, imm32sx16>;
+  def CHSI  : CompareSIL<"chsi",  0xE55C, z_cmp, load,        imm32sx16>;
+  def CGHSI : CompareSIL<"cghsi", 0xE558, z_cmp, load,        imm64sx16>;
+}
+defm : SXB<z_cmp, GR64, CGFR>;
+
+// Unsigned comparisons.
+let Defs = [CC] in {
+  // Comparison with a register.
+  def CLR   : CompareRR <"clr",   0x15,   z_ucmp,    GR32, GR32>;
+  def CLGFR : CompareRRE<"clgfr", 0xB931, null_frag, GR64, GR32>;
+  def CLGR  : CompareRRE<"clgr",  0xB921, z_ucmp,    GR64, GR64>;
+
+  // Comparison with a signed 32-bit immediate.
+  def CLFI  : CompareRIL<"clfi",  0xC2F, z_ucmp, GR32, uimm32>;
+  def CLGFI : CompareRIL<"clgfi", 0xC2E, z_ucmp, GR64, imm64zx32>;
+
+  // Comparison with memory.
+  defm CL     : CompareRXPair<"cl", 0x55, 0xE355, z_ucmp, GR32, load>;
+  def  CLGF   : CompareRXY<"clgf", 0xE331, z_ucmp, GR64, zextloadi32>;
+  def  CLG    : CompareRXY<"clg",  0xE321, z_ucmp, GR64, load>;
+  def  CLHRL  : CompareRILPC<"clhrl",  0xC67, z_ucmp, GR32,
+                             aligned_zextloadi16>;
+  def  CLRL   : CompareRILPC<"clrl",   0xC6F, z_ucmp, GR32,
+                             aligned_load>;
+  def  CLGHRL : CompareRILPC<"clghrl", 0xC66, z_ucmp, GR64,
+                             aligned_zextloadi16>;
+  def  CLGFRL : CompareRILPC<"clgfrl", 0xC6E, z_ucmp, GR64,
+                             aligned_zextloadi32>;
+  def  CLGRL  : CompareRILPC<"clgrl",  0xC6A, z_ucmp, GR64,
+                             aligned_load>;
+
+  // Comparison between memory and an unsigned 8-bit immediate.
+  defm CLI : CompareSIPair<"cli", 0x95, 0xEB55, z_ucmp, zextloadi8, imm32zx8>;
+
+  // Comparison between memory and an unsigned 16-bit immediate.
+  def CLHHSI : CompareSIL<"clhhsi", 0xE555, z_ucmp, zextloadi16, imm32zx16>;
+  def CLFHSI : CompareSIL<"clfhsi", 0xE55D, z_ucmp, load,        imm32zx16>;
+  def CLGHSI : CompareSIL<"clghsi", 0xE559, z_ucmp, load,        imm64zx16>;
+}
+defm : ZXB<z_ucmp, GR64, CLGFR>;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Atomic operations
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+def ATOMIC_SWAPW        : AtomicLoadWBinaryReg<z_atomic_swapw>;
+def ATOMIC_SWAP_32      : AtomicLoadBinaryReg32<atomic_swap_32>;
+def ATOMIC_SWAP_64      : AtomicLoadBinaryReg64<atomic_swap_64>;
+
+def ATOMIC_LOADW_AR     : AtomicLoadWBinaryReg<z_atomic_loadw_add>;
+def ATOMIC_LOADW_AFI    : AtomicLoadWBinaryImm<z_atomic_loadw_add, simm32>;
+def ATOMIC_LOAD_AR      : AtomicLoadBinaryReg32<atomic_load_add_32>;
+def ATOMIC_LOAD_AHI     : AtomicLoadBinaryImm32<atomic_load_add_32, imm32sx16>;
+def ATOMIC_LOAD_AFI     : AtomicLoadBinaryImm32<atomic_load_add_32, simm32>;
+def ATOMIC_LOAD_AGR     : AtomicLoadBinaryReg64<atomic_load_add_64>;
+def ATOMIC_LOAD_AGHI    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_add_64, imm64sx16>;
+def ATOMIC_LOAD_AGFI    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_add_64, imm64sx32>;
+
+def ATOMIC_LOADW_SR     : AtomicLoadWBinaryReg<z_atomic_loadw_sub>;
+def ATOMIC_LOAD_SR      : AtomicLoadBinaryReg32<atomic_load_sub_32>;
+def ATOMIC_LOAD_SGR     : AtomicLoadBinaryReg64<atomic_load_sub_64>;
+
+def ATOMIC_LOADW_NR     : AtomicLoadWBinaryReg<z_atomic_loadw_and>;
+def ATOMIC_LOADW_NILH   : AtomicLoadWBinaryImm<z_atomic_loadw_and, imm32lh16c>;
+def ATOMIC_LOAD_NR      : AtomicLoadBinaryReg32<atomic_load_and_32>;
+def ATOMIC_LOAD_NILL32  : AtomicLoadBinaryImm32<atomic_load_and_32, imm32ll16c>;
+def ATOMIC_LOAD_NILH32  : AtomicLoadBinaryImm32<atomic_load_and_32, imm32lh16c>;
+def ATOMIC_LOAD_NILF32  : AtomicLoadBinaryImm32<atomic_load_and_32, uimm32>;
+def ATOMIC_LOAD_NGR     : AtomicLoadBinaryReg64<atomic_load_and_64>;
+def ATOMIC_LOAD_NILL    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_and_64, imm64ll16c>;
+def ATOMIC_LOAD_NILH    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_and_64, imm64lh16c>;
+def ATOMIC_LOAD_NIHL    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_and_64, imm64hl16c>;
+def ATOMIC_LOAD_NIHH    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_and_64, imm64hh16c>;
+def ATOMIC_LOAD_NILF    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_and_64, imm64lf32c>;
+def ATOMIC_LOAD_NIHF    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_and_64, imm64hf32c>;
+
+def ATOMIC_LOADW_OR     : AtomicLoadWBinaryReg<z_atomic_loadw_or>;
+def ATOMIC_LOADW_OILH   : AtomicLoadWBinaryImm<z_atomic_loadw_or, imm32lh16>;
+def ATOMIC_LOAD_OR      : AtomicLoadBinaryReg32<atomic_load_or_32>;
+def ATOMIC_LOAD_OILL32  : AtomicLoadBinaryImm32<atomic_load_or_32, imm32ll16>;
+def ATOMIC_LOAD_OILH32  : AtomicLoadBinaryImm32<atomic_load_or_32, imm32lh16>;
+def ATOMIC_LOAD_OILF32  : AtomicLoadBinaryImm32<atomic_load_or_32, uimm32>;
+def ATOMIC_LOAD_OGR     : AtomicLoadBinaryReg64<atomic_load_or_64>;
+def ATOMIC_LOAD_OILL    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_or_64, imm64ll16>;
+def ATOMIC_LOAD_OILH    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_or_64, imm64lh16>;
+def ATOMIC_LOAD_OIHL    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_or_64, imm64hl16>;
+def ATOMIC_LOAD_OIHH    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_or_64, imm64hh16>;
+def ATOMIC_LOAD_OILF    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_or_64, imm64lf32>;
+def ATOMIC_LOAD_OIHF    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_or_64, imm64hf32>;
+
+def ATOMIC_LOADW_XR     : AtomicLoadWBinaryReg<z_atomic_loadw_xor>;
+def ATOMIC_LOADW_XILF   : AtomicLoadWBinaryImm<z_atomic_loadw_xor, uimm32>;
+def ATOMIC_LOAD_XR      : AtomicLoadBinaryReg32<atomic_load_xor_32>;
+def ATOMIC_LOAD_XILF32  : AtomicLoadBinaryImm32<atomic_load_xor_32, uimm32>;
+def ATOMIC_LOAD_XGR     : AtomicLoadBinaryReg64<atomic_load_xor_64>;
+def ATOMIC_LOAD_XILF    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_xor_64, imm64lf32>;
+def ATOMIC_LOAD_XIHF    : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_xor_64, imm64hf32>;
+
+def ATOMIC_LOADW_NRi    : AtomicLoadWBinaryReg<z_atomic_loadw_nand>;
+def ATOMIC_LOADW_NILHi  : AtomicLoadWBinaryImm<z_atomic_loadw_nand,
+                                               imm32lh16c>;
+def ATOMIC_LOAD_NRi     : AtomicLoadBinaryReg32<atomic_load_nand_32>;
+def ATOMIC_LOAD_NILL32i : AtomicLoadBinaryImm32<atomic_load_nand_32,
+                                                imm32ll16c>;
+def ATOMIC_LOAD_NILH32i : AtomicLoadBinaryImm32<atomic_load_nand_32,
+                                                imm32lh16c>;
+def ATOMIC_LOAD_NILF32i : AtomicLoadBinaryImm32<atomic_load_nand_32, uimm32>;
+def ATOMIC_LOAD_NGRi    : AtomicLoadBinaryReg64<atomic_load_nand_64>;
+def ATOMIC_LOAD_NILLi   : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_nand_64,
+                                                imm64ll16c>;
+def ATOMIC_LOAD_NILHi   : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_nand_64,
+                                                imm64lh16c>;
+def ATOMIC_LOAD_NIHLi   : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_nand_64,
+                                                imm64hl16c>;
+def ATOMIC_LOAD_NIHHi   : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_nand_64,
+                                                imm64hh16c>;
+def ATOMIC_LOAD_NILFi   : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_nand_64,
+                                                imm64lf32c>;
+def ATOMIC_LOAD_NIHFi   : AtomicLoadBinaryImm64<atomic_load_nand_64,
+                                                imm64hf32c>;
+
+def ATOMIC_LOADW_MIN    : AtomicLoadWBinaryReg<z_atomic_loadw_min>;
+def ATOMIC_LOAD_MIN_32  : AtomicLoadBinaryReg32<atomic_load_min_32>;
+def ATOMIC_LOAD_MIN_64  : AtomicLoadBinaryReg64<atomic_load_min_64>;
+
+def ATOMIC_LOADW_MAX    : AtomicLoadWBinaryReg<z_atomic_loadw_max>;
+def ATOMIC_LOAD_MAX_32  : AtomicLoadBinaryReg32<atomic_load_max_32>;
+def ATOMIC_LOAD_MAX_64  : AtomicLoadBinaryReg64<atomic_load_max_64>;
+
+def ATOMIC_LOADW_UMIN   : AtomicLoadWBinaryReg<z_atomic_loadw_umin>;
+def ATOMIC_LOAD_UMIN_32 : AtomicLoadBinaryReg32<atomic_load_umin_32>;
+def ATOMIC_LOAD_UMIN_64 : AtomicLoadBinaryReg64<atomic_load_umin_64>;
+
+def ATOMIC_LOADW_UMAX   : AtomicLoadWBinaryReg<z_atomic_loadw_umax>;
+def ATOMIC_LOAD_UMAX_32 : AtomicLoadBinaryReg32<atomic_load_umax_32>;
+def ATOMIC_LOAD_UMAX_64 : AtomicLoadBinaryReg64<atomic_load_umax_64>;
+
+def ATOMIC_CMP_SWAPW
+  : Pseudo<(outs GR32:$dst), (ins bdaddr20only:$addr, GR32:$cmp, GR32:$swap,
+                                  ADDR32:$bitshift, ADDR32:$negbitshift,
+                                  uimm32:$bitsize),
+           [(set GR32:$dst,
+                 (z_atomic_cmp_swapw bdaddr20only:$addr, GR32:$cmp, GR32:$swap,
+                                     ADDR32:$bitshift, ADDR32:$negbitshift,
+                                     uimm32:$bitsize))]> {
+  let Defs = [CC];
+  let mayLoad = 1;
+  let mayStore = 1;
+  let usesCustomInserter = 1;
+}
+
+let Defs = [CC] in {
+  defm CS  : CmpSwapRSPair<"cs", 0xBA, 0xEB14, atomic_cmp_swap_32, GR32>;
+  def  CSG : CmpSwapRSY<"csg", 0xEB30, atomic_cmp_swap_64, GR64>;
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Miscellaneous Instructions.
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+// Read a 32-bit access register into a GR32.  As with all GR32 operations,
+// the upper 32 bits of the enclosing GR64 remain unchanged, which is useful
+// when a 64-bit address is stored in a pair of access registers.
+def EAR : InstRRE<0xB24F, (outs GR32:$R1), (ins access_reg:$R2),
+                  "ear\t$R1, $R2",
+                  [(set GR32:$R1, (z_extract_access access_reg:$R2))]>;
+
+// Find leftmost one, AKA count leading zeros.  The instruction actually
+// returns a pair of GR64s, the first giving the number of leading zeros
+// and the second giving a copy of the source with the leftmost one bit
+// cleared.  We only use the first result here.
+let Defs = [CC] in {
+  def FLOGR : UnaryRRE<"flogr", 0xB983, null_frag, GR128, GR64>;
+}
+def : Pat<(ctlz GR64:$src),
+          (EXTRACT_SUBREG (FLOGR GR64:$src), subreg_high)>;
+
+// Use subregs to populate the "don't care" bits in a 32-bit to 64-bit anyext.
 def : Pat<(i64 (anyext GR32:$src)),
           (INSERT_SUBREG (i64 (IMPLICIT_DEF)), GR32:$src, subreg_32bit)>;
 
+// There are no 32-bit equivalents of LLILL and LLILH, so use a full
+// 64-bit move followed by a subreg.  This preserves the invariant that
+// all GR32 operations only modify the low 32 bits.
+def : Pat<(i32 imm32ll16:$src),
+          (EXTRACT_SUBREG (LLILL (LL16 imm:$src)), subreg_32bit)>;
+def : Pat<(i32 imm32lh16:$src),
+          (EXTRACT_SUBREG (LLILH (LH16 imm:$src)), subreg_32bit)>;
+
+// Extend GR32s and GR64s to GR128s.
+let usesCustomInserter = 1 in {
+  def AEXT128_64 : Pseudo<(outs GR128:$dst), (ins GR64:$src), []>;
+  def ZEXT128_32 : Pseudo<(outs GR128:$dst), (ins GR32:$src), []>;
+  def ZEXT128_64 : Pseudo<(outs GR128:$dst), (ins GR64:$src), []>;
+}
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Peepholes.
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-// FIXME: use add/sub tricks with 32678/-32768
-
-// trunc patterns
-def : Pat<(i32 (trunc GR64:$src)),
-          (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, subreg_32bit)>;
-
-// sext_inreg patterns
-def : Pat<(sext_inreg GR64:$src, i32),
-          (MOVSX64rr32 (EXTRACT_SUBREG GR64:$src, subreg_32bit))>;
-
-// extload patterns
-def : Pat<(extloadi64i8  rriaddr:$src), (MOVZX64rm8  rriaddr:$src)>;
-def : Pat<(extloadi64i16 rriaddr:$src), (MOVZX64rm16 rriaddr:$src)>;
-def : Pat<(extloadi64i32 rriaddr:$src), (MOVZX64rm32 rriaddr:$src)>;
-
-// calls
-def : Pat<(SystemZcall (i64 tglobaladdr:$dst)),
-          (CALLi tglobaladdr:$dst)>;
-def : Pat<(SystemZcall (i64 texternalsym:$dst)),
-          (CALLi texternalsym:$dst)>;
+// Use AL* for GR64 additions of unsigned 32-bit values.
+defm : ZXB<add, GR64, ALGFR>;
+def  : Pat<(add GR64:$src1, imm64zx32:$src2),
+           (ALGFI GR64:$src1, imm64zx32:$src2)>;
+def  : Pat<(add GR64:$src1, (zextloadi32 bdxaddr20only:$addr)),
+           (ALGF GR64:$src1, bdxaddr20only:$addr)>;
+
+// Use SL* for GR64 subtractions of unsigned 32-bit values.
+defm : ZXB<sub, GR64, SLGFR>;
+def  : Pat<(add GR64:$src1, imm64zx32n:$src2),
+           (SLGFI GR64:$src1, imm64zx32n:$src2)>;
+def  : Pat<(sub GR64:$src1, (zextloadi32 bdxaddr20only:$addr)),
+           (SLGF GR64:$src1, bdxaddr20only:$addr)>;