[X86] Smaller code for materializing 32-bit 1 and -1 constants
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86InstrInfo.cpp
index bd3a3e5165da4349f27b281f6999da2edaebbc4a..7f0766df26f79c22c28d4b5d10178c950ecbcecd 100644 (file)
@@ -101,9 +101,11 @@ struct X86MemoryFoldTableEntry {
 void X86InstrInfo::anchor() {}
 
 X86InstrInfo::X86InstrInfo(X86Subtarget &STI)
-    : X86GenInstrInfo(
-          (STI.isTarget64BitLP64() ? X86::ADJCALLSTACKDOWN64 : X86::ADJCALLSTACKDOWN32),
-          (STI.isTarget64BitLP64() ? X86::ADJCALLSTACKUP64 : X86::ADJCALLSTACKUP32)),
+    : X86GenInstrInfo((STI.isTarget64BitLP64() ? X86::ADJCALLSTACKDOWN64
+                                               : X86::ADJCALLSTACKDOWN32),
+                      (STI.isTarget64BitLP64() ? X86::ADJCALLSTACKUP64
+                                               : X86::ADJCALLSTACKUP32),
+                      X86::CATCHRET),
       Subtarget(STI), RI(STI.getTargetTriple()) {
 
   static const X86MemoryFoldTableEntry MemoryFoldTable2Addr[] = {
@@ -498,7 +500,6 @@ X86InstrInfo::X86InstrInfo(X86Subtarget &STI)
     { X86::MOVSX64rr8,      X86::MOVSX64rm8,          0 },
     { X86::MOVUPDrr,        X86::MOVUPDrm,            TB_ALIGN_16 },
     { X86::MOVUPSrr,        X86::MOVUPSrm,            0 },
-    { X86::MOVZQI2PQIrr,    X86::MOVZQI2PQIrm,        0 },
     { X86::MOVZPQILo2PQIrr, X86::MOVZPQILo2PQIrm,     TB_ALIGN_16 },
     { X86::MOVZX16rr8,      X86::MOVZX16rm8,          0 },
     { X86::MOVZX32rr16,     X86::MOVZX32rm16,         0 },
@@ -608,7 +609,6 @@ X86InstrInfo::X86InstrInfo(X86Subtarget &STI)
     { X86::VMOVSHDUPrr,     X86::VMOVSHDUPrm,         0 },
     { X86::VMOVUPDrr,       X86::VMOVUPDrm,           0 },
     { X86::VMOVUPSrr,       X86::VMOVUPSrm,           0 },
-    { X86::VMOVZQI2PQIrr,   X86::VMOVZQI2PQIrm,       0 },
     { X86::VMOVZPQILo2PQIrr,X86::VMOVZPQILo2PQIrm,    TB_ALIGN_16 },
     { X86::VPABSBrr128,     X86::VPABSBrm128,         0 },
     { X86::VPABSDrr128,     X86::VPABSDrm128,         0 },
@@ -1650,6 +1650,12 @@ X86InstrInfo::X86InstrInfo(X86Subtarget &STI)
     { X86::PEXT32rr,          X86::PEXT32rm,            0 },
     { X86::PEXT64rr,          X86::PEXT64rm,            0 },
 
+    // ADX foldable instructions
+    { X86::ADCX32rr,          X86::ADCX32rm,            0 },
+    { X86::ADCX64rr,          X86::ADCX64rm,            0 },
+    { X86::ADOX32rr,          X86::ADOX32rm,            0 },
+    { X86::ADOX64rr,          X86::ADOX64rm,            0 },
+
     // AVX-512 foldable instructions
     { X86::VADDPSZrr,         X86::VADDPSZrm,           0 },
     { X86::VADDPDZrr,         X86::VADDPDZrm,           0 },
@@ -1732,11 +1738,17 @@ X86InstrInfo::X86InstrInfo(X86Subtarget &STI)
   static const X86MemoryFoldTableEntry MemoryFoldTable3[] = {
     // FMA foldable instructions
     { X86::VFMADDSSr231r,         X86::VFMADDSSr231m,         TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFMADDSSr231r_Int,     X86::VFMADDSSr231m_Int,     TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFMADDSDr231r,         X86::VFMADDSDr231m,         TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFMADDSDr231r_Int,     X86::VFMADDSDr231m_Int,     TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFMADDSSr132r,         X86::VFMADDSSr132m,         TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFMADDSSr132r_Int,     X86::VFMADDSSr132m_Int,     TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFMADDSDr132r,         X86::VFMADDSDr132m,         TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFMADDSDr132r_Int,     X86::VFMADDSDr132m_Int,     TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFMADDSSr213r,         X86::VFMADDSSr213m,         TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFMADDSSr213r_Int,     X86::VFMADDSSr213m_Int,     TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFMADDSDr213r,         X86::VFMADDSDr213m,         TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFMADDSDr213r_Int,     X86::VFMADDSDr213m_Int,     TB_ALIGN_NONE },
 
     { X86::VFMADDPSr231r,         X86::VFMADDPSr231m,         TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFMADDPDr231r,         X86::VFMADDPDr231m,         TB_ALIGN_NONE },
@@ -1752,11 +1764,17 @@ X86InstrInfo::X86InstrInfo(X86Subtarget &STI)
     { X86::VFMADDPDr213rY,        X86::VFMADDPDr213mY,        TB_ALIGN_NONE },
 
     { X86::VFNMADDSSr231r,        X86::VFNMADDSSr231m,        TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFNMADDSSr231r_Int,    X86::VFNMADDSSr231m_Int,    TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFNMADDSDr231r,        X86::VFNMADDSDr231m,        TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFNMADDSDr231r_Int,    X86::VFNMADDSDr231m_Int,    TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFNMADDSSr132r,        X86::VFNMADDSSr132m,        TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFNMADDSSr132r_Int,    X86::VFNMADDSSr132m_Int,    TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFNMADDSDr132r,        X86::VFNMADDSDr132m,        TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFNMADDSDr132r_Int,    X86::VFNMADDSDr132m_Int,    TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFNMADDSSr213r,        X86::VFNMADDSSr213m,        TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFNMADDSSr213r_Int,    X86::VFNMADDSSr213m_Int,    TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFNMADDSDr213r,        X86::VFNMADDSDr213m,        TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFNMADDSDr213r_Int,    X86::VFNMADDSDr213m_Int,    TB_ALIGN_NONE },
 
     { X86::VFNMADDPSr231r,        X86::VFNMADDPSr231m,        TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFNMADDPDr231r,        X86::VFNMADDPDr231m,        TB_ALIGN_NONE },
@@ -1772,11 +1790,17 @@ X86InstrInfo::X86InstrInfo(X86Subtarget &STI)
     { X86::VFNMADDPDr213rY,       X86::VFNMADDPDr213mY,       TB_ALIGN_NONE },
 
     { X86::VFMSUBSSr231r,         X86::VFMSUBSSr231m,         TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFMSUBSSr231r_Int,     X86::VFMSUBSSr231m_Int,     TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFMSUBSDr231r,         X86::VFMSUBSDr231m,         TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFMSUBSDr231r_Int,     X86::VFMSUBSDr231m_Int,     TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFMSUBSSr132r,         X86::VFMSUBSSr132m,         TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFMSUBSSr132r_Int,     X86::VFMSUBSSr132m_Int,     TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFMSUBSDr132r,         X86::VFMSUBSDr132m,         TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFMSUBSDr132r_Int,     X86::VFMSUBSDr132m_Int,     TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFMSUBSSr213r,         X86::VFMSUBSSr213m,         TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFMSUBSSr213r_Int,     X86::VFMSUBSSr213m_Int,     TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFMSUBSDr213r,         X86::VFMSUBSDr213m,         TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFMSUBSDr213r_Int,     X86::VFMSUBSDr213m_Int,     TB_ALIGN_NONE },
 
     { X86::VFMSUBPSr231r,         X86::VFMSUBPSr231m,         TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFMSUBPDr231r,         X86::VFMSUBPDr231m,         TB_ALIGN_NONE },
@@ -1792,11 +1816,17 @@ X86InstrInfo::X86InstrInfo(X86Subtarget &STI)
     { X86::VFMSUBPDr213rY,        X86::VFMSUBPDr213mY,        TB_ALIGN_NONE },
 
     { X86::VFNMSUBSSr231r,        X86::VFNMSUBSSr231m,        TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFNMSUBSSr231r_Int,    X86::VFNMSUBSSr231m_Int,    TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFNMSUBSDr231r,        X86::VFNMSUBSDr231m,        TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFNMSUBSDr231r_Int,    X86::VFNMSUBSDr231m_Int,    TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFNMSUBSSr132r,        X86::VFNMSUBSSr132m,        TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFNMSUBSSr132r_Int,    X86::VFNMSUBSSr132m_Int,    TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFNMSUBSDr132r,        X86::VFNMSUBSDr132m,        TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFNMSUBSDr132r_Int,    X86::VFNMSUBSDr132m_Int,    TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFNMSUBSSr213r,        X86::VFNMSUBSSr213m,        TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFNMSUBSSr213r_Int,    X86::VFNMSUBSSr213m_Int,    TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFNMSUBSDr213r,        X86::VFNMSUBSDr213m,        TB_ALIGN_NONE },
+    { X86::VFNMSUBSDr213r_Int,    X86::VFNMSUBSDr213m_Int,    TB_ALIGN_NONE },
 
     { X86::VFNMSUBPSr231r,        X86::VFNMSUBPSr231m,        TB_ALIGN_NONE },
     { X86::VFNMSUBPDr231r,        X86::VFNMSUBPDr231m,        TB_ALIGN_NONE },
@@ -2285,7 +2315,35 @@ X86InstrInfo::isReallyTriviallyReMaterializable(const MachineInstr *MI,
   case X86::FsVMOVAPSrm:
   case X86::FsVMOVAPDrm:
   case X86::FsMOVAPSrm:
-  case X86::FsMOVAPDrm: {
+  case X86::FsMOVAPDrm:
+  // AVX-512
+  case X86::VMOVAPDZ128rm:
+  case X86::VMOVAPDZ256rm:
+  case X86::VMOVAPDZrm:
+  case X86::VMOVAPSZ128rm:
+  case X86::VMOVAPSZ256rm:
+  case X86::VMOVAPSZrm:
+  case X86::VMOVDQA32Z128rm:
+  case X86::VMOVDQA32Z256rm:
+  case X86::VMOVDQA32Zrm:
+  case X86::VMOVDQA64Z128rm:
+  case X86::VMOVDQA64Z256rm:
+  case X86::VMOVDQA64Zrm:
+  case X86::VMOVDQU16Z128rm:
+  case X86::VMOVDQU16Z256rm:
+  case X86::VMOVDQU16Zrm:
+  case X86::VMOVDQU32Z128rm:
+  case X86::VMOVDQU32Z256rm:
+  case X86::VMOVDQU32Zrm:
+  case X86::VMOVDQU64Z128rm:
+  case X86::VMOVDQU64Z256rm:
+  case X86::VMOVDQU64Zrm:
+  case X86::VMOVDQU8Z128rm:
+  case X86::VMOVDQU8Z256rm:
+  case X86::VMOVDQU8Zrm:
+  case X86::VMOVUPSZ128rm:
+  case X86::VMOVUPSZ256rm:
+  case X86::VMOVUPSZrm: {
     // Loads from constant pools are trivially rematerializable.
     if (MI->getOperand(1+X86::AddrBaseReg).isReg() &&
         MI->getOperand(1+X86::AddrScaleAmt).isImm() &&
@@ -2414,13 +2472,29 @@ void X86InstrInfo::reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
                                  unsigned DestReg, unsigned SubIdx,
                                  const MachineInstr *Orig,
                                  const TargetRegisterInfo &TRI) const {
-  // MOV32r0 is implemented with a xor which clobbers condition code.
-  // Re-materialize it as movri instructions to avoid side effects.
-  unsigned Opc = Orig->getOpcode();
-  if (Opc == X86::MOV32r0 && !isSafeToClobberEFLAGS(MBB, I)) {
+  bool ClobbersEFLAGS = false;
+  for (const MachineOperand &MO : Orig->operands()) {
+    if (MO.isReg() && MO.isDef() && MO.getReg() == X86::EFLAGS) {
+      ClobbersEFLAGS = true;
+      break;
+    }
+  }
+
+  if (ClobbersEFLAGS && !isSafeToClobberEFLAGS(MBB, I)) {
+    // The instruction clobbers EFLAGS. Re-materialize as MOV32ri to avoid side
+    // effects.
+    int Value;
+    switch (Orig->getOpcode()) {
+    case X86::MOV32r0:  Value = 0; break;
+    case X86::MOV32r1:  Value = 1; break;
+    case X86::MOV32r_1: Value = -1; break;
+    default:
+      llvm_unreachable("Unexpected instruction!");
+    }
+
     DebugLoc DL = Orig->getDebugLoc();
     BuildMI(MBB, I, DL, get(X86::MOV32ri)).addOperand(Orig->getOperand(0))
-      .addImm(0);
+      .addImm(Value);
   } else {
     MachineInstr *MI = MBB.getParent()->CloneMachineInstr(Orig);
     MBB.insert(I, MI);
@@ -2431,7 +2505,7 @@ void X86InstrInfo::reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
 }
 
 /// True if MI has a condition code def, e.g. EFLAGS, that is not marked dead.
-static bool hasLiveCondCodeDef(MachineInstr *MI) {
+bool X86InstrInfo::hasLiveCondCodeDef(MachineInstr *MI) const {
   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
     if (MO.isReg() && MO.isDef() &&
@@ -2917,10 +2991,162 @@ X86InstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
   return NewMI;
 }
 
-/// We have a few instructions that must be hacked on to commute them.
-///
-MachineInstr *
-X86InstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI, bool NewMI) const {
+/// Returns true if the given instruction opcode is FMA3.
+/// Otherwise, returns false.
+/// The second parameter is optional and is used as the second return from
+/// the function. It is set to true if the given instruction has FMA3 opcode
+/// that is used for lowering of scalar FMA intrinsics, and it is set to false
+/// otherwise.
+static bool isFMA3(unsigned Opcode, bool *IsIntrinsic = nullptr) {
+  if (IsIntrinsic)
+    *IsIntrinsic = false;
+
+  switch (Opcode) {
+    case X86::VFMADDSDr132r:      case X86::VFMADDSDr132m:
+    case X86::VFMADDSSr132r:      case X86::VFMADDSSr132m:
+    case X86::VFMSUBSDr132r:      case X86::VFMSUBSDr132m:
+    case X86::VFMSUBSSr132r:      case X86::VFMSUBSSr132m:
+    case X86::VFNMADDSDr132r:     case X86::VFNMADDSDr132m:
+    case X86::VFNMADDSSr132r:     case X86::VFNMADDSSr132m:
+    case X86::VFNMSUBSDr132r:     case X86::VFNMSUBSDr132m:
+    case X86::VFNMSUBSSr132r:     case X86::VFNMSUBSSr132m:
+
+    case X86::VFMADDSDr213r:      case X86::VFMADDSDr213m:
+    case X86::VFMADDSSr213r:      case X86::VFMADDSSr213m:
+    case X86::VFMSUBSDr213r:      case X86::VFMSUBSDr213m:
+    case X86::VFMSUBSSr213r:      case X86::VFMSUBSSr213m:
+    case X86::VFNMADDSDr213r:     case X86::VFNMADDSDr213m:
+    case X86::VFNMADDSSr213r:     case X86::VFNMADDSSr213m:
+    case X86::VFNMSUBSDr213r:     case X86::VFNMSUBSDr213m:
+    case X86::VFNMSUBSSr213r:     case X86::VFNMSUBSSr213m:
+
+    case X86::VFMADDSDr231r:      case X86::VFMADDSDr231m:
+    case X86::VFMADDSSr231r:      case X86::VFMADDSSr231m:
+    case X86::VFMSUBSDr231r:      case X86::VFMSUBSDr231m:
+    case X86::VFMSUBSSr231r:      case X86::VFMSUBSSr231m:
+    case X86::VFNMADDSDr231r:     case X86::VFNMADDSDr231m:
+    case X86::VFNMADDSSr231r:     case X86::VFNMADDSSr231m:
+    case X86::VFNMSUBSDr231r:     case X86::VFNMSUBSDr231m:
+    case X86::VFNMSUBSSr231r:     case X86::VFNMSUBSSr231m:
+
+    case X86::VFMADDSUBPDr132r:   case X86::VFMADDSUBPDr132m:
+    case X86::VFMADDSUBPSr132r:   case X86::VFMADDSUBPSr132m:
+    case X86::VFMSUBADDPDr132r:   case X86::VFMSUBADDPDr132m:
+    case X86::VFMSUBADDPSr132r:   case X86::VFMSUBADDPSr132m:
+    case X86::VFMADDSUBPDr132rY:  case X86::VFMADDSUBPDr132mY:
+    case X86::VFMADDSUBPSr132rY:  case X86::VFMADDSUBPSr132mY:
+    case X86::VFMSUBADDPDr132rY:  case X86::VFMSUBADDPDr132mY:
+    case X86::VFMSUBADDPSr132rY:  case X86::VFMSUBADDPSr132mY:
+
+    case X86::VFMADDPDr132r:      case X86::VFMADDPDr132m:
+    case X86::VFMADDPSr132r:      case X86::VFMADDPSr132m:
+    case X86::VFMSUBPDr132r:      case X86::VFMSUBPDr132m:
+    case X86::VFMSUBPSr132r:      case X86::VFMSUBPSr132m:
+    case X86::VFNMADDPDr132r:     case X86::VFNMADDPDr132m:
+    case X86::VFNMADDPSr132r:     case X86::VFNMADDPSr132m:
+    case X86::VFNMSUBPDr132r:     case X86::VFNMSUBPDr132m:
+    case X86::VFNMSUBPSr132r:     case X86::VFNMSUBPSr132m:
+    case X86::VFMADDPDr132rY:     case X86::VFMADDPDr132mY:
+    case X86::VFMADDPSr132rY:     case X86::VFMADDPSr132mY:
+    case X86::VFMSUBPDr132rY:     case X86::VFMSUBPDr132mY:
+    case X86::VFMSUBPSr132rY:     case X86::VFMSUBPSr132mY:
+    case X86::VFNMADDPDr132rY:    case X86::VFNMADDPDr132mY:
+    case X86::VFNMADDPSr132rY:    case X86::VFNMADDPSr132mY:
+    case X86::VFNMSUBPDr132rY:    case X86::VFNMSUBPDr132mY:
+    case X86::VFNMSUBPSr132rY:    case X86::VFNMSUBPSr132mY:
+
+    case X86::VFMADDSUBPDr213r:   case X86::VFMADDSUBPDr213m:
+    case X86::VFMADDSUBPSr213r:   case X86::VFMADDSUBPSr213m:
+    case X86::VFMSUBADDPDr213r:   case X86::VFMSUBADDPDr213m:
+    case X86::VFMSUBADDPSr213r:   case X86::VFMSUBADDPSr213m:
+    case X86::VFMADDSUBPDr213rY:  case X86::VFMADDSUBPDr213mY:
+    case X86::VFMADDSUBPSr213rY:  case X86::VFMADDSUBPSr213mY:
+    case X86::VFMSUBADDPDr213rY:  case X86::VFMSUBADDPDr213mY:
+    case X86::VFMSUBADDPSr213rY:  case X86::VFMSUBADDPSr213mY:
+
+    case X86::VFMADDPDr213r:      case X86::VFMADDPDr213m:
+    case X86::VFMADDPSr213r:      case X86::VFMADDPSr213m:
+    case X86::VFMSUBPDr213r:      case X86::VFMSUBPDr213m:
+    case X86::VFMSUBPSr213r:      case X86::VFMSUBPSr213m:
+    case X86::VFNMADDPDr213r:     case X86::VFNMADDPDr213m:
+    case X86::VFNMADDPSr213r:     case X86::VFNMADDPSr213m:
+    case X86::VFNMSUBPDr213r:     case X86::VFNMSUBPDr213m:
+    case X86::VFNMSUBPSr213r:     case X86::VFNMSUBPSr213m:
+    case X86::VFMADDPDr213rY:     case X86::VFMADDPDr213mY:
+    case X86::VFMADDPSr213rY:     case X86::VFMADDPSr213mY:
+    case X86::VFMSUBPDr213rY:     case X86::VFMSUBPDr213mY:
+    case X86::VFMSUBPSr213rY:     case X86::VFMSUBPSr213mY:
+    case X86::VFNMADDPDr213rY:    case X86::VFNMADDPDr213mY:
+    case X86::VFNMADDPSr213rY:    case X86::VFNMADDPSr213mY:
+    case X86::VFNMSUBPDr213rY:    case X86::VFNMSUBPDr213mY:
+    case X86::VFNMSUBPSr213rY:    case X86::VFNMSUBPSr213mY:
+
+    case X86::VFMADDSUBPDr231r:   case X86::VFMADDSUBPDr231m:
+    case X86::VFMADDSUBPSr231r:   case X86::VFMADDSUBPSr231m:
+    case X86::VFMSUBADDPDr231r:   case X86::VFMSUBADDPDr231m:
+    case X86::VFMSUBADDPSr231r:   case X86::VFMSUBADDPSr231m:
+    case X86::VFMADDSUBPDr231rY:  case X86::VFMADDSUBPDr231mY:
+    case X86::VFMADDSUBPSr231rY:  case X86::VFMADDSUBPSr231mY:
+    case X86::VFMSUBADDPDr231rY:  case X86::VFMSUBADDPDr231mY:
+    case X86::VFMSUBADDPSr231rY:  case X86::VFMSUBADDPSr231mY:
+
+    case X86::VFMADDPDr231r:      case X86::VFMADDPDr231m:
+    case X86::VFMADDPSr231r:      case X86::VFMADDPSr231m:
+    case X86::VFMSUBPDr231r:      case X86::VFMSUBPDr231m:
+    case X86::VFMSUBPSr231r:      case X86::VFMSUBPSr231m:
+    case X86::VFNMADDPDr231r:     case X86::VFNMADDPDr231m:
+    case X86::VFNMADDPSr231r:     case X86::VFNMADDPSr231m:
+    case X86::VFNMSUBPDr231r:     case X86::VFNMSUBPDr231m:
+    case X86::VFNMSUBPSr231r:     case X86::VFNMSUBPSr231m:
+    case X86::VFMADDPDr231rY:     case X86::VFMADDPDr231mY:
+    case X86::VFMADDPSr231rY:     case X86::VFMADDPSr231mY:
+    case X86::VFMSUBPDr231rY:     case X86::VFMSUBPDr231mY:
+    case X86::VFMSUBPSr231rY:     case X86::VFMSUBPSr231mY:
+    case X86::VFNMADDPDr231rY:    case X86::VFNMADDPDr231mY:
+    case X86::VFNMADDPSr231rY:    case X86::VFNMADDPSr231mY:
+    case X86::VFNMSUBPDr231rY:    case X86::VFNMSUBPDr231mY:
+    case X86::VFNMSUBPSr231rY:    case X86::VFNMSUBPSr231mY:
+      return true;
+
+    case X86::VFMADDSDr132r_Int:  case X86::VFMADDSDr132m_Int:
+    case X86::VFMADDSSr132r_Int:  case X86::VFMADDSSr132m_Int:
+    case X86::VFMSUBSDr132r_Int:  case X86::VFMSUBSDr132m_Int:
+    case X86::VFMSUBSSr132r_Int:  case X86::VFMSUBSSr132m_Int:
+    case X86::VFNMADDSDr132r_Int: case X86::VFNMADDSDr132m_Int:
+    case X86::VFNMADDSSr132r_Int: case X86::VFNMADDSSr132m_Int:
+    case X86::VFNMSUBSDr132r_Int: case X86::VFNMSUBSDr132m_Int:
+    case X86::VFNMSUBSSr132r_Int: case X86::VFNMSUBSSr132m_Int:
+
+    case X86::VFMADDSDr213r_Int:  case X86::VFMADDSDr213m_Int:
+    case X86::VFMADDSSr213r_Int:  case X86::VFMADDSSr213m_Int:
+    case X86::VFMSUBSDr213r_Int:  case X86::VFMSUBSDr213m_Int:
+    case X86::VFMSUBSSr213r_Int:  case X86::VFMSUBSSr213m_Int:
+    case X86::VFNMADDSDr213r_Int: case X86::VFNMADDSDr213m_Int:
+    case X86::VFNMADDSSr213r_Int: case X86::VFNMADDSSr213m_Int:
+    case X86::VFNMSUBSDr213r_Int: case X86::VFNMSUBSDr213m_Int:
+    case X86::VFNMSUBSSr213r_Int: case X86::VFNMSUBSSr213m_Int:
+
+    case X86::VFMADDSDr231r_Int:  case X86::VFMADDSDr231m_Int:
+    case X86::VFMADDSSr231r_Int:  case X86::VFMADDSSr231m_Int:
+    case X86::VFMSUBSDr231r_Int:  case X86::VFMSUBSDr231m_Int:
+    case X86::VFMSUBSSr231r_Int:  case X86::VFMSUBSSr231m_Int:
+    case X86::VFNMADDSDr231r_Int: case X86::VFNMADDSDr231m_Int:
+    case X86::VFNMADDSSr231r_Int: case X86::VFNMADDSSr231m_Int:
+    case X86::VFNMSUBSDr231r_Int: case X86::VFNMSUBSDr231m_Int:
+    case X86::VFNMSUBSSr231r_Int: case X86::VFNMSUBSSr231m_Int:
+      if (IsIntrinsic)
+        *IsIntrinsic = true;
+      return true;
+    default:
+      return false;
+  }
+  llvm_unreachable("Opcode not handled by the switch");
+}
+
+MachineInstr *X86InstrInfo::commuteInstructionImpl(MachineInstr *MI,
+                                                   bool NewMI,
+                                                   unsigned OpIdx1,
+                                                   unsigned OpIdx2) const {
   switch (MI->getOpcode()) {
   case X86::SHRD16rri8: // A = SHRD16rri8 B, C, I -> A = SHLD16rri8 C, B, (16-I)
   case X86::SHLD16rri8: // A = SHLD16rri8 B, C, I -> A = SHRD16rri8 C, B, (16-I)
@@ -2947,7 +3173,7 @@ X86InstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI, bool NewMI) const {
     }
     MI->setDesc(get(Opc));
     MI->getOperand(3).setImm(Size-Amt);
-    return TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
+    return TargetInstrInfo::commuteInstructionImpl(MI, NewMI, OpIdx1, OpIdx2);
   }
   case X86::BLENDPDrri:
   case X86::BLENDPSrri:
@@ -2983,7 +3209,7 @@ X86InstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI, bool NewMI) const {
       NewMI = false;
     }
     MI->getOperand(3).setImm(Mask ^ Imm);
-    return TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
+    return TargetInstrInfo::commuteInstructionImpl(MI, NewMI, OpIdx1, OpIdx2);
   }
   case X86::PCLMULQDQrr:
   case X86::VPCLMULQDQrr:{
@@ -2998,7 +3224,7 @@ X86InstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI, bool NewMI) const {
       NewMI = false;
     }
     MI->getOperand(3).setImm((Src1Hi << 4) | (Src2Hi >> 4));
-    return TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
+    return TargetInstrInfo::commuteInstructionImpl(MI, NewMI, OpIdx1, OpIdx2);
   }
   case X86::CMPPDrri:
   case X86::CMPPSrri:
@@ -3019,7 +3245,7 @@ X86InstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI, bool NewMI) const {
         MI = MF.CloneMachineInstr(MI);
         NewMI = false;
       }
-      return TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
+      return TargetInstrInfo::commuteInstructionImpl(MI, NewMI, OpIdx1, OpIdx2);
     default:
       return nullptr;
     }
@@ -3048,7 +3274,7 @@ X86InstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI, bool NewMI) const {
       NewMI = false;
     }
     MI->getOperand(3).setImm(Imm);
-    return TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
+    return TargetInstrInfo::commuteInstructionImpl(MI, NewMI, OpIdx1, OpIdx2);
   }
   case X86::CMOVB16rr:  case X86::CMOVB32rr:  case X86::CMOVB64rr:
   case X86::CMOVAE16rr: case X86::CMOVAE32rr: case X86::CMOVAE64rr:
@@ -3127,11 +3353,272 @@ X86InstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI, bool NewMI) const {
     // Fallthrough intended.
   }
   default:
-    return TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
+    if (isFMA3(MI->getOpcode())) {
+      unsigned Opc = getFMA3OpcodeToCommuteOperands(MI, OpIdx1, OpIdx2);
+      if (Opc == 0)
+        return nullptr;
+      if (NewMI) {
+        MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
+        MI = MF.CloneMachineInstr(MI);
+        NewMI = false;
+      }
+      MI->setDesc(get(Opc));
+    }
+    return TargetInstrInfo::commuteInstructionImpl(MI, NewMI, OpIdx1, OpIdx2);
+  }
+}
+
+bool X86InstrInfo::findFMA3CommutedOpIndices(MachineInstr *MI,
+                                             unsigned &SrcOpIdx1,
+                                             unsigned &SrcOpIdx2) const {
+
+  unsigned RegOpsNum = isMem(MI, 3) ? 2 : 3;
+
+  // Only the first RegOpsNum operands are commutable.
+  // Also, the value 'CommuteAnyOperandIndex' is valid here as it means
+  // that the operand is not specified/fixed.
+  if (SrcOpIdx1 != CommuteAnyOperandIndex &&
+      (SrcOpIdx1 < 1 || SrcOpIdx1 > RegOpsNum))
+    return false;
+  if (SrcOpIdx2 != CommuteAnyOperandIndex &&
+      (SrcOpIdx2 < 1 || SrcOpIdx2 > RegOpsNum))
+    return false;
+
+  // Look for two different register operands assumed to be commutable
+  // regardless of the FMA opcode. The FMA opcode is adjusted later.
+  if (SrcOpIdx1 == CommuteAnyOperandIndex ||
+      SrcOpIdx2 == CommuteAnyOperandIndex) {
+    unsigned CommutableOpIdx1 = SrcOpIdx1;
+    unsigned CommutableOpIdx2 = SrcOpIdx2;
+
+    // At least one of operands to be commuted is not specified and
+    // this method is free to choose appropriate commutable operands.
+    if (SrcOpIdx1 == SrcOpIdx2)
+      // Both of operands are not fixed. By default set one of commutable
+      // operands to the last register operand of the instruction.
+      CommutableOpIdx2 = RegOpsNum;
+    else if (SrcOpIdx2 == CommuteAnyOperandIndex)
+      // Only one of operands is not fixed.
+      CommutableOpIdx2 = SrcOpIdx1;
+
+    // CommutableOpIdx2 is well defined now. Let's choose another commutable
+    // operand and assign its index to CommutableOpIdx1.
+    unsigned Op2Reg = MI->getOperand(CommutableOpIdx2).getReg();
+    for (CommutableOpIdx1 = RegOpsNum; CommutableOpIdx1 > 0; CommutableOpIdx1--) {
+      // The commuted operands must have different registers.
+      // Otherwise, the commute transformation does not change anything and
+      // is useless then.
+      if (Op2Reg != MI->getOperand(CommutableOpIdx1).getReg())
+        break;
+    }
+
+    // No appropriate commutable operands were found.
+    if (CommutableOpIdx1 == 0)
+      return false;
+
+    // Assign the found pair of commutable indices to SrcOpIdx1 and SrcOpidx2
+    // to return those values.
+    if (!fixCommutedOpIndices(SrcOpIdx1, SrcOpIdx2,
+                              CommutableOpIdx1, CommutableOpIdx2))
+      return false;
+  }
+
+  // Check if we can adjust the opcode to preserve the semantics when
+  // commute the register operands.
+  return getFMA3OpcodeToCommuteOperands(MI, SrcOpIdx1, SrcOpIdx2) != 0;
+}
+
+unsigned X86InstrInfo::getFMA3OpcodeToCommuteOperands(MachineInstr *MI,
+                                                      unsigned SrcOpIdx1,
+                                                      unsigned SrcOpIdx2) const {
+  unsigned Opc = MI->getOpcode();
+
+  // Define the array that holds FMA opcodes in groups
+  // of 3 opcodes(132, 213, 231) in each group.
+  static const unsigned RegularOpcodeGroups[][3] = {
+    { X86::VFMADDSSr132r,   X86::VFMADDSSr213r,   X86::VFMADDSSr231r  },
+    { X86::VFMADDSDr132r,   X86::VFMADDSDr213r,   X86::VFMADDSDr231r  },
+    { X86::VFMADDPSr132r,   X86::VFMADDPSr213r,   X86::VFMADDPSr231r  },
+    { X86::VFMADDPDr132r,   X86::VFMADDPDr213r,   X86::VFMADDPDr231r  },
+    { X86::VFMADDPSr132rY,  X86::VFMADDPSr213rY,  X86::VFMADDPSr231rY },
+    { X86::VFMADDPDr132rY,  X86::VFMADDPDr213rY,  X86::VFMADDPDr231rY },
+    { X86::VFMADDSSr132m,   X86::VFMADDSSr213m,   X86::VFMADDSSr231m  },
+    { X86::VFMADDSDr132m,   X86::VFMADDSDr213m,   X86::VFMADDSDr231m  },
+    { X86::VFMADDPSr132m,   X86::VFMADDPSr213m,   X86::VFMADDPSr231m  },
+    { X86::VFMADDPDr132m,   X86::VFMADDPDr213m,   X86::VFMADDPDr231m  },
+    { X86::VFMADDPSr132mY,  X86::VFMADDPSr213mY,  X86::VFMADDPSr231mY },
+    { X86::VFMADDPDr132mY,  X86::VFMADDPDr213mY,  X86::VFMADDPDr231mY },
+
+    { X86::VFMSUBSSr132r,   X86::VFMSUBSSr213r,   X86::VFMSUBSSr231r  },
+    { X86::VFMSUBSDr132r,   X86::VFMSUBSDr213r,   X86::VFMSUBSDr231r  },
+    { X86::VFMSUBPSr132r,   X86::VFMSUBPSr213r,   X86::VFMSUBPSr231r  },
+    { X86::VFMSUBPDr132r,   X86::VFMSUBPDr213r,   X86::VFMSUBPDr231r  },
+    { X86::VFMSUBPSr132rY,  X86::VFMSUBPSr213rY,  X86::VFMSUBPSr231rY },
+    { X86::VFMSUBPDr132rY,  X86::VFMSUBPDr213rY,  X86::VFMSUBPDr231rY },
+    { X86::VFMSUBSSr132m,   X86::VFMSUBSSr213m,   X86::VFMSUBSSr231m  },
+    { X86::VFMSUBSDr132m,   X86::VFMSUBSDr213m,   X86::VFMSUBSDr231m  },
+    { X86::VFMSUBPSr132m,   X86::VFMSUBPSr213m,   X86::VFMSUBPSr231m  },
+    { X86::VFMSUBPDr132m,   X86::VFMSUBPDr213m,   X86::VFMSUBPDr231m  },
+    { X86::VFMSUBPSr132mY,  X86::VFMSUBPSr213mY,  X86::VFMSUBPSr231mY },
+    { X86::VFMSUBPDr132mY,  X86::VFMSUBPDr213mY,  X86::VFMSUBPDr231mY },
+
+    { X86::VFNMADDSSr132r,  X86::VFNMADDSSr213r,  X86::VFNMADDSSr231r  },
+    { X86::VFNMADDSDr132r,  X86::VFNMADDSDr213r,  X86::VFNMADDSDr231r  },
+    { X86::VFNMADDPSr132r,  X86::VFNMADDPSr213r,  X86::VFNMADDPSr231r  },
+    { X86::VFNMADDPDr132r,  X86::VFNMADDPDr213r,  X86::VFNMADDPDr231r  },
+    { X86::VFNMADDPSr132rY, X86::VFNMADDPSr213rY, X86::VFNMADDPSr231rY },
+    { X86::VFNMADDPDr132rY, X86::VFNMADDPDr213rY, X86::VFNMADDPDr231rY },
+    { X86::VFNMADDSSr132m,  X86::VFNMADDSSr213m,  X86::VFNMADDSSr231m  },
+    { X86::VFNMADDSDr132m,  X86::VFNMADDSDr213m,  X86::VFNMADDSDr231m  },
+    { X86::VFNMADDPSr132m,  X86::VFNMADDPSr213m,  X86::VFNMADDPSr231m  },
+    { X86::VFNMADDPDr132m,  X86::VFNMADDPDr213m,  X86::VFNMADDPDr231m  },
+    { X86::VFNMADDPSr132mY, X86::VFNMADDPSr213mY, X86::VFNMADDPSr231mY },
+    { X86::VFNMADDPDr132mY, X86::VFNMADDPDr213mY, X86::VFNMADDPDr231mY },
+
+    { X86::VFNMSUBSSr132r,  X86::VFNMSUBSSr213r,  X86::VFNMSUBSSr231r  },
+    { X86::VFNMSUBSDr132r,  X86::VFNMSUBSDr213r,  X86::VFNMSUBSDr231r  },
+    { X86::VFNMSUBPSr132r,  X86::VFNMSUBPSr213r,  X86::VFNMSUBPSr231r  },
+    { X86::VFNMSUBPDr132r,  X86::VFNMSUBPDr213r,  X86::VFNMSUBPDr231r  },
+    { X86::VFNMSUBPSr132rY, X86::VFNMSUBPSr213rY, X86::VFNMSUBPSr231rY },
+    { X86::VFNMSUBPDr132rY, X86::VFNMSUBPDr213rY, X86::VFNMSUBPDr231rY },
+    { X86::VFNMSUBSSr132m,  X86::VFNMSUBSSr213m,  X86::VFNMSUBSSr231m  },
+    { X86::VFNMSUBSDr132m,  X86::VFNMSUBSDr213m,  X86::VFNMSUBSDr231m  },
+    { X86::VFNMSUBPSr132m,  X86::VFNMSUBPSr213m,  X86::VFNMSUBPSr231m  },
+    { X86::VFNMSUBPDr132m,  X86::VFNMSUBPDr213m,  X86::VFNMSUBPDr231m  },
+    { X86::VFNMSUBPSr132mY, X86::VFNMSUBPSr213mY, X86::VFNMSUBPSr231mY },
+    { X86::VFNMSUBPDr132mY, X86::VFNMSUBPDr213mY, X86::VFNMSUBPDr231mY },
+
+    { X86::VFMADDSUBPSr132r,  X86::VFMADDSUBPSr213r,  X86::VFMADDSUBPSr231r  },
+    { X86::VFMADDSUBPDr132r,  X86::VFMADDSUBPDr213r,  X86::VFMADDSUBPDr231r  },
+    { X86::VFMADDSUBPSr132rY, X86::VFMADDSUBPSr213rY, X86::VFMADDSUBPSr231rY },
+    { X86::VFMADDSUBPDr132rY, X86::VFMADDSUBPDr213rY, X86::VFMADDSUBPDr231rY },
+    { X86::VFMADDSUBPSr132m,  X86::VFMADDSUBPSr213m,  X86::VFMADDSUBPSr231m  },
+    { X86::VFMADDSUBPDr132m,  X86::VFMADDSUBPDr213m,  X86::VFMADDSUBPDr231m  },
+    { X86::VFMADDSUBPSr132mY, X86::VFMADDSUBPSr213mY, X86::VFMADDSUBPSr231mY },
+    { X86::VFMADDSUBPDr132mY, X86::VFMADDSUBPDr213mY, X86::VFMADDSUBPDr231mY },
+
+    { X86::VFMSUBADDPSr132r,  X86::VFMSUBADDPSr213r,  X86::VFMSUBADDPSr231r  },
+    { X86::VFMSUBADDPDr132r,  X86::VFMSUBADDPDr213r,  X86::VFMSUBADDPDr231r  },
+    { X86::VFMSUBADDPSr132rY, X86::VFMSUBADDPSr213rY, X86::VFMSUBADDPSr231rY },
+    { X86::VFMSUBADDPDr132rY, X86::VFMSUBADDPDr213rY, X86::VFMSUBADDPDr231rY },
+    { X86::VFMSUBADDPSr132m,  X86::VFMSUBADDPSr213m,  X86::VFMSUBADDPSr231m  },
+    { X86::VFMSUBADDPDr132m,  X86::VFMSUBADDPDr213m,  X86::VFMSUBADDPDr231m  },
+    { X86::VFMSUBADDPSr132mY, X86::VFMSUBADDPSr213mY, X86::VFMSUBADDPSr231mY },
+    { X86::VFMSUBADDPDr132mY, X86::VFMSUBADDPDr213mY, X86::VFMSUBADDPDr231mY }
+  };
+
+  // Define the array that holds FMA*_Int opcodes in groups
+  // of 3 opcodes(132, 213, 231) in each group.
+  static const unsigned IntrinOpcodeGroups[][3] = {
+    { X86::VFMADDSSr132r_Int,  X86::VFMADDSSr213r_Int,  X86::VFMADDSSr231r_Int },
+    { X86::VFMADDSDr132r_Int,  X86::VFMADDSDr213r_Int,  X86::VFMADDSDr231r_Int },
+    { X86::VFMADDSSr132m_Int,  X86::VFMADDSSr213m_Int,  X86::VFMADDSSr231m_Int },
+    { X86::VFMADDSDr132m_Int,  X86::VFMADDSDr213m_Int,  X86::VFMADDSDr231m_Int },
+
+    { X86::VFMSUBSSr132r_Int,  X86::VFMSUBSSr213r_Int,  X86::VFMSUBSSr231r_Int },
+    { X86::VFMSUBSDr132r_Int,  X86::VFMSUBSDr213r_Int,  X86::VFMSUBSDr231r_Int },
+    { X86::VFMSUBSSr132m_Int,  X86::VFMSUBSSr213m_Int,  X86::VFMSUBSSr231m_Int },
+    { X86::VFMSUBSDr132m_Int,  X86::VFMSUBSDr213m_Int,  X86::VFMSUBSDr231m_Int },
+
+    { X86::VFNMADDSSr132r_Int, X86::VFNMADDSSr213r_Int, X86::VFNMADDSSr231r_Int },
+    { X86::VFNMADDSDr132r_Int, X86::VFNMADDSDr213r_Int, X86::VFNMADDSDr231r_Int },
+    { X86::VFNMADDSSr132m_Int, X86::VFNMADDSSr213m_Int, X86::VFNMADDSSr231m_Int },
+    { X86::VFNMADDSDr132m_Int, X86::VFNMADDSDr213m_Int, X86::VFNMADDSDr231m_Int },
+
+    { X86::VFNMSUBSSr132r_Int, X86::VFNMSUBSSr213r_Int, X86::VFNMSUBSSr231r_Int },
+    { X86::VFNMSUBSDr132r_Int, X86::VFNMSUBSDr213r_Int, X86::VFNMSUBSDr231r_Int },
+    { X86::VFNMSUBSSr132m_Int, X86::VFNMSUBSSr213m_Int, X86::VFNMSUBSSr231m_Int },
+    { X86::VFNMSUBSDr132m_Int, X86::VFNMSUBSDr213m_Int, X86::VFNMSUBSDr231m_Int },
+  };
+
+  const unsigned Form132Index = 0;
+  const unsigned Form213Index = 1;
+  const unsigned Form231Index = 2;
+  const unsigned FormsNum = 3;
+
+  bool IsIntrinOpcode;
+  isFMA3(Opc, &IsIntrinOpcode);
+
+  size_t GroupsNum;
+  const unsigned (*OpcodeGroups)[3];
+  if (IsIntrinOpcode) {
+    GroupsNum = array_lengthof(IntrinOpcodeGroups);
+    OpcodeGroups = IntrinOpcodeGroups;
+  } else {
+    GroupsNum = array_lengthof(RegularOpcodeGroups);
+    OpcodeGroups = RegularOpcodeGroups;
   }
+
+  const unsigned *FoundOpcodesGroup = nullptr;
+  size_t FormIndex;
+
+  // Look for the input opcode in the corresponding opcodes table.
+  for (size_t GroupIndex = 0; GroupIndex < GroupsNum && !FoundOpcodesGroup;
+         ++GroupIndex) {
+    for (FormIndex = 0; FormIndex < FormsNum; ++FormIndex) {
+      if (OpcodeGroups[GroupIndex][FormIndex] == Opc) {
+        FoundOpcodesGroup = OpcodeGroups[GroupIndex];
+        break;
+      }
+    }
+  }
+
+  // The input opcode does not match with any of the opcodes from the tables.
+  // The unsupported FMA opcode must be added to one of the two opcode groups
+  // defined above.
+  assert(FoundOpcodesGroup != nullptr && "Unexpected FMA3 opcode");
+
+  // Put the lowest index to SrcOpIdx1 to simplify the checks below.
+  if (SrcOpIdx1 > SrcOpIdx2)
+    std::swap(SrcOpIdx1, SrcOpIdx2);
+
+  // TODO: Commuting the 1st operand of FMA*_Int requires some additional
+  // analysis. The commute optimization is legal only if all users of FMA*_Int
+  // use only the lowest element of the FMA*_Int instruction. Such analysis are
+  // not implemented yet. So, just return 0 in that case.
+  // When such analysis are available this place will be the right place for
+  // calling it.
+  if (IsIntrinOpcode && SrcOpIdx1 == 1)
+    return 0;
+
+  unsigned Case;
+  if (SrcOpIdx1 == 1 && SrcOpIdx2 == 2)
+    Case = 0;
+  else if (SrcOpIdx1 == 1 && SrcOpIdx2 == 3)
+    Case = 1;
+  else if (SrcOpIdx1 == 2 && SrcOpIdx2 == 3)
+    Case = 2;
+  else
+    return 0;
+
+  // Define the FMA forms mapping array that helps to map input FMA form
+  // to output FMA form to preserve the operation semantics after
+  // commuting the operands.
+  static const unsigned FormMapping[][3] = {
+    // 0: SrcOpIdx1 == 1 && SrcOpIdx2 == 2;
+    // FMA132 A, C, b; ==> FMA231 C, A, b;
+    // FMA213 B, A, c; ==> FMA213 A, B, c;
+    // FMA231 C, A, b; ==> FMA132 A, C, b;
+    { Form231Index, Form213Index, Form132Index },
+    // 1: SrcOpIdx1 == 1 && SrcOpIdx2 == 3;
+    // FMA132 A, c, B; ==> FMA132 B, c, A;
+    // FMA213 B, a, C; ==> FMA231 C, a, B;
+    // FMA231 C, a, B; ==> FMA213 B, a, C;
+    { Form132Index, Form231Index, Form213Index },
+    // 2: SrcOpIdx1 == 2 && SrcOpIdx2 == 3;
+    // FMA132 a, C, B; ==> FMA213 a, B, C;
+    // FMA213 b, A, C; ==> FMA132 b, C, A;
+    // FMA231 c, A, B; ==> FMA231 c, B, A;
+    { Form213Index, Form132Index, Form231Index }
+  };
+
+  // Everything is ready, just adjust the FMA opcode and return it.
+  FormIndex = FormMapping[Case][FormIndex];
+  return FoundOpcodesGroup[FormIndex];
 }
 
-bool X86InstrInfo::findCommutedOpIndices(MachineInstr *MI, unsigned &SrcOpIdx1,
+bool X86InstrInfo::findCommutedOpIndices(MachineInstr *MI,
+                                         unsigned &SrcOpIdx1,
                                          unsigned &SrcOpIdx2) const {
   switch (MI->getOpcode()) {
     case X86::CMPPDrri:
@@ -3144,46 +3631,22 @@ bool X86InstrInfo::findCommutedOpIndices(MachineInstr *MI, unsigned &SrcOpIdx1,
       // Ordered/Unordered/Equal/NotEqual tests
       unsigned Imm = MI->getOperand(3).getImm() & 0x7;
       switch (Imm) {
-      case 0x00: // EQUAL
-      case 0x03: // UNORDERED
-      case 0x04: // NOT EQUAL
-      case 0x07: // ORDERED
-        SrcOpIdx1 = 1;
-        SrcOpIdx2 = 2;
-        return true;
+        case 0x00: // EQUAL
+        case 0x03: // UNORDERED
+        case 0x04: // NOT EQUAL
+        case 0x07: // ORDERED
+          // The indices of the commutable operands are 1 and 2.
+          // Assign them to the returned operand indices here.
+          return fixCommutedOpIndices(SrcOpIdx1, SrcOpIdx2, 1, 2);
       }
       return false;
     }
-    case X86::VFMADDPDr231r:
-    case X86::VFMADDPSr231r:
-    case X86::VFMADDSDr231r:
-    case X86::VFMADDSSr231r:
-    case X86::VFMSUBPDr231r:
-    case X86::VFMSUBPSr231r:
-    case X86::VFMSUBSDr231r:
-    case X86::VFMSUBSSr231r:
-    case X86::VFNMADDPDr231r:
-    case X86::VFNMADDPSr231r:
-    case X86::VFNMADDSDr231r:
-    case X86::VFNMADDSSr231r:
-    case X86::VFNMSUBPDr231r:
-    case X86::VFNMSUBPSr231r:
-    case X86::VFNMSUBSDr231r:
-    case X86::VFNMSUBSSr231r:
-    case X86::VFMADDPDr231rY:
-    case X86::VFMADDPSr231rY:
-    case X86::VFMSUBPDr231rY:
-    case X86::VFMSUBPSr231rY:
-    case X86::VFNMADDPDr231rY:
-    case X86::VFNMADDPSr231rY:
-    case X86::VFNMSUBPDr231rY:
-    case X86::VFNMSUBPSr231rY:
-      SrcOpIdx1 = 2;
-      SrcOpIdx2 = 3;
-      return true;
     default:
+      if (isFMA3(MI->getOpcode()))
+        return findFMA3CommutedOpIndices(MI, SrcOpIdx1, SrcOpIdx2);
       return TargetInstrInfo::findCommutedOpIndices(MI, SrcOpIdx1, SrcOpIdx2);
   }
+  return false;
 }
 
 static X86::CondCode getCondFromBranchOpc(unsigned BrOpc) {
@@ -3824,15 +4287,58 @@ static unsigned CopyToFromAsymmetricReg(unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
   return 0;
 }
 
-inline static bool MaskRegClassContains(unsigned Reg) {
+static bool MaskRegClassContains(unsigned Reg) {
   return X86::VK8RegClass.contains(Reg) ||
          X86::VK16RegClass.contains(Reg) ||
          X86::VK32RegClass.contains(Reg) ||
          X86::VK64RegClass.contains(Reg) ||
          X86::VK1RegClass.contains(Reg);
 }
+
+static bool GRRegClassContains(unsigned Reg) {
+  return X86::GR64RegClass.contains(Reg) ||
+         X86::GR32RegClass.contains(Reg) ||
+         X86::GR16RegClass.contains(Reg) ||
+         X86::GR8RegClass.contains(Reg);
+}
 static
-unsigned copyPhysRegOpcode_AVX512(unsigned& DestReg, unsigned& SrcReg) {
+unsigned copyPhysRegOpcode_AVX512_DQ(unsigned& DestReg, unsigned& SrcReg) {
+  if (MaskRegClassContains(SrcReg) && X86::GR8RegClass.contains(DestReg)) {
+    DestReg = getX86SubSuperRegister(DestReg, MVT::i32);
+    return X86::KMOVBrk;
+  }
+  if (MaskRegClassContains(DestReg) && X86::GR8RegClass.contains(SrcReg)) {
+    SrcReg = getX86SubSuperRegister(SrcReg, MVT::i32);
+    return X86::KMOVBkr;
+  }
+  return 0;
+}
+
+static
+unsigned copyPhysRegOpcode_AVX512_BW(unsigned& DestReg, unsigned& SrcReg) {
+  if (MaskRegClassContains(SrcReg) && MaskRegClassContains(DestReg))
+    return X86::KMOVQkk;
+  if (MaskRegClassContains(SrcReg) && X86::GR32RegClass.contains(DestReg))
+    return X86::KMOVDrk;
+  if (MaskRegClassContains(SrcReg) && X86::GR64RegClass.contains(DestReg))
+    return X86::KMOVQrk;
+  if (MaskRegClassContains(DestReg) && X86::GR32RegClass.contains(SrcReg))
+    return X86::KMOVDkr;
+  if (MaskRegClassContains(DestReg) && X86::GR64RegClass.contains(SrcReg))
+    return X86::KMOVQkr;
+  return 0;
+}
+
+static
+unsigned copyPhysRegOpcode_AVX512(unsigned& DestReg, unsigned& SrcReg,
+                                  const X86Subtarget &Subtarget)
+{
+  if (Subtarget.hasDQI())
+    if (auto Opc = copyPhysRegOpcode_AVX512_DQ(DestReg, SrcReg))
+      return Opc;
+  if (Subtarget.hasBWI())
+    if (auto Opc = copyPhysRegOpcode_AVX512_BW(DestReg, SrcReg))
+      return Opc;
   if (X86::VR128XRegClass.contains(DestReg, SrcReg) ||
       X86::VR256XRegClass.contains(DestReg, SrcReg) ||
       X86::VR512RegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
@@ -3840,20 +4346,13 @@ unsigned copyPhysRegOpcode_AVX512(unsigned& DestReg, unsigned& SrcReg) {
      SrcReg = get512BitSuperRegister(SrcReg);
      return X86::VMOVAPSZrr;
   }
-  if (MaskRegClassContains(DestReg) &&
-      MaskRegClassContains(SrcReg))
+  if (MaskRegClassContains(DestReg) && MaskRegClassContains(SrcReg))
     return X86::KMOVWkk;
-  if (MaskRegClassContains(DestReg) &&
-      (X86::GR32RegClass.contains(SrcReg) ||
-       X86::GR16RegClass.contains(SrcReg) ||
-       X86::GR8RegClass.contains(SrcReg))) {
+  if (MaskRegClassContains(DestReg) && GRRegClassContains(SrcReg)) {
     SrcReg = getX86SubSuperRegister(SrcReg, MVT::i32);
     return X86::KMOVWkr;
   }
-  if ((X86::GR32RegClass.contains(DestReg) ||
-       X86::GR16RegClass.contains(DestReg) ||
-       X86::GR8RegClass.contains(DestReg)) &&
-       MaskRegClassContains(SrcReg)) {
+  if (GRRegClassContains(DestReg) && MaskRegClassContains(SrcReg)) {
     DestReg = getX86SubSuperRegister(DestReg, MVT::i32);
     return X86::KMOVWrk;
   }
@@ -3889,7 +4388,7 @@ void X86InstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
   else if (X86::VR64RegClass.contains(DestReg, SrcReg))
     Opc = X86::MMX_MOVQ64rr;
   else if (HasAVX512)
-    Opc = copyPhysRegOpcode_AVX512(DestReg, SrcReg);
+    Opc = copyPhysRegOpcode_AVX512(DestReg, SrcReg, Subtarget);
   else if (X86::VR128RegClass.contains(DestReg, SrcReg))
     Opc = HasAVX ? X86::VMOVAPSrr : X86::MOVAPSrr;
   else if (X86::VR256RegClass.contains(DestReg, SrcReg))
@@ -3908,7 +4407,32 @@ void X86InstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
   int Reg = FromEFLAGS ? DestReg : SrcReg;
   bool is32 = X86::GR32RegClass.contains(Reg);
   bool is64 = X86::GR64RegClass.contains(Reg);
+
   if ((FromEFLAGS || ToEFLAGS) && (is32 || is64)) {
+    int Mov = is64 ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr;
+    int Push = is64 ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r;
+    int PushF = is64 ? X86::PUSHF64 : X86::PUSHF32;
+    int Pop = is64 ? X86::POP64r : X86::POP32r;
+    int PopF = is64 ? X86::POPF64 : X86::POPF32;
+    int AX = is64 ? X86::RAX : X86::EAX;
+
+    if (!Subtarget.hasLAHFSAHF()) {
+      assert(is64 && "Not having LAHF/SAHF only happens on 64-bit.");
+      // Moving EFLAGS to / from another register requires a push and a pop.
+      // Notice that we have to adjust the stack if we don't want to clobber the
+      // first frame index. See X86FrameLowering.cpp - clobbersTheStack.
+      if (FromEFLAGS) {
+        BuildMI(MBB, MI, DL, get(PushF));
+        BuildMI(MBB, MI, DL, get(Pop), DestReg);
+      }
+      if (ToEFLAGS) {
+        BuildMI(MBB, MI, DL, get(Push))
+            .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
+        BuildMI(MBB, MI, DL, get(PopF));
+      }
+      return;
+    }
+
     // The flags need to be saved, but saving EFLAGS with PUSHF/POPF is
     // inefficient. Instead:
     //   - Save the overflow flag OF into AL using SETO, and restore it using a
@@ -3930,17 +4454,18 @@ void X86InstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
     // Notice that we have to adjust the stack if we don't want to clobber the
     // first frame index. See X86FrameLowering.cpp - clobbersTheStack.
 
-    int Mov = is64 ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr;
-    int Push = is64 ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r;
-    int Pop = is64 ? X86::POP64r : X86::POP32r;
-    int AX = is64 ? X86::RAX : X86::EAX;
 
     bool AXDead = (Reg == AX) ||
                   (MachineBasicBlock::LQR_Dead ==
                    MBB.computeRegisterLiveness(&getRegisterInfo(), AX, MI));
-
-    if (!AXDead)
+    if (!AXDead) {
+      // FIXME: If computeRegisterLiveness() reported LQR_Unknown then AX may
+      // actually be dead. This is not a problem for correctness as we are just
+      // (unnecessarily) saving+restoring a dead register. However the
+      // MachineVerifier expects operands that read from dead registers
+      // to be marked with the "undef" flag.
       BuildMI(MBB, MI, DL, get(Push)).addReg(AX, getKillRegState(true));
+    }
     if (FromEFLAGS) {
       BuildMI(MBB, MI, DL, get(X86::SETOr), X86::AL);
       BuildMI(MBB, MI, DL, get(X86::LAHF));
@@ -4753,6 +5278,24 @@ static bool Expand2AddrUndef(MachineInstrBuilder &MIB,
   return true;
 }
 
+static bool expandMOV32r1(MachineInstrBuilder &MIB, const TargetInstrInfo &TII,
+                          bool MinusOne) {
+  MachineBasicBlock &MBB = *MIB->getParent();
+  DebugLoc DL = MIB->getDebugLoc();
+  unsigned Reg = MIB->getOperand(0).getReg();
+
+  // Insert the XOR.
+  BuildMI(MBB, MIB.getInstr(), DL, TII.get(X86::XOR32rr), Reg)
+      .addReg(Reg, RegState::Undef)
+      .addReg(Reg, RegState::Undef);
+
+  // Turn the pseudo into an INC or DEC.
+  MIB->setDesc(TII.get(MinusOne ? X86::DEC32r : X86::INC32r));
+  MIB.addReg(Reg);
+
+  return true;
+}
+
 // LoadStackGuard has so far only been implemented for 64-bit MachO. Different
 // code sequence is needed for other targets.
 static void expandLoadStackGuard(MachineInstrBuilder &MIB,
@@ -4781,6 +5324,10 @@ bool X86InstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
   switch (MI->getOpcode()) {
   case X86::MOV32r0:
     return Expand2AddrUndef(MIB, get(X86::XOR32rr));
+  case X86::MOV32r1:
+    return expandMOV32r1(MIB, *this, /*MinusOne=*/ false);
+  case X86::MOV32r_1:
+    return expandMOV32r1(MIB, *this, /*MinusOne=*/ true);
   case X86::SETB_C8r:
     return Expand2AddrUndef(MIB, get(X86::SBB8rr));
   case X86::SETB_C16r:
@@ -4807,8 +5354,12 @@ bool X86InstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
     return true;
   case X86::KSET0B:
   case X86::KSET0W: return Expand2AddrUndef(MIB, get(X86::KXORWrr));
+  case X86::KSET0D: return Expand2AddrUndef(MIB, get(X86::KXORDrr));
+  case X86::KSET0Q: return Expand2AddrUndef(MIB, get(X86::KXORQrr));
   case X86::KSET1B:
   case X86::KSET1W: return Expand2AddrUndef(MIB, get(X86::KXNORWrr));
+  case X86::KSET1D: return Expand2AddrUndef(MIB, get(X86::KXNORDrr));
+  case X86::KSET1Q: return Expand2AddrUndef(MIB, get(X86::KXNORQrr));
   case TargetOpcode::LOAD_STACK_GUARD:
     expandLoadStackGuard(MIB, *this);
     return true;
@@ -4816,12 +5367,28 @@ bool X86InstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
   return false;
 }
 
-static void addOperands(MachineInstrBuilder &MIB, ArrayRef<MachineOperand> MOs) {
+static void addOperands(MachineInstrBuilder &MIB, ArrayRef<MachineOperand> MOs,
+                        int PtrOffset = 0) {
   unsigned NumAddrOps = MOs.size();
-  for (unsigned i = 0; i != NumAddrOps; ++i)
-    MIB.addOperand(MOs[i]);
-  if (NumAddrOps < 4) // FrameIndex only
-    addOffset(MIB, 0);
+
+  if (NumAddrOps < 4) {
+    // FrameIndex only - add an immediate offset (whether its zero or not).
+    for (unsigned i = 0; i != NumAddrOps; ++i)
+      MIB.addOperand(MOs[i]);
+    addOffset(MIB, PtrOffset);
+  } else {
+    // General Memory Addressing - we need to add any offset to an existing
+    // offset.
+    assert(MOs.size() == 5 && "Unexpected memory operand list length");
+    for (unsigned i = 0; i != NumAddrOps; ++i) {
+      const MachineOperand &MO = MOs[i];
+      if (i == 3 && PtrOffset != 0) {
+        MIB.addDisp(MO, PtrOffset);
+      } else {
+        MIB.addOperand(MO);
+      }
+    }
+  }
 }
 
 static MachineInstr *FuseTwoAddrInst(MachineFunction &MF, unsigned Opcode,
@@ -4856,7 +5423,8 @@ static MachineInstr *FuseTwoAddrInst(MachineFunction &MF, unsigned Opcode,
 static MachineInstr *FuseInst(MachineFunction &MF, unsigned Opcode,
                               unsigned OpNo, ArrayRef<MachineOperand> MOs,
                               MachineBasicBlock::iterator InsertPt,
-                              MachineInstr *MI, const TargetInstrInfo &TII) {
+                              MachineInstr *MI, const TargetInstrInfo &TII,
+                              int PtrOffset = 0) {
   // Omit the implicit operands, something BuildMI can't do.
   MachineInstr *NewMI = MF.CreateMachineInstr(TII.get(Opcode),
                                               MI->getDebugLoc(), true);
@@ -4866,7 +5434,7 @@ static MachineInstr *FuseInst(MachineFunction &MF, unsigned Opcode,
     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
     if (i == OpNo) {
       assert(MO.isReg() && "Expected to fold into reg operand!");
-      addOperands(MIB, MOs);
+      addOperands(MIB, MOs, PtrOffset);
     } else {
       MIB.addOperand(MO);
     }
@@ -4888,6 +5456,40 @@ static MachineInstr *MakeM0Inst(const TargetInstrInfo &TII, unsigned Opcode,
   return MIB.addImm(0);
 }
 
+MachineInstr *X86InstrInfo::foldMemoryOperandCustom(
+    MachineFunction &MF, MachineInstr *MI, unsigned OpNum,
+    ArrayRef<MachineOperand> MOs, MachineBasicBlock::iterator InsertPt,
+    unsigned Size, unsigned Align) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  case X86::INSERTPSrr:
+  case X86::VINSERTPSrr:
+    // Attempt to convert the load of inserted vector into a fold load
+    // of a single float.
+    if (OpNum == 2) {
+      unsigned Imm = MI->getOperand(MI->getNumOperands() - 1).getImm();
+      unsigned ZMask = Imm & 15;
+      unsigned DstIdx = (Imm >> 4) & 3;
+      unsigned SrcIdx = (Imm >> 6) & 3;
+
+      unsigned RCSize = getRegClass(MI->getDesc(), OpNum, &RI, MF)->getSize();
+      if (Size <= RCSize && 4 <= Align) {
+        int PtrOffset = SrcIdx * 4;
+        unsigned NewImm = (DstIdx << 4) | ZMask;
+        unsigned NewOpCode =
+            (MI->getOpcode() == X86::VINSERTPSrr ? X86::VINSERTPSrm
+                                                 : X86::INSERTPSrm);
+        MachineInstr *NewMI =
+            FuseInst(MF, NewOpCode, OpNum, MOs, InsertPt, MI, *this, PtrOffset);
+        NewMI->getOperand(NewMI->getNumOperands() - 1).setImm(NewImm);
+        return NewMI;
+      }
+    }
+    break;
+  };
+
+  return nullptr;
+}
+
 MachineInstr *X86InstrInfo::foldMemoryOperandImpl(
     MachineFunction &MF, MachineInstr *MI, unsigned OpNum,
     ArrayRef<MachineOperand> MOs, MachineBasicBlock::iterator InsertPt,
@@ -4917,6 +5519,12 @@ MachineInstr *X86InstrInfo::foldMemoryOperandImpl(
     return nullptr;
 
   MachineInstr *NewMI = nullptr;
+
+  // Attempt to fold any custom cases we have.
+  if (MachineInstr *CustomMI =
+          foldMemoryOperandCustom(MF, MI, OpNum, MOs, InsertPt, Size, Align))
+    return CustomMI;
+
   // Folding a memory location into the two-address part of a two-address
   // instruction is different than folding it other places.  It requires
   // replacing the *two* registers with the memory location.
@@ -4994,60 +5602,56 @@ MachineInstr *X86InstrInfo::foldMemoryOperandImpl(
   // If the instruction and target operand are commutable, commute the
   // instruction and try again.
   if (AllowCommute) {
-    unsigned OriginalOpIdx = OpNum, CommuteOpIdx1, CommuteOpIdx2;
+    unsigned CommuteOpIdx1 = OpNum, CommuteOpIdx2 = CommuteAnyOperandIndex;
     if (findCommutedOpIndices(MI, CommuteOpIdx1, CommuteOpIdx2)) {
       bool HasDef = MI->getDesc().getNumDefs();
       unsigned Reg0 = HasDef ? MI->getOperand(0).getReg() : 0;
       unsigned Reg1 = MI->getOperand(CommuteOpIdx1).getReg();
       unsigned Reg2 = MI->getOperand(CommuteOpIdx2).getReg();
-      bool Tied0 =
-          0 == MI->getDesc().getOperandConstraint(CommuteOpIdx1, MCOI::TIED_TO);
       bool Tied1 =
+          0 == MI->getDesc().getOperandConstraint(CommuteOpIdx1, MCOI::TIED_TO);
+      bool Tied2 =
           0 == MI->getDesc().getOperandConstraint(CommuteOpIdx2, MCOI::TIED_TO);
 
       // If either of the commutable operands are tied to the destination
       // then we can not commute + fold.
-      if ((HasDef && Reg0 == Reg1 && Tied0) ||
-          (HasDef && Reg0 == Reg2 && Tied1))
+      if ((HasDef && Reg0 == Reg1 && Tied1) ||
+          (HasDef && Reg0 == Reg2 && Tied2))
         return nullptr;
 
-      if ((CommuteOpIdx1 == OriginalOpIdx) ||
-          (CommuteOpIdx2 == OriginalOpIdx)) {
-        MachineInstr *CommutedMI = commuteInstruction(MI, false);
-        if (!CommutedMI) {
-          // Unable to commute.
-          return nullptr;
-        }
-        if (CommutedMI != MI) {
-          // New instruction. We can't fold from this.
-          CommutedMI->eraseFromParent();
-          return nullptr;
-        }
+      MachineInstr *CommutedMI =
+          commuteInstruction(MI, false, CommuteOpIdx1, CommuteOpIdx2);
+      if (!CommutedMI) {
+        // Unable to commute.
+        return nullptr;
+      }
+      if (CommutedMI != MI) {
+        // New instruction. We can't fold from this.
+        CommutedMI->eraseFromParent();
+        return nullptr;
+      }
 
-        // Attempt to fold with the commuted version of the instruction.
-        unsigned CommuteOp =
-            (CommuteOpIdx1 == OriginalOpIdx ? CommuteOpIdx2 : CommuteOpIdx1);
-        NewMI =
-            foldMemoryOperandImpl(MF, MI, CommuteOp, MOs, InsertPt, Size, Align,
-                                  /*AllowCommute=*/false);
-        if (NewMI)
-          return NewMI;
-
-        // Folding failed again - undo the commute before returning.
-        MachineInstr *UncommutedMI = commuteInstruction(MI, false);
-        if (!UncommutedMI) {
-          // Unable to commute.
-          return nullptr;
-        }
-        if (UncommutedMI != MI) {
-          // New instruction. It doesn't need to be kept.
-          UncommutedMI->eraseFromParent();
-          return nullptr;
-        }
+      // Attempt to fold with the commuted version of the instruction.
+      NewMI = foldMemoryOperandImpl(MF, MI, CommuteOpIdx2, MOs, InsertPt,
+                                    Size, Align, /*AllowCommute=*/false);
+      if (NewMI)
+        return NewMI;
 
-        // Return here to prevent duplicate fuse failure report.
+      // Folding failed again - undo the commute before returning.
+      MachineInstr *UncommutedMI =
+          commuteInstruction(MI, false, CommuteOpIdx1, CommuteOpIdx2);
+      if (!UncommutedMI) {
+        // Unable to commute.
+        return nullptr;
+      }
+      if (UncommutedMI != MI) {
+        // New instruction. It doesn't need to be kept.
+        UncommutedMI->eraseFromParent();
         return nullptr;
       }
+
+      // Return here to prevent duplicate fuse failure report.
+      return nullptr;
     }
   }
 
@@ -5333,6 +5937,12 @@ static bool isNonFoldablePartialRegisterLoad(const MachineInstr &LoadMI,
     case X86::DIVSSrr_Int: case X86::VDIVSSrr_Int:
     case X86::MULSSrr_Int: case X86::VMULSSrr_Int:
     case X86::SUBSSrr_Int: case X86::VSUBSSrr_Int:
+    case X86::VFMADDSSr132r_Int: case X86::VFNMADDSSr132r_Int:
+    case X86::VFMADDSSr213r_Int: case X86::VFNMADDSSr213r_Int:
+    case X86::VFMADDSSr231r_Int: case X86::VFNMADDSSr231r_Int:
+    case X86::VFMSUBSSr132r_Int: case X86::VFNMSUBSSr132r_Int:
+    case X86::VFMSUBSSr213r_Int: case X86::VFNMSUBSSr213r_Int:
+    case X86::VFMSUBSSr231r_Int: case X86::VFNMSUBSSr231r_Int:
       return false;
     default:
       return true;
@@ -5348,6 +5958,12 @@ static bool isNonFoldablePartialRegisterLoad(const MachineInstr &LoadMI,
     case X86::DIVSDrr_Int: case X86::VDIVSDrr_Int:
     case X86::MULSDrr_Int: case X86::VMULSDrr_Int:
     case X86::SUBSDrr_Int: case X86::VSUBSDrr_Int:
+    case X86::VFMADDSDr132r_Int: case X86::VFNMADDSDr132r_Int:
+    case X86::VFMADDSDr213r_Int: case X86::VFNMADDSDr213r_Int:
+    case X86::VFMADDSDr231r_Int: case X86::VFNMADDSDr231r_Int:
+    case X86::VFMSUBSDr132r_Int: case X86::VFNMSUBSDr132r_Int:
+    case X86::VFMSUBSDr213r_Int: case X86::VFNMSUBSDr213r_Int:
+    case X86::VFMSUBSDr231r_Int: case X86::VFNMSUBSDr231r_Int:
       return false;
     default:
       return true;
@@ -5508,9 +6124,10 @@ bool X86InstrInfo::unfoldMemoryOperand(MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
 
   const MCInstrDesc &MCID = get(Opc);
   const TargetRegisterClass *RC = getRegClass(MCID, Index, &RI, MF);
+  // TODO: Check if 32-byte or greater accesses are slow too?
   if (!MI->hasOneMemOperand() &&
       RC == &X86::VR128RegClass &&
-      !Subtarget.isUnalignedMemAccessFast())
+      Subtarget.isUnalignedMem16Slow())
     // Without memoperands, loadRegFromAddr and storeRegToStackSlot will
     // conservatively assume the address is unaligned. That's bad for
     // performance.
@@ -5658,9 +6275,11 @@ X86InstrInfo::unfoldMemoryOperand(SelectionDAG &DAG, SDNode *N,
                             cast<MachineSDNode>(N)->memoperands_end());
     if (!(*MMOs.first) &&
         RC == &X86::VR128RegClass &&
-        !Subtarget.isUnalignedMemAccessFast())
+        Subtarget.isUnalignedMem16Slow())
       // Do not introduce a slow unaligned load.
       return false;
+    // FIXME: If a VR128 can have size 32, we should be checking if a 32-byte
+    // memory access is slow above.
     unsigned Alignment = RC->getSize() == 32 ? 32 : 16;
     bool isAligned = (*MMOs.first) &&
                      (*MMOs.first)->getAlignment() >= Alignment;
@@ -5701,9 +6320,11 @@ X86InstrInfo::unfoldMemoryOperand(SelectionDAG &DAG, SDNode *N,
                              cast<MachineSDNode>(N)->memoperands_end());
     if (!(*MMOs.first) &&
         RC == &X86::VR128RegClass &&
-        !Subtarget.isUnalignedMemAccessFast())
+        Subtarget.isUnalignedMem16Slow())
       // Do not introduce a slow unaligned store.
       return false;
+    // FIXME: If a VR128 can have size 32, we should be checking if a 32-byte
+    // memory access is slow above.
     unsigned Alignment = RC->getSize() == 32 ? 32 : 16;
     bool isAligned = (*MMOs.first) &&
                      (*MMOs.first)->getAlignment() >= Alignment;
@@ -6164,16 +6785,16 @@ static const uint16_t ReplaceableInstrsAVX2[][3] = {
 // domains, but they require a bit more work than just switching opcodes.
 
 static const uint16_t *lookup(unsigned opcode, unsigned domain) {
-  for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(ReplaceableInstrs); i != e; ++i)
-    if (ReplaceableInstrs[i][domain-1] == opcode)
-      return ReplaceableInstrs[i];
+  for (const uint16_t (&Row)[3] : ReplaceableInstrs)
+    if (Row[domain-1] == opcode)
+      return Row;
   return nullptr;
 }
 
 static const uint16_t *lookupAVX2(unsigned opcode, unsigned domain) {
-  for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(ReplaceableInstrsAVX2); i != e; ++i)
-    if (ReplaceableInstrsAVX2[i][domain-1] == opcode)
-      return ReplaceableInstrsAVX2[i];
+  for (const uint16_t (&Row)[3] : ReplaceableInstrsAVX2)
+    if (Row[domain-1] == opcode)
+      return Row;
   return nullptr;
 }
 
@@ -6319,13 +6940,10 @@ hasHighOperandLatency(const TargetSchedModel &SchedModel,
   return isHighLatencyDef(DefMI->getOpcode());
 }
 
-static bool hasReassociableOperands(const MachineInstr &Inst,
-                                    const MachineBasicBlock *MBB) {
+bool X86InstrInfo::hasReassociableOperands(const MachineInstr &Inst,
+                                           const MachineBasicBlock *MBB) const {
   assert((Inst.getNumOperands() == 3 || Inst.getNumOperands() == 4) &&
          "Reassociation needs binary operators");
-  const MachineOperand &Op1 = Inst.getOperand(1);
-  const MachineOperand &Op2 = Inst.getOperand(2);
-  const MachineRegisterInfo &MRI = MBB->getParent()->getRegInfo();
 
   // Integer binary math/logic instructions have a third source operand:
   // the EFLAGS register. That operand must be both defined here and never
@@ -6340,61 +6958,62 @@ static bool hasReassociableOperands(const MachineInstr &Inst,
     if (!Inst.getOperand(3).isDead())
       return false;
   }
-  
-  // We need virtual register definitions for the operands that we will
-  // reassociate.
-  MachineInstr *MI1 = nullptr;
-  MachineInstr *MI2 = nullptr;
-  if (Op1.isReg() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Op1.getReg()))
-    MI1 = MRI.getUniqueVRegDef(Op1.getReg());
-  if (Op2.isReg() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Op2.getReg()))
-    MI2 = MRI.getUniqueVRegDef(Op2.getReg());
-
-  // And they need to be in the trace (otherwise, they won't have a depth).
-  if (MI1 && MI2 && MI1->getParent() == MBB && MI2->getParent() == MBB)
-    return true;
 
-  return false;
-}
-
-static bool hasReassociableSibling(const MachineInstr &Inst, bool &Commuted) {
-  const MachineBasicBlock *MBB = Inst.getParent();
-  const MachineRegisterInfo &MRI = MBB->getParent()->getRegInfo();
-  MachineInstr *MI1 = MRI.getUniqueVRegDef(Inst.getOperand(1).getReg());
-  MachineInstr *MI2 = MRI.getUniqueVRegDef(Inst.getOperand(2).getReg());
-  unsigned AssocOpcode = Inst.getOpcode();
-
-  // If only one operand has the same opcode and it's the second source operand,
-  // the operands must be commuted.
-  Commuted = MI1->getOpcode() != AssocOpcode && MI2->getOpcode() == AssocOpcode;
-  if (Commuted)
-    std::swap(MI1, MI2);
-
-  // 1. The previous instruction must be the same type as Inst.
-  // 2. The previous instruction must have virtual register definitions for its
-  //    operands in the same basic block as Inst.
-  // 3. The previous instruction's result must only be used by Inst.
-  if (MI1->getOpcode() == AssocOpcode &&
-      hasReassociableOperands(*MI1, MBB) &&
-      MRI.hasOneNonDBGUse(MI1->getOperand(0).getReg()))
-    return true;
-
-  return false;
+  return TargetInstrInfo::hasReassociableOperands(Inst, MBB);
 }
 
 // TODO: There are many more machine instruction opcodes to match:
 //       1. Other data types (integer, vectors)
-//       2. Other math / logic operations (and, or)
+//       2. Other math / logic operations (xor, or)
 //       3. Other forms of the same operation (intrinsics and other variants)
-static bool isAssociativeAndCommutative(const MachineInstr &Inst) {
+bool X86InstrInfo::isAssociativeAndCommutative(const MachineInstr &Inst) const {
   switch (Inst.getOpcode()) {
+  case X86::AND8rr:
+  case X86::AND16rr:
+  case X86::AND32rr:
+  case X86::AND64rr:
+  case X86::OR8rr:
+  case X86::OR16rr:
+  case X86::OR32rr:
+  case X86::OR64rr:
+  case X86::XOR8rr:
+  case X86::XOR16rr:
+  case X86::XOR32rr:
+  case X86::XOR64rr:
   case X86::IMUL16rr:
   case X86::IMUL32rr:
   case X86::IMUL64rr:
+  case X86::PANDrr:
+  case X86::PORrr:
+  case X86::PXORrr:
+  case X86::VPANDrr:
+  case X86::VPANDYrr:
+  case X86::VPORrr:
+  case X86::VPORYrr:
+  case X86::VPXORrr:
+  case X86::VPXORYrr:
   // Normal min/max instructions are not commutative because of NaN and signed
   // zero semantics, but these are. Thus, there's no need to check for global
   // relaxed math; the instructions themselves have the properties we need.
+  case X86::MAXCPDrr:
+  case X86::MAXCPSrr:
+  case X86::MAXCSDrr:
+  case X86::MAXCSSrr:
+  case X86::MINCPDrr:
+  case X86::MINCPSrr:
+  case X86::MINCSDrr:
   case X86::MINCSSrr:
+  case X86::VMAXCPDrr:
+  case X86::VMAXCPSrr:
+  case X86::VMAXCPDYrr:
+  case X86::VMAXCPSYrr:
+  case X86::VMAXCSDrr:
+  case X86::VMAXCSSrr:
+  case X86::VMINCPDrr:
+  case X86::VMINCPSrr:
+  case X86::VMINCPDYrr:
+  case X86::VMINCPSYrr:
+  case X86::VMINCSDrr:
   case X86::VMINCSSrr:
     return true;
   case X86::ADDPDrr:
@@ -6423,63 +7042,12 @@ static bool isAssociativeAndCommutative(const MachineInstr &Inst) {
   }
 }
 
-/// Return true if the input instruction is part of a chain of dependent ops
-/// that are suitable for reassociation, otherwise return false.
-/// If the instruction's operands must be commuted to have a previous
-/// instruction of the same type define the first source operand, Commuted will
-/// be set to true.
-static bool isReassociationCandidate(const MachineInstr &Inst, bool &Commuted) {
-  // 1. The operation must be associative and commutative.
-  // 2. The instruction must have virtual register definitions for its
-  //    operands in the same basic block.
-  // 3. The instruction must have a reassociable sibling.
-  if (isAssociativeAndCommutative(Inst) &&
-      hasReassociableOperands(Inst, Inst.getParent()) &&
-      hasReassociableSibling(Inst, Commuted))
-    return true;
-
-  return false;
-}
-
-// FIXME: This has the potential to be expensive (compile time) while not
-// improving the code at all. Some ways to limit the overhead:
-// 1. Track successful transforms; bail out if hit rate gets too low.
-// 2. Only enable at -O3 or some other non-default optimization level.
-// 3. Pre-screen pattern candidates here: if an operand of the previous
-//    instruction is known to not increase the critical path, then don't match
-//    that pattern.
-bool X86InstrInfo::getMachineCombinerPatterns(MachineInstr &Root,
-        SmallVectorImpl<MachineCombinerPattern::MC_PATTERN> &Patterns) const {
-  // TODO: There is nothing x86-specific here except the instruction type.
-  // This logic could be hoisted into the machine combiner pass itself.
-
-  // Look for this reassociation pattern:
-  //   B = A op X (Prev)
-  //   C = B op Y (Root)
-
-  bool Commute;
-  if (isReassociationCandidate(Root, Commute)) {
-    // We found a sequence of instructions that may be suitable for a
-    // reassociation of operands to increase ILP. Specify each commutation
-    // possibility for the Prev instruction in the sequence and let the
-    // machine combiner decide if changing the operands is worthwhile.
-    if (Commute) {
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_REASSOC_AX_YB);
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_REASSOC_XA_YB);
-    } else {
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_REASSOC_AX_BY);
-      Patterns.push_back(MachineCombinerPattern::MC_REASSOC_XA_BY);
-    }
-    return true;
-  }
-
-  return false;
-}
-
 /// This is an architecture-specific helper function of reassociateOps.
 /// Set special operand attributes for new instructions after reassociation.
-static void setSpecialOperandAttr(MachineInstr &OldMI1, MachineInstr &OldMI2,
-                                  MachineInstr &NewMI1, MachineInstr &NewMI2) {
+void X86InstrInfo::setSpecialOperandAttr(MachineInstr &OldMI1,
+                                         MachineInstr &OldMI2,
+                                         MachineInstr &NewMI1,
+                                         MachineInstr &NewMI2) const {
   // Integer instructions define an implicit EFLAGS source register operand as
   // the third source (fourth total) operand.
   if (OldMI1.getNumOperands() != 4 || OldMI2.getNumOperands() != 4)
@@ -6487,7 +7055,7 @@ static void setSpecialOperandAttr(MachineInstr &OldMI1, MachineInstr &OldMI2,
 
   assert(NewMI1.getNumOperands() == 4 && NewMI2.getNumOperands() == 4 &&
          "Unexpected instruction type for reassociation");
-  
+
   MachineOperand &OldOp1 = OldMI1.getOperand(3);
   MachineOperand &OldOp2 = OldMI2.getOperand(3);
   MachineOperand &NewOp1 = NewMI1.getOperand(3);
@@ -6514,111 +7082,6 @@ static void setSpecialOperandAttr(MachineInstr &OldMI1, MachineInstr &OldMI2,
   NewOp2.setIsDead();
 }
 
-/// Attempt the following reassociation to reduce critical path length:
-///   B = A op X (Prev)
-///   C = B op Y (Root)
-///   ===>
-///   B = X op Y
-///   C = A op B
-static void reassociateOps(MachineInstr &Root, MachineInstr &Prev,
-                           MachineCombinerPattern::MC_PATTERN Pattern,
-                           SmallVectorImpl<MachineInstr *> &InsInstrs,
-                           SmallVectorImpl<MachineInstr *> &DelInstrs,
-                           DenseMap<unsigned, unsigned> &InstrIdxForVirtReg) {
-  MachineFunction *MF = Root.getParent()->getParent();
-  MachineRegisterInfo &MRI = MF->getRegInfo();
-  const TargetInstrInfo *TII = MF->getSubtarget().getInstrInfo();
-  const TargetRegisterInfo *TRI = MF->getSubtarget().getRegisterInfo();
-  const TargetRegisterClass *RC = Root.getRegClassConstraint(0, TII, TRI);
-
-  // This array encodes the operand index for each parameter because the
-  // operands may be commuted. Each row corresponds to a pattern value,
-  // and each column specifies the index of A, B, X, Y.
-  unsigned OpIdx[4][4] = {
-    { 1, 1, 2, 2 },
-    { 1, 2, 2, 1 },
-    { 2, 1, 1, 2 },
-    { 2, 2, 1, 1 }
-  };
-
-  MachineOperand &OpA = Prev.getOperand(OpIdx[Pattern][0]);
-  MachineOperand &OpB = Root.getOperand(OpIdx[Pattern][1]);
-  MachineOperand &OpX = Prev.getOperand(OpIdx[Pattern][2]);
-  MachineOperand &OpY = Root.getOperand(OpIdx[Pattern][3]);
-  MachineOperand &OpC = Root.getOperand(0);
-
-  unsigned RegA = OpA.getReg();
-  unsigned RegB = OpB.getReg();
-  unsigned RegX = OpX.getReg();
-  unsigned RegY = OpY.getReg();
-  unsigned RegC = OpC.getReg();
-
-  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegA))
-    MRI.constrainRegClass(RegA, RC);
-  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB))
-    MRI.constrainRegClass(RegB, RC);
-  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegX))
-    MRI.constrainRegClass(RegX, RC);
-  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegY))
-    MRI.constrainRegClass(RegY, RC);
-  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegC))
-    MRI.constrainRegClass(RegC, RC);
-
-  // Create a new virtual register for the result of (X op Y) instead of
-  // recycling RegB because the MachineCombiner's computation of the critical
-  // path requires a new register definition rather than an existing one.
-  unsigned NewVR = MRI.createVirtualRegister(RC);
-  InstrIdxForVirtReg.insert(std::make_pair(NewVR, 0));
-
-  unsigned Opcode = Root.getOpcode();
-  bool KillA = OpA.isKill();
-  bool KillX = OpX.isKill();
-  bool KillY = OpY.isKill();
-
-  // Create new instructions for insertion.
-  MachineInstrBuilder MIB1 =
-    BuildMI(*MF, Prev.getDebugLoc(), TII->get(Opcode), NewVR)
-      .addReg(RegX, getKillRegState(KillX))
-      .addReg(RegY, getKillRegState(KillY));
-  MachineInstrBuilder MIB2 =
-    BuildMI(*MF, Root.getDebugLoc(), TII->get(Opcode), RegC)
-      .addReg(RegA, getKillRegState(KillA))
-      .addReg(NewVR, getKillRegState(true));
-
-  setSpecialOperandAttr(Root, Prev, *MIB1, *MIB2);
-
-  // Record new instructions for insertion and old instructions for deletion.
-  InsInstrs.push_back(MIB1);
-  InsInstrs.push_back(MIB2);
-  DelInstrs.push_back(&Prev);
-  DelInstrs.push_back(&Root);
-}
-
-void X86InstrInfo::genAlternativeCodeSequence(
-    MachineInstr &Root,
-    MachineCombinerPattern::MC_PATTERN Pattern,
-    SmallVectorImpl<MachineInstr *> &InsInstrs,
-    SmallVectorImpl<MachineInstr *> &DelInstrs,
-    DenseMap<unsigned, unsigned> &InstIdxForVirtReg) const {
-  MachineRegisterInfo &MRI = Root.getParent()->getParent()->getRegInfo();
-
-  // Select the previous instruction in the sequence based on the input pattern.
-  MachineInstr *Prev = nullptr;
-  switch (Pattern) {
-    case MachineCombinerPattern::MC_REASSOC_AX_BY:
-    case MachineCombinerPattern::MC_REASSOC_XA_BY:
-      Prev = MRI.getUniqueVRegDef(Root.getOperand(1).getReg());
-      break;
-    case MachineCombinerPattern::MC_REASSOC_AX_YB:
-    case MachineCombinerPattern::MC_REASSOC_XA_YB:
-      Prev = MRI.getUniqueVRegDef(Root.getOperand(2).getReg());
-  }
-  assert(Prev && "Unknown pattern for machine combiner");
-
-  reassociateOps(Root, *Prev, Pattern, InsInstrs, DelInstrs, InstIdxForVirtReg);
-  return;
-}
-
 std::pair<unsigned, unsigned>
 X86InstrInfo::decomposeMachineOperandsTargetFlags(unsigned TF) const {
   return std::make_pair(TF, 0u);
@@ -6627,7 +7090,7 @@ X86InstrInfo::decomposeMachineOperandsTargetFlags(unsigned TF) const {
 ArrayRef<std::pair<unsigned, const char *>>
 X86InstrInfo::getSerializableDirectMachineOperandTargetFlags() const {
   using namespace X86II;
-  static std::pair<unsigned, const char *> TargetFlags[] = {
+  static const std::pair<unsigned, const char *> TargetFlags[] = {
       {MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS, "x86-got-absolute-address"},
       {MO_PIC_BASE_OFFSET, "x86-pic-base-offset"},
       {MO_GOT, "x86-got"},