I'm starting to commit KNL backend. I'll push patches one-by-one. This patch includes...
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86RegisterInfo.td
index 7bf074d4991e6114919ec18794d69db557934a36..b8027283cc1fd37d18af5a1ef5c007438a2073cb 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
 //===- X86RegisterInfo.td - Describe the X86 Register File --*- tablegen -*-==//
-// 
+//
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
 // License. See LICENSE.TXT for details.
-// 
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file describes the X86 Register file, defining the registers themselves,
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-//  Register definitions...
-//
-let Namespace = "X86" in {
-
-  // In the register alias definitions below, we define which registers alias
-  // which others.  We only specify which registers the small registers alias,
-  // because the register file generator is smart enough to figure out that
-  // AL aliases AX if we tell it that AX aliased AL (for example).
-
-  // Dwarf numbering is different for 32-bit and 64-bit, and there are 
-  // variations by target as well. Currently the first entry is for X86-64, 
-  // second - for EH on X86-32/Darwin and third is 'generic' one (X86-32/Linux
-  // and debug information on X86-32/Darwin)
-
-  // 8-bit registers
-  // Low registers
-  def AL : Register<"al">, DwarfRegNum<[0, 0, 0]>;
-  def DL : Register<"dl">, DwarfRegNum<[1, 2, 2]>;
-  def CL : Register<"cl">, DwarfRegNum<[2, 1, 1]>;
-  def BL : Register<"bl">, DwarfRegNum<[3, 3, 3]>;
-
-  // X86-64 only
-  def SIL : Register<"sil">, DwarfRegNum<[4, 6, 6]>;
-  def DIL : Register<"dil">, DwarfRegNum<[5, 7, 7]>;
-  def BPL : Register<"bpl">, DwarfRegNum<[6, 4, 5]>;
-  def SPL : Register<"spl">, DwarfRegNum<[7, 5, 4]>;
-  def R8B  : Register<"r8b">,  DwarfRegNum<[8, -2, -2]>;
-  def R9B  : Register<"r9b">,  DwarfRegNum<[9, -2, -2]>;
-  def R10B : Register<"r10b">, DwarfRegNum<[10, -2, -2]>;
-  def R11B : Register<"r11b">, DwarfRegNum<[11, -2, -2]>;
-  def R12B : Register<"r12b">, DwarfRegNum<[12, -2, -2]>;
-  def R13B : Register<"r13b">, DwarfRegNum<[13, -2, -2]>;
-  def R14B : Register<"r14b">, DwarfRegNum<[14, -2, -2]>;
-  def R15B : Register<"r15b">, DwarfRegNum<[15, -2, -2]>;
-
-  // High registers. On x86-64, these cannot be used in any instruction
-  // with a REX prefix.
-  def AH : Register<"ah">, DwarfRegNum<[0, 0, 0]>;
-  def DH : Register<"dh">, DwarfRegNum<[1, 2, 2]>;
-  def CH : Register<"ch">, DwarfRegNum<[2, 1, 1]>;
-  def BH : Register<"bh">, DwarfRegNum<[3, 3, 3]>;
-
-  // 16-bit registers
-  def AX : RegisterWithSubRegs<"ax", [AL,AH]>, DwarfRegNum<[0, 0, 0]>;
-  def DX : RegisterWithSubRegs<"dx", [DL,DH]>, DwarfRegNum<[1, 2, 2]>;
-  def CX : RegisterWithSubRegs<"cx", [CL,CH]>, DwarfRegNum<[2, 1, 1]>;
-  def BX : RegisterWithSubRegs<"bx", [BL,BH]>, DwarfRegNum<[3, 3, 3]>;
-  def SI : RegisterWithSubRegs<"si", [SIL]>, DwarfRegNum<[4, 6, 6]>;
-  def DI : RegisterWithSubRegs<"di", [DIL]>, DwarfRegNum<[5, 7, 7]>;
-  def BP : RegisterWithSubRegs<"bp", [BPL]>, DwarfRegNum<[6, 4, 5]>;
-  def SP : RegisterWithSubRegs<"sp", [SPL]>, DwarfRegNum<[7, 5, 4]>;
-  def IP : Register<"ip">, DwarfRegNum<[16]>;
-  
-  // X86-64 only
-  def R8W  : RegisterWithSubRegs<"r8w", [R8B]>, DwarfRegNum<[8, -2, -2]>;
-  def R9W  : RegisterWithSubRegs<"r9w", [R9B]>, DwarfRegNum<[9, -2, -2]>;
-  def R10W : RegisterWithSubRegs<"r10w", [R10B]>, DwarfRegNum<[10, -2, -2]>;
-  def R11W : RegisterWithSubRegs<"r11w", [R11B]>, DwarfRegNum<[11, -2, -2]>;
-  def R12W : RegisterWithSubRegs<"r12w", [R12B]>, DwarfRegNum<[12, -2, -2]>;
-  def R13W : RegisterWithSubRegs<"r13w", [R13B]>, DwarfRegNum<[13, -2, -2]>;
-  def R14W : RegisterWithSubRegs<"r14w", [R14B]>, DwarfRegNum<[14, -2, -2]>;
-  def R15W : RegisterWithSubRegs<"r15w", [R15B]>, DwarfRegNum<[15, -2, -2]>;
-
-  // 32-bit registers
-  def EAX : RegisterWithSubRegs<"eax", [AX]>, DwarfRegNum<[0, 0, 0]>;
-  def EDX : RegisterWithSubRegs<"edx", [DX]>, DwarfRegNum<[1, 2, 2]>;
-  def ECX : RegisterWithSubRegs<"ecx", [CX]>, DwarfRegNum<[2, 1, 1]>;
-  def EBX : RegisterWithSubRegs<"ebx", [BX]>, DwarfRegNum<[3, 3, 3]>;
-  def ESI : RegisterWithSubRegs<"esi", [SI]>, DwarfRegNum<[4, 6, 6]>;
-  def EDI : RegisterWithSubRegs<"edi", [DI]>, DwarfRegNum<[5, 7, 7]>;
-  def EBP : RegisterWithSubRegs<"ebp", [BP]>, DwarfRegNum<[6, 4, 5]>;
-  def ESP : RegisterWithSubRegs<"esp", [SP]>, DwarfRegNum<[7, 5, 4]>;
-  def EIP : RegisterWithSubRegs<"eip", [IP]>, DwarfRegNum<[16, 8, 8]>;  
-  
-  // X86-64 only
-  def R8D  : RegisterWithSubRegs<"r8d", [R8W]>, DwarfRegNum<[8, -2, -2]>;
-  def R9D  : RegisterWithSubRegs<"r9d", [R9W]>, DwarfRegNum<[9, -2, -2]>;
-  def R10D : RegisterWithSubRegs<"r10d", [R10W]>, DwarfRegNum<[10, -2, -2]>;
-  def R11D : RegisterWithSubRegs<"r11d", [R11W]>, DwarfRegNum<[11, -2, -2]>;
-  def R12D : RegisterWithSubRegs<"r12d", [R12W]>, DwarfRegNum<[12, -2, -2]>;
-  def R13D : RegisterWithSubRegs<"r13d", [R13W]>, DwarfRegNum<[13, -2, -2]>;
-  def R14D : RegisterWithSubRegs<"r14d", [R14W]>, DwarfRegNum<[14, -2, -2]>;
-  def R15D : RegisterWithSubRegs<"r15d", [R15W]>, DwarfRegNum<[15, -2, -2]>;
-
-  // 64-bit registers, X86-64 only
-  def RAX : RegisterWithSubRegs<"rax", [EAX]>, DwarfRegNum<[0, -2, -2]>;
-  def RDX : RegisterWithSubRegs<"rdx", [EDX]>, DwarfRegNum<[1, -2, -2]>;
-  def RCX : RegisterWithSubRegs<"rcx", [ECX]>, DwarfRegNum<[2, -2, -2]>;
-  def RBX : RegisterWithSubRegs<"rbx", [EBX]>, DwarfRegNum<[3, -2, -2]>;
-  def RSI : RegisterWithSubRegs<"rsi", [ESI]>, DwarfRegNum<[4, -2, -2]>;
-  def RDI : RegisterWithSubRegs<"rdi", [EDI]>, DwarfRegNum<[5, -2, -2]>;
-  def RBP : RegisterWithSubRegs<"rbp", [EBP]>, DwarfRegNum<[6, -2, -2]>;
-  def RSP : RegisterWithSubRegs<"rsp", [ESP]>, DwarfRegNum<[7, -2, -2]>;
-
-  def R8  : RegisterWithSubRegs<"r8", [R8D]>, DwarfRegNum<[8, -2, -2]>;
-  def R9  : RegisterWithSubRegs<"r9", [R9D]>, DwarfRegNum<[9, -2, -2]>;
-  def R10 : RegisterWithSubRegs<"r10", [R10D]>, DwarfRegNum<[10, -2, -2]>;
-  def R11 : RegisterWithSubRegs<"r11", [R11D]>, DwarfRegNum<[11, -2, -2]>;
-  def R12 : RegisterWithSubRegs<"r12", [R12D]>, DwarfRegNum<[12, -2, -2]>;
-  def R13 : RegisterWithSubRegs<"r13", [R13D]>, DwarfRegNum<[13, -2, -2]>;
-  def R14 : RegisterWithSubRegs<"r14", [R14D]>, DwarfRegNum<[14, -2, -2]>;
-  def R15 : RegisterWithSubRegs<"r15", [R15D]>, DwarfRegNum<[15, -2, -2]>;
-  def RIP : RegisterWithSubRegs<"rip", [EIP]>,  DwarfRegNum<[16, -2, -2]>;
-
-  // MMX Registers. These are actually aliased to ST0 .. ST7
-  def MM0 : Register<"mm0">, DwarfRegNum<[41, 29, 29]>;
-  def MM1 : Register<"mm1">, DwarfRegNum<[42, 30, 30]>;
-  def MM2 : Register<"mm2">, DwarfRegNum<[43, 31, 31]>;
-  def MM3 : Register<"mm3">, DwarfRegNum<[44, 32, 32]>;
-  def MM4 : Register<"mm4">, DwarfRegNum<[45, 33, 33]>;
-  def MM5 : Register<"mm5">, DwarfRegNum<[46, 34, 34]>;
-  def MM6 : Register<"mm6">, DwarfRegNum<[47, 35, 35]>;
-  def MM7 : Register<"mm7">, DwarfRegNum<[48, 36, 36]>;
-  
-  // Pseudo Floating Point registers
-  def FP0 : Register<"fp0">;
-  def FP1 : Register<"fp1">;
-  def FP2 : Register<"fp2">;
-  def FP3 : Register<"fp3">;
-  def FP4 : Register<"fp4">;
-  def FP5 : Register<"fp5">;
-  def FP6 : Register<"fp6">; 
-
-  // XMM Registers, used by the various SSE instruction set extensions
-  def XMM0: Register<"xmm0">, DwarfRegNum<[17, 21, 21]>;
-  def XMM1: Register<"xmm1">, DwarfRegNum<[18, 22, 22]>;
-  def XMM2: Register<"xmm2">, DwarfRegNum<[19, 23, 23]>;
-  def XMM3: Register<"xmm3">, DwarfRegNum<[20, 24, 24]>;
-  def XMM4: Register<"xmm4">, DwarfRegNum<[21, 25, 25]>;
-  def XMM5: Register<"xmm5">, DwarfRegNum<[22, 26, 26]>;
-  def XMM6: Register<"xmm6">, DwarfRegNum<[23, 27, 27]>;
-  def XMM7: Register<"xmm7">, DwarfRegNum<[24, 28, 28]>;
-
-  // X86-64 only
-  def XMM8:  Register<"xmm8">,  DwarfRegNum<[25, -2, -2]>;
-  def XMM9:  Register<"xmm9">,  DwarfRegNum<[26, -2, -2]>;
-  def XMM10: Register<"xmm10">, DwarfRegNum<[27, -2, -2]>;
-  def XMM11: Register<"xmm11">, DwarfRegNum<[28, -2, -2]>;
-  def XMM12: Register<"xmm12">, DwarfRegNum<[29, -2, -2]>;
-  def XMM13: Register<"xmm13">, DwarfRegNum<[30, -2, -2]>;
-  def XMM14: Register<"xmm14">, DwarfRegNum<[31, -2, -2]>;
-  def XMM15: Register<"xmm15">, DwarfRegNum<[32, -2, -2]>;
-
-  // YMM Registers, used by AVX instructions
-  def YMM0: Register<"ymm0">, DwarfRegNum<[17, 21, 21]>;
-  def YMM1: Register<"ymm1">, DwarfRegNum<[18, 22, 22]>;
-  def YMM2: Register<"ymm2">, DwarfRegNum<[19, 23, 23]>;
-  def YMM3: Register<"ymm3">, DwarfRegNum<[20, 24, 24]>;
-  def YMM4: Register<"ymm4">, DwarfRegNum<[21, 25, 25]>;
-  def YMM5: Register<"ymm5">, DwarfRegNum<[22, 26, 26]>;
-  def YMM6: Register<"ymm6">, DwarfRegNum<[23, 27, 27]>;
-  def YMM7: Register<"ymm7">, DwarfRegNum<[24, 28, 28]>;
-  def YMM8:  Register<"ymm8">,  DwarfRegNum<[25, -2, -2]>;
-  def YMM9:  Register<"ymm9">,  DwarfRegNum<[26, -2, -2]>;
-  def YMM10: Register<"ymm10">, DwarfRegNum<[27, -2, -2]>;
-  def YMM11: Register<"ymm11">, DwarfRegNum<[28, -2, -2]>;
-  def YMM12: Register<"ymm12">, DwarfRegNum<[29, -2, -2]>;
-  def YMM13: Register<"ymm13">, DwarfRegNum<[30, -2, -2]>;
-  def YMM14: Register<"ymm14">, DwarfRegNum<[31, -2, -2]>;
-  def YMM15: Register<"ymm15">, DwarfRegNum<[32, -2, -2]>;
-
-  // Floating point stack registers
-  def ST0 : Register<"st(0)">, DwarfRegNum<[33, 12, 11]>;
-  def ST1 : Register<"st(1)">, DwarfRegNum<[34, 13, 12]>;
-  def ST2 : Register<"st(2)">, DwarfRegNum<[35, 14, 13]>;
-  def ST3 : Register<"st(3)">, DwarfRegNum<[36, 15, 14]>;
-  def ST4 : Register<"st(4)">, DwarfRegNum<[37, 16, 15]>;
-  def ST5 : Register<"st(5)">, DwarfRegNum<[38, 17, 16]>;
-  def ST6 : Register<"st(6)">, DwarfRegNum<[39, 18, 17]>;
-  def ST7 : Register<"st(7)">, DwarfRegNum<[40, 19, 18]>; 
-
-  // Status flags register
-  def EFLAGS : Register<"flags">;
-
-  // Segment registers
-  def CS : Register<"cs">;
-  def DS : Register<"ds">;
-  def SS : Register<"ss">;
-  def ES : Register<"es">;
-  def FS : Register<"fs">;
-  def GS : Register<"gs">;
+class X86Reg<string n, bits<16> Enc, list<Register> subregs = []> : Register<n> {
+  let Namespace = "X86";
+  let HWEncoding = Enc;
+  let SubRegs = subregs;
 }
 
+// Subregister indices.
+let Namespace = "X86" in {
+  def sub_8bit    : SubRegIndex<8>;
+  def sub_8bit_hi : SubRegIndex<8, 8>;
+  def sub_16bit   : SubRegIndex<16>;
+  def sub_32bit   : SubRegIndex<32>;
+  def sub_xmm     : SubRegIndex<128>;
+  def sub_ymm     : SubRegIndex<256>;
+}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// Subregister Set Definitions... now that we have all of the pieces, define the
-// sub registers for each register.
+//  Register definitions...
 //
 
-def x86_subreg_8bit    : PatLeaf<(i32 1)>;
-def x86_subreg_8bit_hi : PatLeaf<(i32 2)>;
-def x86_subreg_16bit   : PatLeaf<(i32 3)>;
-def x86_subreg_32bit   : PatLeaf<(i32 4)>;
-
-def : SubRegSet<1, [AX, CX, DX, BX, SP,  BP,  SI,  DI,  
-                    R8W, R9W, R10W, R11W, R12W, R13W, R14W, R15W],
-                   [AL, CL, DL, BL, SPL, BPL, SIL, DIL, 
-                    R8B, R9B, R10B, R11B, R12B, R13B, R14B, R15B]>;
-
-def : SubRegSet<2, [AX, CX, DX, BX],
-                   [AH, CH, DH, BH]>;
-
-def : SubRegSet<1, [EAX, ECX, EDX, EBX, ESP, EBP, ESI, EDI,  
-                    R8D, R9D, R10D, R11D, R12D, R13D, R14D, R15D],
-                   [AL, CL, DL, BL, SPL, BPL, SIL, DIL, 
-                    R8B, R9B, R10B, R11B, R12B, R13B, R14B, R15B]>;
-
-def : SubRegSet<2, [EAX, ECX, EDX, EBX],
-                   [AH, CH, DH, BH]>;
+// In the register alias definitions below, we define which registers alias
+// which others.  We only specify which registers the small registers alias,
+// because the register file generator is smart enough to figure out that
+// AL aliases AX if we tell it that AX aliased AL (for example).
+
+// Dwarf numbering is different for 32-bit and 64-bit, and there are
+// variations by target as well. Currently the first entry is for X86-64,
+// second - for EH on X86-32/Darwin and third is 'generic' one (X86-32/Linux
+// and debug information on X86-32/Darwin)
+
+// 8-bit registers
+// Low registers
+def AL : X86Reg<"al", 0>;
+def DL : X86Reg<"dl", 2>;
+def CL : X86Reg<"cl", 1>;
+def BL : X86Reg<"bl", 3>;
+
+// High registers. On x86-64, these cannot be used in any instruction
+// with a REX prefix.
+def AH : X86Reg<"ah", 4>;
+def DH : X86Reg<"dh", 6>;
+def CH : X86Reg<"ch", 5>;
+def BH : X86Reg<"bh", 7>;
+
+// X86-64 only, requires REX.
+let CostPerUse = 1 in {
+def SIL  : X86Reg<"sil",   6>;
+def DIL  : X86Reg<"dil",   7>;
+def BPL  : X86Reg<"bpl",   5>;
+def SPL  : X86Reg<"spl",   4>;
+def R8B  : X86Reg<"r8b",   8>;
+def R9B  : X86Reg<"r9b",   9>;
+def R10B : X86Reg<"r10b", 10>;
+def R11B : X86Reg<"r11b", 11>;
+def R12B : X86Reg<"r12b", 12>;
+def R13B : X86Reg<"r13b", 13>;
+def R14B : X86Reg<"r14b", 14>;
+def R15B : X86Reg<"r15b", 15>;
+}
 
-def : SubRegSet<3, [EAX, ECX, EDX, EBX, ESP, EBP, ESI, EDI,
-                    R8D, R9D, R10D, R11D, R12D, R13D, R14D, R15D],
-                   [AX,  CX,  DX,  BX,  SP,  BP,  SI,  DI, 
-                    R8W, R9W, R10W, R11W, R12W, R13W, R14W, R15W]>;
+// 16-bit registers
+let SubRegIndices = [sub_8bit, sub_8bit_hi], CoveredBySubRegs = 1 in {
+def AX : X86Reg<"ax", 0, [AL,AH]>;
+def DX : X86Reg<"dx", 2, [DL,DH]>;
+def CX : X86Reg<"cx", 1, [CL,CH]>;
+def BX : X86Reg<"bx", 3, [BL,BH]>;
+}
+let SubRegIndices = [sub_8bit] in {
+def SI : X86Reg<"si", 6, [SIL]>;
+def DI : X86Reg<"di", 7, [DIL]>;
+def BP : X86Reg<"bp", 5, [BPL]>;
+def SP : X86Reg<"sp", 4, [SPL]>;
+}
+def IP : X86Reg<"ip", 0>;
+
+// X86-64 only, requires REX.
+let SubRegIndices = [sub_8bit], CostPerUse = 1 in {
+def R8W  : X86Reg<"r8w",   8, [R8B]>;
+def R9W  : X86Reg<"r9w",   9, [R9B]>;
+def R10W : X86Reg<"r10w", 10, [R10B]>;
+def R11W : X86Reg<"r11w", 11, [R11B]>;
+def R12W : X86Reg<"r12w", 12, [R12B]>;
+def R13W : X86Reg<"r13w", 13, [R13B]>;
+def R14W : X86Reg<"r14w", 14, [R14B]>;
+def R15W : X86Reg<"r15w", 15, [R15B]>;
+}
 
-def : SubRegSet<1, [RAX, RCX, RDX, RBX, RSP, RBP, RSI, RDI,  
-                    R8,  R9,  R10, R11, R12, R13, R14, R15],
-                   [AL, CL, DL, BL, SPL, BPL, SIL, DIL, 
-                    R8B, R9B, R10B, R11B, R12B, R13B, R14B, R15B]>;
+// 32-bit registers
+let SubRegIndices = [sub_16bit] in {
+def EAX : X86Reg<"eax", 0, [AX]>, DwarfRegNum<[-2, 0, 0]>;
+def EDX : X86Reg<"edx", 2, [DX]>, DwarfRegNum<[-2, 2, 2]>;
+def ECX : X86Reg<"ecx", 1, [CX]>, DwarfRegNum<[-2, 1, 1]>;
+def EBX : X86Reg<"ebx", 3, [BX]>, DwarfRegNum<[-2, 3, 3]>;
+def ESI : X86Reg<"esi", 6, [SI]>, DwarfRegNum<[-2, 6, 6]>;
+def EDI : X86Reg<"edi", 7, [DI]>, DwarfRegNum<[-2, 7, 7]>;
+def EBP : X86Reg<"ebp", 5, [BP]>, DwarfRegNum<[-2, 4, 5]>;
+def ESP : X86Reg<"esp", 4, [SP]>, DwarfRegNum<[-2, 5, 4]>;
+def EIP : X86Reg<"eip", 0, [IP]>, DwarfRegNum<[-2, 8, 8]>;
+
+// X86-64 only, requires REX
+let CostPerUse = 1 in {
+def R8D  : X86Reg<"r8d",   8, [R8W]>;
+def R9D  : X86Reg<"r9d",   9, [R9W]>;
+def R10D : X86Reg<"r10d", 10, [R10W]>;
+def R11D : X86Reg<"r11d", 11, [R11W]>;
+def R12D : X86Reg<"r12d", 12, [R12W]>;
+def R13D : X86Reg<"r13d", 13, [R13W]>;
+def R14D : X86Reg<"r14d", 14, [R14W]>;
+def R15D : X86Reg<"r15d", 15, [R15W]>;
+}}
+
+// 64-bit registers, X86-64 only
+let SubRegIndices = [sub_32bit] in {
+def RAX : X86Reg<"rax", 0, [EAX]>, DwarfRegNum<[0, -2, -2]>;
+def RDX : X86Reg<"rdx", 2, [EDX]>, DwarfRegNum<[1, -2, -2]>;
+def RCX : X86Reg<"rcx", 1, [ECX]>, DwarfRegNum<[2, -2, -2]>;
+def RBX : X86Reg<"rbx", 3, [EBX]>, DwarfRegNum<[3, -2, -2]>;
+def RSI : X86Reg<"rsi", 6, [ESI]>, DwarfRegNum<[4, -2, -2]>;
+def RDI : X86Reg<"rdi", 7, [EDI]>, DwarfRegNum<[5, -2, -2]>;
+def RBP : X86Reg<"rbp", 5, [EBP]>, DwarfRegNum<[6, -2, -2]>;
+def RSP : X86Reg<"rsp", 4, [ESP]>, DwarfRegNum<[7, -2, -2]>;
+
+// These also require REX.
+let CostPerUse = 1 in {
+def R8  : X86Reg<"r8",   8, [R8D]>,  DwarfRegNum<[ 8, -2, -2]>;
+def R9  : X86Reg<"r9",   9, [R9D]>,  DwarfRegNum<[ 9, -2, -2]>;
+def R10 : X86Reg<"r10", 10, [R10D]>, DwarfRegNum<[10, -2, -2]>;
+def R11 : X86Reg<"r11", 11, [R11D]>, DwarfRegNum<[11, -2, -2]>;
+def R12 : X86Reg<"r12", 12, [R12D]>, DwarfRegNum<[12, -2, -2]>;
+def R13 : X86Reg<"r13", 13, [R13D]>, DwarfRegNum<[13, -2, -2]>;
+def R14 : X86Reg<"r14", 14, [R14D]>, DwarfRegNum<[14, -2, -2]>;
+def R15 : X86Reg<"r15", 15, [R15D]>, DwarfRegNum<[15, -2, -2]>;
+def RIP : X86Reg<"rip",  0, [EIP]>,  DwarfRegNum<[16, -2, -2]>;
+}}
+
+// MMX Registers. These are actually aliased to ST0 .. ST7
+def MM0 : X86Reg<"mm0", 0>, DwarfRegNum<[41, 29, 29]>;
+def MM1 : X86Reg<"mm1", 1>, DwarfRegNum<[42, 30, 30]>;
+def MM2 : X86Reg<"mm2", 2>, DwarfRegNum<[43, 31, 31]>;
+def MM3 : X86Reg<"mm3", 3>, DwarfRegNum<[44, 32, 32]>;
+def MM4 : X86Reg<"mm4", 4>, DwarfRegNum<[45, 33, 33]>;
+def MM5 : X86Reg<"mm5", 5>, DwarfRegNum<[46, 34, 34]>;
+def MM6 : X86Reg<"mm6", 6>, DwarfRegNum<[47, 35, 35]>;
+def MM7 : X86Reg<"mm7", 7>, DwarfRegNum<[48, 36, 36]>;
+
+// Pseudo Floating Point registers
+def FP0 : X86Reg<"fp0", 0>;
+def FP1 : X86Reg<"fp1", 0>;
+def FP2 : X86Reg<"fp2", 0>;
+def FP3 : X86Reg<"fp3", 0>;
+def FP4 : X86Reg<"fp4", 0>;
+def FP5 : X86Reg<"fp5", 0>;
+def FP6 : X86Reg<"fp6", 0>;
+
+// XMM Registers, used by the various SSE instruction set extensions.
+def XMM0: X86Reg<"xmm0", 0>, DwarfRegNum<[17, 21, 21]>;
+def XMM1: X86Reg<"xmm1", 1>, DwarfRegNum<[18, 22, 22]>;
+def XMM2: X86Reg<"xmm2", 2>, DwarfRegNum<[19, 23, 23]>;
+def XMM3: X86Reg<"xmm3", 3>, DwarfRegNum<[20, 24, 24]>;
+def XMM4: X86Reg<"xmm4", 4>, DwarfRegNum<[21, 25, 25]>;
+def XMM5: X86Reg<"xmm5", 5>, DwarfRegNum<[22, 26, 26]>;
+def XMM6: X86Reg<"xmm6", 6>, DwarfRegNum<[23, 27, 27]>;
+def XMM7: X86Reg<"xmm7", 7>, DwarfRegNum<[24, 28, 28]>;
+
+// X86-64 only
+let CostPerUse = 1 in {
+def XMM8:  X86Reg<"xmm8",   8>, DwarfRegNum<[25, -2, -2]>;
+def XMM9:  X86Reg<"xmm9",   9>, DwarfRegNum<[26, -2, -2]>;
+def XMM10: X86Reg<"xmm10", 10>, DwarfRegNum<[27, -2, -2]>;
+def XMM11: X86Reg<"xmm11", 11>, DwarfRegNum<[28, -2, -2]>;
+def XMM12: X86Reg<"xmm12", 12>, DwarfRegNum<[29, -2, -2]>;
+def XMM13: X86Reg<"xmm13", 13>, DwarfRegNum<[30, -2, -2]>;
+def XMM14: X86Reg<"xmm14", 14>, DwarfRegNum<[31, -2, -2]>;
+def XMM15: X86Reg<"xmm15", 15>, DwarfRegNum<[32, -2, -2]>;
+
+def XMM16:  X86Reg<"xmm16", 16>, DwarfRegNum<[60, -2, -2]>;
+def XMM17:  X86Reg<"xmm17", 17>, DwarfRegNum<[61, -2, -2]>;
+def XMM18:  X86Reg<"xmm18", 18>, DwarfRegNum<[62, -2, -2]>;
+def XMM19:  X86Reg<"xmm19", 19>, DwarfRegNum<[63, -2, -2]>;
+def XMM20:  X86Reg<"xmm20", 20>, DwarfRegNum<[64, -2, -2]>;
+def XMM21:  X86Reg<"xmm21", 21>, DwarfRegNum<[65, -2, -2]>;
+def XMM22:  X86Reg<"xmm22", 22>, DwarfRegNum<[66, -2, -2]>;
+def XMM23:  X86Reg<"xmm23", 23>, DwarfRegNum<[67, -2, -2]>;
+def XMM24:  X86Reg<"xmm24", 24>, DwarfRegNum<[68, -2, -2]>;
+def XMM25:  X86Reg<"xmm25", 25>, DwarfRegNum<[69, -2, -2]>;
+def XMM26:  X86Reg<"xmm26", 26>, DwarfRegNum<[70, -2, -2]>;
+def XMM27:  X86Reg<"xmm27", 27>, DwarfRegNum<[71, -2, -2]>;
+def XMM28:  X86Reg<"xmm28", 28>, DwarfRegNum<[72, -2, -2]>;
+def XMM29:  X86Reg<"xmm29", 29>, DwarfRegNum<[73, -2, -2]>;
+def XMM30:  X86Reg<"xmm30", 30>, DwarfRegNum<[74, -2, -2]>;
+def XMM31:  X86Reg<"xmm31", 31>, DwarfRegNum<[75, -2, -2]>;
+
+} // CostPerUse
+
+// YMM0-15 registers, used by AVX instructions and
+// YMM16-31 registers, used by AVX-512 instructions.
+let SubRegIndices = [sub_xmm] in {
+  foreach  Index = 0-31 in {
+    def YMM#Index : X86Reg<"ymm"#Index, Index, [!cast<X86Reg>("XMM"#Index)]>,
+                    DwarfRegAlias<!cast<X86Reg>("XMM"#Index)>;
+  }
+}
 
-def : SubRegSet<2, [RAX, RCX, RDX, RBX],
-                   [AH, CH, DH, BH]>;
+// ZMM Registers, used by AVX-512 instructions.
+let SubRegIndices = [sub_ymm] in {
+  foreach  Index = 0-31 in {
+    def ZMM#Index : X86Reg<"zmm"#Index, Index, [!cast<X86Reg>("YMM"#Index)]>,
+                    DwarfRegAlias<!cast<X86Reg>("XMM"#Index)>;
+  }
+}
 
-def : SubRegSet<3, [RAX, RCX, RDX, RBX, RSP, RBP, RSI, RDI,
-                    R8,  R9,  R10, R11, R12, R13, R14, R15],
-                   [AX,  CX,  DX,  BX,  SP,  BP,  SI,  DI, 
-                    R8W, R9W, R10W, R11W, R12W, R13W, R14W, R15W]>;
+  // Mask Registers, used by AVX-512 instructions.
+  def K0 : X86Reg<"k0", 0>, DwarfRegNum<[118, -2, -2]>;
+  def K1 : X86Reg<"k1", 1>, DwarfRegNum<[119, -2, -2]>;
+  def K2 : X86Reg<"k2", 2>, DwarfRegNum<[120, -2, -2]>;
+  def K3 : X86Reg<"k3", 3>, DwarfRegNum<[121, -2, -2]>;
+  def K4 : X86Reg<"k4", 4>, DwarfRegNum<[122, -2, -2]>;
+  def K5 : X86Reg<"k5", 5>, DwarfRegNum<[123, -2, -2]>;
+  def K6 : X86Reg<"k6", 6>, DwarfRegNum<[124, -2, -2]>;
+  def K7 : X86Reg<"k7", 7>, DwarfRegNum<[125, -2, -2]>;
+
+class STRegister<string n, bits<16> Enc, list<Register> A> : X86Reg<n, Enc> {
+  let Aliases = A;
+}
 
-def : SubRegSet<4, [RAX, RCX, RDX, RBX, RSP, RBP, RSI, RDI,
-                    R8,  R9,  R10, R11, R12, R13, R14, R15],
-                   [EAX, ECX, EDX, EBX, ESP, EBP, ESI, EDI, 
-                    R8D, R9D, R10D, R11D, R12D, R13D, R14D, R15D]>;
+// Floating point stack registers. These don't map one-to-one to the FP
+// pseudo registers, but we still mark them as aliasing FP registers. That
+// way both kinds can be live without exceeding the stack depth. ST registers
+// are only live around inline assembly.
+def ST0 : STRegister<"st(0)", 0, []>,    DwarfRegNum<[33, 12, 11]>;
+def ST1 : STRegister<"st(1)", 1, [FP6]>, DwarfRegNum<[34, 13, 12]>;
+def ST2 : STRegister<"st(2)", 2, [FP5]>, DwarfRegNum<[35, 14, 13]>;
+def ST3 : STRegister<"st(3)", 3, [FP4]>, DwarfRegNum<[36, 15, 14]>;
+def ST4 : STRegister<"st(4)", 4, [FP3]>, DwarfRegNum<[37, 16, 15]>;
+def ST5 : STRegister<"st(5)", 5, [FP2]>, DwarfRegNum<[38, 17, 16]>;
+def ST6 : STRegister<"st(6)", 6, [FP1]>, DwarfRegNum<[39, 18, 17]>;
+def ST7 : STRegister<"st(7)", 7, [FP0]>, DwarfRegNum<[40, 19, 18]>;
+
+// Floating-point status word
+def FPSW : X86Reg<"fpsw", 0>;
+
+// Status flags register
+def EFLAGS : X86Reg<"flags", 0>;
+
+// Segment registers
+def CS : X86Reg<"cs", 1>;
+def DS : X86Reg<"ds", 3>;
+def SS : X86Reg<"ss", 2>;
+def ES : X86Reg<"es", 0>;
+def FS : X86Reg<"fs", 4>;
+def GS : X86Reg<"gs", 5>;
+
+// Debug registers
+def DR0 : X86Reg<"dr0", 0>;
+def DR1 : X86Reg<"dr1", 1>;
+def DR2 : X86Reg<"dr2", 2>;
+def DR3 : X86Reg<"dr3", 3>;
+def DR4 : X86Reg<"dr4", 4>;
+def DR5 : X86Reg<"dr5", 5>;
+def DR6 : X86Reg<"dr6", 6>;
+def DR7 : X86Reg<"dr7", 7>;
+
+// Control registers
+def CR0  : X86Reg<"cr0",   0>;
+def CR1  : X86Reg<"cr1",   1>;
+def CR2  : X86Reg<"cr2",   2>;
+def CR3  : X86Reg<"cr3",   3>;
+def CR4  : X86Reg<"cr4",   4>;
+def CR5  : X86Reg<"cr5",   5>;
+def CR6  : X86Reg<"cr6",   6>;
+def CR7  : X86Reg<"cr7",   7>;
+def CR8  : X86Reg<"cr8",   8>;
+def CR9  : X86Reg<"cr9",   9>;
+def CR10 : X86Reg<"cr10", 10>;
+def CR11 : X86Reg<"cr11", 11>;
+def CR12 : X86Reg<"cr12", 12>;
+def CR13 : X86Reg<"cr13", 13>;
+def CR14 : X86Reg<"cr14", 14>;
+def CR15 : X86Reg<"cr15", 15>;
+
+// Pseudo index registers
+def EIZ : X86Reg<"eiz", 4>;
+def RIZ : X86Reg<"riz", 4>;
 
-def : SubRegSet<1, [YMM0, YMM1, YMM2, YMM3, YMM4, YMM5, YMM6, YMM7,  
-                    YMM8, YMM9, YMM10, YMM11, YMM12, YMM13, YMM14, YMM15],
-                   [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7, 
-                    XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]>;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Register Class Definitions... now that we have all of the pieces, define the
@@ -258,10 +304,10 @@ def : SubRegSet<1, [YMM0, YMM1, YMM2, YMM3, YMM4, YMM5, YMM6, YMM7,
 // implicitly defined to be the register allocation order.
 //
 
-// List call-clobbered registers before callee-save registers. RBX, RBP, (and 
+// List call-clobbered registers before callee-save registers. RBX, RBP, (and
 // R12, R13, R14, and R15 for X86-64) are callee-save registers.
 // In 64-mode, there are 12 additional i8 registers, SIL, DIL, BPL, SPL, and
-// R8B, ... R15B. 
+// R8B, ... R15B.
 // Allocate R12 and R13 last, as these require an extra byte when
 // encoded in x86_64 instructions.
 // FIXME: Allow AH, CH, DH, BH to be used as general-purpose registers in
@@ -270,181 +316,39 @@ def : SubRegSet<1, [YMM0, YMM1, YMM2, YMM3, YMM4, YMM5, YMM6, YMM7,
 // require a REX prefix. For example, "addb %ah, %dil" and "movzbl %ah, %r8d"
 // cannot be encoded.
 def GR8 : RegisterClass<"X86", [i8],  8,
-                        [AL, CL, DL, AH, CH, DH, BL, BH, SIL, DIL, BPL, SPL,
-                         R8B, R9B, R10B, R11B, R14B, R15B, R12B, R13B]> {
-  let MethodProtos = [{
-    iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const;
-    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
-  }];
-  let MethodBodies = [{
-    static const unsigned X86_GR8_AO_64[] = {
-      X86::AL,   X86::CL,   X86::DL,   X86::SIL, X86::DIL,
-      X86::R8B,  X86::R9B,  X86::R10B, X86::R11B,
-      X86::BL,   X86::R14B, X86::R15B, X86::R12B, X86::R13B, X86::BPL
-    };
-
-    GR8Class::iterator
-    GR8Class::allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (Subtarget.is64Bit())
-        return X86_GR8_AO_64;
-      else
-        return begin();
-    }
-
-    GR8Class::iterator
-    GR8Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
-      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      // Does the function dedicate RBP / EBP to being a frame ptr?
-      if (!Subtarget.is64Bit())
-        // In 32-mode, none of the 8-bit registers aliases EBP or ESP.
-        return begin() + 8;
-      else if (RI->hasFP(MF))
-        // If so, don't allocate SPL or BPL.
-        return array_endof(X86_GR8_AO_64) - 1;
-      else
-        // If not, just don't allocate SPL.
-        return array_endof(X86_GR8_AO_64);
-    }
+                        (add AL, CL, DL, AH, CH, DH, BL, BH, SIL, DIL, BPL, SPL,
+                             R8B, R9B, R10B, R11B, R14B, R15B, R12B, R13B)> {
+  let AltOrders = [(sub GR8, AH, BH, CH, DH)];
+  let AltOrderSelect = [{
+    return MF.getTarget().getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit();
   }];
 }
 
 def GR16 : RegisterClass<"X86", [i16], 16,
-                         [AX, CX, DX, SI, DI, BX, BP, SP,
-                          R8W, R9W, R10W, R11W, R14W, R15W, R12W, R13W]> {
-  let SubRegClassList = [GR8, GR8];
-  let MethodProtos = [{
-    iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const;
-    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
-  }];
-  let MethodBodies = [{
-    static const unsigned X86_GR16_AO_64[] = {
-      X86::AX,  X86::CX,   X86::DX,   X86::SI,   X86::DI,
-      X86::R8W, X86::R9W,  X86::R10W, X86::R11W,
-      X86::BX, X86::R14W, X86::R15W,  X86::R12W, X86::R13W, X86::BP
-    };
-
-    GR16Class::iterator
-    GR16Class::allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (Subtarget.is64Bit())
-        return X86_GR16_AO_64;
-      else
-        return begin();
-    }
-
-    GR16Class::iterator
-    GR16Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
-      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (Subtarget.is64Bit()) {
-        // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
-        if (RI->hasFP(MF))
-          // If so, don't allocate SP or BP.
-          return array_endof(X86_GR16_AO_64) - 1;
-        else
-          // If not, just don't allocate SP.
-          return array_endof(X86_GR16_AO_64);
-      } else {
-        // Does the function dedicate EBP to being a frame ptr?
-        if (RI->hasFP(MF))
-          // If so, don't allocate SP or BP.
-          return begin() + 6;
-        else
-          // If not, just don't allocate SP.
-          return begin() + 7;
-      }
-    }
-  }];
-}
+                         (add AX, CX, DX, SI, DI, BX, BP, SP,
+                              R8W, R9W, R10W, R11W, R14W, R15W, R12W, R13W)>;
 
-def GR32 : RegisterClass<"X86", [i32], 32, 
-                         [EAX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBX, EBP, ESP,
-                          R8D, R9D, R10D, R11D, R14D, R15D, R12D, R13D]> {
-  let SubRegClassList = [GR8, GR8, GR16];
-  let MethodProtos = [{
-    iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const;
-    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
-  }];
-  let MethodBodies = [{
-    static const unsigned X86_GR32_AO_64[] = {
-      X86::EAX, X86::ECX,  X86::EDX,  X86::ESI,  X86::EDI,
-      X86::R8D, X86::R9D,  X86::R10D, X86::R11D,
-      X86::EBX, X86::R14D, X86::R15D, X86::R12D, X86::R13D, X86::EBP
-    };
-
-    GR32Class::iterator
-    GR32Class::allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (Subtarget.is64Bit())
-        return X86_GR32_AO_64;
-      else
-        return begin();
-    }
-
-    GR32Class::iterator
-    GR32Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
-      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (Subtarget.is64Bit()) {
-        // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
-        if (RI->hasFP(MF))
-          // If so, don't allocate ESP or EBP.
-          return array_endof(X86_GR32_AO_64) - 1;
-        else
-          // If not, just don't allocate ESP.
-          return array_endof(X86_GR32_AO_64);
-      } else {
-        // Does the function dedicate EBP to being a frame ptr?
-        if (RI->hasFP(MF))
-          // If so, don't allocate ESP or EBP.
-          return begin() + 6;
-        else
-          // If not, just don't allocate ESP.
-          return begin() + 7;
-      }
-    }
-  }];
-}
+def GR32 : RegisterClass<"X86", [i32], 32,
+                         (add EAX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBX, EBP, ESP,
+                              R8D, R9D, R10D, R11D, R14D, R15D, R12D, R13D)>;
 
 // GR64 - 64-bit GPRs. This oddly includes RIP, which isn't accurate, since
 // RIP isn't really a register and it can't be used anywhere except in an
 // address, but it doesn't cause trouble.
-def GR64 : RegisterClass<"X86", [i64], 64, 
-                         [RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, R8, R9, R10, R11,
-                          RBX, R14, R15, R12, R13, RBP, RSP, RIP]> {
-  let SubRegClassList = [GR8, GR8, GR16, GR32];
-  let MethodProtos = [{
-    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
-  }];
-  let MethodBodies = [{
-    GR64Class::iterator
-    GR64Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
-      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (!Subtarget.is64Bit())
-        return begin();  // None of these are allocatable in 32-bit.
-      if (RI->hasFP(MF)) // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
-        return end()-3;  // If so, don't allocate RIP, RSP or RBP
-      else
-        return end()-2;  // If not, just don't allocate RIP or RSP
-    }
-  }];
-}
+def GR64 : RegisterClass<"X86", [i64], 64,
+                         (add RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, R8, R9, R10, R11,
+                              RBX, R14, R15, R12, R13, RBP, RSP, RIP)>;
 
 // Segment registers for use by MOV instructions (and others) that have a
 //   segment register as one operand.  Always contain a 16-bit segment
 //   descriptor.
-def SEGMENT_REG : RegisterClass<"X86", [i16], 16, [CS, DS, SS, ES, FS, GS]> {
-}
+def SEGMENT_REG : RegisterClass<"X86", [i16], 16, (add CS, DS, SS, ES, FS, GS)>;
+
+// Debug registers.
+def DEBUG_REG : RegisterClass<"X86", [i32], 32, (sequence "DR%u", 0, 7)>;
+
+// Control registers.
+def CONTROL_REG : RegisterClass<"X86", [i64], 64, (sequence "CR%u", 0, 15)>;
 
 // GR8_ABCD_L, GR8_ABCD_H, GR16_ABCD, GR32_ABCD, GR64_ABCD - Subclasses of
 // GR8, GR16, GR32, and GR64 which contain just the "a" "b", "c", and "d"
@@ -452,274 +356,62 @@ def SEGMENT_REG : RegisterClass<"X86", [i16], 16, [CS, DS, SS, ES, FS, GS]> {
 // that support 8-bit subreg operations. On x86-64, GR16_ABCD, GR32_ABCD,
 // and GR64_ABCD are classes for registers that support 8-bit h-register
 // operations.
-def GR8_ABCD_L : RegisterClass<"X86", [i8], 8, [AL, CL, DL, BL]> {
-}
-def GR8_ABCD_H : RegisterClass<"X86", [i8], 8, [AH, CH, DH, BH]> {
-}
-def GR16_ABCD : RegisterClass<"X86", [i16], 16, [AX, CX, DX, BX]> {
-  let SubRegClassList = [GR8_ABCD_L, GR8_ABCD_H];
-}
-def GR32_ABCD : RegisterClass<"X86", [i32], 32, [EAX, ECX, EDX, EBX]> {
-  let SubRegClassList = [GR8_ABCD_L, GR8_ABCD_H, GR16_ABCD];
-}
-def GR64_ABCD : RegisterClass<"X86", [i64], 64, [RAX, RCX, RDX, RBX]> {
-  let SubRegClassList = [GR8_ABCD_L, GR8_ABCD_H, GR16_ABCD, GR32_ABCD];
-}
-
-// GR8_NOREX, GR16_NOREX, GR32_NOREX, GR64_NOREX - Subclasses of
-// GR8, GR16, GR32, and GR64 which contain only the first 8 GPRs.
-// On x86-64, GR64_NOREX, GR32_NOREX and GR16_NOREX are the classes
-// of registers which do not by themselves require a REX prefix.
+def GR8_ABCD_L : RegisterClass<"X86", [i8], 8, (add AL, CL, DL, BL)>;
+def GR8_ABCD_H : RegisterClass<"X86", [i8], 8, (add AH, CH, DH, BH)>;
+def GR16_ABCD : RegisterClass<"X86", [i16], 16, (add AX, CX, DX, BX)>;
+def GR32_ABCD : RegisterClass<"X86", [i32], 32, (add EAX, ECX, EDX, EBX)>;
+def GR64_ABCD : RegisterClass<"X86", [i64], 64, (add RAX, RCX, RDX, RBX)>;
+def GR32_TC   : RegisterClass<"X86", [i32], 32, (add EAX, ECX, EDX)>;
+def GR64_TC   : RegisterClass<"X86", [i64], 64, (add RAX, RCX, RDX, RSI, RDI,
+                                                     R8, R9, R11, RIP)>;
+def GR64_TCW64 : RegisterClass<"X86", [i64], 64, (add RAX, RCX, RDX,
+                                                      R8, R9, R11)>;
+
+// GR8_NOREX - GR8 registers which do not require a REX prefix.
 def GR8_NOREX : RegisterClass<"X86", [i8], 8,
-                              [AL, CL, DL, AH, CH, DH, BL, BH,
-                               SIL, DIL, BPL, SPL]> {
-  let MethodProtos = [{
-    iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const;
-    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
-  }];
-  let MethodBodies = [{
-    static const unsigned X86_GR8_NOREX_AO_64[] = {
-      X86::AL, X86::CL, X86::DL, X86::SIL, X86::DIL, X86::BL, X86::BPL
-    };
-
-    GR8_NOREXClass::iterator
-    GR8_NOREXClass::allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (Subtarget.is64Bit())
-        return X86_GR8_NOREX_AO_64;
-      else
-        return begin();
-    }
-
-    GR8_NOREXClass::iterator
-    GR8_NOREXClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
-      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      // Does the function dedicate RBP / EBP to being a frame ptr?
-      if (!Subtarget.is64Bit())
-        // In 32-mode, none of the 8-bit registers aliases EBP or ESP.
-        return begin() + 8;
-      else if (RI->hasFP(MF))
-        // If so, don't allocate SPL or BPL.
-        return array_endof(X86_GR8_NOREX_AO_64) - 1;
-      else
-        // If not, just don't allocate SPL.
-        return array_endof(X86_GR8_NOREX_AO_64);
-    }
+                              (add AL, CL, DL, AH, CH, DH, BL, BH)> {
+  let AltOrders = [(sub GR8_NOREX, AH, BH, CH, DH)];
+  let AltOrderSelect = [{
+    return MF.getTarget().getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit();
   }];
 }
+// GR16_NOREX - GR16 registers which do not require a REX prefix.
 def GR16_NOREX : RegisterClass<"X86", [i16], 16,
-                               [AX, CX, DX, SI, DI, BX, BP, SP]> {
-  let SubRegClassList = [GR8_NOREX, GR8_NOREX];
-  let MethodProtos = [{
-    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
-  }];
-  let MethodBodies = [{
-    GR16_NOREXClass::iterator
-    GR16_NOREXClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
-      // Does the function dedicate RBP / EBP to being a frame ptr?
-      if (RI->hasFP(MF))
-        // If so, don't allocate SP or BP.
-        return end() - 2;
-      else
-        // If not, just don't allocate SP.
-        return end() - 1;
-    }
-  }];
-}
+                               (add AX, CX, DX, SI, DI, BX, BP, SP)>;
 // GR32_NOREX - GR32 registers which do not require a REX prefix.
 def GR32_NOREX : RegisterClass<"X86", [i32], 32,
-                               [EAX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBX, EBP, ESP]> {
-  let SubRegClassList = [GR8_NOREX, GR8_NOREX, GR16_NOREX];
-  let MethodProtos = [{
-    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
-  }];
-  let MethodBodies = [{
-    GR32_NOREXClass::iterator
-    GR32_NOREXClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
-      // Does the function dedicate RBP / EBP to being a frame ptr?
-      if (RI->hasFP(MF))
-        // If so, don't allocate ESP or EBP.
-        return end() - 2;
-      else
-        // If not, just don't allocate ESP.
-        return end() - 1;
-    }
-  }];
-}
+                               (add EAX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBX, EBP, ESP)>;
 // GR64_NOREX - GR64 registers which do not require a REX prefix.
 def GR64_NOREX : RegisterClass<"X86", [i64], 64,
-                               [RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, RBX, RBP, RSP, RIP]> {
-  let SubRegClassList = [GR8_NOREX, GR8_NOREX, GR16_NOREX, GR32_NOREX];
-  let MethodProtos = [{
-    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
-  }];
-  let MethodBodies = [{
-    GR64_NOREXClass::iterator
-    GR64_NOREXClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
-      // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
-      if (RI->hasFP(MF))
-        // If so, don't allocate RIP, RSP or RBP.
-        return end() - 3;
-      else
-        // If not, just don't allocate RIP or RSP.
-        return end() - 2;
-    }
-  }];
-}
+                            (add RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, RBX, RBP, RSP, RIP)>;
+
+// GR32_NOAX - GR32 registers except EAX. Used by AddRegFrm of XCHG32 in 64-bit
+// mode to prevent encoding using the 0x90 NOP encoding. xchg %eax, %eax needs
+// to clear upper 32-bits of RAX so is not a NOP.
+def GR32_NOAX : RegisterClass<"X86", [i32], 32, (sub GR32, EAX)>;
 
 // GR32_NOSP - GR32 registers except ESP.
-def GR32_NOSP : RegisterClass<"X86", [i32], 32,
-                              [EAX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBX, EBP,
-                               R8D, R9D, R10D, R11D, R14D, R15D, R12D, R13D]> {
-  let SubRegClassList = [GR8, GR8, GR16];
-  let MethodProtos = [{
-    iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const;
-    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
-  }];
-  let MethodBodies = [{
-    static const unsigned X86_GR32_NOSP_AO_64[] = {
-      X86::EAX, X86::ECX,  X86::EDX,  X86::ESI,  X86::EDI,
-      X86::R8D, X86::R9D,  X86::R10D, X86::R11D,
-      X86::EBX, X86::R14D, X86::R15D, X86::R12D, X86::R13D, X86::EBP
-    };
-
-    GR32_NOSPClass::iterator
-    GR32_NOSPClass::allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (Subtarget.is64Bit())
-        return X86_GR32_NOSP_AO_64;
-      else
-        return begin();
-    }
-
-    GR32_NOSPClass::iterator
-    GR32_NOSPClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
-      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (Subtarget.is64Bit()) {
-        // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
-        if (RI->hasFP(MF))
-          // If so, don't allocate EBP.
-          return array_endof(X86_GR32_NOSP_AO_64) - 1;
-        else
-          // If not, any reg in this class is ok.
-          return array_endof(X86_GR32_NOSP_AO_64);
-      } else {
-        // Does the function dedicate EBP to being a frame ptr?
-        if (RI->hasFP(MF))
-          // If so, don't allocate EBP.
-          return begin() + 6;
-        else
-          // If not, any reg in this class is ok.
-          return begin() + 7;
-      }
-    }
-  }];
-}
+def GR32_NOSP : RegisterClass<"X86", [i32], 32, (sub GR32, ESP)>;
 
 // GR64_NOSP - GR64 registers except RSP (and RIP).
-def GR64_NOSP : RegisterClass<"X86", [i64], 64,
-                              [RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, R8, R9, R10, R11,
-                               RBX, R14, R15, R12, R13, RBP]> {
-  let SubRegClassList = [GR8, GR8, GR16, GR32_NOSP];
-  let MethodProtos = [{
-    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
-  }];
-  let MethodBodies = [{
-    GR64_NOSPClass::iterator
-    GR64_NOSPClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
-      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (!Subtarget.is64Bit())
-        return begin();  // None of these are allocatable in 32-bit.
-      if (RI->hasFP(MF)) // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
-        return end()-1;  // If so, don't allocate RBP
-      else
-        return end();  // If not, any reg in this class is ok.
-    }
-  }];
-}
+def GR64_NOSP : RegisterClass<"X86", [i64], 64, (sub GR64, RSP, RIP)>;
+
+// GR32_NOREX_NOSP - GR32 registers which do not require a REX prefix except
+// ESP.
+def GR32_NOREX_NOSP : RegisterClass<"X86", [i32], 32,
+                                    (and GR32_NOREX, GR32_NOSP)>;
 
 // GR64_NOREX_NOSP - GR64_NOREX registers except RSP.
 def GR64_NOREX_NOSP : RegisterClass<"X86", [i64], 64,
-                                    [RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, RBX, RBP]> {
-  let SubRegClassList = [GR8_NOREX, GR8_NOREX, GR16_NOREX, GR32_NOREX];
-  let MethodProtos = [{
-    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
-  }];
-  let MethodBodies = [{
-    GR64_NOREX_NOSPClass::iterator
-    GR64_NOREX_NOSPClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
-      // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
-      if (RI->hasFP(MF))
-        // If so, don't allocate RBP.
-        return end() - 1;
-      else
-        // If not, any reg in this class is ok.
-        return end();
-    }
-  }];
-}
+                                    (and GR64_NOREX, GR64_NOSP)>;
 
 // A class to support the 'A' assembler constraint: EAX then EDX.
-def GR32_AD : RegisterClass<"X86", [i32], 32, [EAX, EDX]> {
-  let SubRegClassList = [GR8_ABCD_L, GR8_ABCD_H, GR16_ABCD];
-}
+def GR32_AD : RegisterClass<"X86", [i32], 32, (add EAX, EDX)>;
 
 // Scalar SSE2 floating point registers.
-def FR32 : RegisterClass<"X86", [f32], 32,
-                         [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
-                          XMM8, XMM9, XMM10, XMM11,
-                          XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]> {
-  let MethodProtos = [{
-    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
-  }];
-  let MethodBodies = [{
-    FR32Class::iterator
-    FR32Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (!Subtarget.is64Bit())
-        return end()-8; // Only XMM0 to XMM7 are available in 32-bit mode.
-      else
-        return end();
-    }
-  }];
-}
+def FR32 : RegisterClass<"X86", [f32], 32, (sequence "XMM%u", 0, 15)>;
 
-def FR64 : RegisterClass<"X86", [f64], 64,
-                         [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
-                          XMM8, XMM9, XMM10, XMM11,
-                          XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]> {
-  let MethodProtos = [{
-    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
-  }];
-  let MethodBodies = [{
-    FR64Class::iterator
-    FR64Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (!Subtarget.is64Bit())
-        return end()-8; // Only XMM0 to XMM7 are available in 32-bit mode.
-      else
-        return end();
-    }
-  }];
-}
+def FR64 : RegisterClass<"X86", [f64], 64, (add FR32)>;
 
 
 // FIXME: This sets up the floating point register files as though they are f64
@@ -728,54 +420,52 @@ def FR64 : RegisterClass<"X86", [f64], 64,
 // faster on common hardware.  In reality, this should be controlled by a
 // command line option or something.
 
-def RFP32 : RegisterClass<"X86",[f32], 32, [FP0, FP1, FP2, FP3, FP4, FP5, FP6]>;
-def RFP64 : RegisterClass<"X86",[f64], 32, [FP0, FP1, FP2, FP3, FP4, FP5, FP6]>;
-def RFP80 : RegisterClass<"X86",[f80], 32, [FP0, FP1, FP2, FP3, FP4, FP5, FP6]>;
+def RFP32 : RegisterClass<"X86",[f32], 32, (sequence "FP%u", 0, 6)>;
+def RFP64 : RegisterClass<"X86",[f64], 32, (add RFP32)>;
+def RFP80 : RegisterClass<"X86",[f80], 32, (add RFP32)>;
 
 // Floating point stack registers (these are not allocatable by the
 // register allocator - the floating point stackifier is responsible
 // for transforming FPn allocations to STn registers)
-def RST : RegisterClass<"X86", [f80, f64, f32], 32,
-                        [ST0, ST1, ST2, ST3, ST4, ST5, ST6, ST7]> {
-    let MethodProtos = [{
-    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
-  }];
-  let MethodBodies = [{
-    RSTClass::iterator
-    RSTClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
-      return begin();
-    }
-  }];
+def RST : RegisterClass<"X86", [f80, f64, f32], 32, (sequence "ST%u", 0, 7)> {
+  let isAllocatable = 0;
 }
 
 // Generic vector registers: VR64 and VR128.
-def VR64  : RegisterClass<"X86", [v8i8, v4i16, v2i32, v1i64, v2f32], 64,
-                          [MM0, MM1, MM2, MM3, MM4, MM5, MM6, MM7]>;
-def VR128 : RegisterClass<"X86", [v16i8, v8i16, v4i32, v2i64, v4f32, v2f64],128,
-                          [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
-                           XMM8, XMM9, XMM10, XMM11,
-                           XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]> {
-  let MethodProtos = [{
-    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
-  }];
-  let MethodBodies = [{
-    VR128Class::iterator
-    VR128Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
-      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (!Subtarget.is64Bit())
-        return end()-8; // Only XMM0 to XMM7 are available in 32-bit mode.
-      else
-        return end();
-    }
-  }];
-}
-def VR256 : RegisterClass<"X86", [ v8i32, v4i64, v8f32, v4f64],256,
-                          [YMM0, YMM1, YMM2, YMM3, YMM4, YMM5, YMM6, YMM7,
-                           YMM8, YMM9, YMM10, YMM11,
-                           YMM12, YMM13, YMM14, YMM15]>;
+def VR64: RegisterClass<"X86", [x86mmx], 64, (sequence "MM%u", 0, 7)>;
+def VR128 : RegisterClass<"X86", [v16i8, v8i16, v4i32, v2i64, v4f32, v2f64],
+                          128, (add FR32)>;
+def VR256 : RegisterClass<"X86", [v32i8, v16i16, v8i32, v4i64, v8f32, v4f64],
+                          256, (sequence "YMM%u", 0, 15)>;
 
 // Status flags registers.
-def CCR : RegisterClass<"X86", [i32], 32, [EFLAGS]> {
+def CCR : RegisterClass<"X86", [i32], 32, (add EFLAGS)> {
+  let CopyCost = -1;  // Don't allow copying of status registers.
+  let isAllocatable = 0;
+}
+def FPCCR : RegisterClass<"X86", [i16], 16, (add FPSW)> {
   let CopyCost = -1;  // Don't allow copying of status registers.
+  let isAllocatable = 0;
 }
+
+// AVX-512 vector/mask registers.
+def VR512 : RegisterClass<"X86", [v16f32, v8f64, v16i32, v8i64], 512,
+    (sequence "ZMM%u", 0, 31)>;
+
+// Scalar AVX-512 floating point registers.
+def FR32X : RegisterClass<"X86", [f32], 32, (sequence "XMM%u", 0, 31)>;
+
+def FR64X : RegisterClass<"X86", [f64], 64, (add FR32X)>;
+
+// Extended VR128 and VR256 for AVX-512 instructions
+def VR128X : RegisterClass<"X86", [v16i8, v8i16, v4i32, v2i64, v4f32, v2f64],
+                          128, (add FR32X)>;
+def VR256X : RegisterClass<"X86", [v32i8, v16i16, v8i32, v4i64, v8f32, v4f64],
+                          256, (sequence "YMM%u", 0, 31)>;
+
+def VK8     : RegisterClass<"X86", [v8i1],   8, (sequence "K%u", 0, 7)>;
+def VK16    : RegisterClass<"X86", [v16i1], 16, (add VK8)>;
+
+def VK8WM   : RegisterClass<"X86", [v8i1],   8, (sub VK8, K0)>;
+def VK16WM  : RegisterClass<"X86", [v16i1], 16, (add VK8WM)>;
+