Remove extra 'nullptr' entry from an array in tablegen register info file. It should...
[oota-llvm.git] / utils / TableGen / RegisterInfoEmitter.cpp
index 748ffc534526da59fc6b80ac826267a33b85e6b6..b727df75626f22ce1318c21a6855a5cef3aaffda 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "RegisterInfoEmitter.h"
-#include "CodeGenTarget.h"
 #include "CodeGenRegisters.h"
+#include "CodeGenTarget.h"
 #include "SequenceToOffsetTable.h"
-#include "llvm/TableGen/Error.h"
-#include "llvm/TableGen/Record.h"
 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
-#include "llvm/ADT/StringExtras.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/ADT/StringExtras.h"
 #include "llvm/ADT/Twine.h"
 #include "llvm/Support/Format.h"
+#include "llvm/TableGen/Error.h"
+#include "llvm/TableGen/Record.h"
+#include "llvm/TableGen/TableGenBackend.h"
 #include <algorithm>
 #include <set>
+#include <vector>
 using namespace llvm;
 
+namespace {
+class RegisterInfoEmitter {
+  RecordKeeper &Records;
+public:
+  RegisterInfoEmitter(RecordKeeper &R) : Records(R) {}
+
+  // runEnums - Print out enum values for all of the registers.
+  void runEnums(raw_ostream &o, CodeGenTarget &Target, CodeGenRegBank &Bank);
+
+  // runMCDesc - Print out MC register descriptions.
+  void runMCDesc(raw_ostream &o, CodeGenTarget &Target, CodeGenRegBank &Bank);
+
+  // runTargetHeader - Emit a header fragment for the register info emitter.
+  void runTargetHeader(raw_ostream &o, CodeGenTarget &Target,
+                       CodeGenRegBank &Bank);
+
+  // runTargetDesc - Output the target register and register file descriptions.
+  void runTargetDesc(raw_ostream &o, CodeGenTarget &Target,
+                     CodeGenRegBank &Bank);
+
+  // run - Output the register file description.
+  void run(raw_ostream &o);
+
+private:
+  void EmitRegMapping(raw_ostream &o, const std::deque<CodeGenRegister> &Regs,
+                      bool isCtor);
+  void EmitRegMappingTables(raw_ostream &o,
+                            const std::deque<CodeGenRegister> &Regs,
+                            bool isCtor);
+  void EmitRegUnitPressure(raw_ostream &OS, const CodeGenRegBank &RegBank,
+                           const std::string &ClassName);
+  void emitComposeSubRegIndices(raw_ostream &OS, CodeGenRegBank &RegBank,
+                                const std::string &ClassName);
+  void emitComposeSubRegIndexLaneMask(raw_ostream &OS, CodeGenRegBank &RegBank,
+                                      const std::string &ClassName);
+};
+} // End anonymous namespace
+
 // runEnums - Print out enum values for all of the registers.
 void RegisterInfoEmitter::runEnums(raw_ostream &OS,
                                    CodeGenTarget &Target, CodeGenRegBank &Bank) {
-  const std::vector<CodeGenRegister*> &Registers = Bank.getRegisters();
+  const auto &Registers = Bank.getRegisters();
 
   // Register enums are stored as uint16_t in the tables. Make sure we'll fit.
   assert(Registers.size() <= 0xffff && "Too many regs to fit in tables");
 
-  std::string Namespace = Registers[0]->TheDef->getValueAsString("Namespace");
+  std::string Namespace =
+      Registers.front().TheDef->getValueAsString("Namespace");
 
-  EmitSourceFileHeader("Target Register Enum Values", OS);
+  emitSourceFileHeader("Target Register Enum Values", OS);
 
   OS << "\n#ifdef GET_REGINFO_ENUM\n";
   OS << "#undef GET_REGINFO_ENUM\n";
@@ -53,17 +93,16 @@ void RegisterInfoEmitter::runEnums(raw_ostream &OS,
     OS << "namespace " << Namespace << " {\n";
   OS << "enum {\n  NoRegister,\n";
 
-  for (unsigned i = 0, e = Registers.size(); i != e; ++i)
-    OS << "  " << Registers[i]->getName() << " = " <<
-      Registers[i]->EnumValue << ",\n";
-  assert(Registers.size() == Registers[Registers.size()-1]->EnumValue &&
+  for (const auto &Reg : Registers)
+    OS << "  " << Reg.getName() << " = " << Reg.EnumValue << ",\n";
+  assert(Registers.size() == Registers.back().EnumValue &&
          "Register enum value mismatch!");
   OS << "  NUM_TARGET_REGS \t// " << Registers.size()+1 << "\n";
   OS << "};\n";
   if (!Namespace.empty())
     OS << "}\n";
 
-  ArrayRef<CodeGenRegisterClass*> RegisterClasses = Bank.getRegClasses();
+  const auto &RegisterClasses = Bank.getRegClasses();
   if (!RegisterClasses.empty()) {
 
     // RegisterClass enums are stored as uint16_t in the tables.
@@ -74,17 +113,15 @@ void RegisterInfoEmitter::runEnums(raw_ostream &OS,
     if (!Namespace.empty())
       OS << "namespace " << Namespace << " {\n";
     OS << "enum {\n";
-    for (unsigned i = 0, e = RegisterClasses.size(); i != e; ++i) {
-      if (i) OS << ",\n";
-      OS << "  " << RegisterClasses[i]->getName() << "RegClassID";
-      OS << " = " << i;
-    }
+    for (const auto &RC : RegisterClasses)
+      OS << "  " << RC.getName() << "RegClassID"
+         << " = " << RC.EnumValue << ",\n";
     OS << "\n  };\n";
     if (!Namespace.empty())
       OS << "}\n";
   }
 
-  const std::vector<Record*> RegAltNameIndices = Target.getRegAltNameIndices();
+  const std::vector<Record*> &RegAltNameIndices = Target.getRegAltNameIndices();
   // If the only definition is the default NoRegAltName, we don't need to
   // emit anything.
   if (RegAltNameIndices.size() > 1) {
@@ -100,25 +137,38 @@ void RegisterInfoEmitter::runEnums(raw_ostream &OS,
       OS << "}\n";
   }
 
-  ArrayRef<CodeGenSubRegIndex*> SubRegIndices = Bank.getSubRegIndices();
+  auto &SubRegIndices = Bank.getSubRegIndices();
   if (!SubRegIndices.empty()) {
     OS << "\n// Subregister indices\n";
-    std::string Namespace =
-      SubRegIndices[0]->getNamespace();
+    std::string Namespace = SubRegIndices.front().getNamespace();
     if (!Namespace.empty())
       OS << "namespace " << Namespace << " {\n";
     OS << "enum {\n  NoSubRegister,\n";
-    for (unsigned i = 0, e = Bank.getNumNamedIndices(); i != e; ++i)
-      OS << "  " << SubRegIndices[i]->getName() << ",\t// " << i+1 << "\n";
-    OS << "  NUM_TARGET_NAMED_SUBREGS\n};\n";
+    unsigned i = 0;
+    for (const auto &Idx : SubRegIndices)
+      OS << "  " << Idx.getName() << ",\t// " << ++i << "\n";
+    OS << "  NUM_TARGET_SUBREGS\n};\n";
     if (!Namespace.empty())
       OS << "}\n";
   }
 
-  OS << "} // End llvm namespace \n";
+  OS << "} // End llvm namespace\n";
   OS << "#endif // GET_REGINFO_ENUM\n\n";
 }
 
+static void printInt(raw_ostream &OS, int Val) {
+  OS << Val;
+}
+
+static const char *getMinimalTypeForRange(uint64_t Range) {
+  assert(Range < 0xFFFFFFFFULL && "Enum too large");
+  if (Range > 0xFFFF)
+    return "uint32_t";
+  if (Range > 0xFF)
+    return "uint16_t";
+  return "uint8_t";
+}
+
 void RegisterInfoEmitter::
 EmitRegUnitPressure(raw_ostream &OS, const CodeGenRegBank &RegBank,
                     const std::string &ClassName) {
@@ -129,9 +179,8 @@ EmitRegUnitPressure(raw_ostream &OS, const CodeGenRegBank &RegBank,
      << "const RegClassWeight &" << ClassName << "::\n"
      << "getRegClassWeight(const TargetRegisterClass *RC) const {\n"
      << "  static const RegClassWeight RCWeightTable[] = {\n";
-  for (unsigned i = 0, e = NumRCs; i != e; ++i) {
-    const CodeGenRegisterClass &RC = *RegBank.getRegClasses()[i];
-    const CodeGenRegister::Set &Regs = RC.getMembers();
+  for (const auto &RC : RegBank.getRegClasses()) {
+    const CodeGenRegister::Vec &Regs = RC.getMembers();
     if (Regs.empty())
       OS << "    {0, 0";
     else {
@@ -142,75 +191,147 @@ EmitRegUnitPressure(raw_ostream &OS, const CodeGenRegBank &RegBank,
     }
     OS << "},  \t// " << RC.getName() << "\n";
   }
-  OS << "    {0, 0} };\n"
+  OS << "  };\n"
      << "  return RCWeightTable[RC->getID()];\n"
      << "}\n\n";
 
+  // Reasonable targets (not ARMv7) have unit weight for all units, so don't
+  // bother generating a table.
+  bool RegUnitsHaveUnitWeight = true;
+  for (unsigned UnitIdx = 0, UnitEnd = RegBank.getNumNativeRegUnits();
+       UnitIdx < UnitEnd; ++UnitIdx) {
+    if (RegBank.getRegUnit(UnitIdx).Weight > 1)
+      RegUnitsHaveUnitWeight = false;
+  }
+  OS << "/// Get the weight in units of pressure for this register unit.\n"
+     << "unsigned " << ClassName << "::\n"
+     << "getRegUnitWeight(unsigned RegUnit) const {\n"
+     << "  assert(RegUnit < " << RegBank.getNumNativeRegUnits()
+     << " && \"invalid register unit\");\n";
+  if (!RegUnitsHaveUnitWeight) {
+    OS << "  static const uint8_t RUWeightTable[] = {\n    ";
+    for (unsigned UnitIdx = 0, UnitEnd = RegBank.getNumNativeRegUnits();
+         UnitIdx < UnitEnd; ++UnitIdx) {
+      const RegUnit &RU = RegBank.getRegUnit(UnitIdx);
+      assert(RU.Weight < 256 && "RegUnit too heavy");
+      OS << RU.Weight << ", ";
+    }
+    OS << "};\n"
+       << "  return RUWeightTable[RegUnit];\n";
+  }
+  else {
+    OS << "  // All register units have unit weight.\n"
+       << "  return 1;\n";
+  }
+  OS << "}\n\n";
+
   OS << "\n"
      << "// Get the number of dimensions of register pressure.\n"
      << "unsigned " << ClassName << "::getNumRegPressureSets() const {\n"
      << "  return " << NumSets << ";\n}\n\n";
 
+  OS << "// Get the name of this register unit pressure set.\n"
+     << "const char *" << ClassName << "::\n"
+     << "getRegPressureSetName(unsigned Idx) const {\n"
+     << "  static const char *const PressureNameTable[] = {\n";
+  unsigned MaxRegUnitWeight = 0;
+  for (unsigned i = 0; i < NumSets; ++i ) {
+    const RegUnitSet &RegUnits = RegBank.getRegSetAt(i);
+    MaxRegUnitWeight = std::max(MaxRegUnitWeight, RegUnits.Weight);
+    OS << "    \"" << RegUnits.Name << "\",\n";
+  }
+  OS << "  };\n"
+     << "  return PressureNameTable[Idx];\n"
+     << "}\n\n";
+
   OS << "// Get the register unit pressure limit for this dimension.\n"
      << "// This limit must be adjusted dynamically for reserved registers.\n"
      << "unsigned " << ClassName << "::\n"
-     << "getRegPressureSetLimit(unsigned Idx) const {\n"
-     << "  static const unsigned PressureLimitTable[] = {\n";
+     << "getRegPressureSetLimit(const MachineFunction &MF, unsigned Idx) const {\n"
+     << "  static const " << getMinimalTypeForRange(MaxRegUnitWeight)
+     << " PressureLimitTable[] = {\n";
   for (unsigned i = 0; i < NumSets; ++i ) {
-    const RegUnitSet &RegUnits = RegBank.getRegPressureSet(i);
-    OS << "    " << RegBank.getRegUnitSetWeight(RegUnits.Units)
-       << ",  \t// " << i << ": " << RegBank.getRegPressureSet(i).Name << "\n";
+    const RegUnitSet &RegUnits = RegBank.getRegSetAt(i);
+    OS << "    " << RegUnits.Weight << ",  \t// " << i << ": "
+       << RegUnits.Name << "\n";
   }
-  OS << "    0 };\n"
+  OS << "  };\n"
      << "  return PressureLimitTable[Idx];\n"
      << "}\n\n";
 
-  OS << "/// Get the dimensions of register pressure "
-     << "impacted by this register class.\n"
-     << "/// Returns a -1 terminated array of pressure set IDs\n"
-     << "const int* " << ClassName << "::\n"
-     << "getRegClassPressureSets(const TargetRegisterClass *RC) const {\n"
-     << "  static const int RCSetsTable[] = {\n    ";
-  std::vector<unsigned> RCSetStarts(NumRCs);
-  for (unsigned i = 0, StartIdx = 0, e = NumRCs; i != e; ++i) {
-    RCSetStarts[i] = StartIdx;
+  SequenceToOffsetTable<std::vector<int>> PSetsSeqs;
+
+  // This table may be larger than NumRCs if some register units needed a list
+  // of unit sets that did not correspond to a register class.
+  unsigned NumRCUnitSets = RegBank.getNumRegClassPressureSetLists();
+  std::vector<std::vector<int>> PSets(NumRCUnitSets);
+
+  for (unsigned i = 0, e = NumRCUnitSets; i != e; ++i) {
     ArrayRef<unsigned> PSetIDs = RegBank.getRCPressureSetIDs(i);
+    PSets[i].reserve(PSetIDs.size());
     for (ArrayRef<unsigned>::iterator PSetI = PSetIDs.begin(),
            PSetE = PSetIDs.end(); PSetI != PSetE; ++PSetI) {
-      OS << *PSetI << ",  ";
-      ++StartIdx;
+      PSets[i].push_back(RegBank.getRegPressureSet(*PSetI).Order);
     }
-    OS << "-1,  \t// " << RegBank.getRegClasses()[i]->getName() << "\n    ";
-    ++StartIdx;
+    std::sort(PSets[i].begin(), PSets[i].end());
+    PSetsSeqs.add(PSets[i]);
   }
-  OS << "-1 };\n";
-  OS << "  static const unsigned RCSetStartTable[] = {\n    ";
+
+  PSetsSeqs.layout();
+
+  OS << "/// Table of pressure sets per register class or unit.\n"
+     << "static const int RCSetsTable[] = {\n";
+  PSetsSeqs.emit(OS, printInt, "-1");
+  OS << "};\n\n";
+
+  OS << "/// Get the dimensions of register pressure impacted by this "
+     << "register class.\n"
+     << "/// Returns a -1 terminated array of pressure set IDs\n"
+     << "const int* " << ClassName << "::\n"
+     << "getRegClassPressureSets(const TargetRegisterClass *RC) const {\n";
+  OS << "  static const " << getMinimalTypeForRange(PSetsSeqs.size()-1)
+     << " RCSetStartTable[] = {\n    ";
   for (unsigned i = 0, e = NumRCs; i != e; ++i) {
-    OS << RCSetStarts[i] << ",";
+    OS << PSetsSeqs.get(PSets[i]) << ",";
   }
-  OS << "0 };\n"
-     << "  unsigned SetListStart = RCSetStartTable[RC->getID()];\n"
-     << "  return &RCSetsTable[SetListStart];\n"
+  OS << "};\n"
+     << "  return &RCSetsTable[RCSetStartTable[RC->getID()]];\n"
+     << "}\n\n";
+
+  OS << "/// Get the dimensions of register pressure impacted by this "
+     << "register unit.\n"
+     << "/// Returns a -1 terminated array of pressure set IDs\n"
+     << "const int* " << ClassName << "::\n"
+     << "getRegUnitPressureSets(unsigned RegUnit) const {\n"
+     << "  assert(RegUnit < " << RegBank.getNumNativeRegUnits()
+     << " && \"invalid register unit\");\n";
+  OS << "  static const " << getMinimalTypeForRange(PSetsSeqs.size()-1)
+     << " RUSetStartTable[] = {\n    ";
+  for (unsigned UnitIdx = 0, UnitEnd = RegBank.getNumNativeRegUnits();
+       UnitIdx < UnitEnd; ++UnitIdx) {
+    OS << PSetsSeqs.get(PSets[RegBank.getRegUnit(UnitIdx).RegClassUnitSetsIdx])
+       << ",";
+  }
+  OS << "};\n"
+     << "  return &RCSetsTable[RUSetStartTable[RegUnit]];\n"
      << "}\n\n";
 }
 
-void
-RegisterInfoEmitter::EmitRegMappingTables(raw_ostream &OS,
-                                       const std::vector<CodeGenRegister*> &Regs,
-                                          bool isCtor) {
+void RegisterInfoEmitter::EmitRegMappingTables(
+    raw_ostream &OS, const std::deque<CodeGenRegister> &Regs, bool isCtor) {
   // Collect all information about dwarf register numbers
-  typedef std::map<Record*, std::vector<int64_t>, LessRecord> DwarfRegNumsMapTy;
+  typedef std::map<Record*, std::vector<int64_t>, LessRecordRegister> DwarfRegNumsMapTy;
   DwarfRegNumsMapTy DwarfRegNums;
 
   // First, just pull all provided information to the map
   unsigned maxLength = 0;
-  for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
-    Record *Reg = Regs[i]->TheDef;
+  for (auto &RE : Regs) {
+    Record *Reg = RE.TheDef;
     std::vector<int64_t> RegNums = Reg->getValueAsListOfInts("DwarfNumbers");
     maxLength = std::max((size_t)maxLength, RegNums.size());
     if (DwarfRegNums.count(Reg))
       PrintWarning(Reg->getLoc(), Twine("DWARF numbers for register ") +
-                   getQualifiedName(Reg) + "specified multiple times\n");
+                   getQualifiedName(Reg) + "specified multiple times");
     DwarfRegNums[Reg] = RegNums;
   }
 
@@ -223,7 +344,7 @@ RegisterInfoEmitter::EmitRegMappingTables(raw_ostream &OS,
     for (unsigned i = I->second.size(), e = maxLength; i != e; ++i)
       I->second.push_back(-1);
 
-  std::string Namespace = Regs[0]->TheDef->getValueAsString("Namespace");
+  std::string Namespace = Regs.front().TheDef->getValueAsString("Namespace");
 
   OS << "// " << Namespace << " Dwarf<->LLVM register mappings.\n";
 
@@ -263,21 +384,21 @@ RegisterInfoEmitter::EmitRegMappingTables(raw_ostream &OS,
       OS << "extern const unsigned " << Namespace
          << (j == 0 ? "DwarfFlavour" : "EHFlavour") << i << "Dwarf2LSize";
       if (!isCtor)
-        OS << " = sizeof(" << Namespace
+        OS << " = array_lengthof(" << Namespace
            << (j == 0 ? "DwarfFlavour" : "EHFlavour") << i
-           << "Dwarf2L)/sizeof(MCRegisterInfo::DwarfLLVMRegPair);\n\n";
+           << "Dwarf2L);\n\n";
       else
         OS << ";\n\n";
     }
   }
 
-  for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
-    Record *Reg = Regs[i]->TheDef;
+  for (auto &RE : Regs) {
+    Record *Reg = RE.TheDef;
     const RecordVal *V = Reg->getValue("DwarfAlias");
     if (!V || !V->getValue())
       continue;
 
-    DefInit *DI = dynamic_cast<DefInit*>(V->getValue());
+    DefInit *DI = cast<DefInit>(V->getValue());
     Record *Alias = DI->getDef();
     DwarfRegNums[Reg] = DwarfRegNums[Alias];
   }
@@ -311,24 +432,21 @@ RegisterInfoEmitter::EmitRegMappingTables(raw_ostream &OS,
       OS << "extern const unsigned " << Namespace
          << (j == 0 ? "DwarfFlavour" : "EHFlavour") << i << "L2DwarfSize";
       if (!isCtor)
-        OS << " = sizeof(" << Namespace
-           << (j == 0 ? "DwarfFlavour" : "EHFlavour") << i
-           << "L2Dwarf)/sizeof(MCRegisterInfo::DwarfLLVMRegPair);\n\n";
+        OS << " = array_lengthof(" << Namespace
+           << (j == 0 ? "DwarfFlavour" : "EHFlavour") << i << "L2Dwarf);\n\n";
       else
         OS << ";\n\n";
     }
   }
 }
 
-void
-RegisterInfoEmitter::EmitRegMapping(raw_ostream &OS,
-                                    const std::vector<CodeGenRegister*> &Regs,
-                                    bool isCtor) {
+void RegisterInfoEmitter::EmitRegMapping(
+    raw_ostream &OS, const std::deque<CodeGenRegister> &Regs, bool isCtor) {
   // Emit the initializer so the tables from EmitRegMappingTables get wired up
   // to the MCRegisterInfo object.
   unsigned maxLength = 0;
-  for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
-    Record *Reg = Regs[i]->TheDef;
+  for (auto &RE : Regs) {
+    Record *Reg = RE.TheDef;
     maxLength = std::max((size_t)maxLength,
                          Reg->getValueAsListOfInts("DwarfNumbers").size());
   }
@@ -336,7 +454,7 @@ RegisterInfoEmitter::EmitRegMapping(raw_ostream &OS,
   if (!maxLength)
     return;
 
-  std::string Namespace = Regs[0]->TheDef->getValueAsString("Namespace");
+  std::string Namespace = Regs.front().TheDef->getValueAsString("Namespace");
 
   // Emit reverse information about the dwarf register numbers.
   for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
@@ -431,117 +549,422 @@ public:
   }
 };
 
-static void printRegister(raw_ostream &OS, const CodeGenRegister *Reg) {
-  OS << getQualifiedName(Reg->TheDef);
-}
-
 static void printSimpleValueType(raw_ostream &OS, MVT::SimpleValueType VT) {
   OS << getEnumName(VT);
 }
 
+static void printSubRegIndex(raw_ostream &OS, const CodeGenSubRegIndex *Idx) {
+  OS << Idx->EnumValue;
+}
+
+// Differentially encoded register and regunit lists allow for better
+// compression on regular register banks. The sequence is computed from the
+// differential list as:
+//
+//   out[0] = InitVal;
+//   out[n+1] = out[n] + diff[n]; // n = 0, 1, ...
+//
+// The initial value depends on the specific list. The list is terminated by a
+// 0 differential which means we can't encode repeated elements.
+
+typedef SmallVector<uint16_t, 4> DiffVec;
+typedef SmallVector<unsigned, 4> MaskVec;
+
+// Differentially encode a sequence of numbers into V. The starting value and
+// terminating 0 are not added to V, so it will have the same size as List.
+static
+DiffVec &diffEncode(DiffVec &V, unsigned InitVal, SparseBitVector<> List) {
+  assert(V.empty() && "Clear DiffVec before diffEncode.");
+  uint16_t Val = uint16_t(InitVal);
+
+  for (uint16_t Cur : List) {
+    V.push_back(Cur - Val);
+    Val = Cur;
+  }
+  return V;
+}
+
+template<typename Iter>
+static
+DiffVec &diffEncode(DiffVec &V, unsigned InitVal, Iter Begin, Iter End) {
+  assert(V.empty() && "Clear DiffVec before diffEncode.");
+  uint16_t Val = uint16_t(InitVal);
+  for (Iter I = Begin; I != End; ++I) {
+    uint16_t Cur = (*I)->EnumValue;
+    V.push_back(Cur - Val);
+    Val = Cur;
+  }
+  return V;
+}
+
+static void printDiff16(raw_ostream &OS, uint16_t Val) {
+  OS << Val;
+}
+
+static void printMask(raw_ostream &OS, unsigned Val) {
+  OS << format("0x%08X", Val);
+}
+
+// Try to combine Idx's compose map into Vec if it is compatible.
+// Return false if it's not possible.
+static bool combine(const CodeGenSubRegIndex *Idx,
+                    SmallVectorImpl<CodeGenSubRegIndex*> &Vec) {
+  const CodeGenSubRegIndex::CompMap &Map = Idx->getComposites();
+  for (const auto &I : Map) {
+    CodeGenSubRegIndex *&Entry = Vec[I.first->EnumValue - 1];
+    if (Entry && Entry != I.second)
+      return false;
+  }
+
+  // All entries are compatible. Make it so.
+  for (const auto &I : Map) {
+    auto *&Entry = Vec[I.first->EnumValue - 1];
+    assert((!Entry || Entry == I.second) &&
+           "Expected EnumValue to be unique");
+    Entry = I.second;
+  }
+  return true;
+}
+
+void
+RegisterInfoEmitter::emitComposeSubRegIndices(raw_ostream &OS,
+                                              CodeGenRegBank &RegBank,
+                                              const std::string &ClName) {
+  const auto &SubRegIndices = RegBank.getSubRegIndices();
+  OS << "unsigned " << ClName
+     << "::composeSubRegIndicesImpl(unsigned IdxA, unsigned IdxB) const {\n";
+
+  // Many sub-register indexes are composition-compatible, meaning that
+  //
+  //   compose(IdxA, IdxB) == compose(IdxA', IdxB)
+  //
+  // for many IdxA, IdxA' pairs. Not all sub-register indexes can be composed.
+  // The illegal entries can be use as wildcards to compress the table further.
+
+  // Map each Sub-register index to a compatible table row.
+  SmallVector<unsigned, 4> RowMap;
+  SmallVector<SmallVector<CodeGenSubRegIndex*, 4>, 4> Rows;
+
+  auto SubRegIndicesSize =
+      std::distance(SubRegIndices.begin(), SubRegIndices.end());
+  for (const auto &Idx : SubRegIndices) {
+    unsigned Found = ~0u;
+    for (unsigned r = 0, re = Rows.size(); r != re; ++r) {
+      if (combine(&Idx, Rows[r])) {
+        Found = r;
+        break;
+      }
+    }
+    if (Found == ~0u) {
+      Found = Rows.size();
+      Rows.resize(Found + 1);
+      Rows.back().resize(SubRegIndicesSize);
+      combine(&Idx, Rows.back());
+    }
+    RowMap.push_back(Found);
+  }
+
+  // Output the row map if there is multiple rows.
+  if (Rows.size() > 1) {
+    OS << "  static const " << getMinimalTypeForRange(Rows.size()) << " RowMap["
+       << SubRegIndicesSize << "] = {\n    ";
+    for (unsigned i = 0, e = SubRegIndicesSize; i != e; ++i)
+      OS << RowMap[i] << ", ";
+    OS << "\n  };\n";
+  }
+
+  // Output the rows.
+  OS << "  static const " << getMinimalTypeForRange(SubRegIndicesSize + 1)
+     << " Rows[" << Rows.size() << "][" << SubRegIndicesSize << "] = {\n";
+  for (unsigned r = 0, re = Rows.size(); r != re; ++r) {
+    OS << "    { ";
+    for (unsigned i = 0, e = SubRegIndicesSize; i != e; ++i)
+      if (Rows[r][i])
+        OS << Rows[r][i]->EnumValue << ", ";
+      else
+        OS << "0, ";
+    OS << "},\n";
+  }
+  OS << "  };\n\n";
+
+  OS << "  --IdxA; assert(IdxA < " << SubRegIndicesSize << ");\n"
+     << "  --IdxB; assert(IdxB < " << SubRegIndicesSize << ");\n";
+  if (Rows.size() > 1)
+    OS << "  return Rows[RowMap[IdxA]][IdxB];\n";
+  else
+    OS << "  return Rows[0][IdxB];\n";
+  OS << "}\n\n";
+}
+
+void
+RegisterInfoEmitter::emitComposeSubRegIndexLaneMask(raw_ostream &OS,
+                                                    CodeGenRegBank &RegBank,
+                                                    const std::string &ClName) {
+  // See the comments in computeSubRegLaneMasks() for our goal here.
+  const auto &SubRegIndices = RegBank.getSubRegIndices();
+
+  // Create a list of Mask+Rotate operations, with equivalent entries merged.
+  SmallVector<unsigned, 4> SubReg2SequenceIndexMap;
+  SmallVector<SmallVector<MaskRolPair, 1>, 4> Sequences;
+  for (const auto &Idx : SubRegIndices) {
+    const SmallVector<MaskRolPair, 1> &IdxSequence
+      = Idx.CompositionLaneMaskTransform;
+
+    unsigned Found = ~0u;
+    unsigned SIdx = 0;
+    unsigned NextSIdx;
+    for (size_t s = 0, se = Sequences.size(); s != se; ++s, SIdx = NextSIdx) {
+      SmallVectorImpl<MaskRolPair> &Sequence = Sequences[s];
+      NextSIdx = SIdx + Sequence.size() + 1;
+      if (Sequence == IdxSequence) {
+        Found = SIdx;
+        break;
+      }
+    }
+    if (Found == ~0u) {
+      Sequences.push_back(IdxSequence);
+      Found = SIdx;
+    }
+    SubReg2SequenceIndexMap.push_back(Found);
+  }
+
+  OS << "unsigned " << ClName
+     << "::composeSubRegIndexLaneMaskImpl(unsigned IdxA, unsigned LaneMask)"
+        " const {\n";
+
+  OS << "  struct MaskRolOp {\n"
+        "    unsigned Mask;\n"
+        "    uint8_t  RotateLeft;\n"
+        "  };\n"
+        "  static const MaskRolOp Seqs[] = {\n";
+  unsigned Idx = 0;
+  for (size_t s = 0, se = Sequences.size(); s != se; ++s) {
+    OS << "    ";
+    const SmallVectorImpl<MaskRolPair> &Sequence = Sequences[s];
+    for (size_t p = 0, pe = Sequence.size(); p != pe; ++p) {
+      const MaskRolPair &P = Sequence[p];
+      OS << format("{ 0x%08X, %2u }, ", P.Mask, P.RotateLeft);
+    }
+    OS << "{ 0, 0 }";
+    if (s+1 != se)
+      OS << ", ";
+    OS << "  // Sequence " << Idx << "\n";
+    Idx += Sequence.size() + 1;
+  }
+  OS << "  };\n"
+        "  static const MaskRolOp *const CompositeSequences[] = {\n";
+  for (size_t i = 0, e = SubRegIndices.size(); i != e; ++i) {
+    OS << "    ";
+    unsigned Idx = SubReg2SequenceIndexMap[i];
+    OS << format("&Seqs[%u]", Idx);
+    if (i+1 != e)
+      OS << ",";
+    OS << " // to " << SubRegIndices[i].getName() << "\n";
+  }
+  OS << "  };\n\n";
+
+  OS << "  --IdxA; assert(IdxA < " << SubRegIndices.size()
+     << " && \"Subregister index out of bounds\");\n"
+        "  unsigned Result = 0;\n"
+        "  for (const MaskRolOp *Ops = CompositeSequences[IdxA]; Ops->Mask != 0; ++Ops)"
+        " {\n"
+        "    unsigned Masked = LaneMask & Ops->Mask;\n"
+        "    Result |= (Masked << Ops->RotateLeft) & 0xFFFFFFFF;\n"
+        "    Result |= (Masked >> ((32 - Ops->RotateLeft) & 0x1F));\n"
+        "  }\n"
+        "  return Result;\n"
+        "}\n";
+}
+
 //
 // runMCDesc - Print out MC register descriptions.
 //
 void
 RegisterInfoEmitter::runMCDesc(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
                                CodeGenRegBank &RegBank) {
-  EmitSourceFileHeader("MC Register Information", OS);
+  emitSourceFileHeader("MC Register Information", OS);
 
   OS << "\n#ifdef GET_REGINFO_MC_DESC\n";
   OS << "#undef GET_REGINFO_MC_DESC\n";
 
-  const std::vector<CodeGenRegister*> &Regs = RegBank.getRegisters();
-  std::map<const CodeGenRegister*, CodeGenRegister::Set> Overlaps;
-  RegBank.computeOverlaps(Overlaps);
+  const auto &Regs = RegBank.getRegisters();
 
-  // The lists of sub-registers, super-registers, and overlaps all go in the
-  // same array. That allows us to share suffixes.
+  auto &SubRegIndices = RegBank.getSubRegIndices();
+  // The lists of sub-registers and super-registers go in the same array.  That
+  // allows us to share suffixes.
   typedef std::vector<const CodeGenRegister*> RegVec;
-  SmallVector<RegVec, 4> SubRegLists(Regs.size());
-  SmallVector<RegVec, 4> OverlapLists(Regs.size());
-  SequenceToOffsetTable<RegVec, CodeGenRegister::Less> RegSeqs;
+
+  // Differentially encoded lists.
+  SequenceToOffsetTable<DiffVec> DiffSeqs;
+  SmallVector<DiffVec, 4> SubRegLists(Regs.size());
+  SmallVector<DiffVec, 4> SuperRegLists(Regs.size());
+  SmallVector<DiffVec, 4> RegUnitLists(Regs.size());
+  SmallVector<unsigned, 4> RegUnitInitScale(Regs.size());
+
+  // List of lane masks accompanying register unit sequences.
+  SequenceToOffsetTable<MaskVec> LaneMaskSeqs;
+  SmallVector<MaskVec, 4> RegUnitLaneMasks(Regs.size());
+
+  // Keep track of sub-register names as well. These are not differentially
+  // encoded.
+  typedef SmallVector<const CodeGenSubRegIndex*, 4> SubRegIdxVec;
+  SequenceToOffsetTable<SubRegIdxVec, deref<llvm::less>> SubRegIdxSeqs;
+  SmallVector<SubRegIdxVec, 4> SubRegIdxLists(Regs.size());
+
+  SequenceToOffsetTable<std::string> RegStrings;
 
   // Precompute register lists for the SequenceToOffsetTable.
-  for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
-    const CodeGenRegister *Reg = Regs[i];
+  unsigned i = 0;
+  for (auto I = Regs.begin(), E = Regs.end(); I != E; ++I, ++i) {
+    const auto &Reg = *I;
+    RegStrings.add(Reg.getName());
 
     // Compute the ordered sub-register list.
     SetVector<const CodeGenRegister*> SR;
-    Reg->addSubRegsPreOrder(SR, RegBank);
-    RegVec &SubRegList = SubRegLists[i];
-    SubRegList.assign(SR.begin(), SR.end());
-    RegSeqs.add(SubRegList);
+    Reg.addSubRegsPreOrder(SR, RegBank);
+    diffEncode(SubRegLists[i], Reg.EnumValue, SR.begin(), SR.end());
+    DiffSeqs.add(SubRegLists[i]);
+
+    // Compute the corresponding sub-register indexes.
+    SubRegIdxVec &SRIs = SubRegIdxLists[i];
+    for (unsigned j = 0, je = SR.size(); j != je; ++j)
+      SRIs.push_back(Reg.getSubRegIndex(SR[j]));
+    SubRegIdxSeqs.add(SRIs);
 
     // Super-registers are already computed.
-    const RegVec &SuperRegList = Reg->getSuperRegs();
-    RegSeqs.add(SuperRegList);
-
-    // The list of overlaps doesn't need to have any particular order, except
-    // Reg itself must be the first element. Pick an ordering that has one of
-    // the other lists as a suffix.
-    RegVec &OverlapList = OverlapLists[i];
-    const RegVec &Suffix = SubRegList.size() > SuperRegList.size() ?
-                           SubRegList : SuperRegList;
-    CodeGenRegister::Set Omit(Suffix.begin(), Suffix.end());
-
-    // First element is Reg itself.
-    OverlapList.push_back(Reg);
-    Omit.insert(Reg);
-
-    // Any elements not in Suffix.
-    const CodeGenRegister::Set &OSet = Overlaps[Reg];
-    std::set_difference(OSet.begin(), OSet.end(),
-                        Omit.begin(), Omit.end(),
-                        std::back_inserter(OverlapList),
-                        CodeGenRegister::Less());
-
-    // Finally, Suffix itself.
-    OverlapList.insert(OverlapList.end(), Suffix.begin(), Suffix.end());
-    RegSeqs.add(OverlapList);
+    const RegVec &SuperRegList = Reg.getSuperRegs();
+    diffEncode(SuperRegLists[i], Reg.EnumValue, SuperRegList.begin(),
+               SuperRegList.end());
+    DiffSeqs.add(SuperRegLists[i]);
+
+    // Differentially encode the register unit list, seeded by register number.
+    // First compute a scale factor that allows more diff-lists to be reused:
+    //
+    //   D0 -> (S0, S1)
+    //   D1 -> (S2, S3)
+    //
+    // A scale factor of 2 allows D0 and D1 to share a diff-list. The initial
+    // value for the differential decoder is the register number multiplied by
+    // the scale.
+    //
+    // Check the neighboring registers for arithmetic progressions.
+    unsigned ScaleA = ~0u, ScaleB = ~0u;
+    SparseBitVector<> RUs = Reg.getNativeRegUnits();
+    if (I != Regs.begin() &&
+        std::prev(I)->getNativeRegUnits().count() == RUs.count())
+      ScaleB = *RUs.begin() - *std::prev(I)->getNativeRegUnits().begin();
+    if (std::next(I) != Regs.end() &&
+        std::next(I)->getNativeRegUnits().count() == RUs.count())
+      ScaleA = *std::next(I)->getNativeRegUnits().begin() - *RUs.begin();
+    unsigned Scale = std::min(ScaleB, ScaleA);
+    // Default the scale to 0 if it can't be encoded in 4 bits.
+    if (Scale >= 16)
+      Scale = 0;
+    RegUnitInitScale[i] = Scale;
+    DiffSeqs.add(diffEncode(RegUnitLists[i], Scale * Reg.EnumValue, RUs));
+
+    const auto &RUMasks = Reg.getRegUnitLaneMasks();
+    MaskVec &LaneMaskVec = RegUnitLaneMasks[i];
+    assert(LaneMaskVec.empty());
+    LaneMaskVec.insert(LaneMaskVec.begin(), RUMasks.begin(), RUMasks.end());
+    // Terminator mask should not be used inside of the list.
+#ifndef NDEBUG
+    for (unsigned M : LaneMaskVec) {
+      assert(M != ~0u && "terminator mask should not be part of the list");
+    }
+#endif
+    LaneMaskSeqs.add(LaneMaskVec);
   }
 
   // Compute the final layout of the sequence table.
-  RegSeqs.layout();
+  DiffSeqs.layout();
+  LaneMaskSeqs.layout();
+  SubRegIdxSeqs.layout();
 
   OS << "namespace llvm {\n\n";
 
   const std::string &TargetName = Target.getName();
 
-  // Emit the shared table of register lists.
-  OS << "extern const uint16_t " << TargetName << "RegLists[] = {\n";
-  RegSeqs.emit(OS, printRegister);
+  // Emit the shared table of differential lists.
+  OS << "extern const MCPhysReg " << TargetName << "RegDiffLists[] = {\n";
+  DiffSeqs.emit(OS, printDiff16);
+  OS << "};\n\n";
+
+  // Emit the shared table of regunit lane mask sequences.
+  OS << "extern const unsigned " << TargetName << "LaneMaskLists[] = {\n";
+  LaneMaskSeqs.emit(OS, printMask, "~0u");
+  OS << "};\n\n";
+
+  // Emit the table of sub-register indexes.
+  OS << "extern const uint16_t " << TargetName << "SubRegIdxLists[] = {\n";
+  SubRegIdxSeqs.emit(OS, printSubRegIndex);
+  OS << "};\n\n";
+
+  // Emit the table of sub-register index sizes.
+  OS << "extern const MCRegisterInfo::SubRegCoveredBits "
+     << TargetName << "SubRegIdxRanges[] = {\n";
+  OS << "  { " << (uint16_t)-1 << ", " << (uint16_t)-1 << " },\n";
+  for (const auto &Idx : SubRegIndices) {
+    OS << "  { " << Idx.Offset << ", " << Idx.Size << " },\t// "
+       << Idx.getName() << "\n";
+  }
+  OS << "};\n\n";
+
+  // Emit the string table.
+  RegStrings.layout();
+  OS << "extern const char " << TargetName << "RegStrings[] = {\n";
+  RegStrings.emit(OS, printChar);
   OS << "};\n\n";
 
   OS << "extern const MCRegisterDesc " << TargetName
      << "RegDesc[] = { // Descriptors\n";
-  OS << "  { \"NOREG\", 0, 0, 0 },\n";
+  OS << "  { " << RegStrings.get("") << ", 0, 0, 0, 0, 0 },\n";
 
   // Emit the register descriptors now.
-  for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
-    const CodeGenRegister *Reg = Regs[i];
-    OS << "  { \"" << Reg->getName() << "\", "
-       << RegSeqs.get(OverlapLists[i]) << ", "
-       << RegSeqs.get(SubRegLists[i]) << ", "
-       << RegSeqs.get(Reg->getSuperRegs()) << " },\n";
+  i = 0;
+  for (const auto &Reg : Regs) {
+    OS << "  { " << RegStrings.get(Reg.getName()) << ", "
+       << DiffSeqs.get(SubRegLists[i]) << ", " << DiffSeqs.get(SuperRegLists[i])
+       << ", " << SubRegIdxSeqs.get(SubRegIdxLists[i]) << ", "
+       << (DiffSeqs.get(RegUnitLists[i]) * 16 + RegUnitInitScale[i]) << ", "
+       << LaneMaskSeqs.get(RegUnitLaneMasks[i]) << " },\n";
+    ++i;
   }
   OS << "};\n\n";      // End of register descriptors...
 
-  ArrayRef<CodeGenRegisterClass*> RegisterClasses = RegBank.getRegClasses();
+  // Emit the table of register unit roots. Each regunit has one or two root
+  // registers.
+  OS << "extern const MCPhysReg " << TargetName << "RegUnitRoots[][2] = {\n";
+  for (unsigned i = 0, e = RegBank.getNumNativeRegUnits(); i != e; ++i) {
+    ArrayRef<const CodeGenRegister*> Roots = RegBank.getRegUnit(i).getRoots();
+    assert(!Roots.empty() && "All regunits must have a root register.");
+    assert(Roots.size() <= 2 && "More than two roots not supported yet.");
+    OS << "  { " << getQualifiedName(Roots.front()->TheDef);
+    for (unsigned r = 1; r != Roots.size(); ++r)
+      OS << ", " << getQualifiedName(Roots[r]->TheDef);
+    OS << " },\n";
+  }
+  OS << "};\n\n";
+
+  const auto &RegisterClasses = RegBank.getRegClasses();
 
   // Loop over all of the register classes... emitting each one.
   OS << "namespace {     // Register classes...\n";
 
+  SequenceToOffsetTable<std::string> RegClassStrings;
+
   // Emit the register enum value arrays for each RegisterClass
-  for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
-    const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[rc];
+  for (const auto &RC : RegisterClasses) {
     ArrayRef<Record*> Order = RC.getOrder();
 
     // Give the register class a legal C name if it's anonymous.
     std::string Name = RC.getName();
 
+    RegClassStrings.add(Name);
+
     // Emit the register list now.
     OS << "  // " << Name << " Register Class...\n"
-       << "  const uint16_t " << Name
+       << "  const MCPhysReg " << Name
        << "[] = {\n    ";
     for (unsigned i = 0, e = Order.size(); i != e; ++i) {
       Record *Reg = Order[i];
@@ -563,20 +986,23 @@ RegisterInfoEmitter::runMCDesc(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
   }
   OS << "}\n\n";
 
+  RegClassStrings.layout();
+  OS << "extern const char " << TargetName << "RegClassStrings[] = {\n";
+  RegClassStrings.emit(OS, printChar);
+  OS << "};\n\n";
+
   OS << "extern const MCRegisterClass " << TargetName
      << "MCRegisterClasses[] = {\n";
 
-  for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
-    const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[rc];
-
+  for (const auto &RC : RegisterClasses) {
     // Asserts to make sure values will fit in table assuming types from
     // MCRegisterInfo.h
     assert((RC.SpillSize/8) <= 0xffff && "SpillSize too large.");
     assert((RC.SpillAlignment/8) <= 0xffff && "SpillAlignment too large.");
     assert(RC.CopyCost >= -128 && RC.CopyCost <= 127 && "Copy cost too large.");
 
-    OS << "  { " << '\"' << RC.getName() << "\", "
-       << RC.getName() << ", " << RC.getName() << "Bits, "
+    OS << "  { " << RC.getName() << ", " << RC.getName() << "Bits, "
+       << RegClassStrings.get(RC.getName()) << ", "
        << RC.getOrder().size() << ", sizeof(" << RC.getName() << "Bits), "
        << RC.getQualifiedName() + "RegClassID" << ", "
        << RC.SpillSize/8 << ", "
@@ -587,65 +1013,52 @@ RegisterInfoEmitter::runMCDesc(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
 
   OS << "};\n\n";
 
-  // Emit the data table for getSubReg().
-  ArrayRef<CodeGenSubRegIndex*> SubRegIndices = RegBank.getSubRegIndices();
-  if (SubRegIndices.size()) {
-    OS << "const uint16_t " << TargetName << "SubRegTable[]["
-       << SubRegIndices.size() << "] = {\n";
-    for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
-      const CodeGenRegister::SubRegMap &SRM = Regs[i]->getSubRegs();
-      OS << "  /* " << Regs[i]->TheDef->getName() << " */\n";
-      if (SRM.empty()) {
-        OS << "  {0},\n";
-        continue;
-      }
-      OS << "  {";
-      for (unsigned j = 0, je = SubRegIndices.size(); j != je; ++j) {
-        // FIXME: We really should keep this to 80 columns...
-        CodeGenRegister::SubRegMap::const_iterator SubReg =
-          SRM.find(SubRegIndices[j]);
-        if (SubReg != SRM.end())
-          OS << getQualifiedName(SubReg->second->TheDef);
-        else
-          OS << "0";
-        if (j != je - 1)
-          OS << ", ";
-      }
-      OS << "}" << (i != e ? "," : "") << "\n";
+  EmitRegMappingTables(OS, Regs, false);
+
+  // Emit Reg encoding table
+  OS << "extern const uint16_t " << TargetName;
+  OS << "RegEncodingTable[] = {\n";
+  // Add entry for NoRegister
+  OS << "  0,\n";
+  for (const auto &RE : Regs) {
+    Record *Reg = RE.TheDef;
+    BitsInit *BI = Reg->getValueAsBitsInit("HWEncoding");
+    uint64_t Value = 0;
+    for (unsigned b = 0, be = BI->getNumBits(); b != be; ++b) {
+      if (BitInit *B = dyn_cast<BitInit>(BI->getBit(b)))
+        Value |= (uint64_t)B->getValue() << b;
     }
-    OS << "};\n\n";
-    OS << "const uint16_t *get" << TargetName
-       << "SubRegTable() {\n  return (const uint16_t *)" << TargetName
-       << "SubRegTable;\n}\n\n";
+    OS << "  " << Value << ",\n";
   }
-
-  EmitRegMappingTables(OS, Regs, false);
+  OS << "};\n";       // End of HW encoding table
 
   // MCRegisterInfo initialization routine.
   OS << "static inline void Init" << TargetName
      << "MCRegisterInfo(MCRegisterInfo *RI, unsigned RA, "
-     << "unsigned DwarfFlavour = 0, unsigned EHFlavour = 0) {\n";
-  OS << "  RI->InitMCRegisterInfo(" << TargetName << "RegDesc, "
-     << Regs.size()+1 << ", RA, " << TargetName << "MCRegisterClasses, "
-     << RegisterClasses.size() << ", " << TargetName << "RegLists, ";
-  if (SubRegIndices.size() != 0)
-    OS << "(uint16_t*)" << TargetName << "SubRegTable, "
-       << SubRegIndices.size() << ");\n\n";
-  else
-    OS << "NULL, 0);\n\n";
+     << "unsigned DwarfFlavour = 0, unsigned EHFlavour = 0, unsigned PC = 0) "
+        "{\n"
+     << "  RI->InitMCRegisterInfo(" << TargetName << "RegDesc, "
+     << Regs.size() + 1 << ", RA, PC, " << TargetName << "MCRegisterClasses, "
+     << RegisterClasses.size() << ", " << TargetName << "RegUnitRoots, "
+     << RegBank.getNumNativeRegUnits() << ", " << TargetName << "RegDiffLists, "
+     << TargetName << "LaneMaskLists, " << TargetName << "RegStrings, "
+     << TargetName << "RegClassStrings, " << TargetName << "SubRegIdxLists, "
+     << (std::distance(SubRegIndices.begin(), SubRegIndices.end()) + 1) << ",\n"
+     << TargetName << "SubRegIdxRanges, " << TargetName
+     << "RegEncodingTable);\n\n";
 
   EmitRegMapping(OS, Regs, false);
 
   OS << "}\n\n";
 
-  OS << "} // End llvm namespace \n";
+  OS << "} // End llvm namespace\n";
   OS << "#endif // GET_REGINFO_MC_DESC\n\n";
 }
 
 void
 RegisterInfoEmitter::runTargetHeader(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
                                      CodeGenRegBank &RegBank) {
-  EmitSourceFileHeader("Register Information Header Fragment", OS);
+  emitSourceFileHeader("Register Information Header Fragment", OS);
 
   OS << "\n#ifdef GET_REGINFO_HEADER\n";
   OS << "#undef GET_REGINFO_HEADER\n";
@@ -657,44 +1070,52 @@ RegisterInfoEmitter::runTargetHeader(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
 
   OS << "namespace llvm {\n\n";
 
+  OS << "class " << TargetName << "FrameLowering;\n\n";
+
   OS << "struct " << ClassName << " : public TargetRegisterInfo {\n"
      << "  explicit " << ClassName
-     << "(unsigned RA, unsigned D = 0, unsigned E = 0);\n"
-     << "  virtual bool needsStackRealignment(const MachineFunction &) const\n"
-     << "     { return false; }\n"
-     << "  unsigned composeSubRegIndices(unsigned, unsigned) const;\n"
-     << "  const TargetRegisterClass *"
-        "getSubClassWithSubReg(const TargetRegisterClass*, unsigned) const;\n"
-     << "  const TargetRegisterClass *getMatchingSuperRegClass("
-        "const TargetRegisterClass*, const TargetRegisterClass*, "
-        "unsigned) const;\n"
-     << "  const RegClassWeight &getRegClassWeight("
-     << "const TargetRegisterClass *RC) const;\n"
-     << "  unsigned getNumRegPressureSets() const;\n"
-     << "  unsigned getRegPressureSetLimit(unsigned Idx) const;\n"
+     << "(unsigned RA, unsigned D = 0, unsigned E = 0, unsigned PC = 0);\n";
+  if (!RegBank.getSubRegIndices().empty()) {
+    OS << "  unsigned composeSubRegIndicesImpl"
+       << "(unsigned, unsigned) const override;\n"
+       << "  unsigned composeSubRegIndexLaneMaskImpl"
+       << "(unsigned, unsigned) const override;\n"
+       << "  const TargetRegisterClass *getSubClassWithSubReg"
+       << "(const TargetRegisterClass*, unsigned) const override;\n";
+  }
+  OS << "  const RegClassWeight &getRegClassWeight("
+     << "const TargetRegisterClass *RC) const override;\n"
+     << "  unsigned getRegUnitWeight(unsigned RegUnit) const override;\n"
+     << "  unsigned getNumRegPressureSets() const override;\n"
+     << "  const char *getRegPressureSetName(unsigned Idx) const override;\n"
+     << "  unsigned getRegPressureSetLimit(const MachineFunction &MF, unsigned "
+        "Idx) const override;\n"
      << "  const int *getRegClassPressureSets("
-     << "const TargetRegisterClass *RC) const;\n"
+     << "const TargetRegisterClass *RC) const override;\n"
+     << "  const int *getRegUnitPressureSets("
+     << "unsigned RegUnit) const override;\n"
+     << "  ArrayRef<const char *> getRegMaskNames() const override;\n"
+     << "  ArrayRef<const uint32_t *> getRegMasks() const override;\n"
+     << "  /// Devirtualized TargetFrameLowering.\n"
+     << "  static const " << TargetName << "FrameLowering *getFrameLowering(\n"
+     << "      const MachineFunction &MF);\n"
      << "};\n\n";
 
-  ArrayRef<CodeGenRegisterClass*> RegisterClasses = RegBank.getRegClasses();
+  const auto &RegisterClasses = RegBank.getRegClasses();
 
   if (!RegisterClasses.empty()) {
-    OS << "namespace " << RegisterClasses[0]->Namespace
+    OS << "namespace " << RegisterClasses.front().Namespace
        << " { // Register classes\n";
 
-    for (unsigned i = 0, e = RegisterClasses.size(); i != e; ++i) {
-      const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[i];
+    for (const auto &RC : RegisterClasses) {
       const std::string &Name = RC.getName();
 
       // Output the extern for the instance.
       OS << "  extern const TargetRegisterClass " << Name << "RegClass;\n";
-      // Output the extern for the pointer to the instance (should remove).
-      OS << "  static const TargetRegisterClass * const " << Name
-         << "RegisterClass = &" << Name << "RegClass;\n";
     }
     OS << "} // end of namespace " << TargetName << "\n\n";
   }
-  OS << "} // End llvm namespace \n";
+  OS << "} // End llvm namespace\n";
   OS << "#endif // GET_REGINFO_HEADER\n\n";
 }
 
@@ -704,7 +1125,7 @@ RegisterInfoEmitter::runTargetHeader(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
 void
 RegisterInfoEmitter::runTargetDesc(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
                                    CodeGenRegBank &RegBank){
-  EmitSourceFileHeader("Target Register and Register Classes Information", OS);
+  emitSourceFileHeader("Target Register and Register Classes Information", OS);
 
   OS << "\n#ifdef GET_REGINFO_TARGET_DESC\n";
   OS << "#undef GET_REGINFO_TARGET_DESC\n";
@@ -716,14 +1137,14 @@ RegisterInfoEmitter::runTargetDesc(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
      << "MCRegisterClasses[];\n";
 
   // Start out by emitting each of the register classes.
-  ArrayRef<CodeGenRegisterClass*> RegisterClasses = RegBank.getRegClasses();
+  const auto &RegisterClasses = RegBank.getRegClasses();
+  const auto &SubRegIndices = RegBank.getSubRegIndices();
 
   // Collect all registers belonging to any allocatable class.
   std::set<Record*> AllocatableRegs;
 
   // Collect allocatable registers.
-  for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
-    const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[rc];
+  for (const auto &RC : RegisterClasses) {
     ArrayRef<Record*> Order = RC.getOrder();
 
     if (RC.Allocatable)
@@ -731,83 +1152,89 @@ RegisterInfoEmitter::runTargetDesc(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
   }
 
   // Build a shared array of value types.
-  SequenceToOffsetTable<std::vector<MVT::SimpleValueType> > VTSeqs;
-  for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc)
-    VTSeqs.add(RegisterClasses[rc]->VTs);
+  SequenceToOffsetTable<SmallVector<MVT::SimpleValueType, 4> > VTSeqs;
+  for (const auto &RC : RegisterClasses)
+    VTSeqs.add(RC.VTs);
   VTSeqs.layout();
   OS << "\nstatic const MVT::SimpleValueType VTLists[] = {\n";
   VTSeqs.emit(OS, printSimpleValueType, "MVT::Other");
   OS << "};\n";
 
-  // Now that all of the structs have been emitted, emit the instances.
-  if (!RegisterClasses.empty()) {
-    std::map<unsigned, std::set<unsigned> > SuperRegClassMap;
-
-    OS << "\nstatic const TargetRegisterClass *const "
-       << "NullRegClasses[] = { NULL };\n\n";
-
-    unsigned NumSubRegIndices = RegBank.getSubRegIndices().size();
-
-    if (NumSubRegIndices) {
-      // Compute the super-register classes for each RegisterClass
-      for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
-        const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[rc];
-        for (DenseMap<Record*,Record*>::const_iterator
-             i = RC.SubRegClasses.begin(),
-             e = RC.SubRegClasses.end(); i != e; ++i) {
-          // Find the register class number of i->second for SuperRegClassMap.
-          const CodeGenRegisterClass *RC2 = RegBank.getRegClass(i->second);
-          assert(RC2 && "Invalid register class in SubRegClasses");
-          SuperRegClassMap[RC2->EnumValue].insert(rc);
-        }
-      }
+  // Emit SubRegIndex names, skipping 0.
+  OS << "\nstatic const char *const SubRegIndexNameTable[] = { \"";
 
-      // Emit the super-register classes for each RegisterClass
-      for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
-        const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[rc];
-
-        // Give the register class a legal C name if it's anonymous.
-        std::string Name = RC.getName();
-
-        OS << "// " << Name
-           << " Super-register Classes...\n"
-           << "static const TargetRegisterClass *const "
-           << Name << "SuperRegClasses[] = {\n  ";
-
-        bool Empty = true;
-        std::map<unsigned, std::set<unsigned> >::iterator I =
-          SuperRegClassMap.find(rc);
-        if (I != SuperRegClassMap.end()) {
-          for (std::set<unsigned>::iterator II = I->second.begin(),
-                 EE = I->second.end(); II != EE; ++II) {
-            const CodeGenRegisterClass &RC2 = *RegisterClasses[*II];
-            if (!Empty)
-              OS << ", ";
-            OS << "&" << RC2.getQualifiedName() << "RegClass";
-            Empty = false;
-          }
-        }
-
-        OS << (!Empty ? ", " : "") << "NULL";
-        OS << "\n};\n\n";
-      }
-    }
+  for (const auto &Idx : SubRegIndices) {
+    OS << Idx.getName();
+    OS << "\", \"";
+  }
+  OS << "\" };\n\n";
 
-    // Emit the sub-classes array for each RegisterClass
-    for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
-      const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[rc];
+  // Emit SubRegIndex lane masks, including 0.
+  OS << "\nstatic const unsigned SubRegIndexLaneMaskTable[] = {\n  ~0u,\n";
+  for (const auto &Idx : SubRegIndices) {
+    OS << format("  0x%08x, // ", Idx.LaneMask) << Idx.getName() << '\n';
+  }
+  OS << " };\n\n";
 
-      // Give the register class a legal C name if it's anonymous.
-      std::string Name = RC.getName();
+  OS << "\n";
 
-      OS << "static const uint32_t " << Name << "SubclassMask[] = {\n  ";
+  // Now that all of the structs have been emitted, emit the instances.
+  if (!RegisterClasses.empty()) {
+    OS << "\nstatic const TargetRegisterClass *const "
+       << "NullRegClasses[] = { nullptr };\n\n";
+
+    // Emit register class bit mask tables. The first bit mask emitted for a
+    // register class, RC, is the set of sub-classes, including RC itself.
+    //
+    // If RC has super-registers, also create a list of subreg indices and bit
+    // masks, (Idx, Mask). The bit mask has a bit for every superreg regclass,
+    // SuperRC, that satisfies:
+    //
+    //   For all SuperReg in SuperRC: SuperReg:Idx in RC
+    //
+    // The 0-terminated list of subreg indices starts at:
+    //
+    //   RC->getSuperRegIndices() = SuperRegIdxSeqs + ...
+    //
+    // The corresponding bitmasks follow the sub-class mask in memory. Each
+    // mask has RCMaskWords uint32_t entries.
+    //
+    // Every bit mask present in the list has at least one bit set.
+
+    // Compress the sub-reg index lists.
+    typedef std::vector<const CodeGenSubRegIndex*> IdxList;
+    SmallVector<IdxList, 8> SuperRegIdxLists(RegisterClasses.size());
+    SequenceToOffsetTable<IdxList, deref<llvm::less>> SuperRegIdxSeqs;
+    BitVector MaskBV(RegisterClasses.size());
+
+    for (const auto &RC : RegisterClasses) {
+      OS << "static const uint32_t " << RC.getName() << "SubClassMask[] = {\n  ";
       printBitVectorAsHex(OS, RC.getSubClasses(), 32);
+
+      // Emit super-reg class masks for any relevant SubRegIndices that can
+      // project into RC.
+      IdxList &SRIList = SuperRegIdxLists[RC.EnumValue];
+      for (auto &Idx : SubRegIndices) {
+        MaskBV.reset();
+        RC.getSuperRegClasses(&Idx, MaskBV);
+        if (MaskBV.none())
+          continue;
+        SRIList.push_back(&Idx);
+        OS << "\n  ";
+        printBitVectorAsHex(OS, MaskBV, 32);
+        OS << "// " << Idx.getName();
+      }
+      SuperRegIdxSeqs.add(SRIList);
       OS << "\n};\n\n";
     }
 
+    OS << "static const uint16_t SuperRegIdxSeqs[] = {\n";
+    SuperRegIdxSeqs.layout();
+    SuperRegIdxSeqs.emit(OS, printSubRegIndex);
+    OS << "};\n\n";
+
     // Emit NULL terminated super-class lists.
-    for (unsigned rc = 0, e = RegisterClasses.size(); rc != e; ++rc) {
-      const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[rc];
+    for (const auto &RC : RegisterClasses) {
       ArrayRef<CodeGenRegisterClass*> Supers = RC.getSuperClasses();
 
       // Skip classes without supers.  We can reuse NullRegClasses.
@@ -816,24 +1243,23 @@ RegisterInfoEmitter::runTargetDesc(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
 
       OS << "static const TargetRegisterClass *const "
          << RC.getName() << "Superclasses[] = {\n";
-      for (unsigned i = 0; i != Supers.size(); ++i)
-        OS << "  &" << Supers[i]->getQualifiedName() << "RegClass,\n";
-      OS << "  NULL\n};\n\n";
+      for (const auto *Super : Supers)
+        OS << "  &" << Super->getQualifiedName() << "RegClass,\n";
+      OS << "  nullptr\n};\n\n";
     }
 
     // Emit methods.
-    for (unsigned i = 0, e = RegisterClasses.size(); i != e; ++i) {
-      const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[i];
+    for (const auto &RC : RegisterClasses) {
       if (!RC.AltOrderSelect.empty()) {
         OS << "\nstatic inline unsigned " << RC.getName()
            << "AltOrderSelect(const MachineFunction &MF) {"
            << RC.AltOrderSelect << "}\n\n"
-           << "static ArrayRef<uint16_t> " << RC.getName()
+           << "static ArrayRef<MCPhysReg> " << RC.getName()
            << "GetRawAllocationOrder(const MachineFunction &MF) {\n";
         for (unsigned oi = 1 , oe = RC.getNumOrders(); oi != oe; ++oi) {
           ArrayRef<Record*> Elems = RC.getOrder(oi);
           if (!Elems.empty()) {
-            OS << "  static const uint16_t AltOrder" << oi << "[] = {";
+            OS << "  static const MCPhysReg AltOrder" << oi << "[] = {";
             for (unsigned elem = 0; elem != Elems.size(); ++elem)
               OS << (elem ? ", " : " ") << getQualifiedName(Elems[elem]);
             OS << " };\n";
@@ -841,39 +1267,40 @@ RegisterInfoEmitter::runTargetDesc(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
         }
         OS << "  const MCRegisterClass &MCR = " << Target.getName()
            << "MCRegisterClasses[" << RC.getQualifiedName() + "RegClassID];\n"
-           << "  const ArrayRef<uint16_t> Order[] = {\n"
+           << "  const ArrayRef<MCPhysReg> Order[] = {\n"
            << "    makeArrayRef(MCR.begin(), MCR.getNumRegs()";
         for (unsigned oi = 1, oe = RC.getNumOrders(); oi != oe; ++oi)
           if (RC.getOrder(oi).empty())
-            OS << "),\n    ArrayRef<uint16_t>(";
+            OS << "),\n    ArrayRef<MCPhysReg>(";
           else
             OS << "),\n    makeArrayRef(AltOrder" << oi;
         OS << ")\n  };\n  const unsigned Select = " << RC.getName()
            << "AltOrderSelect(MF);\n  assert(Select < " << RC.getNumOrders()
            << ");\n  return Order[Select];\n}\n";
-        }
+      }
     }
 
     // Now emit the actual value-initialized register class instances.
-    OS << "namespace " << RegisterClasses[0]->Namespace
+    OS << "\nnamespace " << RegisterClasses.front().Namespace
        << " {   // Register class instances\n";
 
-    for (unsigned i = 0, e = RegisterClasses.size(); i != e; ++i) {
-      const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[i];
-      OS << "  extern const TargetRegisterClass "
-         << RegisterClasses[i]->getName() << "RegClass = {\n    "
-         << '&' << Target.getName() << "MCRegisterClasses[" << RC.getName()
-         << "RegClassID],\n    "
-         << "VTLists + " << VTSeqs.get(RC.VTs) << ",\n    "
-         << RC.getName() << "SubclassMask,\n    ";
+    for (const auto &RC : RegisterClasses) {
+      OS << "  extern const TargetRegisterClass " << RC.getName()
+         << "RegClass = {\n    " << '&' << Target.getName()
+         << "MCRegisterClasses[" << RC.getName() << "RegClassID],\n    "
+         << "VTLists + " << VTSeqs.get(RC.VTs) << ",\n    " << RC.getName()
+         << "SubClassMask,\n    SuperRegIdxSeqs + "
+         << SuperRegIdxSeqs.get(SuperRegIdxLists[RC.EnumValue]) << ",\n    "
+         << format("0x%08x,\n    ", RC.LaneMask)
+         << (unsigned)RC.AllocationPriority << ",\n    "
+         << (RC.HasDisjunctSubRegs?"true":"false")
+         << ", /* HasDisjunctSubRegs */\n    ";
       if (RC.getSuperClasses().empty())
         OS << "NullRegClasses,\n    ";
       else
         OS << RC.getName() << "Superclasses,\n    ";
-      OS << (NumSubRegIndices ? RC.getName() + "Super" : std::string("Null"))
-         << "RegClasses,\n    ";
       if (RC.AltOrderSelect.empty())
-        OS << "0\n";
+        OS << "nullptr\n";
       else
         OS << RC.getName() << "GetRawAllocationOrder\n";
       OS << "  };\n\n";
@@ -884,9 +1311,8 @@ RegisterInfoEmitter::runTargetDesc(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
 
   OS << "\nnamespace {\n";
   OS << "  const TargetRegisterClass* const RegisterClasses[] = {\n";
-  for (unsigned i = 0, e = RegisterClasses.size(); i != e; ++i)
-    OS << "    &" << RegisterClasses[i]->getQualifiedName()
-       << "RegClass,\n";
+  for (const auto &RC : RegisterClasses)
+    OS << "    &" << RC.getQualifiedName() << "RegClass,\n";
   OS << "  };\n";
   OS << "}\n";       // End of anonymous namespace...
 
@@ -896,9 +1322,8 @@ RegisterInfoEmitter::runTargetDesc(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
      << TargetName << "RegInfoDesc[] = { // Extra Descriptors\n";
   OS << "  { 0, 0 },\n";
 
-  const std::vector<CodeGenRegister*> &Regs = RegBank.getRegisters();
-  for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i != e; ++i) {
-    const CodeGenRegister &Reg = *Regs[i];
+  const auto &Regs = RegBank.getRegisters();
+  for (const auto &Reg : Regs) {
     OS << "  { ";
     OS << Reg.CostPerUse << ", "
        << int(AllocatableRegs.count(Reg.TheDef)) << " },\n";
@@ -906,67 +1331,21 @@ RegisterInfoEmitter::runTargetDesc(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
   OS << "};\n";      // End of register descriptors...
 
 
-  // Calculate the mapping of subregister+index pairs to physical registers.
-  // This will also create further anonymous indices.
-  unsigned NamedIndices = RegBank.getNumNamedIndices();
-
-  // Emit SubRegIndex names, skipping 0
-  ArrayRef<CodeGenSubRegIndex*> SubRegIndices = RegBank.getSubRegIndices();
-  OS << "\nstatic const char *const " << TargetName
-     << "SubRegIndexTable[] = { \"";
-  for (unsigned i = 0, e = SubRegIndices.size(); i != e; ++i) {
-    OS << SubRegIndices[i]->getName();
-    if (i+1 != e)
-      OS << "\", \"";
-  }
-  OS << "\" };\n\n";
-
-  // Emit names of the anonymous subreg indices.
-  if (SubRegIndices.size() > NamedIndices) {
-    OS << "  enum {";
-    for (unsigned i = NamedIndices, e = SubRegIndices.size(); i != e; ++i) {
-      OS << "\n    " << SubRegIndices[i]->getName() << " = " << i+1;
-      if (i+1 != e)
-        OS << ',';
-    }
-    OS << "\n  };\n\n";
-  }
-  OS << "\n";
-
   std::string ClassName = Target.getName() + "GenRegisterInfo";
 
-  // Emit composeSubRegIndices
-  OS << "unsigned " << ClassName
-     << "::composeSubRegIndices(unsigned IdxA, unsigned IdxB) const {\n"
-     << "  switch (IdxA) {\n"
-     << "  default:\n    return IdxB;\n";
-  for (unsigned i = 0, e = SubRegIndices.size(); i != e; ++i) {
-    bool Open = false;
-    for (unsigned j = 0; j != e; ++j) {
-      if (CodeGenSubRegIndex *Comp =
-            SubRegIndices[i]->compose(SubRegIndices[j])) {
-        if (!Open) {
-          OS << "  case " << SubRegIndices[i]->getQualifiedName()
-             << ": switch(IdxB) {\n    default: return IdxB;\n";
-          Open = true;
-        }
-        OS << "    case " << SubRegIndices[j]->getQualifiedName()
-           << ": return " << Comp->getQualifiedName() << ";\n";
-      }
-    }
-    if (Open)
-      OS << "    }\n";
+  auto SubRegIndicesSize =
+      std::distance(SubRegIndices.begin(), SubRegIndices.end());
+
+  if (!SubRegIndices.empty()) {
+    emitComposeSubRegIndices(OS, RegBank, ClassName);
+    emitComposeSubRegIndexLaneMask(OS, RegBank, ClassName);
   }
-  OS << "  }\n}\n\n";
 
   // Emit getSubClassWithSubReg.
-  OS << "const TargetRegisterClass *" << ClassName
-     << "::getSubClassWithSubReg(const TargetRegisterClass *RC, unsigned Idx)"
-        " const {\n";
-  if (SubRegIndices.empty()) {
-    OS << "  assert(Idx == 0 && \"Target has no sub-registers\");\n"
-       << "  return RC;\n";
-  } else {
+  if (!SubRegIndices.empty()) {
+    OS << "const TargetRegisterClass *" << ClassName
+       << "::getSubClassWithSubReg(const TargetRegisterClass *RC, unsigned Idx)"
+       << " const {\n";
     // Use the smallest type that can hold a regclass ID with room for a
     // sentinel.
     if (RegisterClasses.size() < UINT8_MAX)
@@ -974,100 +1353,62 @@ RegisterInfoEmitter::runTargetDesc(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
     else if (RegisterClasses.size() < UINT16_MAX)
       OS << "  static const uint16_t Table[";
     else
-      throw "Too many register classes.";
-    OS << RegisterClasses.size() << "][" << SubRegIndices.size() << "] = {\n";
-    for (unsigned rci = 0, rce = RegisterClasses.size(); rci != rce; ++rci) {
-      const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[rci];
+      PrintFatalError("Too many register classes.");
+    OS << RegisterClasses.size() << "][" << SubRegIndicesSize << "] = {\n";
+    for (const auto &RC : RegisterClasses) {
       OS << "    {\t// " << RC.getName() << "\n";
-      for (unsigned sri = 0, sre = SubRegIndices.size(); sri != sre; ++sri) {
-        CodeGenSubRegIndex *Idx = SubRegIndices[sri];
-        if (CodeGenRegisterClass *SRC = RC.getSubClassWithSubReg(Idx))
-          OS << "      " << SRC->EnumValue + 1 << ",\t// " << Idx->getName()
+      for (auto &Idx : SubRegIndices) {
+        if (CodeGenRegisterClass *SRC = RC.getSubClassWithSubReg(&Idx))
+          OS << "      " << SRC->EnumValue + 1 << ",\t// " << Idx.getName()
              << " -> " << SRC->getName() << "\n";
         else
-          OS << "      0,\t// " << Idx->getName() << "\n";
+          OS << "      0,\t// " << Idx.getName() << "\n";
       }
       OS << "    },\n";
     }
     OS << "  };\n  assert(RC && \"Missing regclass\");\n"
        << "  if (!Idx) return RC;\n  --Idx;\n"
-       << "  assert(Idx < " << SubRegIndices.size() << " && \"Bad subreg\");\n"
+       << "  assert(Idx < " << SubRegIndicesSize << " && \"Bad subreg\");\n"
        << "  unsigned TV = Table[RC->getID()][Idx];\n"
-       << "  return TV ? getRegClass(TV - 1) : 0;\n";
-  }
-  OS << "}\n\n";
-
-  // Emit getMatchingSuperRegClass.
-  OS << "const TargetRegisterClass *" << ClassName
-     << "::getMatchingSuperRegClass(const TargetRegisterClass *A,"
-        " const TargetRegisterClass *B, unsigned Idx) const {\n";
-  if (SubRegIndices.empty()) {
-    OS << "  llvm_unreachable(\"Target has no sub-registers\");\n";
-  } else {
-    // We need to find the largest sub-class of A such that every register has
-    // an Idx sub-register in B.  Map (B, Idx) to a bit-vector of
-    // super-register classes that map into B. Then compute the largest common
-    // sub-class with A by taking advantage of the register class ordering,
-    // like getCommonSubClass().
-
-    // Bitvector table is NumRCs x NumSubIndexes x BVWords, where BVWords is
-    // the number of 32-bit words required to represent all register classes.
-    const unsigned BVWords = (RegisterClasses.size()+31)/32;
-    BitVector BV(RegisterClasses.size());
-
-    OS << "  static const uint32_t Table[" << RegisterClasses.size()
-       << "][" << SubRegIndices.size() << "][" << BVWords << "] = {\n";
-    for (unsigned rci = 0, rce = RegisterClasses.size(); rci != rce; ++rci) {
-      const CodeGenRegisterClass &RC = *RegisterClasses[rci];
-      OS << "    {\t// " << RC.getName() << "\n";
-      for (unsigned sri = 0, sre = SubRegIndices.size(); sri != sre; ++sri) {
-        CodeGenSubRegIndex *Idx = SubRegIndices[sri];
-        BV.reset();
-        RC.getSuperRegClasses(Idx, BV);
-        OS << "      { ";
-        printBitVectorAsHex(OS, BV, 32);
-        OS << "},\t// " << Idx->getName() << '\n';
-      }
-      OS << "    },\n";
-    }
-    OS << "  };\n  assert(A && B && \"Missing regclass\");\n"
-       << "  --Idx;\n"
-       << "  assert(Idx < " << SubRegIndices.size() << " && \"Bad subreg\");\n"
-       << "  const uint32_t *TV = Table[B->getID()][Idx];\n"
-       << "  const uint32_t *SC = A->getSubClassMask();\n"
-       << "  for (unsigned i = 0; i != " << BVWords << "; ++i)\n"
-       << "    if (unsigned Common = TV[i] & SC[i])\n"
-       << "      return getRegClass(32*i + CountTrailingZeros_32(Common));\n"
-       << "  return 0;\n";
+       << "  return TV ? getRegClass(TV - 1) : nullptr;\n}\n\n";
   }
-  OS << "}\n\n";
 
   EmitRegUnitPressure(OS, RegBank, ClassName);
 
   // Emit the constructor of the class...
   OS << "extern const MCRegisterDesc " << TargetName << "RegDesc[];\n";
-  OS << "extern const uint16_t " << TargetName << "RegLists[];\n";
-  if (SubRegIndices.size() != 0)
-    OS << "extern const uint16_t *get" << TargetName
-       << "SubRegTable();\n";
+  OS << "extern const MCPhysReg " << TargetName << "RegDiffLists[];\n";
+  OS << "extern const unsigned " << TargetName << "LaneMaskLists[];\n";
+  OS << "extern const char " << TargetName << "RegStrings[];\n";
+  OS << "extern const char " << TargetName << "RegClassStrings[];\n";
+  OS << "extern const MCPhysReg " << TargetName << "RegUnitRoots[][2];\n";
+  OS << "extern const uint16_t " << TargetName << "SubRegIdxLists[];\n";
+  OS << "extern const MCRegisterInfo::SubRegCoveredBits "
+     << TargetName << "SubRegIdxRanges[];\n";
+  OS << "extern const uint16_t " << TargetName << "RegEncodingTable[];\n";
 
   EmitRegMappingTables(OS, Regs, true);
 
   OS << ClassName << "::\n" << ClassName
-     << "(unsigned RA, unsigned DwarfFlavour, unsigned EHFlavour)\n"
+     << "(unsigned RA, unsigned DwarfFlavour, unsigned EHFlavour, unsigned PC)\n"
      << "  : TargetRegisterInfo(" << TargetName << "RegInfoDesc"
      << ", RegisterClasses, RegisterClasses+" << RegisterClasses.size() <<",\n"
-     << "             " << TargetName << "SubRegIndexTable) {\n"
-     << "  InitMCRegisterInfo(" << TargetName << "RegDesc, "
-     << Regs.size()+1 << ", RA,\n                     " << TargetName
+     << "             SubRegIndexNameTable, SubRegIndexLaneMaskTable, 0x";
+  OS.write_hex(RegBank.CoveringLanes);
+  OS << ") {\n"
+     << "  InitMCRegisterInfo(" << TargetName << "RegDesc, " << Regs.size() + 1
+     << ", RA, PC,\n                     " << TargetName
      << "MCRegisterClasses, " << RegisterClasses.size() << ",\n"
-     << "                     " << TargetName << "RegLists,\n"
-     << "                     ";
-  if (SubRegIndices.size() != 0)
-    OS << "get" << TargetName << "SubRegTable(), "
-       << SubRegIndices.size() << ");\n\n";
-  else
-    OS << "NULL, 0);\n\n";
+     << "                     " << TargetName << "RegUnitRoots,\n"
+     << "                     " << RegBank.getNumNativeRegUnits() << ",\n"
+     << "                     " << TargetName << "RegDiffLists,\n"
+     << "                     " << TargetName << "LaneMaskLists,\n"
+     << "                     " << TargetName << "RegStrings,\n"
+     << "                     " << TargetName << "RegClassStrings,\n"
+     << "                     " << TargetName << "SubRegIdxLists,\n"
+     << "                     " << SubRegIndicesSize + 1 << ",\n"
+     << "                     " << TargetName << "SubRegIdxRanges,\n"
+     << "                     " << TargetName << "RegEncodingTable);\n\n";
 
   EmitRegMapping(OS, Regs, true);
 
@@ -1083,21 +1424,65 @@ RegisterInfoEmitter::runTargetDesc(raw_ostream &OS, CodeGenTarget &Target,
     assert(Regs && "Cannot expand CalleeSavedRegs instance");
 
     // Emit the *_SaveList list of callee-saved registers.
-    OS << "static const uint16_t " << CSRSet->getName()
+    OS << "static const MCPhysReg " << CSRSet->getName()
        << "_SaveList[] = { ";
     for (unsigned r = 0, re = Regs->size(); r != re; ++r)
       OS << getQualifiedName((*Regs)[r]) << ", ";
     OS << "0 };\n";
 
     // Emit the *_RegMask bit mask of call-preserved registers.
+    BitVector Covered = RegBank.computeCoveredRegisters(*Regs);
+
+    // Check for an optional OtherPreserved set.
+    // Add those registers to RegMask, but not to SaveList.
+    if (DagInit *OPDag =
+        dyn_cast<DagInit>(CSRSet->getValueInit("OtherPreserved"))) {
+      SetTheory::RecSet OPSet;
+      RegBank.getSets().evaluate(OPDag, OPSet, CSRSet->getLoc());
+      Covered |= RegBank.computeCoveredRegisters(
+        ArrayRef<Record*>(OPSet.begin(), OPSet.end()));
+    }
+
     OS << "static const uint32_t " << CSRSet->getName()
        << "_RegMask[] = { ";
-    printBitVectorAsHex(OS, RegBank.computeCoveredRegisters(*Regs), 32);
+    printBitVectorAsHex(OS, Covered, 32);
     OS << "};\n";
   }
   OS << "\n\n";
 
-  OS << "} // End llvm namespace \n";
+  OS << "ArrayRef<const uint32_t *> " << ClassName
+     << "::getRegMasks() const {\n";
+  if (!CSRSets.empty()) {
+    OS << "  static const uint32_t *const Masks[] = {\n";
+    for (Record *CSRSet : CSRSets)
+      OS << "    " << CSRSet->getName() << "_RegMask,\n";
+    OS << "  };\n";
+    OS << "  return makeArrayRef(Masks);\n";
+  } else {
+    OS << "  return None;\n";
+  }
+  OS << "}\n\n";
+
+  OS << "ArrayRef<const char *> " << ClassName
+     << "::getRegMaskNames() const {\n";
+  if (!CSRSets.empty()) {
+  OS << "  static const char *const Names[] = {\n";
+    for (Record *CSRSet : CSRSets)
+      OS << "    " << '"' << CSRSet->getName() << '"' << ",\n";
+    OS << "  };\n";
+    OS << "  return makeArrayRef(Names);\n";
+  } else {
+    OS << "  return None;\n";
+  }
+  OS << "}\n\n";
+
+  OS << "const " << TargetName << "FrameLowering *\n" << TargetName
+     << "GenRegisterInfo::getFrameLowering(const MachineFunction &MF) {\n"
+     << "  return static_cast<const " << TargetName << "FrameLowering *>(\n"
+     << "      MF.getSubtarget().getFrameLowering());\n"
+     << "}\n\n";
+
+  OS << "} // End llvm namespace\n";
   OS << "#endif // GET_REGINFO_TARGET_DESC\n\n";
 }
 
@@ -1111,3 +1496,11 @@ void RegisterInfoEmitter::run(raw_ostream &OS) {
   runTargetHeader(OS, Target, RegBank);
   runTargetDesc(OS, Target, RegBank);
 }
+
+namespace llvm {
+
+void EmitRegisterInfo(RecordKeeper &RK, raw_ostream &OS) {
+  RegisterInfoEmitter(RK).run(OS);
+}
+
+} // End llvm namespace