Revert "[X86] Fix a variable name for r237977 so that it works with every compilers."
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86RegisterInfo.cpp
index 9d7863c6ba27d1e56a65eee6d5428bccd9fe04bd..06545bc209622a1997dbce268b51c715559b6d9f 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//===- X86RegisterInfo.cpp - X86 Register Information -----------*- C++ -*-===//
+//===-- X86RegisterInfo.cpp - X86 Register Information --------------------===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "X86.h"
 #include "X86RegisterInfo.h"
+#include "X86FrameLowering.h"
 #include "X86InstrBuilder.h"
 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
 #include "X86Subtarget.h"
 #include "X86TargetMachine.h"
-#include "llvm/Constants.h"
-#include "llvm/Function.h"
-#include "llvm/Type.h"
-#include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "llvm/ADT/BitVector.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineValueType.h"
+#include "llvm/IR/Constants.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/IR/Type.h"
 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
+#include "llvm/Support/CommandLine.h"
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
 #include "llvm/Target/TargetFrameLowering.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
-#include "llvm/ADT/BitVector.h"
-#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
-#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
-#include "llvm/Support/CommandLine.h"
+
+using namespace llvm;
 
 #define GET_REGINFO_TARGET_DESC
 #include "X86GenRegisterInfo.inc"
 
-using namespace llvm;
-
 cl::opt<bool>
 ForceStackAlign("force-align-stack",
                  cl::desc("Force align the stack to the minimum alignment"
                            " needed for the function."),
                  cl::init(false), cl::Hidden);
 
-X86RegisterInfo::X86RegisterInfo(X86TargetMachine &tm,
-                                 const TargetInstrInfo &tii)
-  : X86GenRegisterInfo(tm.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit()
-                         ? X86::RIP : X86::EIP,
-                       X86_MC::getDwarfRegFlavour(tm.getTargetTriple(), false),
-                       X86_MC::getDwarfRegFlavour(tm.getTargetTriple(), true)),
-                       TM(tm), TII(tii) {
+static cl::opt<bool>
+EnableBasePointer("x86-use-base-pointer", cl::Hidden, cl::init(true),
+          cl::desc("Enable use of a base pointer for complex stack frames"));
+
+X86RegisterInfo::X86RegisterInfo(const Triple &TT)
+    : X86GenRegisterInfo((TT.isArch64Bit() ? X86::RIP : X86::EIP),
+                         X86_MC::getDwarfRegFlavour(TT, false),
+                         X86_MC::getDwarfRegFlavour(TT, true),
+                         (TT.isArch64Bit() ? X86::RIP : X86::EIP)) {
   X86_MC::InitLLVM2SEHRegisterMapping(this);
 
   // Cache some information.
-  const X86Subtarget *Subtarget = &TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-  Is64Bit = Subtarget->is64Bit();
-  IsWin64 = Subtarget->isTargetWin64();
+  Is64Bit = TT.isArch64Bit();
+  IsWin64 = Is64Bit && TT.isOSWindows();
 
+  // Use a callee-saved register as the base pointer.  These registers must
+  // not conflict with any ABI requirements.  For example, in 32-bit mode PIC
+  // requires GOT in the EBX register before function calls via PLT GOT pointer.
   if (Is64Bit) {
     SlotSize = 8;
-    StackPtr = X86::RSP;
-    FramePtr = X86::RBP;
+    // This matches the simplified 32-bit pointer code in the data layout
+    // computation.
+    // FIXME: Should use the data layout?
+    bool Use64BitReg = TT.getEnvironment() != Triple::GNUX32;
+    StackPtr = Use64BitReg ? X86::RSP : X86::ESP;
+    FramePtr = Use64BitReg ? X86::RBP : X86::EBP;
+    BasePtr = Use64BitReg ? X86::RBX : X86::EBX;
   } else {
     SlotSize = 4;
     StackPtr = X86::ESP;
     FramePtr = X86::EBP;
+    BasePtr = X86::ESI;
   }
 }
 
-/// getCompactUnwindRegNum - This function maps the register to the number for
-/// compact unwind encoding. Return -1 if the register isn't valid.
-int X86RegisterInfo::getCompactUnwindRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const {
-  switch (getLLVMRegNum(RegNum, isEH)) {
-  case X86::EBX: case X86::RBX: return 1;
-  case X86::ECX: case X86::R12: return 2;
-  case X86::EDX: case X86::R13: return 3;
-  case X86::EDI: case X86::R14: return 4;
-  case X86::ESI: case X86::R15: return 5;
-  case X86::EBP: case X86::RBP: return 6;
-  }
-
-  return -1;
+bool
+X86RegisterInfo::trackLivenessAfterRegAlloc(const MachineFunction &MF) const {
+  // ExeDepsFixer and PostRAScheduler require liveness.
+  return true;
 }
 
 int
 X86RegisterInfo::getSEHRegNum(unsigned i) const {
-  int reg = X86_MC::getX86RegNum(i);
-  switch (i) {
-  case X86::R8:  case X86::R8D:  case X86::R8W:  case X86::R8B:
-  case X86::R9:  case X86::R9D:  case X86::R9W:  case X86::R9B:
-  case X86::R10: case X86::R10D: case X86::R10W: case X86::R10B:
-  case X86::R11: case X86::R11D: case X86::R11W: case X86::R11B:
-  case X86::R12: case X86::R12D: case X86::R12W: case X86::R12B:
-  case X86::R13: case X86::R13D: case X86::R13W: case X86::R13B:
-  case X86::R14: case X86::R14D: case X86::R14W: case X86::R14B:
-  case X86::R15: case X86::R15D: case X86::R15W: case X86::R15B:
-  case X86::XMM8: case X86::XMM9: case X86::XMM10: case X86::XMM11:
-  case X86::XMM12: case X86::XMM13: case X86::XMM14: case X86::XMM15:
-  case X86::YMM8: case X86::YMM9: case X86::YMM10: case X86::YMM11:
-  case X86::YMM12: case X86::YMM13: case X86::YMM14: case X86::YMM15:
-    reg += 8;
-  }
-  return reg;
+  return getEncodingValue(i);
 }
 
 const TargetRegisterClass *
@@ -127,134 +112,27 @@ const TargetRegisterClass *
 X86RegisterInfo::getMatchingSuperRegClass(const TargetRegisterClass *A,
                                           const TargetRegisterClass *B,
                                           unsigned SubIdx) const {
-  switch (SubIdx) {
-  default: return 0;
-  case X86::sub_8bit:
-    if (B == &X86::GR8RegClass) {
-      if (A->getSize() == 2 || A->getSize() == 4 || A->getSize() == 8)
-        return A;
-    } else if (B == &X86::GR8_ABCD_LRegClass || B == &X86::GR8_ABCD_HRegClass) {
-      if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
-          A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
-          A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
-          A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
-        return &X86::GR64_ABCDRegClass;
-      else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_ABCDRegClass ||
-               A == &X86::GR32_NOREXRegClass ||
-               A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
-        return &X86::GR32_ABCDRegClass;
-      else if (A == &X86::GR16RegClass || A == &X86::GR16_ABCDRegClass ||
-               A == &X86::GR16_NOREXRegClass)
-        return &X86::GR16_ABCDRegClass;
-    } else if (B == &X86::GR8_NOREXRegClass) {
-      if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
-          A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
-        return &X86::GR64_NOREXRegClass;
-      else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
-        return &X86::GR64_ABCDRegClass;
-      else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_NOREXRegClass ||
-               A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
-        return &X86::GR32_NOREXRegClass;
-      else if (A == &X86::GR32_ABCDRegClass)
-        return &X86::GR32_ABCDRegClass;
-      else if (A == &X86::GR16RegClass || A == &X86::GR16_NOREXRegClass)
-        return &X86::GR16_NOREXRegClass;
-      else if (A == &X86::GR16_ABCDRegClass)
-        return &X86::GR16_ABCDRegClass;
-    }
-    break;
-  case X86::sub_8bit_hi:
-    if (B->hasSubClassEq(&X86::GR8_ABCD_HRegClass))
-      switch (A->getSize()) {
-        case 2: return getCommonSubClass(A, &X86::GR16_ABCDRegClass);
-        case 4: return getCommonSubClass(A, &X86::GR32_ABCDRegClass);
-        case 8: return getCommonSubClass(A, &X86::GR64_ABCDRegClass);
-        default: return 0;
-      }
-    break;
-  case X86::sub_16bit:
-    if (B == &X86::GR16RegClass) {
-      if (A->getSize() == 4 || A->getSize() == 8)
-        return A;
-    } else if (B == &X86::GR16_ABCDRegClass) {
-      if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
-          A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
-          A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
-          A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
-        return &X86::GR64_ABCDRegClass;
-      else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_ABCDRegClass ||
-               A == &X86::GR32_NOREXRegClass || A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
-        return &X86::GR32_ABCDRegClass;
-    } else if (B == &X86::GR16_NOREXRegClass) {
-      if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
-          A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
-        return &X86::GR64_NOREXRegClass;
-      else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
-        return &X86::GR64_ABCDRegClass;
-      else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_NOREXRegClass ||
-               A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
-        return &X86::GR32_NOREXRegClass;
-      else if (A == &X86::GR32_ABCDRegClass)
-        return &X86::GR64_ABCDRegClass;
-    }
-    break;
-  case X86::sub_32bit:
-    if (B == &X86::GR32RegClass) {
-      if (A->getSize() == 8)
-        return A;
-    } else if (B == &X86::GR32_NOSPRegClass) {
-      if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOSPRegClass)
-        return &X86::GR64_NOSPRegClass;
-      if (A->getSize() == 8)
-        return getCommonSubClass(A, &X86::GR64_NOSPRegClass);
-    } else if (B == &X86::GR32_ABCDRegClass) {
-      if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
-          A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
-          A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
-          A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
-        return &X86::GR64_ABCDRegClass;
-    } else if (B == &X86::GR32_NOREXRegClass) {
-      if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass)
-        return &X86::GR64_NOREXRegClass;
-      else if (A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
-        return &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass;
-      else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
-        return &X86::GR64_ABCDRegClass;
-    } else if (B == &X86::GR32_NOREX_NOSPRegClass) {
-      if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
-          A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
-        return &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass;
-      else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
-        return &X86::GR64_ABCDRegClass;
-    }
-    break;
-  case X86::sub_ss:
-    if (B == &X86::FR32RegClass)
-      return A;
-    break;
-  case X86::sub_sd:
-    if (B == &X86::FR64RegClass)
-      return A;
-    break;
-  case X86::sub_xmm:
-    if (B == &X86::VR128RegClass)
-      return A;
-    break;
+  // The sub_8bit sub-register index is more constrained in 32-bit mode.
+  if (!Is64Bit && SubIdx == X86::sub_8bit) {
+    A = X86GenRegisterInfo::getSubClassWithSubReg(A, X86::sub_8bit_hi);
+    if (!A)
+      return nullptr;
   }
-  return 0;
+  return X86GenRegisterInfo::getMatchingSuperRegClass(A, B, SubIdx);
 }
 
-const TargetRegisterClass*
-X86RegisterInfo::getLargestLegalSuperClass(const TargetRegisterClass *RC) const{
+const TargetRegisterClass *
+X86RegisterInfo::getLargestLegalSuperClass(const TargetRegisterClass *RC,
+                                           const MachineFunction &MF) const {
   // Don't allow super-classes of GR8_NOREX.  This class is only used after
-  // extrating sub_8bit_hi sub-registers.  The H sub-registers cannot be copied
+  // extracting sub_8bit_hi sub-registers.  The H sub-registers cannot be copied
   // to the full GR8 register class in 64-bit mode, so we cannot allow the
   // reigster class inflation.
   //
   // The GR8_NOREX class is always used in a way that won't be constrained to a
   // sub-class, so sub-classes like GR8_ABCD_L are allowed to expand to the
   // full GR8 class.
-  if (RC == X86::GR8_NOREXRegisterClass)
+  if (RC == &X86::GR8_NOREXRegClass)
     return RC;
 
   const TargetRegisterClass *Super = RC;
@@ -283,22 +161,29 @@ X86RegisterInfo::getLargestLegalSuperClass(const TargetRegisterClass *RC) const{
 }
 
 const TargetRegisterClass *
-X86RegisterInfo::getPointerRegClass(unsigned Kind) const {
+X86RegisterInfo::getPointerRegClass(const MachineFunction &MF,
+                                    unsigned Kind) const {
+  const X86Subtarget &Subtarget = MF.getSubtarget<X86Subtarget>();
   switch (Kind) {
   default: llvm_unreachable("Unexpected Kind in getPointerRegClass!");
   case 0: // Normal GPRs.
-    if (TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
+    if (Subtarget.isTarget64BitLP64())
       return &X86::GR64RegClass;
     return &X86::GR32RegClass;
   case 1: // Normal GPRs except the stack pointer (for encoding reasons).
-    if (TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
+    if (Subtarget.isTarget64BitLP64())
       return &X86::GR64_NOSPRegClass;
     return &X86::GR32_NOSPRegClass;
   case 2: // Available for tailcall (not callee-saved GPRs).
-    if (TM.getSubtarget<X86Subtarget>().isTargetWin64())
+    if (IsWin64)
       return &X86::GR64_TCW64RegClass;
-    if (TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
+    else if (Is64Bit)
       return &X86::GR64_TCRegClass;
+
+    const Function *F = MF.getFunction();
+    bool hasHipeCC = (F ? F->getCallingConv() == CallingConv::HiPE : false);
+    if (hasHipeCC)
+      return &X86::GR32RegClass;
     return &X86::GR32_TCRegClass;
   }
 }
@@ -317,7 +202,7 @@ X86RegisterInfo::getCrossCopyRegClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
 unsigned
 X86RegisterInfo::getRegPressureLimit(const TargetRegisterClass *RC,
                                      MachineFunction &MF) const {
-  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
+  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getSubtarget().getFrameLowering();
 
   unsigned FPDiff = TFI->hasFP(MF) ? 1 : 0;
   switch (RC->getID()) {
@@ -328,85 +213,169 @@ X86RegisterInfo::getRegPressureLimit(const TargetRegisterClass *RC,
   case X86::GR64RegClassID:
     return 12 - FPDiff;
   case X86::VR128RegClassID:
-    return TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit() ? 10 : 4;
+    return Is64Bit ? 10 : 4;
   case X86::VR64RegClassID:
     return 4;
   }
 }
 
-const unsigned *
+const MCPhysReg *
 X86RegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
-  bool callsEHReturn = false;
-  bool ghcCall = false;
+  const X86Subtarget &Subtarget = MF->getSubtarget<X86Subtarget>();
+  bool HasAVX = Subtarget.hasAVX();
+  bool HasAVX512 = Subtarget.hasAVX512();
+  bool CallsEHReturn = MF->getMMI().callsEHReturn();
+
+  assert(MF && "MachineFunction required");
+  switch (MF->getFunction()->getCallingConv()) {
+  case CallingConv::GHC:
+  case CallingConv::HiPE:
+    return CSR_NoRegs_SaveList;
+  case CallingConv::AnyReg:
+    if (HasAVX)
+      return CSR_64_AllRegs_AVX_SaveList;
+    return CSR_64_AllRegs_SaveList;
+  case CallingConv::PreserveMost:
+    return CSR_64_RT_MostRegs_SaveList;
+  case CallingConv::PreserveAll:
+    if (HasAVX)
+      return CSR_64_RT_AllRegs_AVX_SaveList;
+    return CSR_64_RT_AllRegs_SaveList;
+  case CallingConv::Intel_OCL_BI: {
+    if (HasAVX512 && IsWin64)
+      return CSR_Win64_Intel_OCL_BI_AVX512_SaveList;
+    if (HasAVX512 && Is64Bit)
+      return CSR_64_Intel_OCL_BI_AVX512_SaveList;
+    if (HasAVX && IsWin64)
+      return CSR_Win64_Intel_OCL_BI_AVX_SaveList;
+    if (HasAVX && Is64Bit)
+      return CSR_64_Intel_OCL_BI_AVX_SaveList;
+    if (!HasAVX && !IsWin64 && Is64Bit)
+      return CSR_64_Intel_OCL_BI_SaveList;
+    break;
+  }
+  case CallingConv::Cold:
+    if (Is64Bit)
+      return CSR_64_MostRegs_SaveList;
+    break;
+  case CallingConv::X86_64_Win64:
+    return CSR_Win64_SaveList;
+  case CallingConv::X86_64_SysV:
+    if (CallsEHReturn)
+      return CSR_64EHRet_SaveList;
+    return CSR_64_SaveList;
+  default:
+    break;
+  }
 
-  if (MF) {
-    callsEHReturn = MF->getMMI().callsEHReturn();
-    const Function *F = MF->getFunction();
-    ghcCall = (F ? F->getCallingConv() == CallingConv::GHC : false);
+  if (Is64Bit) {
+    if (IsWin64)
+      return CSR_Win64_SaveList;
+    if (CallsEHReturn)
+      return CSR_64EHRet_SaveList;
+    return CSR_64_SaveList;
   }
+  if (CallsEHReturn)
+    return CSR_32EHRet_SaveList;
+  return CSR_32_SaveList;
+}
 
-  static const unsigned GhcCalleeSavedRegs[] = {
-    0
-  };
-
-  static const unsigned CalleeSavedRegs32Bit[] = {
-    X86::ESI, X86::EDI, X86::EBX, X86::EBP,  0
-  };
-
-  static const unsigned CalleeSavedRegs32EHRet[] = {
-    X86::EAX, X86::EDX, X86::ESI, X86::EDI, X86::EBX, X86::EBP,  0
-  };
-
-  static const unsigned CalleeSavedRegs64Bit[] = {
-    X86::RBX, X86::R12, X86::R13, X86::R14, X86::R15, X86::RBP, 0
-  };
-
-  static const unsigned CalleeSavedRegs64EHRet[] = {
-    X86::RAX, X86::RDX, X86::RBX, X86::R12,
-    X86::R13, X86::R14, X86::R15, X86::RBP, 0
-  };
-
-  static const unsigned CalleeSavedRegsWin64[] = {
-    X86::RBX,   X86::RBP,   X86::RDI,   X86::RSI,
-    X86::R12,   X86::R13,   X86::R14,   X86::R15,
-    X86::XMM6,  X86::XMM7,  X86::XMM8,  X86::XMM9,
-    X86::XMM10, X86::XMM11, X86::XMM12, X86::XMM13,
-    X86::XMM14, X86::XMM15, 0
-  };
-
-  if (ghcCall) {
-    return GhcCalleeSavedRegs;
-  } else if (Is64Bit) {
+const uint32_t *
+X86RegisterInfo::getCallPreservedMask(const MachineFunction &MF,
+                                      CallingConv::ID CC) const {
+  const X86Subtarget &Subtarget = MF.getSubtarget<X86Subtarget>();
+  bool HasAVX = Subtarget.hasAVX();
+  bool HasAVX512 = Subtarget.hasAVX512();
+
+  switch (CC) {
+  case CallingConv::GHC:
+  case CallingConv::HiPE:
+    return CSR_NoRegs_RegMask;
+  case CallingConv::AnyReg:
+    if (HasAVX)
+      return CSR_64_AllRegs_AVX_RegMask;
+    return CSR_64_AllRegs_RegMask;
+  case CallingConv::PreserveMost:
+    return CSR_64_RT_MostRegs_RegMask;
+  case CallingConv::PreserveAll:
+    if (HasAVX)
+      return CSR_64_RT_AllRegs_AVX_RegMask;
+    return CSR_64_RT_AllRegs_RegMask;
+  case CallingConv::Intel_OCL_BI: {
+    if (HasAVX512 && IsWin64)
+      return CSR_Win64_Intel_OCL_BI_AVX512_RegMask;
+    if (HasAVX512 && Is64Bit)
+      return CSR_64_Intel_OCL_BI_AVX512_RegMask;
+    if (HasAVX && IsWin64)
+      return CSR_Win64_Intel_OCL_BI_AVX_RegMask;
+    if (HasAVX && Is64Bit)
+      return CSR_64_Intel_OCL_BI_AVX_RegMask;
+    if (!HasAVX && !IsWin64 && Is64Bit)
+      return CSR_64_Intel_OCL_BI_RegMask;
+    break;
+  }
+  case CallingConv::Cold:
+    if (Is64Bit)
+      return CSR_64_MostRegs_RegMask;
+    break;
+  default:
+    break;
+  case CallingConv::X86_64_Win64:
+    return CSR_Win64_RegMask;
+  case CallingConv::X86_64_SysV:
+    return CSR_64_RegMask;
+  }
+
+  // Unlike getCalleeSavedRegs(), we don't have MMI so we can't check
+  // callsEHReturn().
+  if (Is64Bit) {
     if (IsWin64)
-      return CalleeSavedRegsWin64;
-    else
-      return (callsEHReturn ? CalleeSavedRegs64EHRet : CalleeSavedRegs64Bit);
-  } else {
-    return (callsEHReturn ? CalleeSavedRegs32EHRet : CalleeSavedRegs32Bit);
+      return CSR_Win64_RegMask;
+    return CSR_64_RegMask;
   }
+  return CSR_32_RegMask;
+}
+
+const uint32_t*
+X86RegisterInfo::getNoPreservedMask() const {
+  return CSR_NoRegs_RegMask;
 }
 
 BitVector X86RegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
   BitVector Reserved(getNumRegs());
-  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
+  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getSubtarget().getFrameLowering();
 
   // Set the stack-pointer register and its aliases as reserved.
-  Reserved.set(X86::RSP);
-  Reserved.set(X86::ESP);
-  Reserved.set(X86::SP);
-  Reserved.set(X86::SPL);
+  for (MCSubRegIterator I(X86::RSP, this, /*IncludeSelf=*/true); I.isValid();
+       ++I)
+    Reserved.set(*I);
 
   // Set the instruction pointer register and its aliases as reserved.
-  Reserved.set(X86::RIP);
-  Reserved.set(X86::EIP);
-  Reserved.set(X86::IP);
+  for (MCSubRegIterator I(X86::RIP, this, /*IncludeSelf=*/true); I.isValid();
+       ++I)
+    Reserved.set(*I);
 
   // Set the frame-pointer register and its aliases as reserved if needed.
   if (TFI->hasFP(MF)) {
-    Reserved.set(X86::RBP);
-    Reserved.set(X86::EBP);
-    Reserved.set(X86::BP);
-    Reserved.set(X86::BPL);
+    for (MCSubRegIterator I(X86::RBP, this, /*IncludeSelf=*/true); I.isValid();
+         ++I)
+      Reserved.set(*I);
+  }
+
+  // Set the base-pointer register and its aliases as reserved if needed.
+  if (hasBasePointer(MF)) {
+    CallingConv::ID CC = MF.getFunction()->getCallingConv();
+    const uint32_t *RegMask = getCallPreservedMask(MF, CC);
+    if (MachineOperand::clobbersPhysReg(RegMask, getBaseRegister()))
+      report_fatal_error(
+        "Stack realignment in presence of dynamic allocas is not supported with"
+        "this calling convention.");
+
+    unsigned BasePtr = getX86SubSuperRegister(getBaseRegister(), MVT::i64,
+                                              false);
+    for (MCSubRegIterator I(BasePtr, this, /*IncludeSelf=*/true);
+         I.isValid(); ++I)
+      Reserved.set(*I);
   }
 
   // Mark the segment registers as reserved.
@@ -417,6 +386,10 @@ BitVector X86RegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
   Reserved.set(X86::FS);
   Reserved.set(X86::GS);
 
+  // Mark the floating point stack registers as reserved.
+  for (unsigned n = 0; n != 8; ++n)
+    Reserved.set(X86::ST0 + n);
+
   // Reserve the registers that only exist in 64-bit mode.
   if (!Is64Bit) {
     // These 8-bit registers are part of the x86-64 extension even though their
@@ -428,18 +401,18 @@ BitVector X86RegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
 
     for (unsigned n = 0; n != 8; ++n) {
       // R8, R9, ...
-      const unsigned GPR64[] = {
-        X86::R8,  X86::R9,  X86::R10, X86::R11,
-        X86::R12, X86::R13, X86::R14, X86::R15
-      };
-      for (const unsigned *AI = getOverlaps(GPR64[n]); unsigned Reg = *AI; ++AI)
-        Reserved.set(Reg);
+      for (MCRegAliasIterator AI(X86::R8 + n, this, true); AI.isValid(); ++AI)
+        Reserved.set(*AI);
 
       // XMM8, XMM9, ...
-      assert(X86::XMM15 == X86::XMM8+7);
-      for (const unsigned *AI = getOverlaps(X86::XMM8 + n); unsigned Reg = *AI;
-           ++AI)
-        Reserved.set(Reg);
+      for (MCRegAliasIterator AI(X86::XMM8 + n, this, true); AI.isValid(); ++AI)
+        Reserved.set(*AI);
+    }
+  }
+  if (!Is64Bit || !MF.getSubtarget<X86Subtarget>().hasAVX512()) {
+    for (unsigned n = 16; n != 32; ++n) {
+      for (MCRegAliasIterator AI(X86::XMM0 + n, this, true); AI.isValid(); ++AI)
+        Reserved.set(*AI);
     }
   }
 
@@ -450,25 +423,49 @@ BitVector X86RegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
 // Stack Frame Processing methods
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+bool X86RegisterInfo::hasBasePointer(const MachineFunction &MF) const {
+   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
+
+   if (!EnableBasePointer)
+     return false;
+
+   // When we need stack realignment, we can't address the stack from the frame
+   // pointer.  When we have dynamic allocas or stack-adjusting inline asm, we
+   // can't address variables from the stack pointer.  MS inline asm can
+   // reference locals while also adjusting the stack pointer.  When we can't
+   // use both the SP and the FP, we need a separate base pointer register.
+   bool CantUseFP = needsStackRealignment(MF);
+   bool CantUseSP =
+       MFI->hasVarSizedObjects() || MFI->hasInlineAsmWithSPAdjust();
+   return CantUseFP && CantUseSP;
+}
+
 bool X86RegisterInfo::canRealignStack(const MachineFunction &MF) const {
+  if (MF.getFunction()->hasFnAttribute("no-realign-stack"))
+    return false;
+
   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
-  return (RealignStack &&
-          !MFI->hasVarSizedObjects());
+  const MachineRegisterInfo *MRI = &MF.getRegInfo();
+
+  // Stack realignment requires a frame pointer.  If we already started
+  // register allocation with frame pointer elimination, it is too late now.
+  if (!MRI->canReserveReg(FramePtr))
+    return false;
+
+  // If a base pointer is necessary.  Check that it isn't too late to reserve
+  // it.
+  if (MFI->hasVarSizedObjects())
+    return MRI->canReserveReg(BasePtr);
+  return true;
 }
 
 bool X86RegisterInfo::needsStackRealignment(const MachineFunction &MF) const {
   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
   const Function *F = MF.getFunction();
-  unsigned StackAlign = TM.getFrameLowering()->getStackAlignment();
+  unsigned StackAlign =
+    MF.getSubtarget().getFrameLowering()->getStackAlignment();
   bool requiresRealignment = ((MFI->getMaxAlignment() > StackAlign) ||
-                               F->hasFnAttr(Attribute::StackAlignment));
-
-  // FIXME: Currently we don't support stack realignment for functions with
-  //        variable-sized allocas.
-  // FIXME: It's more complicated than this...
-  if (0 && requiresRealignment && MFI->hasVarSizedObjects())
-    report_fatal_error(
-      "Stack realignment in presence of dynamic allocas is not supported");
+                              F->hasFnAttribute(Attribute::StackAlignment));
 
   // If we've requested that we force align the stack do so now.
   if (ForceStackAlign)
@@ -479,146 +476,59 @@ bool X86RegisterInfo::needsStackRealignment(const MachineFunction &MF) const {
 
 bool X86RegisterInfo::hasReservedSpillSlot(const MachineFunction &MF,
                                            unsigned Reg, int &FrameIdx) const {
-  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
-
-  if (Reg == FramePtr && TFI->hasFP(MF)) {
-    FrameIdx = MF.getFrameInfo()->getObjectIndexBegin();
-    return true;
-  }
-  return false;
-}
-
-static unsigned getSUBriOpcode(unsigned is64Bit, int64_t Imm) {
-  if (is64Bit) {
-    if (isInt<8>(Imm))
-      return X86::SUB64ri8;
-    return X86::SUB64ri32;
-  } else {
-    if (isInt<8>(Imm))
-      return X86::SUB32ri8;
-    return X86::SUB32ri;
-  }
-}
-
-static unsigned getADDriOpcode(unsigned is64Bit, int64_t Imm) {
-  if (is64Bit) {
-    if (isInt<8>(Imm))
-      return X86::ADD64ri8;
-    return X86::ADD64ri32;
-  } else {
-    if (isInt<8>(Imm))
-      return X86::ADD32ri8;
-    return X86::ADD32ri;
-  }
-}
-
-void X86RegisterInfo::
-eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
-                              MachineBasicBlock::iterator I) const {
-  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
-  bool reseveCallFrame = TFI->hasReservedCallFrame(MF);
-  int Opcode = I->getOpcode();
-  bool isDestroy = Opcode == TII.getCallFrameDestroyOpcode();
-  DebugLoc DL = I->getDebugLoc();
-  uint64_t Amount = !reseveCallFrame ? I->getOperand(0).getImm() : 0;
-  uint64_t CalleeAmt = isDestroy ? I->getOperand(1).getImm() : 0;
-  I = MBB.erase(I);
-
-  if (!reseveCallFrame) {
-    // If the stack pointer can be changed after prologue, turn the
-    // adjcallstackup instruction into a 'sub ESP, <amt>' and the
-    // adjcallstackdown instruction into 'add ESP, <amt>'
-    // TODO: consider using push / pop instead of sub + store / add
-    if (Amount == 0)
-      return;
-
-    // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
-    // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
-    // alignment boundary.
-    unsigned StackAlign = TM.getFrameLowering()->getStackAlignment();
-    Amount = (Amount + StackAlign - 1) / StackAlign * StackAlign;
-
-    MachineInstr *New = 0;
-    if (Opcode == TII.getCallFrameSetupOpcode()) {
-      New = BuildMI(MF, DL, TII.get(getSUBriOpcode(Is64Bit, Amount)),
-                    StackPtr)
-        .addReg(StackPtr)
-        .addImm(Amount);
-    } else {
-      assert(Opcode == TII.getCallFrameDestroyOpcode());
-
-      // Factor out the amount the callee already popped.
-      Amount -= CalleeAmt;
-
-      if (Amount) {
-        unsigned Opc = getADDriOpcode(Is64Bit, Amount);
-        New = BuildMI(MF, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
-          .addReg(StackPtr).addImm(Amount);
-      }
-    }
-
-    if (New) {
-      // The EFLAGS implicit def is dead.
-      New->getOperand(3).setIsDead();
-
-      // Replace the pseudo instruction with a new instruction.
-      MBB.insert(I, New);
-    }
-
-    return;
-  }
-
-  if (Opcode == TII.getCallFrameDestroyOpcode() && CalleeAmt) {
-    // If we are performing frame pointer elimination and if the callee pops
-    // something off the stack pointer, add it back.  We do this until we have
-    // more advanced stack pointer tracking ability.
-    unsigned Opc = getSUBriOpcode(Is64Bit, CalleeAmt);
-    MachineInstr *New = BuildMI(MF, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
-      .addReg(StackPtr).addImm(CalleeAmt);
-
-    // The EFLAGS implicit def is dead.
-    New->getOperand(3).setIsDead();
-
-    // We are not tracking the stack pointer adjustment by the callee, so make
-    // sure we restore the stack pointer immediately after the call, there may
-    // be spill code inserted between the CALL and ADJCALLSTACKUP instructions.
-    MachineBasicBlock::iterator B = MBB.begin();
-    while (I != B && !llvm::prior(I)->getDesc().isCall())
-      --I;
-    MBB.insert(I, New);
-  }
+  // Since X86 defines assignCalleeSavedSpillSlots which always return true
+  // this function neither used nor tested.
+  llvm_unreachable("Unused function on X86. Otherwise need a test case.");
 }
 
 void
 X86RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
-                                     int SPAdj, RegScavenger *RS) const{
-  assert(SPAdj == 0 && "Unexpected");
-
-  unsigned i = 0;
+                                     int SPAdj, unsigned FIOperandNum,
+                                     RegScavenger *RS) const {
   MachineInstr &MI = *II;
   MachineFunction &MF = *MI.getParent()->getParent();
-  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
-
-  while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
-    ++i;
-    assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
-  }
-
-  int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
+  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getSubtarget().getFrameLowering();
+  int FrameIndex = MI.getOperand(FIOperandNum).getIndex();
   unsigned BasePtr;
 
   unsigned Opc = MI.getOpcode();
   bool AfterFPPop = Opc == X86::TAILJMPm64 || Opc == X86::TAILJMPm;
-  if (needsStackRealignment(MF))
+  if (hasBasePointer(MF))
+    BasePtr = (FrameIndex < 0 ? FramePtr : getBaseRegister());
+  else if (needsStackRealignment(MF))
     BasePtr = (FrameIndex < 0 ? FramePtr : StackPtr);
   else if (AfterFPPop)
     BasePtr = StackPtr;
   else
     BasePtr = (TFI->hasFP(MF) ? FramePtr : StackPtr);
 
+  // FRAME_ALLOC uses a single offset, with no register. It only works in the
+  // simple FP case, and doesn't work with stack realignment. On 32-bit, the
+  // offset is from the traditional base pointer location.  On 64-bit, the
+  // offset is from the SP at the end of the prologue, not the FP location. This
+  // matches the behavior of llvm.frameaddress.
+  if (Opc == TargetOpcode::FRAME_ALLOC) {
+    MachineOperand &FI = MI.getOperand(FIOperandNum);
+    bool IsWinEH = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
+    int Offset;
+    if (IsWinEH)
+      Offset = static_cast<const X86FrameLowering *>(TFI)
+                     ->getFrameIndexOffsetFromSP(MF, FrameIndex);
+    else
+      Offset = TFI->getFrameIndexOffset(MF, FrameIndex);
+    FI.ChangeToImmediate(Offset);
+    return;
+  }
+
+  // For LEA64_32r when BasePtr is 32-bits (X32) we can use full-size 64-bit
+  // register as source operand, semantic is the same and destination is
+  // 32-bits. It saves one byte per lea in code since 0x67 prefix is avoided.
+  if (Opc == X86::LEA64_32r && X86::GR32RegClass.contains(BasePtr))
+    BasePtr = getX86SubSuperRegister(BasePtr, MVT::i64, false);
+
   // This must be part of a four operand memory reference.  Replace the
   // FrameIndex with base register with EBP.  Add an offset to the offset.
-  MI.getOperand(i).ChangeToRegister(BasePtr, false);
+  MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(BasePtr, false);
 
   // Now add the frame object offset to the offset from EBP.
   int FIOffset;
@@ -629,43 +539,64 @@ X86RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
   } else
     FIOffset = TFI->getFrameIndexOffset(MF, FrameIndex);
 
-  if (MI.getOperand(i+3).isImm()) {
+  if (BasePtr == StackPtr)
+    FIOffset += SPAdj;
+
+  // The frame index format for stackmaps and patchpoints is different from the
+  // X86 format. It only has a FI and an offset.
+  if (Opc == TargetOpcode::STACKMAP || Opc == TargetOpcode::PATCHPOINT) {
+    assert(BasePtr == FramePtr && "Expected the FP as base register");
+    int64_t Offset = MI.getOperand(FIOperandNum + 1).getImm() + FIOffset;
+    MI.getOperand(FIOperandNum + 1).ChangeToImmediate(Offset);
+    return;
+  }
+
+  if (MI.getOperand(FIOperandNum+3).isImm()) {
     // Offset is a 32-bit integer.
-    int Imm = (int)(MI.getOperand(i + 3).getImm());
+    int Imm = (int)(MI.getOperand(FIOperandNum + 3).getImm());
     int Offset = FIOffset + Imm;
     assert((!Is64Bit || isInt<32>((long long)FIOffset + Imm)) &&
            "Requesting 64-bit offset in 32-bit immediate!");
-    MI.getOperand(i + 3).ChangeToImmediate(Offset);
+    MI.getOperand(FIOperandNum + 3).ChangeToImmediate(Offset);
   } else {
     // Offset is symbolic. This is extremely rare.
-    uint64_t Offset = FIOffset + (uint64_t)MI.getOperand(i+3).getOffset();
-    MI.getOperand(i+3).setOffset(Offset);
+    uint64_t Offset = FIOffset +
+      (uint64_t)MI.getOperand(FIOperandNum+3).getOffset();
+    MI.getOperand(FIOperandNum + 3).setOffset(Offset);
   }
 }
 
 unsigned X86RegisterInfo::getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const {
-  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
+  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getSubtarget().getFrameLowering();
   return TFI->hasFP(MF) ? FramePtr : StackPtr;
 }
 
-unsigned X86RegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
-  llvm_unreachable("What is the exception register");
-  return 0;
-}
-
-unsigned X86RegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
-  llvm_unreachable("What is the exception handler register");
-  return 0;
+unsigned
+X86RegisterInfo::getPtrSizedFrameRegister(const MachineFunction &MF) const {
+  const X86Subtarget &Subtarget = MF.getSubtarget<X86Subtarget>();
+  unsigned FrameReg = getFrameRegister(MF);
+  if (Subtarget.isTarget64BitILP32())
+    FrameReg = getX86SubSuperRegister(FrameReg, MVT::i32, false);
+  return FrameReg;
 }
 
 namespace llvm {
-unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, EVT VT, bool High) {
-  switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
-  default: return Reg;
+unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, MVT::SimpleValueType VT,
+                                bool High) {
+  switch (VT) {
+  default: llvm_unreachable("Unexpected VT");
   case MVT::i8:
     if (High) {
       switch (Reg) {
-      default: return getX86SubSuperRegister(Reg, MVT::i64, High);
+      default: return getX86SubSuperRegister(Reg, MVT::i64);
+      case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
+        return X86::SI;
+      case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
+        return X86::DI;
+      case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
+        return X86::BP;
+      case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
+        return X86::SP;
       case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
         return X86::AH;
       case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
@@ -677,7 +608,7 @@ unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, EVT VT, bool High) {
       }
     } else {
       switch (Reg) {
-      default: return 0;
+      default: llvm_unreachable("Unexpected register");
       case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
         return X86::AL;
       case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
@@ -714,7 +645,7 @@ unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, EVT VT, bool High) {
     }
   case MVT::i16:
     switch (Reg) {
-    default: return Reg;
+    default: llvm_unreachable("Unexpected register");
     case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
       return X86::AX;
     case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
@@ -750,7 +681,7 @@ unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, EVT VT, bool High) {
     }
   case MVT::i32:
     switch (Reg) {
-    default: return Reg;
+    default: llvm_unreachable("Unexpected register");
     case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
       return X86::EAX;
     case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
@@ -785,24 +716,8 @@ unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, EVT VT, bool High) {
       return X86::R15D;
     }
   case MVT::i64:
-    // For 64-bit mode if we've requested a "high" register and the
-    // Q or r constraints we want one of these high registers or
-    // just the register name otherwise.
-    if (High) {
-      switch (Reg) {
-      case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
-        return X86::SI;
-      case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
-        return X86::DI;
-      case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
-        return X86::BP;
-      case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
-        return X86::SP;
-      // Fallthrough.
-      }
-    }
     switch (Reg) {
-    default: return Reg;
+    default: llvm_unreachable("Unexpected register");
     case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
       return X86::RAX;
     case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
@@ -837,50 +752,16 @@ unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, EVT VT, bool High) {
       return X86::R15;
     }
   }
-
-  return Reg;
-}
 }
 
-namespace {
-  struct MSAH : public MachineFunctionPass {
-    static char ID;
-    MSAH() : MachineFunctionPass(ID) {}
-
-    virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
-      const X86TargetMachine *TM =
-        static_cast<const X86TargetMachine *>(&MF.getTarget());
-      const TargetFrameLowering *TFI = TM->getFrameLowering();
-      MachineRegisterInfo &RI = MF.getRegInfo();
-      X86MachineFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
-      unsigned StackAlignment = TFI->getStackAlignment();
-
-      // Be over-conservative: scan over all vreg defs and find whether vector
-      // registers are used. If yes, there is a possibility that vector register
-      // will be spilled and thus require dynamic stack realignment.
-      for (unsigned i = 0, e = RI.getNumVirtRegs(); i != e; ++i) {
-        unsigned Reg = TargetRegisterInfo::index2VirtReg(i);
-        if (RI.getRegClass(Reg)->getAlignment() > StackAlignment) {
-          FuncInfo->setForceFramePointer(true);
-          return true;
-        }
-      }
-      // Nothing to do
-      return false;
-    }
-
-    virtual const char *getPassName() const {
-      return "X86 Maximal Stack Alignment Check";
-    }
-
-    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-      AU.setPreservesCFG();
-      MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
-    }
-  };
-
-  char MSAH::ID = 0;
+unsigned get512BitSuperRegister(unsigned Reg) {
+  if (Reg >= X86::XMM0 && Reg <= X86::XMM31)
+    return X86::ZMM0 + (Reg - X86::XMM0);
+  if (Reg >= X86::YMM0 && Reg <= X86::YMM31)
+    return X86::ZMM0 + (Reg - X86::YMM0);
+  if (Reg >= X86::ZMM0 && Reg <= X86::ZMM31)
+    return Reg;
+  llvm_unreachable("Unexpected SIMD register");
 }
 
-FunctionPass*
-llvm::createX86MaxStackAlignmentHeuristicPass() { return new MSAH(); }
+}