Whitespace.
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86FastISel.cpp
index f63c395fae90ba44777ba84501096243d5127720..02645460b6a2b5ca91c66b7aad9de595b6c25e59 100644 (file)
@@ -38,6 +38,7 @@
 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
 #include "llvm/IR/Operator.h"
 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
+#include "llvm/MC/MCSymbol.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
 using namespace llvm;
@@ -83,13 +84,13 @@ public:
 private:
   bool X86FastEmitCompare(const Value *LHS, const Value *RHS, EVT VT, DebugLoc DL);
 
-  bool X86FastEmitLoad(EVT VT, const X86AddressMode &AM, MachineMemOperand *MMO,
-                       unsigned &ResultReg);
+  bool X86FastEmitLoad(EVT VT, X86AddressMode &AM, MachineMemOperand *MMO,
+                       unsigned &ResultReg, unsigned Alignment = 1);
 
-  bool X86FastEmitStore(EVT VT, const Value *Val, const X86AddressMode &AM,
+  bool X86FastEmitStore(EVT VT, const Value *Val, X86AddressMode &AM,
                         MachineMemOperand *MMO = nullptr, bool Aligned = false);
   bool X86FastEmitStore(EVT VT, unsigned ValReg, bool ValIsKill,
-                        const X86AddressMode &AM,
+                        X86AddressMode &AM,
                         MachineMemOperand *MMO = nullptr, bool Aligned = false);
 
   bool X86FastEmitExtend(ISD::NodeType Opc, EVT DstVT, unsigned Src, EVT SrcVT,
@@ -165,6 +166,9 @@ private:
 
   bool foldX86XALUIntrinsic(X86::CondCode &CC, const Instruction *I,
                             const Value *Cond);
+
+  const MachineInstrBuilder &addFullAddress(const MachineInstrBuilder &MIB,
+                                            X86AddressMode &AM);
 };
 
 } // end anonymous namespace.
@@ -242,6 +246,20 @@ getX86SSEConditionCode(CmpInst::Predicate Predicate) {
   return std::make_pair(CC, NeedSwap);
 }
 
+/// \brief Adds a complex addressing mode to the given machine instr builder.
+/// Note, this will constrain the index register.  If its not possible to
+/// constrain the given index register, then a new one will be created.  The
+/// IndexReg field of the addressing mode will be updated to match in this case.
+const MachineInstrBuilder &
+X86FastISel::addFullAddress(const MachineInstrBuilder &MIB,
+                            X86AddressMode &AM) {
+  // First constrain the index register.  It needs to be a GR64_NOSP.
+  AM.IndexReg = constrainOperandRegClass(MIB->getDesc(), AM.IndexReg,
+                                         MIB->getNumOperands() +
+                                         X86::AddrIndexReg);
+  return ::addFullAddress(MIB, AM);
+}
+
 /// \brief Check if it is possible to fold the condition from the XALU intrinsic
 /// into the user. The condition code will only be updated on success.
 bool X86FastISel::foldX86XALUIntrinsic(X86::CondCode &CC, const Instruction *I,
@@ -326,8 +344,9 @@ bool X86FastISel::isTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT, bool AllowI1) {
 /// X86FastEmitLoad - Emit a machine instruction to load a value of type VT.
 /// The address is either pre-computed, i.e. Ptr, or a GlobalAddress, i.e. GV.
 /// Return true and the result register by reference if it is possible.
-bool X86FastISel::X86FastEmitLoad(EVT VT, const X86AddressMode &AM,
-                                  MachineMemOperand *MMO, unsigned &ResultReg) {
+bool X86FastISel::X86FastEmitLoad(EVT VT, X86AddressMode &AM,
+                                  MachineMemOperand *MMO, unsigned &ResultReg,
+                                  unsigned Alignment) {
   // Get opcode and regclass of the output for the given load instruction.
   unsigned Opc = 0;
   const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
@@ -372,6 +391,30 @@ bool X86FastISel::X86FastEmitLoad(EVT VT, const X86AddressMode &AM,
   case MVT::f80:
     // No f80 support yet.
     return false;
+  case MVT::v4f32:
+    if (Alignment >= 16)
+      Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVAPSrm : X86::MOVAPSrm;
+    else
+      Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVUPSrm : X86::MOVUPSrm;
+    RC  = &X86::VR128RegClass;
+    break;
+  case MVT::v2f64:
+    if (Alignment >= 16)
+      Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVAPDrm : X86::MOVAPDrm;
+    else
+      Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVUPDrm : X86::MOVUPDrm;
+    RC  = &X86::VR128RegClass;
+    break;
+  case MVT::v4i32:
+  case MVT::v2i64:
+  case MVT::v8i16:
+  case MVT::v16i8:
+    if (Alignment >= 16)
+      Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVDQArm : X86::MOVDQArm;
+    else
+      Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVDQUrm : X86::MOVDQUrm;
+    RC  = &X86::VR128RegClass;
+    break;
   }
 
   ResultReg = createResultReg(RC);
@@ -388,7 +431,7 @@ bool X86FastISel::X86FastEmitLoad(EVT VT, const X86AddressMode &AM,
 /// and a displacement offset, or a GlobalAddress,
 /// i.e. V. Return true if it is possible.
 bool X86FastISel::X86FastEmitStore(EVT VT, unsigned ValReg, bool ValIsKill,
-                                   const X86AddressMode &AM,
+                                   X86AddressMode &AM,
                                    MachineMemOperand *MMO, bool Aligned) {
   // Get opcode and regclass of the output for the given store instruction.
   unsigned Opc = 0;
@@ -449,7 +492,7 @@ bool X86FastISel::X86FastEmitStore(EVT VT, unsigned ValReg, bool ValIsKill,
 }
 
 bool X86FastISel::X86FastEmitStore(EVT VT, const Value *Val,
-                                   const X86AddressMode &AM,
+                                   X86AddressMode &AM,
                                    MachineMemOperand *MMO, bool Aligned) {
   // Handle 'null' like i32/i64 0.
   if (isa<ConstantPointerNull>(Val))
@@ -1068,8 +1111,14 @@ bool X86FastISel::X86SelectLoad(const Instruction *I) {
   if (!X86SelectAddress(Ptr, AM))
     return false;
 
+  unsigned Alignment = LI->getAlignment();
+  unsigned ABIAlignment = DL.getABITypeAlignment(LI->getType());
+  if (Alignment == 0) // Ensure that codegen never sees alignment 0
+    Alignment = ABIAlignment;
+
   unsigned ResultReg = 0;
-  if (!X86FastEmitLoad(VT, AM, createMachineMemOperandFor(LI), ResultReg))
+  if (!X86FastEmitLoad(VT, AM, createMachineMemOperandFor(LI), ResultReg,
+                       Alignment))
     return false;
 
   updateValueMap(I, ResultReg);
@@ -1094,20 +1143,30 @@ static unsigned X86ChooseCmpOpcode(EVT VT, const X86Subtarget *Subtarget) {
   }
 }
 
-/// X86ChooseCmpImmediateOpcode - If we have a comparison with RHS as the RHS
-/// of the comparison, return an opcode that works for the compare (e.g.
-/// CMP32ri) otherwise return 0.
+/// If we have a comparison with RHS as the RHS  of the comparison, return an
+/// opcode that works for the compare (e.g. CMP32ri) otherwise return 0.
 static unsigned X86ChooseCmpImmediateOpcode(EVT VT, const ConstantInt *RHSC) {
+  int64_t Val = RHSC->getSExtValue();
   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
   // Otherwise, we can't fold the immediate into this comparison.
-  default: return 0;
-  case MVT::i8: return X86::CMP8ri;
-  case MVT::i16: return X86::CMP16ri;
-  case MVT::i32: return X86::CMP32ri;
+  default:
+    return 0;
+  case MVT::i8:
+    return X86::CMP8ri;
+  case MVT::i16:
+    if (isInt<8>(Val))
+      return X86::CMP16ri8;
+    return X86::CMP16ri;
+  case MVT::i32:
+    if (isInt<8>(Val))
+      return X86::CMP32ri8;
+    return X86::CMP32ri;
   case MVT::i64:
+    if (isInt<8>(Val))
+      return X86::CMP64ri8;
     // 64-bit comparisons are only valid if the immediate fits in a 32-bit sext
     // field.
-    if ((int)RHSC->getSExtValue() == RHSC->getSExtValue())
+    if (isInt<32>(Val))
       return X86::CMP64ri32;
     return 0;
   }
@@ -1810,11 +1869,11 @@ bool X86FastISel::X86FastEmitCMoveSelect(MVT RetVT, const Instruction *I) {
   return true;
 }
 
-/// \brief Emit SSE instructions to lower the select.
+/// \brief Emit SSE or AVX instructions to lower the select.
 ///
 /// Try to use SSE1/SSE2 instructions to simulate a select without branches.
 /// This lowers fp selects into a CMP/AND/ANDN/OR sequence when the necessary
-/// SSE instructions are available.
+/// SSE instructions are available. If AVX is available, try to use a VBLENDV.
 bool X86FastISel::X86FastEmitSSESelect(MVT RetVT, const Instruction *I) {
   // Optimize conditions coming from a compare if both instructions are in the
   // same basic block (values defined in other basic blocks may not have
@@ -1850,19 +1909,17 @@ bool X86FastISel::X86FastEmitSSESelect(MVT RetVT, const Instruction *I) {
   if (NeedSwap)
     std::swap(CmpLHS, CmpRHS);
 
-  static unsigned OpcTable[2][2][4] = {
-    { { X86::CMPSSrr,  X86::FsANDPSrr,  X86::FsANDNPSrr,  X86::FsORPSrr  },
-      { X86::VCMPSSrr, X86::VFsANDPSrr, X86::VFsANDNPSrr, X86::VFsORPSrr }  },
-    { { X86::CMPSDrr,  X86::FsANDPDrr,  X86::FsANDNPDrr,  X86::FsORPDrr  },
-      { X86::VCMPSDrr, X86::VFsANDPDrr, X86::VFsANDNPDrr, X86::VFsORPDrr }  }
+  // Choose the SSE instruction sequence based on data type (float or double).
+  static unsigned OpcTable[2][4] = {
+    { X86::CMPSSrr,  X86::FsANDPSrr,  X86::FsANDNPSrr,  X86::FsORPSrr  },
+    { X86::CMPSDrr,  X86::FsANDPDrr,  X86::FsANDNPDrr,  X86::FsORPDrr  }
   };
 
-  bool HasAVX = Subtarget->hasAVX();
   unsigned *Opc = nullptr;
   switch (RetVT.SimpleTy) {
   default: return false;
-  case MVT::f32: Opc = &OpcTable[0][HasAVX][0]; break;
-  case MVT::f64: Opc = &OpcTable[1][HasAVX][0]; break;
+  case MVT::f32: Opc = &OpcTable[0][0]; break;
+  case MVT::f64: Opc = &OpcTable[1][0]; break;
   }
 
   const Value *LHS = I->getOperand(1);
@@ -1884,14 +1941,33 @@ bool X86FastISel::X86FastEmitSSESelect(MVT RetVT, const Instruction *I) {
     return false;
 
   const TargetRegisterClass *RC = TLI.getRegClassFor(RetVT);
-  unsigned CmpReg = fastEmitInst_rri(Opc[0], RC, CmpLHSReg, CmpLHSIsKill,
-                                     CmpRHSReg, CmpRHSIsKill, CC);
-  unsigned AndReg = fastEmitInst_rr(Opc[1], RC, CmpReg, /*IsKill=*/false,
-                                    LHSReg, LHSIsKill);
-  unsigned AndNReg = fastEmitInst_rr(Opc[2], RC, CmpReg, /*IsKill=*/true,
-                                     RHSReg, RHSIsKill);
-  unsigned ResultReg = fastEmitInst_rr(Opc[3], RC, AndNReg, /*IsKill=*/true,
-                                       AndReg, /*IsKill=*/true);
+  unsigned ResultReg;
+  
+  if (Subtarget->hasAVX()) {
+    // If we have AVX, create 1 blendv instead of 3 logic instructions.
+    // Blendv was introduced with SSE 4.1, but the 2 register form implicitly
+    // uses XMM0 as the selection register. That may need just as many
+    // instructions as the AND/ANDN/OR sequence due to register moves, so
+    // don't bother.
+    unsigned CmpOpcode =
+      (RetVT.SimpleTy == MVT::f32) ? X86::VCMPSSrr : X86::VCMPSDrr;
+    unsigned BlendOpcode =
+      (RetVT.SimpleTy == MVT::f32) ? X86::VBLENDVPSrr : X86::VBLENDVPDrr;
+    
+    unsigned CmpReg = fastEmitInst_rri(CmpOpcode, RC, CmpLHSReg, CmpLHSIsKill,
+                                       CmpRHSReg, CmpRHSIsKill, CC);
+    ResultReg = fastEmitInst_rrr(BlendOpcode, RC, RHSReg, RHSIsKill,
+                                 LHSReg, LHSIsKill, CmpReg, true);
+  } else {
+    unsigned CmpReg = fastEmitInst_rri(Opc[0], RC, CmpLHSReg, CmpLHSIsKill,
+                                       CmpRHSReg, CmpRHSIsKill, CC);
+    unsigned AndReg = fastEmitInst_rr(Opc[1], RC, CmpReg, /*IsKill=*/false,
+                                      LHSReg, LHSIsKill);
+    unsigned AndNReg = fastEmitInst_rr(Opc[2], RC, CmpReg, /*IsKill=*/true,
+                                       RHSReg, RHSIsKill);
+    ResultReg = fastEmitInst_rr(Opc[3], RC, AndNReg, /*IsKill=*/true,
+                                         AndReg, /*IsKill=*/true);
+  }
   updateValueMap(I, ResultReg);
   return true;
 }
@@ -2007,6 +2083,12 @@ bool X86FastISel::X86SelectSelect(const Instruction *I) {
 }
 
 bool X86FastISel::X86SelectSIToFP(const Instruction *I) {
+  // The target-independent selection algorithm in FastISel already knows how
+  // to select a SINT_TO_FP if the target is SSE but not AVX.
+  // Early exit if the subtarget doesn't have AVX.
+  if (!Subtarget->hasAVX())
+    return false;
+
   if (!I->getOperand(0)->getType()->isIntegerTy(32))
     return false;
 
@@ -2015,38 +2097,25 @@ bool X86FastISel::X86SelectSIToFP(const Instruction *I) {
   if (OpReg == 0)
     return false;
 
-  bool HasAVX = Subtarget->hasAVX();
   const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
   unsigned Opcode;
 
-  if (I->getType()->isDoubleTy() && X86ScalarSSEf64) {
+  if (I->getType()->isDoubleTy()) {
     // sitofp int -> double
-    Opcode = HasAVX ? X86::VCVTSI2SDrr : X86::CVTSI2SDrr;
+    Opcode = X86::VCVTSI2SDrr;
     RC = &X86::FR64RegClass;
-  } else if (I->getType()->isFloatTy() && X86ScalarSSEf32) {
+  } else if (I->getType()->isFloatTy()) {
     // sitofp int -> float
-    Opcode = HasAVX ? X86::VCVTSI2SSrr : X86::CVTSI2SSrr;
+    Opcode = X86::VCVTSI2SSrr;
     RC = &X86::FR32RegClass;
   } else
     return false;
 
-
-  unsigned ImplicitDefReg = 0;
-  if (HasAVX) {
-    ImplicitDefReg = createResultReg(RC);
-    BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
-            TII.get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), ImplicitDefReg);
-  }
-
-  const MCInstrDesc &II = TII.get(Opcode);
-  OpReg = constrainOperandRegClass(II, OpReg, (HasAVX ? 2 : 1));
-  
-  unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
-  MachineInstrBuilder MIB;
-  MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg);
-  if (ImplicitDefReg)
-    MIB.addReg(ImplicitDefReg, RegState::Kill);
-  MIB.addReg(OpReg);
+  unsigned ImplicitDefReg = createResultReg(RC);
+  BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
+          TII.get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), ImplicitDefReg);
+  unsigned ResultReg =
+      fastEmitInst_rr(Opcode, RC, ImplicitDefReg, true, OpReg, false);
   updateValueMap(I, ResultReg);
   return true;
 }
@@ -2117,6 +2186,7 @@ bool X86FastISel::X86SelectTrunc(const Instruction *I) {
     return true;
   }
 
+  bool KillInputReg = false;
   if (!Subtarget->is64Bit()) {
     // If we're on x86-32; we can't extract an i8 from a general register.
     // First issue a copy to GR16_ABCD or GR32_ABCD.
@@ -2126,11 +2196,12 @@ bool X86FastISel::X86SelectTrunc(const Instruction *I) {
     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
             TII.get(TargetOpcode::COPY), CopyReg).addReg(InputReg);
     InputReg = CopyReg;
+    KillInputReg = true;
   }
 
   // Issue an extract_subreg.
   unsigned ResultReg = fastEmitInst_extractsubreg(MVT::i8,
-                                                  InputReg, /*Kill=*/true,
+                                                  InputReg, KillInputReg,
                                                   X86::sub_8bit);
   if (!ResultReg)
     return false;
@@ -2182,6 +2253,68 @@ bool X86FastISel::fastLowerIntrinsicCall(const IntrinsicInst *II) {
   // FIXME: Handle more intrinsics.
   switch (II->getIntrinsicID()) {
   default: return false;
+  case Intrinsic::convert_from_fp16:
+  case Intrinsic::convert_to_fp16: {
+    if (Subtarget->useSoftFloat() || !Subtarget->hasF16C())
+      return false;
+
+    const Value *Op = II->getArgOperand(0);
+    unsigned InputReg = getRegForValue(Op);
+    if (InputReg == 0)
+      return false;
+
+    // F16C only allows converting from float to half and from half to float.
+    bool IsFloatToHalf = II->getIntrinsicID() == Intrinsic::convert_to_fp16;
+    if (IsFloatToHalf) {
+      if (!Op->getType()->isFloatTy())
+        return false;
+    } else {
+      if (!II->getType()->isFloatTy())
+        return false;
+    }
+
+    unsigned ResultReg = 0;
+    const TargetRegisterClass *RC = TLI.getRegClassFor(MVT::v8i16);
+    if (IsFloatToHalf) {
+      // 'InputReg' is implicitly promoted from register class FR32 to
+      // register class VR128 by method 'constrainOperandRegClass' which is
+      // directly called by 'fastEmitInst_ri'.
+      // Instruction VCVTPS2PHrr takes an extra immediate operand which is
+      // used to provide rounding control.
+      InputReg = fastEmitInst_ri(X86::VCVTPS2PHrr, RC, InputReg, false, 0);
+
+      // Move the lower 32-bits of ResultReg to another register of class GR32.
+      ResultReg = createResultReg(&X86::GR32RegClass);
+      BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
+              TII.get(X86::VMOVPDI2DIrr), ResultReg)
+          .addReg(InputReg, RegState::Kill);
+      
+      // The result value is in the lower 16-bits of ResultReg.
+      unsigned RegIdx = X86::sub_16bit;
+      ResultReg = fastEmitInst_extractsubreg(MVT::i16, ResultReg, true, RegIdx);
+    } else {
+      assert(Op->getType()->isIntegerTy(16) && "Expected a 16-bit integer!");
+      // Explicitly sign-extend the input to 32-bit.
+      InputReg = fastEmit_r(MVT::i16, MVT::i32, ISD::SIGN_EXTEND, InputReg,
+                            /*Kill=*/false);
+
+      // The following SCALAR_TO_VECTOR will be expanded into a VMOVDI2PDIrr.
+      InputReg = fastEmit_r(MVT::i32, MVT::v4i32, ISD::SCALAR_TO_VECTOR,
+                            InputReg, /*Kill=*/true);
+
+      InputReg = fastEmitInst_r(X86::VCVTPH2PSrr, RC, InputReg, /*Kill=*/true);
+
+      // The result value is in the lower 32-bits of ResultReg.
+      // Emit an explicit copy from register class VR128 to register class FR32.
+      ResultReg = createResultReg(&X86::FR32RegClass);
+      BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
+              TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
+          .addReg(InputReg, RegState::Kill);
+    }
+
+    updateValueMap(II, ResultReg);
+    return true;
+  }
   case Intrinsic::frameaddress: {
     MachineFunction *MF = FuncInfo.MF;
     if (MF->getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI())
@@ -2305,6 +2438,8 @@ bool X86FastISel::fastLowerIntrinsicCall(const IntrinsicInst *II) {
     const MCInstrDesc &II = TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE);
     // FIXME may need to add RegState::Debug to any registers produced,
     // although ESP/EBP should be the only ones at the moment.
+    assert(DI->getVariable()->isValidLocationForIntrinsic(DbgLoc) &&
+           "Expected inlined-at fields to agree");
     addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II), AM)
         .addImm(0)
         .addMetadata(DI->getVariable())
@@ -2687,7 +2822,7 @@ bool X86FastISel::fastLowerCall(CallLoweringInfo &CLI) {
   bool &IsTailCall    = CLI.IsTailCall;
   bool IsVarArg       = CLI.IsVarArg;
   const Value *Callee = CLI.Callee;
-  const char *SymName = CLI.SymName;
+  MCSymbol *Symbol = CLI.Symbol;
 
   bool Is64Bit        = Subtarget->is64Bit();
   bool IsWin64        = Subtarget->isCallingConvWin64(CC);
@@ -2927,7 +3062,7 @@ bool X86FastISel::fastLowerCall(CallLoweringInfo &CLI) {
       X86::XMM0, X86::XMM1, X86::XMM2, X86::XMM3,
       X86::XMM4, X86::XMM5, X86::XMM6, X86::XMM7
     };
-    unsigned NumXMMRegs = CCInfo.getFirstUnallocated(XMMArgRegs, 8);
+    unsigned NumXMMRegs = CCInfo.getFirstUnallocated(XMMArgRegs);
     assert((Subtarget->hasSSE1() || !NumXMMRegs)
            && "SSE registers cannot be used when SSE is disabled");
     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(X86::MOV8ri),
@@ -2983,15 +3118,15 @@ bool X86FastISel::fastLowerCall(CallLoweringInfo &CLI) {
     }
 
     MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(CallOpc));
-    if (SymName)
-      MIB.addExternalSymbol(SymName, OpFlags);
+    if (Symbol)
+      MIB.addSym(Symbol, OpFlags);
     else
       MIB.addGlobalAddress(GV, 0, OpFlags);
   }
 
   // Add a register mask operand representing the call-preserved registers.
   // Proper defs for return values will be added by setPhysRegsDeadExcept().
-  MIB.addRegMask(TRI.getCallPreservedMask(CC));
+  MIB.addRegMask(TRI.getCallPreservedMask(*FuncInfo.MF, CC));
 
   // Add an implicit use GOT pointer in EBX.
   if (Subtarget->isPICStyleGOT())
@@ -3396,14 +3531,32 @@ bool X86FastISel::tryToFoldLoadIntoMI(MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
   SmallVector<MachineOperand, 8> AddrOps;
   AM.getFullAddress(AddrOps);
 
-  MachineInstr *Result =
-    XII.foldMemoryOperandImpl(*FuncInfo.MF, MI, OpNo, AddrOps,
-                              Size, Alignment, /*AllowCommute=*/true);
+  MachineInstr *Result = XII.foldMemoryOperandImpl(
+      *FuncInfo.MF, MI, OpNo, AddrOps, FuncInfo.InsertPt, Size, Alignment,
+      /*AllowCommute=*/true);
   if (!Result)
     return false;
 
+  // The index register could be in the wrong register class.  Unfortunately,
+  // foldMemoryOperandImpl could have commuted the instruction so its not enough
+  // to just look at OpNo + the offset to the index reg.  We actually need to
+  // scan the instruction to find the index reg and see if its the correct reg
+  // class.
+  unsigned OperandNo = 0;
+  for (MachineInstr::mop_iterator I = Result->operands_begin(),
+       E = Result->operands_end(); I != E; ++I, ++OperandNo) {
+    MachineOperand &MO = *I;
+    if (!MO.isReg() || MO.isDef() || MO.getReg() != AM.IndexReg)
+      continue;
+    // Found the index reg, now try to rewrite it.
+    unsigned IndexReg = constrainOperandRegClass(Result->getDesc(),
+                                                 MO.getReg(), OperandNo);
+    if (IndexReg == MO.getReg())
+      continue;
+    MO.setReg(IndexReg);
+  }
+
   Result->addMemOperand(*FuncInfo.MF, createMachineMemOperandFor(LI));
-  FuncInfo.MBB->insert(FuncInfo.InsertPt, Result);
   MI->eraseFromParent();
   return true;
 }