Don't use a debug location for frame setup instructions in the
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86FrameLowering.cpp
index 21ca3e7bc51985f6dcdda95347d2e0a59927cce0..f480de0bad5ac74d56da994cf0ebac16e972b7c0 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//=======- X86FrameLowering.cpp - X86 Frame Information ------------*- C++ -*-====//
+//===-- X86FrameLowering.cpp - X86 Frame Information ----------------------===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
@@ -15,6 +15,7 @@
 #include "X86InstrBuilder.h"
 #include "X86InstrInfo.h"
 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
+#include "X86Subtarget.h"
 #include "X86TargetMachine.h"
 #include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
@@ -22,6 +23,8 @@
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
+#include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
+#include "llvm/MC/MCSymbol.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
@@ -42,14 +45,14 @@ bool X86FrameLowering::hasReservedCallFrame(const MachineFunction &MF) const {
 bool X86FrameLowering::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
   const MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
-  const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
+  const TargetRegisterInfo *RegInfo = TM.getRegisterInfo();
 
-  return (DisableFramePointerElim(MF) ||
-          RI->needsStackRealignment(MF) ||
+  return (MF.getTarget().Options.DisableFramePointerElim(MF) ||
+          RegInfo->needsStackRealignment(MF) ||
           MFI->hasVarSizedObjects() ||
           MFI->isFrameAddressTaken() ||
           MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getForceFramePointer() ||
-          MMI.callsUnwindInit());
+          MMI.callsUnwindInit() || MMI.callsEHReturn());
 }
 
 static unsigned getSUBriOpcode(unsigned is64Bit, int64_t Imm) {
@@ -76,6 +79,10 @@ static unsigned getADDriOpcode(unsigned is64Bit, int64_t Imm) {
   }
 }
 
+static unsigned getLEArOpcode(unsigned is64Bit) {
+  return is64Bit ? X86::LEA64r : X86::LEA32r;
+}
+
 /// findDeadCallerSavedReg - Return a caller-saved register that isn't live
 /// when it reaches the "return" instruction. We can then pop a stack object
 /// to this register without worry about clobbering it.
@@ -88,13 +95,13 @@ static unsigned findDeadCallerSavedReg(MachineBasicBlock &MBB,
   if (!F || MF->getMMI().callsEHReturn())
     return 0;
 
-  static const unsigned CallerSavedRegs32Bit[] = {
-    X86::EAX, X86::EDX, X86::ECX
+  static const uint16_t CallerSavedRegs32Bit[] = {
+    X86::EAX, X86::EDX, X86::ECX, 0
   };
 
-  static const unsigned CallerSavedRegs64Bit[] = {
+  static const uint16_t CallerSavedRegs64Bit[] = {
     X86::RAX, X86::RDX, X86::RCX, X86::RSI, X86::RDI,
-    X86::R8,  X86::R9,  X86::R10, X86::R11
+    X86::R8,  X86::R9,  X86::R10, X86::R11, 0
   };
 
   unsigned Opc = MBBI->getOpcode();
@@ -110,7 +117,7 @@ static unsigned findDeadCallerSavedReg(MachineBasicBlock &MBB,
   case X86::TCRETURNmi64:
   case X86::EH_RETURN:
   case X86::EH_RETURN64: {
-    SmallSet<unsigned, 8> Uses;
+    SmallSet<uint16_t, 8> Uses;
     for (unsigned i = 0, e = MBBI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
       MachineOperand &MO = MBBI->getOperand(i);
       if (!MO.isReg() || MO.isDef())
@@ -118,11 +125,11 @@ static unsigned findDeadCallerSavedReg(MachineBasicBlock &MBB,
       unsigned Reg = MO.getReg();
       if (!Reg)
         continue;
-      for (const unsigned *AsI = TRI.getOverlaps(Reg); *AsI; ++AsI)
-        Uses.insert(*AsI);
+      for (MCRegAliasIterator AI(Reg, &TRI, true); AI.isValid(); ++AI)
+        Uses.insert(*AI);
     }
 
-    const unsigned *CS = Is64Bit ? CallerSavedRegs64Bit : CallerSavedRegs32Bit;
+    const uint16_t *CS = Is64Bit ? CallerSavedRegs64Bit : CallerSavedRegs32Bit;
     for (; *CS; ++CS)
       if (!Uses.count(*CS))
         return *CS;
@@ -138,15 +145,20 @@ static unsigned findDeadCallerSavedReg(MachineBasicBlock &MBB,
 static
 void emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
                   unsigned StackPtr, int64_t NumBytes,
-                  bool Is64Bit, const TargetInstrInfo &TII,
-                  const TargetRegisterInfo &TRI) {
+                  bool Is64Bit, bool UseLEA,
+                  const TargetInstrInfo &TII, const TargetRegisterInfo &TRI,
+                 DebugLoc DL) {
   bool isSub = NumBytes < 0;
   uint64_t Offset = isSub ? -NumBytes : NumBytes;
-  unsigned Opc = isSub ?
-    getSUBriOpcode(Is64Bit, Offset) :
-    getADDriOpcode(Is64Bit, Offset);
+  unsigned Opc;
+  if (UseLEA)
+    Opc = getLEArOpcode(Is64Bit);
+  else
+    Opc = isSub
+      ? getSUBriOpcode(Is64Bit, Offset)
+      : getADDriOpcode(Is64Bit, Offset);
+
   uint64_t Chunk = (1LL << 31) - 1;
-  DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MBBI);
 
   while (Offset) {
     uint64_t ThisVal = (Offset > Chunk) ? Chunk : Offset;
@@ -159,18 +171,30 @@ void emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
         Opc = isSub
           ? (Is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r)
           : (Is64Bit ? X86::POP64r  : X86::POP32r);
-        BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc))
+        MachineInstr *MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc))
           .addReg(Reg, getDefRegState(!isSub) | getUndefRegState(isSub));
+        if (isSub)
+          MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
         Offset -= ThisVal;
         continue;
       }
     }
 
-    MachineInstr *MI =
-      BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
-      .addReg(StackPtr)
-      .addImm(ThisVal);
-    MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
+    MachineInstr *MI = NULL;
+
+    if (UseLEA) {
+      MI =  addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr),
+                          StackPtr, false, isSub ? -ThisVal : ThisVal);
+    } else {
+      MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
+            .addReg(StackPtr)
+            .addImm(ThisVal);
+      MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
+    }
+
+    if (isSub)
+      MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
+
     Offset -= ThisVal;
   }
 }
@@ -184,7 +208,8 @@ void mergeSPUpdatesUp(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
   MachineBasicBlock::iterator PI = prior(MBBI);
   unsigned Opc = PI->getOpcode();
   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
-       Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8) &&
+       Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8 ||
+       Opc == X86::LEA32r || Opc == X86::LEA64_32r) &&
       PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
     if (NumBytes)
       *NumBytes += PI->getOperand(2).getImm();
@@ -203,7 +228,7 @@ static
 void mergeSPUpdatesDown(MachineBasicBlock &MBB,
                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
                         unsigned StackPtr, uint64_t *NumBytes = NULL) {
-  // FIXME: THIS ISN'T RUN!!!
+  // FIXME:  THIS ISN'T RUN!!!
   return;
 
   if (MBBI == MBB.end()) return;
@@ -230,8 +255,8 @@ void mergeSPUpdatesDown(MachineBasicBlock &MBB,
 }
 
 /// mergeSPUpdates - Checks the instruction before/after the passed
-/// instruction. If it is an ADD/SUB instruction it is deleted argument and the
-/// stack adjustment is returned as a positive value for ADD and a negative for
+/// instruction. If it is an ADD/SUB/LEA instruction it is deleted argument and the
+/// stack adjustment is returned as a positive value for ADD/LEA and a negative for
 /// SUB.
 static int mergeSPUpdates(MachineBasicBlock &MBB,
                            MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
@@ -247,7 +272,8 @@ static int mergeSPUpdates(MachineBasicBlock &MBB,
   int Offset = 0;
 
   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
-       Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8) &&
+       Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8 ||
+       Opc == X86::LEA32r || Opc == X86::LEA64_32r) &&
       PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr){
     Offset += PI->getOperand(2).getImm();
     MBB.erase(PI);
@@ -277,8 +303,8 @@ static bool isEAXLiveIn(MachineFunction &MF) {
 }
 
 void X86FrameLowering::emitCalleeSavedFrameMoves(MachineFunction &MF,
-                                             MCSymbol *Label,
-                                             unsigned FramePtr) const {
+                                                 MCSymbol *Label,
+                                                 unsigned FramePtr) const {
   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
 
@@ -291,15 +317,12 @@ void X86FrameLowering::emitCalleeSavedFrameMoves(MachineFunction &MF,
   bool HasFP = hasFP(MF);
 
   // Calculate amount of bytes used for return address storing.
-  int stackGrowth =
-    (TM.getFrameLowering()->getStackGrowthDirection() ==
-     TargetFrameLowering::StackGrowsUp ?
-     TD->getPointerSize() : -TD->getPointerSize());
+  int stackGrowth = -TD->getPointerSize();
 
   // FIXME: This is dirty hack. The code itself is pretty mess right now.
   // It should be rewritten from scratch and generalized sometimes.
 
-  // Determine maximum offset (minumum due to stack growth).
+  // Determine maximum offset (minimum due to stack growth).
   int64_t MaxOffset = 0;
   for (std::vector<CalleeSavedInfo>::const_iterator
          I = CSI.begin(), E = CSI.end(); I != E; ++I)
@@ -321,7 +344,7 @@ void X86FrameLowering::emitCalleeSavedFrameMoves(MachineFunction &MF,
     // move" for this extra "PUSH", the linker will lose track of the fact that
     // the frame pointer should have the value of the first "PUSH" when it's
     // trying to unwind.
-    // 
+    //
     // FIXME: This looks inelegant. It's possibly correct, but it's covering up
     //        another bug. I.e., one where we generate a prolog like this:
     //
@@ -343,6 +366,265 @@ void X86FrameLowering::emitCalleeSavedFrameMoves(MachineFunction &MF,
   }
 }
 
+/// getCompactUnwindRegNum - Get the compact unwind number for a given
+/// register. The number corresponds to the enum lists in
+/// compact_unwind_encoding.h.
+static int getCompactUnwindRegNum(const uint16_t *CURegs, unsigned Reg) {
+  for (int Idx = 1; *CURegs; ++CURegs, ++Idx)
+    if (*CURegs == Reg)
+      return Idx;
+
+  return -1;
+}
+
+// Number of registers that can be saved in a compact unwind encoding.
+#define CU_NUM_SAVED_REGS 6
+
+/// encodeCompactUnwindRegistersWithoutFrame - Create the permutation encoding
+/// used with frameless stacks. It is passed the number of registers to be saved
+/// and an array of the registers saved.
+static uint32_t
+encodeCompactUnwindRegistersWithoutFrame(unsigned SavedRegs[CU_NUM_SAVED_REGS],
+                                         unsigned RegCount, bool Is64Bit) {
+  // The saved registers are numbered from 1 to 6. In order to encode the order
+  // in which they were saved, we re-number them according to their place in the
+  // register order. The re-numbering is relative to the last re-numbered
+  // register. E.g., if we have registers {6, 2, 4, 5} saved in that order:
+  //
+  //    Orig  Re-Num
+  //    ----  ------
+  //     6       6
+  //     2       2
+  //     4       3
+  //     5       3
+  //
+  static const uint16_t CU32BitRegs[] = {
+    X86::EBX, X86::ECX, X86::EDX, X86::EDI, X86::ESI, X86::EBP, 0
+  };
+  static const uint16_t CU64BitRegs[] = {
+    X86::RBX, X86::R12, X86::R13, X86::R14, X86::R15, X86::RBP, 0
+  };
+  const uint16_t *CURegs = (Is64Bit ? CU64BitRegs : CU32BitRegs);
+
+  for (unsigned i = 0; i != CU_NUM_SAVED_REGS; ++i) {
+    int CUReg = getCompactUnwindRegNum(CURegs, SavedRegs[i]);
+    if (CUReg == -1) return ~0U;
+    SavedRegs[i] = CUReg;
+  }
+
+  // Reverse the list.
+  std::swap(SavedRegs[0], SavedRegs[5]);
+  std::swap(SavedRegs[1], SavedRegs[4]);
+  std::swap(SavedRegs[2], SavedRegs[3]);
+
+  uint32_t RenumRegs[CU_NUM_SAVED_REGS];
+  for (unsigned i = CU_NUM_SAVED_REGS - RegCount; i < CU_NUM_SAVED_REGS; ++i) {
+    unsigned Countless = 0;
+    for (unsigned j = CU_NUM_SAVED_REGS - RegCount; j < i; ++j)
+      if (SavedRegs[j] < SavedRegs[i])
+        ++Countless;
+
+    RenumRegs[i] = SavedRegs[i] - Countless - 1;
+  }
+
+  // Take the renumbered values and encode them into a 10-bit number.
+  uint32_t permutationEncoding = 0;
+  switch (RegCount) {
+  case 6:
+    permutationEncoding |= 120 * RenumRegs[0] + 24 * RenumRegs[1]
+                           + 6 * RenumRegs[2] +  2 * RenumRegs[3]
+                           +     RenumRegs[4];
+    break;
+  case 5:
+    permutationEncoding |= 120 * RenumRegs[1] + 24 * RenumRegs[2]
+                           + 6 * RenumRegs[3] +  2 * RenumRegs[4]
+                           +     RenumRegs[5];
+    break;
+  case 4:
+    permutationEncoding |=  60 * RenumRegs[2] + 12 * RenumRegs[3]
+                           + 3 * RenumRegs[4] +      RenumRegs[5];
+    break;
+  case 3:
+    permutationEncoding |=  20 * RenumRegs[3] +  4 * RenumRegs[4]
+                           +     RenumRegs[5];
+    break;
+  case 2:
+    permutationEncoding |=   5 * RenumRegs[4] +      RenumRegs[5];
+    break;
+  case 1:
+    permutationEncoding |=       RenumRegs[5];
+    break;
+  }
+
+  assert((permutationEncoding & 0x3FF) == permutationEncoding &&
+         "Invalid compact register encoding!");
+  return permutationEncoding;
+}
+
+/// encodeCompactUnwindRegistersWithFrame - Return the registers encoded for a
+/// compact encoding with a frame pointer.
+static uint32_t
+encodeCompactUnwindRegistersWithFrame(unsigned SavedRegs[CU_NUM_SAVED_REGS],
+                                      bool Is64Bit) {
+  static const uint16_t CU32BitRegs[] = {
+    X86::EBX, X86::ECX, X86::EDX, X86::EDI, X86::ESI, X86::EBP, 0
+  };
+  static const uint16_t CU64BitRegs[] = {
+    X86::RBX, X86::R12, X86::R13, X86::R14, X86::R15, X86::RBP, 0
+  };
+  const uint16_t *CURegs = (Is64Bit ? CU64BitRegs : CU32BitRegs);
+
+  // Encode the registers in the order they were saved, 3-bits per register. The
+  // registers are numbered from 1 to CU_NUM_SAVED_REGS.
+  uint32_t RegEnc = 0;
+  for (int I = CU_NUM_SAVED_REGS - 1, Idx = 0; I != -1; --I) {
+    unsigned Reg = SavedRegs[I];
+    if (Reg == 0) continue;
+
+    int CURegNum = getCompactUnwindRegNum(CURegs, Reg);
+    if (CURegNum == -1) return ~0U;
+
+    // Encode the 3-bit register number in order, skipping over 3-bits for each
+    // register.
+    RegEnc |= (CURegNum & 0x7) << (Idx++ * 3);
+  }
+
+  assert((RegEnc & 0x3FFFF) == RegEnc && "Invalid compact register encoding!");
+  return RegEnc;
+}
+
+uint32_t X86FrameLowering::getCompactUnwindEncoding(MachineFunction &MF) const {
+  const X86RegisterInfo *RegInfo = TM.getRegisterInfo();
+  unsigned FramePtr = RegInfo->getFrameRegister(MF);
+  unsigned StackPtr = RegInfo->getStackRegister();
+
+  bool Is64Bit = STI.is64Bit();
+  bool HasFP = hasFP(MF);
+
+  unsigned SavedRegs[CU_NUM_SAVED_REGS] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
+  unsigned SavedRegIdx = 0;
+
+  unsigned OffsetSize = (Is64Bit ? 8 : 4);
+
+  unsigned PushInstr = (Is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r);
+  unsigned PushInstrSize = 1;
+  unsigned MoveInstr = (Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr);
+  unsigned MoveInstrSize = (Is64Bit ? 3 : 2);
+  unsigned SubtractInstrIdx = (Is64Bit ? 3 : 2);
+
+  unsigned StackDivide = (Is64Bit ? 8 : 4);
+
+  unsigned InstrOffset = 0;
+  unsigned StackAdjust = 0;
+  unsigned StackSize = 0;
+
+  MachineBasicBlock &MBB = MF.front(); // Prologue is in entry BB.
+  bool ExpectEnd = false;
+  for (MachineBasicBlock::iterator
+         MBBI = MBB.begin(), MBBE = MBB.end(); MBBI != MBBE; ++MBBI) {
+    MachineInstr &MI = *MBBI;
+    unsigned Opc = MI.getOpcode();
+    if (Opc == X86::PROLOG_LABEL) continue;
+    if (!MI.getFlag(MachineInstr::FrameSetup)) break;
+
+    // We don't exect any more prolog instructions.
+    if (ExpectEnd) return 0;
+
+    if (Opc == PushInstr) {
+      // If there are too many saved registers, we cannot use compact encoding.
+      if (SavedRegIdx >= CU_NUM_SAVED_REGS) return 0;
+
+      SavedRegs[SavedRegIdx++] = MI.getOperand(0).getReg();
+      StackAdjust += OffsetSize;
+      InstrOffset += PushInstrSize;
+    } else if (Opc == MoveInstr) {
+      unsigned SrcReg = MI.getOperand(1).getReg();
+      unsigned DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
+
+      if (DstReg != FramePtr || SrcReg != StackPtr)
+        return 0;
+
+      StackAdjust = 0;
+      memset(SavedRegs, 0, sizeof(SavedRegs));
+      SavedRegIdx = 0;
+      InstrOffset += MoveInstrSize;
+    } else if (Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
+               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) {
+      if (StackSize)
+        // We already have a stack size.
+        return 0;
+
+      if (!MI.getOperand(0).isReg() ||
+          MI.getOperand(0).getReg() != MI.getOperand(1).getReg() ||
+          MI.getOperand(0).getReg() != StackPtr || !MI.getOperand(2).isImm())
+        // We need this to be a stack adjustment pointer. Something like:
+        //
+        //   %RSP<def> = SUB64ri8 %RSP, 48
+        return 0;
+
+      StackSize = MI.getOperand(2).getImm() / StackDivide;
+      SubtractInstrIdx += InstrOffset;
+      ExpectEnd = true;
+    }
+  }
+
+  // Encode that we are using EBP/RBP as the frame pointer.
+  uint32_t CompactUnwindEncoding = 0;
+  StackAdjust /= StackDivide;
+  if (HasFP) {
+    if ((StackAdjust & 0xFF) != StackAdjust)
+      // Offset was too big for compact encoding.
+      return 0;
+
+    // Get the encoding of the saved registers when we have a frame pointer.
+    uint32_t RegEnc = encodeCompactUnwindRegistersWithFrame(SavedRegs, Is64Bit);
+    if (RegEnc == ~0U) return 0;
+
+    CompactUnwindEncoding |= 0x01000000;
+    CompactUnwindEncoding |= (StackAdjust & 0xFF) << 16;
+    CompactUnwindEncoding |= RegEnc & 0x7FFF;
+  } else {
+    ++StackAdjust;
+    uint32_t TotalStackSize = StackAdjust + StackSize;
+    if ((TotalStackSize & 0xFF) == TotalStackSize) {
+      // Frameless stack with a small stack size.
+      CompactUnwindEncoding |= 0x02000000;
+
+      // Encode the stack size.
+      CompactUnwindEncoding |= (TotalStackSize & 0xFF) << 16;
+    } else {
+      if ((StackAdjust & 0x7) != StackAdjust)
+        // The extra stack adjustments are too big for us to handle.
+        return 0;
+
+      // Frameless stack with an offset too large for us to encode compactly.
+      CompactUnwindEncoding |= 0x03000000;
+
+      // Encode the offset to the nnnnnn value in the 'subl $nnnnnn, ESP'
+      // instruction.
+      CompactUnwindEncoding |= (SubtractInstrIdx & 0xFF) << 16;
+
+      // Encode any extra stack stack adjustments (done via push instructions).
+      CompactUnwindEncoding |= (StackAdjust & 0x7) << 13;
+    }
+
+    // Encode the number of registers saved.
+    CompactUnwindEncoding |= (SavedRegIdx & 0x7) << 10;
+
+    // Get the encoding of the saved registers when we don't have a frame
+    // pointer.
+    uint32_t RegEnc =
+      encodeCompactUnwindRegistersWithoutFrame(SavedRegs, SavedRegIdx,
+                                               Is64Bit);
+    if (RegEnc == ~0U) return 0;
+
+    // Encode the register encoding.
+    CompactUnwindEncoding |= RegEnc & 0x3FF;
+  }
+
+  return CompactUnwindEncoding;
+}
+
 /// emitPrologue - Push callee-saved registers onto the stack, which
 /// automatically adjust the stack pointer. Adjust the stack pointer to allocate
 /// space for local variables. Also emit labels used by the exception handler to
@@ -357,17 +639,18 @@ void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
   bool needsFrameMoves = MMI.hasDebugInfo() ||
-                          !Fn->doesNotThrow() || UnwindTablesMandatory;
+    Fn->needsUnwindTableEntry();
   uint64_t MaxAlign  = MFI->getMaxAlignment(); // Desired stack alignment.
   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();    // Number of bytes to allocate.
   bool HasFP = hasFP(MF);
   bool Is64Bit = STI.is64Bit();
   bool IsWin64 = STI.isTargetWin64();
+  bool UseLEA = STI.useLeaForSP();
   unsigned StackAlign = getStackAlignment();
   unsigned SlotSize = RegInfo->getSlotSize();
   unsigned FramePtr = RegInfo->getFrameRegister(MF);
   unsigned StackPtr = RegInfo->getStackRegister();
-
+  unsigned BasePtr = RegInfo->getBaseRegister();
   DebugLoc DL;
 
   // If we're forcing a stack realignment we can't rely on just the frame
@@ -391,20 +674,16 @@ void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
   // function, and use up to 128 bytes of stack space, don't have a frame
   // pointer, calls, or dynamic alloca then we do not need to adjust the
   // stack pointer (we fit in the Red Zone).
-  if (Is64Bit && !Fn->hasFnAttr(Attribute::NoRedZone) &&
+  if (Is64Bit && !Fn->getFnAttributes().hasNoRedZoneAttr() &&
       !RegInfo->needsStackRealignment(MF) &&
-      !MFI->hasVarSizedObjects() &&                // No dynamic alloca.
-      !MFI->adjustsStack() &&                      // No calls.
-      !IsWin64) {                                  // Win64 has no Red Zone
+      !MFI->hasVarSizedObjects() &&                     // No dynamic alloca.
+      !MFI->adjustsStack() &&                           // No calls.
+      !IsWin64 &&                                       // Win64 has no Red Zone
+      !MF.getTarget().Options.EnableSegmentedStacks) {  // Regular stack
     uint64_t MinSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
     if (HasFP) MinSize += SlotSize;
     StackSize = std::max(MinSize, StackSize > 128 ? StackSize - 128 : 0);
     MFI->setStackSize(StackSize);
-  } else if (IsWin64) {
-    // We need to always allocate 32 bytes as register spill area.
-    // FIXME: We might reuse these 32 bytes for leaf functions.
-    StackSize += 32;
-    MFI->setStackSize(StackSize);
   }
 
   // Insert stack pointer adjustment for later moving of return addr.  Only
@@ -416,7 +695,8 @@ void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
               TII.get(getSUBriOpcode(Is64Bit, -TailCallReturnAddrDelta)),
               StackPtr)
         .addReg(StackPtr)
-        .addImm(-TailCallReturnAddrDelta);
+        .addImm(-TailCallReturnAddrDelta)
+        .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
     MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
   }
 
@@ -442,10 +722,14 @@ void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
   if (HasFP) {
     // Calculate required stack adjustment.
     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
-    if (RegInfo->needsStackRealignment(MF))
-      FrameSize = (FrameSize + MaxAlign - 1) / MaxAlign * MaxAlign;
-
-    NumBytes = FrameSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
+    if (RegInfo->needsStackRealignment(MF)) {
+      // Callee-saved registers are pushed on stack before the stack
+      // is realigned.
+      FrameSize -= X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
+      NumBytes = (FrameSize + MaxAlign - 1) / MaxAlign * MaxAlign;
+    } else {
+      NumBytes = FrameSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
+    }
 
     // Get the offset of the stack slot for the EBP register, which is
     // guaranteed to be the last slot by processFunctionBeforeFrameFinalized.
@@ -454,12 +738,14 @@ void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
 
     // Save EBP/RBP into the appropriate stack slot.
     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r))
-      .addReg(FramePtr, RegState::Kill);
+      .addReg(FramePtr, RegState::Kill)
+      .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
 
     if (needsFrameMoves) {
       // Mark the place where EBP/RBP was saved.
       MCSymbol *FrameLabel = MMI.getContext().CreateTempSymbol();
-      BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PROLOG_LABEL)).addSym(FrameLabel);
+      BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PROLOG_LABEL))
+        .addSym(FrameLabel);
 
       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
       if (StackSize) {
@@ -467,7 +753,6 @@ void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
         MachineLocation SPSrc(MachineLocation::VirtualFP, 2 * stackGrowth);
         Moves.push_back(MachineMove(FrameLabel, SPDst, SPSrc));
       } else {
-        // FIXME: Verify & implement for FP
         MachineLocation SPDst(StackPtr);
         MachineLocation SPSrc(StackPtr, stackGrowth);
         Moves.push_back(MachineMove(FrameLabel, SPDst, SPSrc));
@@ -479,15 +764,17 @@ void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
       Moves.push_back(MachineMove(FrameLabel, FPDst, FPSrc));
     }
 
-    // Update EBP with the new base value...
+    // Update EBP with the new base value.
     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
             TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr), FramePtr)
-        .addReg(StackPtr);
+        .addReg(StackPtr)
+        .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
 
     if (needsFrameMoves) {
       // Mark effective beginning of when frame pointer becomes valid.
       MCSymbol *FrameLabel = MMI.getContext().CreateTempSymbol();
-      BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PROLOG_LABEL)).addSym(FrameLabel);
+      BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PROLOG_LABEL))
+        .addSym(FrameLabel);
 
       // Define the current CFA to use the EBP/RBP register.
       MachineLocation FPDst(FramePtr);
@@ -499,17 +786,6 @@ void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
     for (MachineFunction::iterator I = llvm::next(MF.begin()), E = MF.end();
          I != E; ++I)
       I->addLiveIn(FramePtr);
-
-    // Realign stack
-    if (RegInfo->needsStackRealignment(MF)) {
-      MachineInstr *MI =
-        BuildMI(MBB, MBBI, DL,
-                TII.get(Is64Bit ? X86::AND64ri32 : X86::AND32ri),
-                StackPtr).addReg(StackPtr).addImm(-MaxAlign);
-
-      // The EFLAGS implicit def is dead.
-      MI->getOperand(3).setIsDead();
-    }
   } else {
     NumBytes = StackSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
   }
@@ -522,6 +798,7 @@ void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
          (MBBI->getOpcode() == X86::PUSH32r ||
           MBBI->getOpcode() == X86::PUSH64r)) {
     PushedRegs = true;
+    MBBI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
     ++MBBI;
 
     if (!HasFP && needsFrameMoves) {
@@ -530,8 +807,7 @@ void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PROLOG_LABEL)).addSym(Label);
 
       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
-      unsigned Ptr = StackSize ?
-        MachineLocation::VirtualFP : StackPtr;
+      unsigned Ptr = StackSize ? MachineLocation::VirtualFP : StackPtr;
       MachineLocation SPDst(Ptr);
       MachineLocation SPSrc(Ptr, StackOffset);
       Moves.push_back(MachineMove(Label, SPDst, SPSrc));
@@ -539,7 +815,26 @@ void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
     }
   }
 
-  DL = MBB.findDebugLoc(MBBI);
+  // Realign stack after we pushed callee-saved registers (so that we'll be
+  // able to calculate their offsets from the frame pointer).
+
+  // NOTE: We push the registers before realigning the stack, so
+  // vector callee-saved (xmm) registers may be saved w/o proper
+  // alignment in this way. However, currently these regs are saved in
+  // stack slots (see X86FrameLowering::spillCalleeSavedRegisters()), so
+  // this shouldn't be a problem.
+  if (RegInfo->needsStackRealignment(MF)) {
+    assert(HasFP && "There should be a frame pointer if stack is realigned.");
+    MachineInstr *MI =
+      BuildMI(MBB, MBBI, DL,
+              TII.get(Is64Bit ? X86::AND64ri32 : X86::AND32ri), StackPtr)
+      .addReg(StackPtr)
+      .addImm(-MaxAlign)
+      .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
+
+    // The EFLAGS implicit def is dead.
+    MI->getOperand(3).setIsDead();
+  }
 
   // If there is an SUB32ri of ESP immediately before this instruction, merge
   // the two. This can be the case when tail call elimination is enabled and
@@ -560,64 +855,92 @@ void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
   // responsible for adjusting the stack pointer.  Touching the stack at 4K
   // increments is necessary to ensure that the guard pages used by the OS
   // virtual memory manager are allocated in correct sequence.
-  if (NumBytes >= 4096 && (STI.isTargetCygMing() || STI.isTargetWin32())) {
+  if (NumBytes >= 4096 && STI.isTargetCOFF() && !STI.isTargetEnvMacho()) {
+    const char *StackProbeSymbol;
+    bool isSPUpdateNeeded = false;
+
+    if (Is64Bit) {
+      if (STI.isTargetCygMing())
+        StackProbeSymbol = "___chkstk";
+      else {
+        StackProbeSymbol = "__chkstk";
+        isSPUpdateNeeded = true;
+      }
+    } else if (STI.isTargetCygMing())
+      StackProbeSymbol = "_alloca";
+    else
+      StackProbeSymbol = "_chkstk";
+
     // Check whether EAX is livein for this function.
     bool isEAXAlive = isEAXLiveIn(MF);
 
-    const char *StackProbeSymbol =
-      STI.isTargetWindows() ? "_chkstk" : "_alloca";
-    if (Is64Bit && STI.isTargetCygMing())
-      StackProbeSymbol = "__chkstk";
-    unsigned CallOp = Is64Bit ? X86::CALL64pcrel32 : X86::CALLpcrel32;
-    if (!isEAXAlive) {
-      BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
-        .addImm(NumBytes);
-      BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(CallOp))
-        .addExternalSymbol(StackProbeSymbol)
-        .addReg(StackPtr,    RegState::Define | RegState::Implicit)
-        .addReg(X86::EFLAGS, RegState::Define | RegState::Implicit);
-    } else {
+    if (isEAXAlive) {
+      // Sanity check that EAX is not livein for this function.
+      // It should not be, so throw an assert.
+      assert(!Is64Bit && "EAX is livein in x64 case!");
+
       // Save EAX
       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PUSH32r))
-        .addReg(X86::EAX, RegState::Kill);
+        .addReg(X86::EAX, RegState::Kill)
+        .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
+    }
 
-      // Allocate NumBytes-4 bytes on stack. We'll also use 4 already
-      // allocated bytes for EAX.
+    if (Is64Bit) {
+      // Handle the 64-bit Windows ABI case where we need to call __chkstk.
+      // Function prologue is responsible for adjusting the stack pointer.
+      BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64ri), X86::RAX)
+        .addImm(NumBytes)
+        .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
+    } else {
+      // Allocate NumBytes-4 bytes on stack in case of isEAXAlive.
+      // We'll also use 4 already allocated bytes for EAX.
       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
-        .addImm(NumBytes - 4);
-      BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(CallOp))
-        .addExternalSymbol(StackProbeSymbol)
-        .addReg(StackPtr,    RegState::Define | RegState::Implicit)
-        .addReg(X86::EFLAGS, RegState::Define | RegState::Implicit);
-
-      // Restore EAX
-      MachineInstr *MI = addRegOffset(BuildMI(MF, DL, TII.get(X86::MOV32rm),
-                                              X86::EAX),
-                                      StackPtr, false, NumBytes - 4);
-      MBB.insert(MBBI, MI);
+        .addImm(isEAXAlive ? NumBytes - 4 : NumBytes)
+        .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
+    }
+
+    BuildMI(MBB, MBBI, DL,
+            TII.get(Is64Bit ? X86::W64ALLOCA : X86::CALLpcrel32))
+      .addExternalSymbol(StackProbeSymbol)
+      .addReg(StackPtr,    RegState::Define | RegState::Implicit)
+      .addReg(X86::EFLAGS, RegState::Define | RegState::Implicit)
+      .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
+
+    // MSVC x64's __chkstk needs to adjust %rsp.
+    // FIXME: %rax preserves the offset and should be available.
+    if (isSPUpdateNeeded)
+      emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, -(int64_t)NumBytes, Is64Bit,
+                   UseLEA, TII, *RegInfo, MBB.findDebugLoc(MBBI));
+
+    if (isEAXAlive) {
+        // Restore EAX
+        MachineInstr *MI = addRegOffset(BuildMI(MF, DL, TII.get(X86::MOV32rm),
+                                                X86::EAX),
+                                        StackPtr, false, NumBytes - 4);
+        MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
+        MBB.insert(MBBI, MI);
     }
-  } else if (NumBytes >= 4096 && STI.isTargetWin64()) {
-    // Sanity check that EAX is not livein for this function.  It should
-    // should not be, so throw an assert.
-    assert(!isEAXLiveIn(MF) && "EAX is livein in the Win64 case!");
-
-    // Handle the 64-bit Windows ABI case where we need to call __chkstk.
-    // Function prologue is responsible for adjusting the stack pointer.
-    BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
-      .addImm(NumBytes);
-    BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::WINCALL64pcrel32))
-      .addExternalSymbol("__chkstk")
-      .addReg(StackPtr, RegState::Define | RegState::Implicit);
-    emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, -(int64_t)NumBytes, Is64Bit,
-                 TII, *RegInfo);
   } else if (NumBytes)
     emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, -(int64_t)NumBytes, Is64Bit,
-                 TII, *RegInfo);
+                 UseLEA, TII, *RegInfo, DL);
+
+  // If we need a base pointer, set it up here. It's whatever the value
+  // of the stack pointer is at this point. Any variable size objects
+  // will be allocated after this, so we can still use the base pointer
+  // to reference locals.
+  if (RegInfo->hasBasePointer(MF)) {
+    // Update the frame pointer with the current stack pointer.
+    unsigned Opc = Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr;
+    BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), BasePtr)
+      .addReg(StackPtr)
+      .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
+  }
 
-  if ((NumBytes || PushedRegs) && needsFrameMoves) {
+  if (( (!HasFP && NumBytes) || PushedRegs) && needsFrameMoves) {
     // Mark end of stack pointer adjustment.
     MCSymbol *Label = MMI.getContext().CreateTempSymbol();
-    BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PROLOG_LABEL)).addSym(Label);
+    BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PROLOG_LABEL))
+      .addSym(Label);
 
     if (!HasFP && NumBytes) {
       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
@@ -627,7 +950,6 @@ void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
                               -StackSize + stackGrowth);
         Moves.push_back(MachineMove(Label, SPDst, SPSrc));
       } else {
-        // FIXME: Verify & implement for FP
         MachineLocation SPDst(StackPtr);
         MachineLocation SPSrc(StackPtr, stackGrowth);
         Moves.push_back(MachineMove(Label, SPDst, SPSrc));
@@ -638,10 +960,15 @@ void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
     if (PushedRegs)
       emitCalleeSavedFrameMoves(MF, Label, HasFP ? FramePtr : StackPtr);
   }
+
+  // Darwin 10.7 and greater has support for compact unwind encoding.
+  if (STI.getTargetTriple().isMacOSX() &&
+      !STI.getTargetTriple().isMacOSXVersionLT(10, 7))
+    MMI.setCompactUnwindEncoding(getCompactUnwindEncoding(MF));
 }
 
 void X86FrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
-                                MachineBasicBlock &MBB) const {
+                                    MachineBasicBlock &MBB) const {
   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
   const X86RegisterInfo *RegInfo = TM.getRegisterInfo();
@@ -651,6 +978,7 @@ void X86FrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
   unsigned RetOpcode = MBBI->getOpcode();
   DebugLoc DL = MBBI->getDebugLoc();
   bool Is64Bit = STI.is64Bit();
+  bool UseLEA = STI.useLeaForSP();
   unsigned StackAlign = getStackAlignment();
   unsigned SlotSize = RegInfo->getSlotSize();
   unsigned FramePtr = RegInfo->getFrameRegister(MF);
@@ -692,10 +1020,14 @@ void X86FrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
   if (hasFP(MF)) {
     // Calculate required stack adjustment.
     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
-    if (RegInfo->needsStackRealignment(MF))
-      FrameSize = (FrameSize + MaxAlign - 1)/MaxAlign*MaxAlign;
-
-    NumBytes = FrameSize - CSSize;
+    if (RegInfo->needsStackRealignment(MF)) {
+      // Callee-saved registers were pushed on stack before the stack
+      // was realigned.
+      FrameSize -= CSSize;
+      NumBytes = (FrameSize + MaxAlign - 1) / MaxAlign * MaxAlign;
+    } else {
+      NumBytes = FrameSize - CSSize;
+    }
 
     // Pop EBP.
     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
@@ -705,17 +1037,17 @@ void X86FrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
   }
 
   // Skip the callee-saved pop instructions.
-  MachineBasicBlock::iterator LastCSPop = MBBI;
   while (MBBI != MBB.begin()) {
     MachineBasicBlock::iterator PI = prior(MBBI);
     unsigned Opc = PI->getOpcode();
 
     if (Opc != X86::POP32r && Opc != X86::POP64r && Opc != X86::DBG_VALUE &&
-        !PI->getDesc().isTerminator())
+        !PI->isTerminator())
       break;
 
     --MBBI;
   }
+  MachineBasicBlock::iterator FirstCSPop = MBBI;
 
   DL = MBBI->getDebugLoc();
 
@@ -727,32 +1059,22 @@ void X86FrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
   // If dynamic alloca is used, then reset esp to point to the last callee-saved
   // slot before popping them off! Same applies for the case, when stack was
   // realigned.
-  if (RegInfo->needsStackRealignment(MF)) {
-    // We cannot use LEA here, because stack pointer was realigned. We need to
-    // deallocate local frame back.
-    if (CSSize) {
-      emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, NumBytes, Is64Bit, TII, *RegInfo);
-      MBBI = prior(LastCSPop);
-    }
-
-    BuildMI(MBB, MBBI, DL,
-            TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr),
-            StackPtr).addReg(FramePtr);
-  } else if (MFI->hasVarSizedObjects()) {
-    if (CSSize) {
-      unsigned Opc = Is64Bit ? X86::LEA64r : X86::LEA32r;
-      MachineInstr *MI =
-        addRegOffset(BuildMI(MF, DL, TII.get(Opc), StackPtr),
-                     FramePtr, false, -CSSize);
-      MBB.insert(MBBI, MI);
+  if (RegInfo->needsStackRealignment(MF) || MFI->hasVarSizedObjects()) {
+    if (RegInfo->needsStackRealignment(MF))
+      MBBI = FirstCSPop;
+    if (CSSize != 0) {
+      unsigned Opc = getLEArOpcode(Is64Bit);
+      addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr),
+                   FramePtr, false, -CSSize);
     } else {
-      BuildMI(MBB, MBBI, DL,
-              TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr), StackPtr)
+      unsigned Opc = (Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr);
+      BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
         .addReg(FramePtr);
     }
   } else if (NumBytes) {
     // Adjust stack pointer back: ESP += numbytes.
-    emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, NumBytes, Is64Bit, TII, *RegInfo);
+    emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, NumBytes, Is64Bit, UseLEA, TII,
+                *RegInfo, MBB.findDebugLoc(MBBI));
   }
 
   // We're returning from function via eh_return.
@@ -785,9 +1107,10 @@ void X86FrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
     assert(Offset >= 0 && "Offset should never be negative");
 
     if (Offset) {
-      // Check for possible merge with preceeding ADD instruction.
+      // Check for possible merge with preceding ADD instruction.
       Offset += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, StackPtr, true);
-      emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, Offset, Is64Bit, TII, *RegInfo);
+      emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, Offset, Is64Bit, UseLEA, TII,
+                  *RegInfo, MBB.findDebugLoc(MBBI));
     }
 
     // Jump to label or value in register.
@@ -818,8 +1141,7 @@ void X86FrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
     }
 
     MachineInstr *NewMI = prior(MBBI);
-    for (unsigned i = 2, e = MBBI->getNumOperands(); i != e; ++i)
-      NewMI->addOperand(MBBI->getOperand(i));
+    NewMI->copyImplicitOps(MBBI);
 
     // Delete the pseudo instruction TCRETURN.
     MBB.erase(MBBI);
@@ -829,44 +1151,35 @@ void X86FrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
     int delta = -1*X86FI->getTCReturnAddrDelta();
     MBBI = MBB.getLastNonDebugInstr();
 
-    // Check for possible merge with preceeding ADD instruction.
+    // Check for possible merge with preceding ADD instruction.
     delta += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, StackPtr, true);
-    emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, delta, Is64Bit, TII, *RegInfo);
+    emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, delta, Is64Bit, UseLEA, TII,
+                *RegInfo, MBB.findDebugLoc(MBBI));
   }
 }
 
-void
-X86FrameLowering::getInitialFrameState(std::vector<MachineMove> &Moves) const {
-  // Calculate amount of bytes used for return address storing
-  int stackGrowth = (STI.is64Bit() ? -8 : -4);
-  const X86RegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
-
-  // Initial state of the frame pointer is esp+stackGrowth.
-  MachineLocation Dst(MachineLocation::VirtualFP);
-  MachineLocation Src(RI->getStackRegister(), stackGrowth);
-  Moves.push_back(MachineMove(0, Dst, Src));
-
-  // Add return address to move list
-  MachineLocation CSDst(RI->getStackRegister(), stackGrowth);
-  MachineLocation CSSrc(RI->getRARegister());
-  Moves.push_back(MachineMove(0, CSDst, CSSrc));
-}
-
 int X86FrameLowering::getFrameIndexOffset(const MachineFunction &MF, int FI) const {
-  const X86RegisterInfo *RI =
+  const X86RegisterInfo *RegInfo =
     static_cast<const X86RegisterInfo*>(MF.getTarget().getRegisterInfo());
   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) - getOffsetOfLocalArea();
   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
 
-  if (RI->needsStackRealignment(MF)) {
+  if (RegInfo->hasBasePointer(MF)) {
+    assert (hasFP(MF) && "VLAs and dynamic stack realign, but no FP?!");
     if (FI < 0) {
       // Skip the saved EBP.
-      Offset += RI->getSlotSize();
+      return Offset + RegInfo->getSlotSize();
     } else {
-      unsigned Align = MFI->getObjectAlignment(FI);
-      assert((-(Offset + StackSize)) % Align == 0);
-      Align = 0;
+      assert((-(Offset + StackSize)) % MFI->getObjectAlignment(FI) == 0);
+      return Offset + StackSize;
+    }
+  } else if (RegInfo->needsStackRealignment(MF)) {
+    if (FI < 0) {
+      // Skip the saved EBP.
+      return Offset + RegInfo->getSlotSize();
+    } else {
+      assert((-(Offset + StackSize)) % MFI->getObjectAlignment(FI) == 0);
       return Offset + StackSize;
     }
     // FIXME: Support tail calls
@@ -875,7 +1188,7 @@ int X86FrameLowering::getFrameIndexOffset(const MachineFunction &MF, int FI) con
       return Offset + StackSize;
 
     // Skip the saved EBP.
-    Offset += RI->getSlotSize();
+    Offset += RegInfo->getSlotSize();
 
     // Skip the RETADDR move area
     const X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
@@ -887,6 +1200,22 @@ int X86FrameLowering::getFrameIndexOffset(const MachineFunction &MF, int FI) con
   return Offset;
 }
 
+int X86FrameLowering::getFrameIndexReference(const MachineFunction &MF, int FI,
+                                             unsigned &FrameReg) const {
+  const X86RegisterInfo *RegInfo =
+      static_cast<const X86RegisterInfo*>(MF.getTarget().getRegisterInfo());
+  // We can't calculate offset from frame pointer if the stack is realigned,
+  // so enforce usage of stack/base pointer.  The base pointer is used when we
+  // have dynamic allocas in addition to dynamic realignment.
+  if (RegInfo->hasBasePointer(MF))
+    FrameReg = RegInfo->getBaseRegister();
+  else if (RegInfo->needsStackRealignment(MF))
+    FrameReg = RegInfo->getStackRegister();
+  else
+    FrameReg = RegInfo->getFrameRegister(MF);
+  return getFrameIndexOffset(MF, FI);
+}
+
 bool X86FrameLowering::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
                                              MachineBasicBlock::iterator MI,
                                         const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
@@ -898,7 +1227,6 @@ bool X86FrameLowering::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 
   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 
-  bool isWin64 = STI.isTargetWin64();
   unsigned SlotSize = STI.is64Bit() ? 8 : 4;
   unsigned FPReg = TRI->getFrameRegister(MF);
   unsigned CalleeFrameSize = 0;
@@ -906,25 +1234,40 @@ bool X86FrameLowering::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
   const TargetInstrInfo &TII = *MF.getTarget().getInstrInfo();
   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
 
+  // Push GPRs. It increases frame size.
   unsigned Opc = STI.is64Bit() ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r;
   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
     unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
+    if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) &&
+        !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
+      continue;
     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
     MBB.addLiveIn(Reg);
     if (Reg == FPReg)
       // X86RegisterInfo::emitPrologue will handle spilling of frame register.
       continue;
-    if (!X86::VR128RegClass.contains(Reg) && !isWin64) {
-      CalleeFrameSize += SlotSize;
-      BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc)).addReg(Reg, RegState::Kill);
-    } else {
-      const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
-      TII.storeRegToStackSlot(MBB, MI, Reg, true, CSI[i-1].getFrameIdx(),
-                              RC, TRI);
-    }
+    CalleeFrameSize += SlotSize;
+    BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc)).addReg(Reg, RegState::Kill)
+      .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
   }
 
   X86FI->setCalleeSavedFrameSize(CalleeFrameSize);
+
+  // Make XMM regs spilled. X86 does not have ability of push/pop XMM.
+  // It can be done by spilling XMMs to stack frame.
+  // Note that only Win64 ABI might spill XMMs.
+  for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
+    unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
+    if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) ||
+        X86::GR32RegClass.contains(Reg))
+      continue;
+    // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
+    MBB.addLiveIn(Reg);
+    const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
+    TII.storeRegToStackSlot(MBB, MI, Reg, true, CSI[i-1].getFrameIdx(),
+                            RC, TRI);
+  }
+
   return true;
 }
 
@@ -939,21 +1282,30 @@ bool X86FrameLowering::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 
   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
   const TargetInstrInfo &TII = *MF.getTarget().getInstrInfo();
+
+  // Reload XMMs from stack frame.
+  for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
+    unsigned Reg = CSI[i].getReg();
+    if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) ||
+        X86::GR32RegClass.contains(Reg))
+      continue;
+    const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
+    TII.loadRegFromStackSlot(MBB, MI, Reg, CSI[i].getFrameIdx(),
+                             RC, TRI);
+  }
+
+  // POP GPRs.
   unsigned FPReg = TRI->getFrameRegister(MF);
-  bool isWin64 = STI.isTargetWin64();
   unsigned Opc = STI.is64Bit() ? X86::POP64r : X86::POP32r;
   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
+    if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) &&
+        !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
+      continue;
     if (Reg == FPReg)
       // X86RegisterInfo::emitEpilogue will handle restoring of frame register.
       continue;
-    if (!X86::VR128RegClass.contains(Reg) && !isWin64) {
-      BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc), Reg);
-    } else {
-      const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
-      TII.loadRegFromStackSlot(MBB, MI, Reg, CSI[i].getFrameIdx(),
-                               RC, TRI);
-    }
+    BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc), Reg);
   }
   return true;
 }
@@ -995,6 +1347,239 @@ X86FrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
                                           true);
     assert(FrameIdx == MFI->getObjectIndexBegin() &&
            "Slot for EBP register must be last in order to be found!");
-    FrameIdx = 0;
+    (void)FrameIdx;
   }
+
+  // Spill the BasePtr if it's used.
+  if (RegInfo->hasBasePointer(MF))
+    MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(RegInfo->getBaseRegister());
+}
+
+static bool
+HasNestArgument(const MachineFunction *MF) {
+  const Function *F = MF->getFunction();
+  for (Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
+       I != E; I++) {
+    if (I->hasNestAttr())
+      return true;
+  }
+  return false;
+}
+
+
+/// GetScratchRegister - Get a register for performing work in the segmented
+/// stack prologue. Depending on platform and the properties of the function
+/// either one or two registers will be needed. Set primary to true for
+/// the first register, false for the second.
+static unsigned
+GetScratchRegister(bool Is64Bit, const MachineFunction &MF, bool Primary) {
+  if (Is64Bit)
+    return Primary ? X86::R11 : X86::R12;
+
+  CallingConv::ID CallingConvention = MF.getFunction()->getCallingConv();
+  bool IsNested = HasNestArgument(&MF);
+
+  if (CallingConvention == CallingConv::X86_FastCall ||
+      CallingConvention == CallingConv::Fast) {
+    if (IsNested)
+      report_fatal_error("Segmented stacks does not support fastcall with "
+                         "nested function.");
+    return Primary ? X86::EAX : X86::ECX;
+  }
+  if (IsNested)
+    return Primary ? X86::EDX : X86::EAX;
+  return Primary ? X86::ECX : X86::EAX;
+}
+
+// The stack limit in the TCB is set to this many bytes above the actual stack
+// limit.
+static const uint64_t kSplitStackAvailable = 256;
+
+void
+X86FrameLowering::adjustForSegmentedStacks(MachineFunction &MF) const {
+  MachineBasicBlock &prologueMBB = MF.front();
+  MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
+  const X86InstrInfo &TII = *TM.getInstrInfo();
+  uint64_t StackSize;
+  bool Is64Bit = STI.is64Bit();
+  unsigned TlsReg, TlsOffset;
+  DebugLoc DL;
+  const X86Subtarget *ST = &MF.getTarget().getSubtarget<X86Subtarget>();
+
+  unsigned ScratchReg = GetScratchRegister(Is64Bit, MF, true);
+  assert(!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg) &&
+         "Scratch register is live-in");
+
+  if (MF.getFunction()->isVarArg())
+    report_fatal_error("Segmented stacks do not support vararg functions.");
+  if (!ST->isTargetLinux() && !ST->isTargetDarwin() &&
+      !ST->isTargetWin32() && !ST->isTargetFreeBSD())
+    report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
+
+  MachineBasicBlock *allocMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
+  MachineBasicBlock *checkMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
+  X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
+  bool IsNested = false;
+
+  // We need to know if the function has a nest argument only in 64 bit mode.
+  if (Is64Bit)
+    IsNested = HasNestArgument(&MF);
+
+  // The MOV R10, RAX needs to be in a different block, since the RET we emit in
+  // allocMBB needs to be last (terminating) instruction.
+
+  for (MachineBasicBlock::livein_iterator i = prologueMBB.livein_begin(),
+         e = prologueMBB.livein_end(); i != e; i++) {
+    allocMBB->addLiveIn(*i);
+    checkMBB->addLiveIn(*i);
+  }
+
+  if (IsNested)
+    allocMBB->addLiveIn(X86::R10);
+
+  MF.push_front(allocMBB);
+  MF.push_front(checkMBB);
+
+  // Eventually StackSize will be calculated by a link-time pass; which will
+  // also decide whether checking code needs to be injected into this particular
+  // prologue.
+  StackSize = MFI->getStackSize();
+
+  // When the frame size is less than 256 we just compare the stack
+  // boundary directly to the value of the stack pointer, per gcc.
+  bool CompareStackPointer = StackSize < kSplitStackAvailable;
+
+  // Read the limit off the current stacklet off the stack_guard location.
+  if (Is64Bit) {
+    if (ST->isTargetLinux()) {
+      TlsReg = X86::FS;
+      TlsOffset = 0x70;
+    } else if (ST->isTargetDarwin()) {
+      TlsReg = X86::GS;
+      TlsOffset = 0x60 + 90*8; // See pthread_machdep.h. Steal TLS slot 90.
+    } else if (ST->isTargetFreeBSD()) {
+      TlsReg = X86::FS;
+      TlsOffset = 0x18;
+    } else {
+      report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
+    }
+
+    if (CompareStackPointer)
+      ScratchReg = X86::RSP;
+    else
+      BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::LEA64r), ScratchReg).addReg(X86::RSP)
+        .addImm(1).addReg(0).addImm(-StackSize).addReg(0);
+
+    BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::CMP64rm)).addReg(ScratchReg)
+      .addReg(0).addImm(1).addReg(0).addImm(TlsOffset).addReg(TlsReg);
+  } else {
+    if (ST->isTargetLinux()) {
+      TlsReg = X86::GS;
+      TlsOffset = 0x30;
+    } else if (ST->isTargetDarwin()) {
+      TlsReg = X86::GS;
+      TlsOffset = 0x48 + 90*4;
+    } else if (ST->isTargetWin32()) {
+      TlsReg = X86::FS;
+      TlsOffset = 0x14; // pvArbitrary, reserved for application use
+    } else if (ST->isTargetFreeBSD()) {
+      report_fatal_error("Segmented stacks not supported on FreeBSD i386.");
+    } else {
+      report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
+    }
+
+    if (CompareStackPointer)
+      ScratchReg = X86::ESP;
+    else
+      BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::LEA32r), ScratchReg).addReg(X86::ESP)
+        .addImm(1).addReg(0).addImm(-StackSize).addReg(0);
+
+    if (ST->isTargetLinux() || ST->isTargetWin32()) {
+      BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::CMP32rm)).addReg(ScratchReg)
+        .addReg(0).addImm(0).addReg(0).addImm(TlsOffset).addReg(TlsReg);
+    } else if (ST->isTargetDarwin()) {
+
+      // TlsOffset doesn't fit into a mod r/m byte so we need an extra register
+      unsigned ScratchReg2;
+      bool SaveScratch2;
+      if (CompareStackPointer) {
+        // The primary scratch register is available for holding the TLS offset
+        ScratchReg2 = GetScratchRegister(Is64Bit, MF, true);
+        SaveScratch2 = false;
+      } else {
+        // Need to use a second register to hold the TLS offset
+        ScratchReg2 = GetScratchRegister(Is64Bit, MF, false);
+
+        // Unfortunately, with fastcc the second scratch register may hold an arg
+        SaveScratch2 = MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg2);
+      }
+
+      // If Scratch2 is live-in then it needs to be saved
+      assert((!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg2) || SaveScratch2) &&
+             "Scratch register is live-in and not saved");
+
+      if (SaveScratch2)
+        BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::PUSH32r))
+          .addReg(ScratchReg2, RegState::Kill);
+
+      BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::MOV32ri), ScratchReg2)
+        .addImm(TlsOffset);
+      BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::CMP32rm))
+        .addReg(ScratchReg)
+        .addReg(ScratchReg2).addImm(1).addReg(0)
+        .addImm(0)
+        .addReg(TlsReg);
+
+      if (SaveScratch2)
+        BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::POP32r), ScratchReg2);
+    }
+  }
+
+  // This jump is taken if SP >= (Stacklet Limit + Stack Space required).
+  // It jumps to normal execution of the function body.
+  BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::JA_4)).addMBB(&prologueMBB);
+
+  // On 32 bit we first push the arguments size and then the frame size. On 64
+  // bit, we pass the stack frame size in r10 and the argument size in r11.
+  if (Is64Bit) {
+    // Functions with nested arguments use R10, so it needs to be saved across
+    // the call to _morestack
+
+    if (IsNested)
+      BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::MOV64rr), X86::RAX).addReg(X86::R10);
+
+    BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::MOV64ri), X86::R10)
+      .addImm(StackSize);
+    BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::MOV64ri), X86::R11)
+      .addImm(X86FI->getArgumentStackSize());
+    MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(X86::R10);
+    MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(X86::R11);
+  } else {
+    BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::PUSHi32))
+      .addImm(X86FI->getArgumentStackSize());
+    BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::PUSHi32))
+      .addImm(StackSize);
+  }
+
+  // __morestack is in libgcc
+  if (Is64Bit)
+    BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALL64pcrel32))
+      .addExternalSymbol("__morestack");
+  else
+    BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
+      .addExternalSymbol("__morestack");
+
+  if (IsNested)
+    BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::MORESTACK_RET_RESTORE_R10));
+  else
+    BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::MORESTACK_RET));
+
+  allocMBB->addSuccessor(&prologueMBB);
+
+  checkMBB->addSuccessor(allocMBB);
+  checkMBB->addSuccessor(&prologueMBB);
+
+#ifdef XDEBUG
+  MF.verify();
+#endif
 }