Implemented Support of IA interrupt and exception handlers:
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86RegisterInfo.cpp
index 11f2d7aa707fba3cf851e83618fba928e5d58b65..85ed5859a832dab31e41531a5f92855e3b4f9390 100644 (file)
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "X86RegisterInfo.h"
-#include "X86.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"
-
-#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);
+#define GET_REGINFO_TARGET_DESC
+#include "X86GenRegisterInfo.inc"
 
-cl::opt<bool>
+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(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) {
+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;
   }
-  // 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.
-  BasePtr = Is64Bit ? X86::RBX : 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 {
-  // Only enable when post-RA scheduling is enabled and this is needed.
-  return TM.getSubtargetImpl()->postRAScheduler();
+  // ExeDepsFixer and PostRAScheduler require liveness.
+  return true;
 }
 
 int
@@ -129,15 +110,16 @@ X86RegisterInfo::getMatchingSuperRegClass(const TargetRegisterClass *A,
   if (!Is64Bit && SubIdx == X86::sub_8bit) {
     A = X86GenRegisterInfo::getSubClassWithSubReg(A, X86::sub_8bit_hi);
     if (!A)
-      return 0;
+      return nullptr;
   }
   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.
   //
@@ -173,32 +155,46 @@ X86RegisterInfo::getLargestLegalSuperClass(const TargetRegisterClass *RC) const{
 }
 
 const TargetRegisterClass *
-X86RegisterInfo::getPointerRegClass(const MachineFunction &MF, 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())
-      return &X86::GR64_TCW64RegClass;
-    if (TM.getSubtarget<X86Subtarget>().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;
+  case 2: // NOREX GPRs.
+    if (Subtarget.isTarget64BitLP64())
+      return &X86::GR64_NOREXRegClass;
+    return &X86::GR32_NOREXRegClass;
+  case 3: // NOREX GPRs except the stack pointer (for encoding reasons).
+    if (Subtarget.isTarget64BitLP64())
+      return &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass;
+    return &X86::GR32_NOREX_NOSPRegClass;
+  case 4: // Available for tailcall (not callee-saved GPRs).
+    return getGPRsForTailCall(MF);
   }
 }
 
+const TargetRegisterClass *
+X86RegisterInfo::getGPRsForTailCall(const MachineFunction &MF) const {
+  const Function *F = MF.getFunction();
+  if (IsWin64 || (F && F->getCallingConv() == CallingConv::X86_64_Win64))
+    return &X86::GR64_TCW64RegClass;
+  else if (Is64Bit)
+    return &X86::GR64_TCRegClass;
+
+  bool hasHipeCC = (F ? F->getCallingConv() == CallingConv::HiPE : false);
+  if (hasHipeCC)
+    return &X86::GR32RegClass;
+  return &X86::GR32_TCRegClass;
+}
+
 const TargetRegisterClass *
 X86RegisterInfo::getCrossCopyRegClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
   if (RC == &X86::CCRRegClass) {
@@ -213,7 +209,7 @@ X86RegisterInfo::getCrossCopyRegClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
 unsigned
 X86RegisterInfo::getRegPressureLimit(const TargetRegisterClass *RC,
                                      MachineFunction &MF) const {
-  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
+  const X86FrameLowering *TFI = getFrameLowering(MF);
 
   unsigned FPDiff = TFI->hasFP(MF) ? 1 : 0;
   switch (RC->getID()) {
@@ -224,69 +220,165 @@ 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 uint16_t *
+const MCPhysReg *
 X86RegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
-  bool callsEHReturn = false;
-  bool ghcCall = false;
-  bool oclBiCall = false;
-  bool hipeCall = false;
-  bool HasAVX = TM.getSubtarget<X86Subtarget>().hasAVX();
-
-  if (MF) {
-    callsEHReturn = MF->getMMI().callsEHReturn();
-    const Function *F = MF->getFunction();
-    ghcCall = (F ? F->getCallingConv() == CallingConv::GHC : false);
-    oclBiCall = (F ? F->getCallingConv() == CallingConv::Intel_OCL_BI : false);
-    hipeCall = (F ? F->getCallingConv() == CallingConv::HiPE : false);
-  }
-
-  if (ghcCall || hipeCall)
+  const X86Subtarget &Subtarget = MF->getSubtarget<X86Subtarget>();
+  bool HasSSE = Subtarget.hasSSE1();
+  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;
-  if (oclBiCall) {
+  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::CXX_FAST_TLS:
+    if (Is64Bit)
+      return CSR_64_TLS_Darwin_SaveList;
+    break;
+  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;
+      return CSR_Win64_Intel_OCL_BI_AVX_SaveList;
     if (HasAVX && Is64Bit)
-        return CSR_64_Intel_OCL_BI_AVX_SaveList;
+      return CSR_64_Intel_OCL_BI_AVX_SaveList;
     if (!HasAVX && !IsWin64 && Is64Bit)
-        return CSR_64_Intel_OCL_BI_SaveList;
+      return CSR_64_Intel_OCL_BI_SaveList;
+    break;
   }
+  case CallingConv::HHVM:
+    return CSR_64_HHVM_SaveList;
+  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;
+  case CallingConv::X86_INTR:
+    if (Is64Bit) {
+      if (HasAVX)
+        return CSR_64_AllRegs_AVX_SaveList;
+      else
+        return CSR_64_AllRegs_SaveList;
+    } else {
+      if (HasSSE)
+        return CSR_32_AllRegs_SSE_SaveList;
+      else
+        return CSR_32_AllRegs_SaveList;
+    }
+  default:
+    break;
+  }
+
   if (Is64Bit) {
     if (IsWin64)
       return CSR_Win64_SaveList;
-    if (callsEHReturn)
+    if (CallsEHReturn)
       return CSR_64EHRet_SaveList;
     return CSR_64_SaveList;
   }
-  if (callsEHReturn)
+  if (CallsEHReturn)
     return CSR_32EHRet_SaveList;
   return CSR_32_SaveList;
 }
 
-const uint32_t*
-X86RegisterInfo::getCallPreservedMask(CallingConv::ID CC) const {
-  bool HasAVX = TM.getSubtarget<X86Subtarget>().hasAVX();
-
-  if (CC == CallingConv::Intel_OCL_BI) {
-    if (IsWin64 && HasAVX)
+const uint32_t *
+X86RegisterInfo::getCallPreservedMask(const MachineFunction &MF,
+                                      CallingConv::ID CC) const {
+  const X86Subtarget &Subtarget = MF.getSubtarget<X86Subtarget>();
+  bool HasSSE = Subtarget.hasSSE1();
+  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::CXX_FAST_TLS:
+    if (Is64Bit)
+      return CSR_64_TLS_Darwin_RegMask;
+    break;
+  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 (Is64Bit && HasAVX)
+    if (HasAVX && Is64Bit)
       return CSR_64_Intel_OCL_BI_AVX_RegMask;
     if (!HasAVX && !IsWin64 && Is64Bit)
       return CSR_64_Intel_OCL_BI_RegMask;
+    break;
   }
-  if (CC == CallingConv::GHC || CC == CallingConv::HiPE)
-    return CSR_NoRegs_RegMask;
-  if (!Is64Bit)
-    return CSR_32_RegMask;
-  if (IsWin64)
+  case CallingConv::HHVM:
+    return CSR_64_HHVM_RegMask;
+  case CallingConv::Cold:
+    if (Is64Bit)
+      return CSR_64_MostRegs_RegMask;
+    break;
+  case CallingConv::X86_64_Win64:
     return CSR_Win64_RegMask;
-  return CSR_64_RegMask;
+  case CallingConv::X86_64_SysV:
+    return CSR_64_RegMask;
+  case CallingConv::X86_INTR:
+    if (Is64Bit) {
+      if (HasAVX)
+        return CSR_64_AllRegs_AVX_RegMask;
+      else
+        return CSR_64_AllRegs_RegMask;
+    } else {
+      if (HasSSE)
+        return CSR_32_AllRegs_SSE_RegMask;
+      else
+        return CSR_32_AllRegs_RegMask;
+    }
+    default:
+      break;
+  }
+
+  // Unlike getCalleeSavedRegs(), we don't have MMI so we can't check
+  // callsEHReturn().
+  if (Is64Bit) {
+    if (IsWin64)
+      return CSR_Win64_RegMask;
+    return CSR_64_RegMask;
+  }
+  return CSR_32_RegMask;
 }
 
 const uint32_t*
@@ -294,38 +386,44 @@ X86RegisterInfo::getNoPreservedMask() const {
   return CSR_NoRegs_RegMask;
 }
 
+const uint32_t *X86RegisterInfo::getDarwinTLSCallPreservedMask() const {
+  return CSR_64_TLS_Darwin_RegMask;
+}
+
 BitVector X86RegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
   BitVector Reserved(getNumRegs());
-  const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
+  const X86FrameLowering *TFI = getFrameLowering(MF);
 
   // Set the stack-pointer register and its aliases as reserved.
-  Reserved.set(X86::RSP);
-  for (MCSubRegIterator I(X86::RSP, this); I.isValid(); ++I)
+  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);
-  for (MCSubRegIterator I(X86::RIP, this); I.isValid(); ++I)
+  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);
-    for (MCSubRegIterator I(X86::RBP, this); I.isValid(); ++I)
+    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(CC);
+    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.");
 
-    Reserved.set(getBaseRegister());
-    for (MCSubRegIterator I(getBaseRegister(), this); I.isValid(); ++I)
+    unsigned BasePtr = getX86SubSuperRegister(getBaseRegister(), MVT::i64,
+                                              false);
+    for (MCSubRegIterator I(BasePtr, this, /*IncludeSelf=*/true);
+         I.isValid(); ++I)
       Reserved.set(*I);
   }
 
@@ -338,14 +436,8 @@ BitVector X86RegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
   Reserved.set(X86::GS);
 
   // Mark the floating point stack registers as reserved.
-  Reserved.set(X86::ST0);
-  Reserved.set(X86::ST1);
-  Reserved.set(X86::ST2);
-  Reserved.set(X86::ST3);
-  Reserved.set(X86::ST4);
-  Reserved.set(X86::ST5);
-  Reserved.set(X86::ST6);
-  Reserved.set(X86::ST7);
+  for (unsigned n = 0; n != 8; ++n)
+    Reserved.set(X86::ST0 + n);
 
   // Reserve the registers that only exist in 64-bit mode.
   if (!Is64Bit) {
@@ -358,46 +450,69 @@ BitVector X86RegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
 
     for (unsigned n = 0; n != 8; ++n) {
       // R8, R9, ...
-      static const uint16_t GPR64[] = {
-        X86::R8,  X86::R9,  X86::R10, X86::R11,
-        X86::R12, X86::R13, X86::R14, X86::R15
-      };
-      for (MCRegAliasIterator AI(GPR64[n], this, true); AI.isValid(); ++AI)
+      for (MCRegAliasIterator AI(X86::R8 + n, this, true); AI.isValid(); ++AI)
         Reserved.set(*AI);
 
       // XMM8, XMM9, ...
-      assert(X86::XMM15 == X86::XMM8+7);
       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);
+    }
+  }
 
   return Reserved;
 }
 
+void X86RegisterInfo::adjustStackMapLiveOutMask(uint32_t *Mask) const {
+  // Check if the EFLAGS register is marked as live-out. This shouldn't happen,
+  // because the calling convention defines the EFLAGS register as NOT
+  // preserved.
+  //
+  // Unfortunatelly the EFLAGS show up as live-out after branch folding. Adding
+  // an assert to track this and clear the register afterwards to avoid
+  // unnecessary crashes during release builds.
+  assert(!(Mask[X86::EFLAGS / 32] & (1U << (X86::EFLAGS % 32))) &&
+         "EFLAGS are not live-out from a patchpoint.");
+
+  // Also clean other registers that don't need preserving (IP).
+  for (auto Reg : {X86::EFLAGS, X86::RIP, X86::EIP, X86::IP})
+    Mask[Reg / 32] &= ~(1U << (Reg % 32));
+}
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Stack Frame Processing methods
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+static bool CantUseSP(const MachineFrameInfo *MFI) {
+  return MFI->hasVarSizedObjects() || MFI->hasOpaqueSPAdjustment();
+}
+
 bool X86RegisterInfo::hasBasePointer(const MachineFunction &MF) const {
    const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 
    if (!EnableBasePointer)
      return false;
 
-   // When we need stack realignment and there are dynamic allocas, we can't
-   // reference off of the stack pointer, so we reserve a base pointer.
-   if (needsStackRealignment(MF) && MFI->hasVarSizedObjects())
-     return true;
-
-   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);
+   return CantUseFP && CantUseSP(MFI);
 }
 
 bool X86RegisterInfo::canRealignStack(const MachineFunction &MF) const {
+  if (!TargetRegisterInfo::canRealignStack(MF))
+    return false;
+
   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
   const MachineRegisterInfo *MRI = &MF.getRegInfo();
-  if (!MF.getTarget().Options.RealignStack)
-    return false;
 
   // Stack realignment requires a frame pointer.  If we already started
   // register allocation with frame pointer elimination, it is too late now.
@@ -406,158 +521,32 @@ bool X86RegisterInfo::canRealignStack(const MachineFunction &MF) const {
 
   // If a base pointer is necessary.  Check that it isn't too late to reserve
   // it.
-  if (MFI->hasVarSizedObjects())
+  if (CantUseSP(MFI))
     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();
-  bool requiresRealignment =
-    ((MFI->getMaxAlignment() > StackAlign) ||
-     F->getFnAttributes().hasAttribute(Attributes::StackAlignment));
-
-  // If we've requested that we force align the stack do so now.
-  if (ForceStackAlign)
-    return canRealignStack(MF);
-
-  return requiresRealignment && canRealignStack(MF);
-}
-
 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)->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 X86FrameLowering *TFI = getFrameLowering(MF);
+  int FrameIndex = MI.getOperand(FIOperandNum).getIndex();
   unsigned BasePtr;
 
   unsigned Opc = MI.getOpcode();
-  bool AfterFPPop = Opc == X86::TAILJMPm64 || Opc == X86::TAILJMPm;
+  bool AfterFPPop = Opc == X86::TAILJMPm64 || Opc == X86::TAILJMPm ||
+                    Opc == X86::TCRETURNmi || Opc == X86::TCRETURNmi64;
+
   if (hasBasePointer(MF))
     BasePtr = (FrameIndex < 0 ? FramePtr : getBaseRegister());
   else if (needsStackRealignment(MF))
@@ -567,9 +556,29 @@ X86RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
   else
     BasePtr = (TFI->hasFP(MF) ? FramePtr : StackPtr);
 
+  // LOCAL_ESCAPE 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.
+  unsigned IgnoredFrameReg;
+  if (Opc == TargetOpcode::LOCAL_ESCAPE) {
+    MachineOperand &FI = MI.getOperand(FIOperandNum);
+    int Offset;
+    Offset = TFI->getFrameIndexReference(MF, FrameIndex, IgnoredFrameReg);
+    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;
@@ -578,44 +587,66 @@ X86RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
     const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
     FIOffset = MFI->getObjectOffset(FrameIndex) - TFI->getOffsetOfLocalArea();
   } else
-    FIOffset = TFI->getFrameIndexOffset(MF, FrameIndex);
+    FIOffset = TFI->getFrameIndexReference(MF, FrameIndex, IgnoredFrameReg);
+
+  if (BasePtr == StackPtr)
+    FIOffset += SPAdj;
 
-  if (MI.getOperand(i+3).isImm()) {
+  // 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 X86FrameLowering *TFI = getFrameLowering(MF);
   return TFI->hasFP(MF) ? FramePtr : StackPtr;
 }
 
-unsigned X86RegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
-  llvm_unreachable("What is the exception register");
-}
-
-unsigned X86RegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
-  llvm_unreachable("What is the exception handler register");
+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, MVT::SimpleValueType VT,
-                                bool High) {
+unsigned getX86SubSuperRegisterOrZero(unsigned Reg, MVT::SimpleValueType VT,
+                                      bool High) {
   switch (VT) {
-  default: llvm_unreachable("Unexpected VT");
+  default: return 0;
   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:
@@ -627,7 +658,7 @@ unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, MVT::SimpleValueType VT,
       }
     } else {
       switch (Reg) {
-      default: llvm_unreachable("Unexpected register");
+      default: return 0;
       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:
@@ -664,7 +695,7 @@ unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, MVT::SimpleValueType VT,
     }
   case MVT::i16:
     switch (Reg) {
-    default: llvm_unreachable("Unexpected register");
+    default: return 0;
     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:
@@ -700,7 +731,7 @@ unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, MVT::SimpleValueType VT,
     }
   case MVT::i32:
     switch (Reg) {
-    default: llvm_unreachable("Unexpected register");
+    default: return 0;
     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:
@@ -735,24 +766,8 @@ unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, MVT::SimpleValueType VT,
       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: llvm_unreachable("Unexpected register");
+    default: return 0;
     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:
@@ -788,47 +803,23 @@ unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, MVT::SimpleValueType VT,
     }
   }
 }
-}
 
-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);
-    }
-  };
+unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, MVT::SimpleValueType VT,
+                                bool High) {
+  unsigned Res = getX86SubSuperRegisterOrZero(Reg, VT, High);
+  if (Res == 0)
+    llvm_unreachable("Unexpected register or VT");
+  return Res;
+}
 
-  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(); }
+}