OSDN Git Service

Update LLVM for 3.5 rebase (r209712).
[android-x86/external-llvm.git] / lib / Target / ARM / ARMFrameLowering.cpp
index 9e943e4..0caf4bf 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//=======- ARMFrameLowering.cpp - ARM Frame Information --------*- C++ -*-====//
+//===-- ARMFrameLowering.cpp - ARM Frame Information ----------------------===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "ARMFrameLowering.h"
-#include "ARMAddressingModes.h"
 #include "ARMBaseInstrInfo.h"
 #include "ARMBaseRegisterInfo.h"
+#include "ARMConstantPoolValue.h"
 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
+#include "MCTargetDesc/ARMAddressingModes.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h"
+#include "llvm/IR/CallingConv.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/MC/MCContext.h"
+#include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
 
 using namespace llvm;
 
+static cl::opt<bool>
+SpillAlignedNEONRegs("align-neon-spills", cl::Hidden, cl::init(true),
+                     cl::desc("Align ARM NEON spills in prolog and epilog"));
+
+static MachineBasicBlock::iterator
+skipAlignedDPRCS2Spills(MachineBasicBlock::iterator MI,
+                        unsigned NumAlignedDPRCS2Regs);
+
 /// hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 /// pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas
 /// or if frame pointer elimination is disabled.
 bool ARMFrameLowering::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
   const TargetRegisterInfo *RegInfo = MF.getTarget().getRegisterInfo();
 
-  // Mac OS X requires FP not to be clobbered for backtracing purpose.
-  if (STI.isTargetDarwin())
+  // iOS requires FP not to be clobbered for backtracing purpose.
+  if (STI.isTargetIOS())
     return true;
 
   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
   // Always eliminate non-leaf frame pointers.
-  return ((DisableFramePointerElim(MF) && MFI->hasCalls()) ||
+  return ((MF.getTarget().Options.DisableFramePointerElim(MF) &&
+           MFI->hasCalls()) ||
           RegInfo->needsStackRealignment(MF) ||
           MFI->hasVarSizedObjects() ||
           MFI->isFrameAddressTaken());
@@ -70,22 +85,11 @@ ARMFrameLowering::canSimplifyCallFramePseudos(const MachineFunction &MF) const {
   return hasReservedCallFrame(MF) || MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
 }
 
-static bool isCalleeSavedRegister(unsigned Reg, const unsigned *CSRegs) {
-  for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i)
-    if (Reg == CSRegs[i])
-      return true;
-  return false;
-}
-
 static bool isCSRestore(MachineInstr *MI,
                         const ARMBaseInstrInfo &TII,
-                        const unsigned *CSRegs) {
+                        const MCPhysReg *CSRegs) {
   // Integer spill area is handled with "pop".
-  if (MI->getOpcode() == ARM::LDMIA_RET ||
-      MI->getOpcode() == ARM::t2LDMIA_RET ||
-      MI->getOpcode() == ARM::LDMIA_UPD ||
-      MI->getOpcode() == ARM::t2LDMIA_UPD ||
-      MI->getOpcode() == ARM::VLDMDIA_UPD) {
+  if (isPopOpcode(MI->getOpcode())) {
     // The first two operands are predicates. The last two are
     // imp-def and imp-use of SP. Check everything in between.
     for (int i = 5, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i)
@@ -93,7 +97,8 @@ static bool isCSRestore(MachineInstr *MI,
         return false;
     return true;
   }
-  if ((MI->getOpcode() == ARM::LDR_POST ||
+  if ((MI->getOpcode() == ARM::LDR_POST_IMM ||
+       MI->getOpcode() == ARM::LDR_POST_REG ||
        MI->getOpcode() == ARM::t2LDR_POST) &&
       isCalleeSavedRegister(MI->getOperand(0).getReg(), CSRegs) &&
       MI->getOperand(1).getReg() == ARM::SP)
@@ -102,17 +107,47 @@ static bool isCSRestore(MachineInstr *MI,
   return false;
 }
 
-static void
-emitSPUpdate(bool isARM,
-             MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
-             DebugLoc dl, const ARMBaseInstrInfo &TII,
-             int NumBytes, unsigned MIFlags = MachineInstr::NoFlags) {
+static void emitRegPlusImmediate(bool isARM, MachineBasicBlock &MBB,
+                                 MachineBasicBlock::iterator &MBBI, DebugLoc dl,
+                                 const ARMBaseInstrInfo &TII, unsigned DestReg,
+                                 unsigned SrcReg, int NumBytes,
+                                 unsigned MIFlags = MachineInstr::NoFlags,
+                                 ARMCC::CondCodes Pred = ARMCC::AL,
+                                 unsigned PredReg = 0) {
   if (isARM)
-    emitARMRegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
-                            ARMCC::AL, 0, TII, MIFlags);
+    emitARMRegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, DestReg, SrcReg, NumBytes,
+                            Pred, PredReg, TII, MIFlags);
   else
-    emitT2RegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
-                           ARMCC::AL, 0, TII, MIFlags);
+    emitT2RegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, DestReg, SrcReg, NumBytes,
+                           Pred, PredReg, TII, MIFlags);
+}
+
+static void emitSPUpdate(bool isARM, MachineBasicBlock &MBB,
+                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI, DebugLoc dl,
+                         const ARMBaseInstrInfo &TII, int NumBytes,
+                         unsigned MIFlags = MachineInstr::NoFlags,
+                         ARMCC::CondCodes Pred = ARMCC::AL,
+                         unsigned PredReg = 0) {
+  emitRegPlusImmediate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
+                       MIFlags, Pred, PredReg);
+}
+
+static int sizeOfSPAdjustment(const MachineInstr *MI) {
+  assert(MI->getOpcode() == ARM::VSTMDDB_UPD);
+  int count = 0;
+  // ARM and Thumb2 push/pop insts have explicit "sp, sp" operands (+
+  // pred) so the list starts at 4.
+  for (int i = MI->getNumOperands() - 1; i >= 4; --i)
+    count += 8;
+  return count;
+}
+
+static bool WindowsRequiresStackProbe(const MachineFunction &MF,
+                                      size_t StackSizeInBytes) {
+  const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
+  if (MFI->getStackProtectorIndex() > 0)
+    return StackSizeInBytes >= 4080;
+  return StackSizeInBytes >= 4096;
 }
 
 void ARMFrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
@@ -120,40 +155,80 @@ void ARMFrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
   MachineFrameInfo  *MFI = MF.getFrameInfo();
   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
+  MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
+  MCContext &Context = MMI.getContext();
+  const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
+  const MCRegisterInfo *MRI = Context.getRegisterInfo();
   const ARMBaseRegisterInfo *RegInfo =
-    static_cast<const ARMBaseRegisterInfo*>(MF.getTarget().getRegisterInfo());
+    static_cast<const ARMBaseRegisterInfo*>(TM.getRegisterInfo());
   const ARMBaseInstrInfo &TII =
-    *static_cast<const ARMBaseInstrInfo*>(MF.getTarget().getInstrInfo());
+    *static_cast<const ARMBaseInstrInfo*>(TM.getInstrInfo());
   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
          "This emitPrologue does not support Thumb1!");
   bool isARM = !AFI->isThumbFunction();
-  unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
+  unsigned Align = TM.getFrameLowering()->getStackAlignment();
+  unsigned ArgRegsSaveSize = AFI->getArgRegsSaveSize(Align);
   unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
   DebugLoc dl = MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc();
   unsigned FramePtr = RegInfo->getFrameRegister(MF);
+  int CFAOffset = 0;
 
   // Determine the sizes of each callee-save spill areas and record which frame
   // belongs to which callee-save spill areas.
   unsigned GPRCS1Size = 0, GPRCS2Size = 0, DPRCSSize = 0;
   int FramePtrSpillFI = 0;
+  int D8SpillFI = 0;
+
+  // All calls are tail calls in GHC calling conv, and functions have no
+  // prologue/epilogue.
+  if (MF.getFunction()->getCallingConv() == CallingConv::GHC)
+    return;
 
-  // Allocate the vararg register save area. This is not counted in NumBytes.
-  if (VARegSaveSize)
-    emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -VARegSaveSize,
+  // Allocate the vararg register save area.
+  if (ArgRegsSaveSize) {
+    emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -ArgRegsSaveSize,
                  MachineInstr::FrameSetup);
+    CFAOffset -= ArgRegsSaveSize;
+    unsigned CFIIndex = MMI.addFrameInst(
+        MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, CFAOffset));
+    BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+        .addCFIIndex(CFIIndex);
+  }
 
-  if (!AFI->hasStackFrame()) {
-    if (NumBytes != 0)
-      emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -NumBytes,
+  if (!AFI->hasStackFrame() &&
+      (!STI.isTargetWindows() || !WindowsRequiresStackProbe(MF, NumBytes))) {
+    if (NumBytes - ArgRegsSaveSize != 0) {
+      emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -(NumBytes - ArgRegsSaveSize),
                    MachineInstr::FrameSetup);
+      CFAOffset -= NumBytes - ArgRegsSaveSize;
+      unsigned CFIIndex = MMI.addFrameInst(
+          MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, CFAOffset));
+      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+          .addCFIIndex(CFIIndex);
+    }
     return;
   }
 
+  // Determine spill area sizes.
   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
     int FI = CSI[i].getFrameIdx();
     switch (Reg) {
+    case ARM::R8:
+    case ARM::R9:
+    case ARM::R10:
+    case ARM::R11:
+    case ARM::R12:
+      if (STI.isTargetMachO()) {
+        GPRCS2Size += 4;
+        break;
+      }
+      // fallthrough
+    case ARM::R0:
+    case ARM::R1:
+    case ARM::R2:
+    case ARM::R3:
     case ARM::R4:
     case ARM::R5:
     case ARM::R6:
@@ -161,75 +236,122 @@ void ARMFrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
     case ARM::LR:
       if (Reg == FramePtr)
         FramePtrSpillFI = FI;
-      AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
       GPRCS1Size += 4;
       break;
-    case ARM::R8:
-    case ARM::R9:
-    case ARM::R10:
-    case ARM::R11:
-      if (Reg == FramePtr)
-        FramePtrSpillFI = FI;
-      if (STI.isTargetDarwin()) {
-        AFI->addGPRCalleeSavedArea2Frame(FI);
-        GPRCS2Size += 4;
-      } else {
-        AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
-        GPRCS1Size += 4;
-      }
-      break;
     default:
-      AFI->addDPRCalleeSavedAreaFrame(FI);
-      DPRCSSize += 8;
+      // This is a DPR. Exclude the aligned DPRCS2 spills.
+      if (Reg == ARM::D8)
+        D8SpillFI = FI;
+      if (Reg < ARM::D8 || Reg >= ARM::D8 + AFI->getNumAlignedDPRCS2Regs())
+        DPRCSSize += 8;
     }
   }
 
   // Move past area 1.
-  if (GPRCS1Size > 0) MBBI++;
-
-  // Set FP to point to the stack slot that contains the previous FP.
-  // For Darwin, FP is R7, which has now been stored in spill area 1.
-  // Otherwise, if this is not Darwin, all the callee-saved registers go
-  // into spill area 1, including the FP in R11.  In either case, it is
-  // now safe to emit this assignment.
-  bool HasFP = hasFP(MF);
-  if (HasFP) {
-    unsigned ADDriOpc = !AFI->isThumbFunction() ? ARM::ADDri : ARM::t2ADDri;
-    MachineInstrBuilder MIB =
-      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ADDriOpc), FramePtr)
-      .addFrameIndex(FramePtrSpillFI).addImm(0)
-      .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
-    AddDefaultCC(AddDefaultPred(MIB));
-  }
-
-  // Move past area 2.
-  if (GPRCS2Size > 0) MBBI++;
+  MachineBasicBlock::iterator LastPush = MBB.end(), GPRCS1Push, GPRCS2Push,
+      DPRCSPush;
+  if (GPRCS1Size > 0)
+    GPRCS1Push = LastPush = MBBI++;
 
   // Determine starting offsets of spill areas.
-  unsigned DPRCSOffset  = NumBytes - (GPRCS1Size + GPRCS2Size + DPRCSSize);
+  bool HasFP = hasFP(MF);
+  unsigned DPRCSOffset  = NumBytes - (ArgRegsSaveSize + GPRCS1Size
+                                      + GPRCS2Size + DPRCSSize);
   unsigned GPRCS2Offset = DPRCSOffset + DPRCSSize;
   unsigned GPRCS1Offset = GPRCS2Offset + GPRCS2Size;
-  if (HasFP)
+  int FramePtrOffsetInPush = 0;
+  if (HasFP) {
+    FramePtrOffsetInPush = MFI->getObjectOffset(FramePtrSpillFI)
+                           + GPRCS1Size + ArgRegsSaveSize;
     AFI->setFramePtrSpillOffset(MFI->getObjectOffset(FramePtrSpillFI) +
                                 NumBytes);
+  }
   AFI->setGPRCalleeSavedArea1Offset(GPRCS1Offset);
   AFI->setGPRCalleeSavedArea2Offset(GPRCS2Offset);
   AFI->setDPRCalleeSavedAreaOffset(DPRCSOffset);
 
+  // Move past area 2.
+  if (GPRCS2Size > 0)
+    GPRCS2Push = LastPush = MBBI++;
+
   // Move past area 3.
   if (DPRCSSize > 0) {
-    MBBI++;
+    DPRCSPush = MBBI;
     // Since vpush register list cannot have gaps, there may be multiple vpush
     // instructions in the prologue.
     while (MBBI->getOpcode() == ARM::VSTMDDB_UPD)
-      MBBI++;
+      LastPush = MBBI++;
+  }
+
+  // Move past the aligned DPRCS2 area.
+  if (AFI->getNumAlignedDPRCS2Regs() > 0) {
+    MBBI = skipAlignedDPRCS2Spills(MBBI, AFI->getNumAlignedDPRCS2Regs());
+    // The code inserted by emitAlignedDPRCS2Spills realigns the stack, and
+    // leaves the stack pointer pointing to the DPRCS2 area.
+    //
+    // Adjust NumBytes to represent the stack slots below the DPRCS2 area.
+    NumBytes += MFI->getObjectOffset(D8SpillFI);
+  } else
+    NumBytes = DPRCSOffset;
+
+  if (STI.isTargetWindows() && WindowsRequiresStackProbe(MF, NumBytes)) {
+    uint32_t NumWords = NumBytes >> 2;
+
+    if (NumWords < 65536)
+      AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::t2MOVi16), ARM::R4)
+                     .addImm(NumWords)
+                     .setMIFlags(MachineInstr::FrameSetup));
+    else
+      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::t2MOVi32imm), ARM::R4)
+        .addImm(NumWords)
+        .setMIFlags(MachineInstr::FrameSetup);
+
+    switch (TM.getCodeModel()) {
+    case CodeModel::Small:
+    case CodeModel::Medium:
+    case CodeModel::Default:
+    case CodeModel::Kernel:
+      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tBL))
+        .addImm((unsigned)ARMCC::AL).addReg(0)
+        .addExternalSymbol("__chkstk")
+        .addReg(ARM::R4, RegState::Implicit)
+        .setMIFlags(MachineInstr::FrameSetup);
+      break;
+    case CodeModel::Large:
+    case CodeModel::JITDefault:
+      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::t2MOVi32imm), ARM::R12)
+        .addExternalSymbol("__chkstk")
+        .setMIFlags(MachineInstr::FrameSetup);
+
+      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tBLXr))
+        .addImm((unsigned)ARMCC::AL).addReg(0)
+        .addReg(ARM::R12, RegState::Kill)
+        .addReg(ARM::R4, RegState::Implicit)
+        .setMIFlags(MachineInstr::FrameSetup);
+      break;
+    }
+
+    AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::t2SUBrr),
+                                        ARM::SP)
+                                .addReg(ARM::SP, RegState::Define)
+                                .addReg(ARM::R4, RegState::Kill)
+                                .setMIFlags(MachineInstr::FrameSetup)));
+    NumBytes = 0;
   }
 
-  NumBytes = DPRCSOffset;
+  unsigned adjustedGPRCS1Size = GPRCS1Size;
   if (NumBytes) {
     // Adjust SP after all the callee-save spills.
-    emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -NumBytes,
-                 MachineInstr::FrameSetup);
+    if (tryFoldSPUpdateIntoPushPop(STI, MF, LastPush, NumBytes)) {
+      if (LastPush == GPRCS1Push) {
+        FramePtrOffsetInPush += NumBytes;
+        adjustedGPRCS1Size += NumBytes;
+        NumBytes = 0;
+      }
+    } else
+      emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -NumBytes,
+                   MachineInstr::FrameSetup);
+
     if (HasFP && isARM)
       // Restore from fp only in ARM mode: e.g. sub sp, r7, #24
       // Note it's not safe to do this in Thumb2 mode because it would have
@@ -242,6 +364,139 @@ void ARMFrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
       AFI->setShouldRestoreSPFromFP(true);
   }
 
+  if (adjustedGPRCS1Size > 0) {
+    CFAOffset -= adjustedGPRCS1Size;
+    unsigned CFIIndex = MMI.addFrameInst(
+        MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, CFAOffset));
+    MachineBasicBlock::iterator Pos = ++GPRCS1Push;
+    BuildMI(MBB, Pos, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+        .addCFIIndex(CFIIndex);
+    for (const auto &Entry : CSI) {
+      unsigned Reg = Entry.getReg();
+      int FI = Entry.getFrameIdx();
+      switch (Reg) {
+      case ARM::R8:
+      case ARM::R9:
+      case ARM::R10:
+      case ARM::R11:
+      case ARM::R12:
+        if (STI.isTargetMachO())
+          break;
+        // fallthrough
+      case ARM::R0:
+      case ARM::R1:
+      case ARM::R2:
+      case ARM::R3:
+      case ARM::R4:
+      case ARM::R5:
+      case ARM::R6:
+      case ARM::R7:
+      case ARM::LR:
+        CFIIndex = MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createOffset(
+            nullptr, MRI->getDwarfRegNum(Reg, true), MFI->getObjectOffset(FI)));
+        BuildMI(MBB, Pos, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+            .addCFIIndex(CFIIndex);
+        break;
+      }
+    }
+  }
+
+  // Set FP to point to the stack slot that contains the previous FP.
+  // For iOS, FP is R7, which has now been stored in spill area 1.
+  // Otherwise, if this is not iOS, all the callee-saved registers go
+  // into spill area 1, including the FP in R11.  In either case, it
+  // is in area one and the adjustment needs to take place just after
+  // that push.
+  if (HasFP) {
+    emitRegPlusImmediate(!AFI->isThumbFunction(), MBB, GPRCS1Push, dl, TII,
+                         FramePtr, ARM::SP, FramePtrOffsetInPush,
+                         MachineInstr::FrameSetup);
+    if (FramePtrOffsetInPush) {
+      CFAOffset += FramePtrOffsetInPush;
+      unsigned CFIIndex = MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createDefCfa(
+          nullptr, MRI->getDwarfRegNum(FramePtr, true), CFAOffset));
+      BuildMI(MBB, GPRCS1Push, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+          .addCFIIndex(CFIIndex);
+
+    } else {
+      unsigned CFIIndex =
+          MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createDefCfaRegister(
+              nullptr, MRI->getDwarfRegNum(FramePtr, true)));
+      BuildMI(MBB, GPRCS1Push, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+          .addCFIIndex(CFIIndex);
+    }
+  }
+
+  if (GPRCS2Size > 0) {
+    MachineBasicBlock::iterator Pos = ++GPRCS2Push;
+    if (!HasFP) {
+      CFAOffset -= GPRCS2Size;
+      unsigned CFIIndex = MMI.addFrameInst(
+          MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, CFAOffset));
+      BuildMI(MBB, Pos, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+          .addCFIIndex(CFIIndex);
+    }
+    for (const auto &Entry : CSI) {
+      unsigned Reg = Entry.getReg();
+      int FI = Entry.getFrameIdx();
+      switch (Reg) {
+      case ARM::R8:
+      case ARM::R9:
+      case ARM::R10:
+      case ARM::R11:
+      case ARM::R12:
+        if (STI.isTargetMachO()) {
+          unsigned DwarfReg =  MRI->getDwarfRegNum(Reg, true);
+          unsigned Offset = MFI->getObjectOffset(FI);
+          unsigned CFIIndex = MMI.addFrameInst(
+              MCCFIInstruction::createOffset(nullptr, DwarfReg, Offset));
+          BuildMI(MBB, Pos, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+              .addCFIIndex(CFIIndex);
+        }
+        break;
+      }
+    }
+  }
+
+  if (DPRCSSize > 0) {
+    // Since vpush register list cannot have gaps, there may be multiple vpush
+    // instructions in the prologue.
+    do {
+      MachineBasicBlock::iterator Push = DPRCSPush++;
+      if (!HasFP) {
+        CFAOffset -= sizeOfSPAdjustment(Push);
+        unsigned CFIIndex = MMI.addFrameInst(
+            MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, CFAOffset));
+        BuildMI(MBB, DPRCSPush, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+            .addCFIIndex(CFIIndex);
+      }
+    } while (DPRCSPush->getOpcode() == ARM::VSTMDDB_UPD);
+
+    for (const auto &Entry : CSI) {
+      unsigned Reg = Entry.getReg();
+      int FI = Entry.getFrameIdx();
+      if ((Reg >= ARM::D0 && Reg <= ARM::D31) &&
+          (Reg < ARM::D8 || Reg >= ARM::D8 + AFI->getNumAlignedDPRCS2Regs())) {
+        unsigned DwarfReg = MRI->getDwarfRegNum(Reg, true);
+        unsigned Offset = MFI->getObjectOffset(FI);
+        unsigned CFIIndex = MMI.addFrameInst(
+            MCCFIInstruction::createOffset(nullptr, DwarfReg, Offset));
+        BuildMI(MBB, DPRCSPush, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+            .addCFIIndex(CFIIndex);
+      }
+    }
+  }
+
+  if (NumBytes) {
+    if (!HasFP) {
+      CFAOffset -= NumBytes;
+      unsigned CFIIndex = MMI.addFrameInst(
+          MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, CFAOffset));
+      BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+          .addCFIIndex(CFIIndex);
+    }
+  }
+
   if (STI.isTargetELF() && hasFP(MF))
     MFI->setOffsetAdjustment(MFI->getOffsetAdjustment() -
                              AFI->getFramePtrSpillOffset());
@@ -252,7 +507,9 @@ void ARMFrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
 
   // If we need dynamic stack realignment, do it here. Be paranoid and make
   // sure if we also have VLAs, we have a base pointer for frame access.
-  if (RegInfo->needsStackRealignment(MF)) {
+  // If aligned NEON registers were spilled, the stack has already been
+  // realigned.
+  if (!AFI->getNumAlignedDPRCS2Regs() && RegInfo->needsStackRealignment(MF)) {
     unsigned MaxAlign = MFI->getMaxAlignment();
     assert (!AFI->isThumb1OnlyFunction());
     if (!AFI->isThumbFunction()) {
@@ -308,8 +565,7 @@ void ARMFrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
 void ARMFrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
                                     MachineBasicBlock &MBB) const {
   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.getLastNonDebugInstr();
-  assert(MBBI->getDesc().isReturn() &&
-         "Can only insert epilog into returning blocks");
+  assert(MBBI->isReturn() && "Can only insert epilog into returning blocks");
   unsigned RetOpcode = MBBI->getOpcode();
   DebugLoc dl = MBBI->getDebugLoc();
   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
@@ -321,26 +577,33 @@ void ARMFrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
          "This emitEpilogue does not support Thumb1!");
   bool isARM = !AFI->isThumbFunction();
 
-  unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
+  unsigned Align = MF.getTarget().getFrameLowering()->getStackAlignment();
+  unsigned ArgRegsSaveSize = AFI->getArgRegsSaveSize(Align);
   int NumBytes = (int)MFI->getStackSize();
   unsigned FramePtr = RegInfo->getFrameRegister(MF);
 
+  // All calls are tail calls in GHC calling conv, and functions have no
+  // prologue/epilogue.
+  if (MF.getFunction()->getCallingConv() == CallingConv::GHC)
+    return;
+
   if (!AFI->hasStackFrame()) {
-    if (NumBytes != 0)
-      emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, NumBytes);
+    if (NumBytes - ArgRegsSaveSize != 0)
+      emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, NumBytes - ArgRegsSaveSize);
   } else {
     // Unwind MBBI to point to first LDR / VLDRD.
-    const unsigned *CSRegs = RegInfo->getCalleeSavedRegs();
+    const MCPhysReg *CSRegs = RegInfo->getCalleeSavedRegs(&MF);
     if (MBBI != MBB.begin()) {
-      do
+      do {
         --MBBI;
-      while (MBBI != MBB.begin() && isCSRestore(MBBI, TII, CSRegs));
+      while (MBBI != MBB.begin() && isCSRestore(MBBI, TII, CSRegs));
       if (!isCSRestore(MBBI, TII, CSRegs))
         ++MBBI;
     }
 
     // Move SP to start of FP callee save spill area.
-    NumBytes -= (AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size() +
+    NumBytes -= (ArgRegsSaveSize +
+                 AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size() +
                  AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size() +
                  AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize());
 
@@ -354,7 +617,7 @@ void ARMFrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
                                   ARMCC::AL, 0, TII);
         else {
           // It's not possible to restore SP from FP in a single instruction.
-          // For Darwin, this looks like:
+          // For iOS, this looks like:
           // mov sp, r7
           // sub sp, #24
           // This is bad, if an interrupt is taken after the mov, sp is in an
@@ -378,8 +641,9 @@ void ARMFrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
                                  ARM::SP)
             .addReg(FramePtr));
       }
-    } else if (NumBytes)
-      emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, NumBytes);
+    } else if (NumBytes &&
+               !tryFoldSPUpdateIntoPushPop(STI, MF, MBBI, NumBytes))
+        emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, NumBytes);
 
     // Increment past our save areas.
     if (AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize()) {
@@ -393,17 +657,16 @@ void ARMFrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
     if (AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size()) MBBI++;
   }
 
-  if (RetOpcode == ARM::TCRETURNdi || RetOpcode == ARM::TCRETURNdiND ||
-      RetOpcode == ARM::TCRETURNri || RetOpcode == ARM::TCRETURNriND) {
+  if (RetOpcode == ARM::TCRETURNdi || RetOpcode == ARM::TCRETURNri) {
     // Tail call return: adjust the stack pointer and jump to callee.
     MBBI = MBB.getLastNonDebugInstr();
     MachineOperand &JumpTarget = MBBI->getOperand(0);
 
     // Jump to label or value in register.
-    if (RetOpcode == ARM::TCRETURNdi || RetOpcode == ARM::TCRETURNdiND) {
-      unsigned TCOpcode = (RetOpcode == ARM::TCRETURNdi)
-        ? (STI.isThumb() ? ARM::tTAILJMPd : ARM::TAILJMPd)
-        : (STI.isThumb() ? ARM::tTAILJMPdND : ARM::TAILJMPdND);
+    if (RetOpcode == ARM::TCRETURNdi) {
+      unsigned TCOpcode = STI.isThumb() ?
+               (STI.isTargetMachO() ? ARM::tTAILJMPd : ARM::tTAILJMPdND) :
+               ARM::TAILJMPd;
       MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TCOpcode));
       if (JumpTarget.isGlobal())
         MIB.addGlobalAddress(JumpTarget.getGlobal(), JumpTarget.getOffset(),
@@ -413,17 +676,16 @@ void ARMFrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
         MIB.addExternalSymbol(JumpTarget.getSymbolName(),
                               JumpTarget.getTargetFlags());
       }
+
+      // Add the default predicate in Thumb mode.
+      if (STI.isThumb()) MIB.addImm(ARMCC::AL).addReg(0);
     } else if (RetOpcode == ARM::TCRETURNri) {
       BuildMI(MBB, MBBI, dl,
               TII.get(STI.isThumb() ? ARM::tTAILJMPr : ARM::TAILJMPr)).
         addReg(JumpTarget.getReg(), RegState::Kill);
-    } else if (RetOpcode == ARM::TCRETURNriND) {
-      BuildMI(MBB, MBBI, dl,
-              TII.get(STI.isThumb() ? ARM::tTAILJMPrND : ARM::TAILJMPrND)).
-        addReg(JumpTarget.getReg(), RegState::Kill);
     }
 
-    MachineInstr *NewMI = prior(MBBI);
+    MachineInstr *NewMI = std::prev(MBBI);
     for (unsigned i = 1, e = MBBI->getNumOperands(); i != e; ++i)
       NewMI->addOperand(MBBI->getOperand(i));
 
@@ -432,8 +694,8 @@ void ARMFrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
     MBBI = NewMI;
   }
 
-  if (VARegSaveSize)
-    emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, VARegSaveSize);
+  if (ArgRegsSaveSize)
+    emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, ArgRegsSaveSize);
 }
 
 /// getFrameIndexReference - Provide a base+offset reference to an FI slot for
@@ -460,12 +722,10 @@ ARMFrameLowering::ResolveFrameIndexReference(const MachineFunction &MF,
 
   FrameReg = ARM::SP;
   Offset += SPAdj;
-  if (AFI->isGPRCalleeSavedArea1Frame(FI))
-    return Offset - AFI->getGPRCalleeSavedArea1Offset();
-  else if (AFI->isGPRCalleeSavedArea2Frame(FI))
-    return Offset - AFI->getGPRCalleeSavedArea2Offset();
-  else if (AFI->isDPRCalleeSavedAreaFrame(FI))
-    return Offset - AFI->getDPRCalleeSavedAreaOffset();
+
+  // SP can move around if there are allocas.  We may also lose track of SP
+  // when emergency spilling inside a non-reserved call frame setup.
+  bool hasMovingSP = !hasReservedCallFrame(MF);
 
   // When dynamically realigning the stack, use the frame pointer for
   // parameters, and the stack/base pointer for locals.
@@ -474,7 +734,7 @@ ARMFrameLowering::ResolveFrameIndexReference(const MachineFunction &MF,
     if (isFixed) {
       FrameReg = RegInfo->getFrameRegister(MF);
       Offset = FPOffset;
-    } else if (MFI->hasVarSizedObjects()) {
+    } else if (hasMovingSP) {
       assert(RegInfo->hasBasePointer(MF) &&
              "VLAs and dynamic stack alignment, but missing base pointer!");
       FrameReg = RegInfo->getBaseRegister();
@@ -486,11 +746,10 @@ ARMFrameLowering::ResolveFrameIndexReference(const MachineFunction &MF,
   if (hasFP(MF) && AFI->hasStackFrame()) {
     // Use frame pointer to reference fixed objects. Use it for locals if
     // there are VLAs (and thus the SP isn't reliable as a base).
-    if (isFixed || (MFI->hasVarSizedObjects() &&
-                    !RegInfo->hasBasePointer(MF))) {
+    if (isFixed || (hasMovingSP && !RegInfo->hasBasePointer(MF))) {
       FrameReg = RegInfo->getFrameRegister(MF);
       return FPOffset;
-    } else if (MFI->hasVarSizedObjects()) {
+    } else if (hasMovingSP) {
       assert(RegInfo->hasBasePointer(MF) && "missing base pointer!");
       if (AFI->isThumb2Function()) {
         // Try to use the frame pointer if we can, else use the base pointer
@@ -502,7 +761,7 @@ ARMFrameLowering::ResolveFrameIndexReference(const MachineFunction &MF,
         }
       }
     } else if (AFI->isThumb2Function()) {
-      // Use  add <rd>, sp, #<imm8> 
+      // Use  add <rd>, sp, #<imm8>
       //      ldr <rd>, [sp, #<imm8>]
       // if at all possible to save space.
       if (Offset >= 0 && (Offset & 3) == 0 && Offset <= 1020)
@@ -537,6 +796,7 @@ void ARMFrameLowering::emitPushInst(MachineBasicBlock &MBB,
                                     unsigned StmOpc, unsigned StrOpc,
                                     bool NoGap,
                                     bool(*Func)(unsigned, bool),
+                                    unsigned NumAlignedDPRCS2Regs,
                                     unsigned MIFlags) const {
   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
   const TargetInstrInfo &TII = *MF.getTarget().getInstrInfo();
@@ -550,7 +810,11 @@ void ARMFrameLowering::emitPushInst(MachineBasicBlock &MBB,
     unsigned LastReg = 0;
     for (; i != 0; --i) {
       unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
-      if (!(Func)(Reg, STI.isTargetDarwin())) continue;
+      if (!(Func)(Reg, STI.isTargetMachO())) continue;
+
+      // D-registers in the aligned area DPRCS2 are NOT spilled here.
+      if (Reg >= ARM::D8 && Reg < ARM::D8 + NumAlignedDPRCS2Regs)
+        continue;
 
       // Add the callee-saved register as live-in unless it's LR and
       // @llvm.returnaddress is called. If LR is returned for
@@ -587,17 +851,16 @@ void ARMFrameLowering::emitPushInst(MachineBasicBlock &MBB,
       MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(StrOpc),
                                         ARM::SP)
         .addReg(Regs[0].first, getKillRegState(Regs[0].second))
-        .addReg(ARM::SP).setMIFlags(MIFlags);
-      // ARM mode needs an extra reg0 here due to addrmode2. Will go away once
-      // that refactoring is complete (eventually).
-      if (StrOpc == ARM::STR_PRE) {
-        MIB.addReg(0);
-        MIB.addImm(ARM_AM::getAM2Opc(ARM_AM::sub, 4, ARM_AM::no_shift));
-      } else
-        MIB.addImm(-4);
+        .addReg(ARM::SP).setMIFlags(MIFlags)
+        .addImm(-4);
       AddDefaultPred(MIB);
     }
     Regs.clear();
+
+    // Put any subsequent vpush instructions before this one: they will refer to
+    // higher register numbers so need to be pushed first in order to preserve
+    // monotonicity.
+    --MI;
   }
 }
 
@@ -606,16 +869,17 @@ void ARMFrameLowering::emitPopInst(MachineBasicBlock &MBB,
                                    const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
                                    unsigned LdmOpc, unsigned LdrOpc,
                                    bool isVarArg, bool NoGap,
-                                   bool(*Func)(unsigned, bool)) const {
+                                   bool(*Func)(unsigned, bool),
+                                   unsigned NumAlignedDPRCS2Regs) const {
   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
   const TargetInstrInfo &TII = *MF.getTarget().getInstrInfo();
   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
   unsigned RetOpcode = MI->getOpcode();
   bool isTailCall = (RetOpcode == ARM::TCRETURNdi ||
-                     RetOpcode == ARM::TCRETURNdiND ||
-                     RetOpcode == ARM::TCRETURNri ||
-                     RetOpcode == ARM::TCRETURNriND);
+                     RetOpcode == ARM::TCRETURNri);
+  bool isInterrupt =
+      RetOpcode == ARM::SUBS_PC_LR || RetOpcode == ARM::t2SUBS_PC_LR;
 
   SmallVector<unsigned, 4> Regs;
   unsigned i = CSI.size();
@@ -624,9 +888,14 @@ void ARMFrameLowering::emitPopInst(MachineBasicBlock &MBB,
     bool DeleteRet = false;
     for (; i != 0; --i) {
       unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
-      if (!(Func)(Reg, STI.isTargetDarwin())) continue;
+      if (!(Func)(Reg, STI.isTargetMachO())) continue;
+
+      // The aligned reloads from area DPRCS2 are not inserted here.
+      if (Reg >= ARM::D8 && Reg < ARM::D8 + NumAlignedDPRCS2Regs)
+        continue;
 
-      if (Reg == ARM::LR && !isTailCall && !isVarArg && STI.hasV5TOps()) {
+      if (Reg == ARM::LR && !isTailCall && !isVarArg && !isInterrupt &&
+          STI.hasV5TOps()) {
         Reg = ARM::PC;
         LdmOpc = AFI->isThumbFunction() ? ARM::t2LDMIA_RET : ARM::LDMIA_RET;
         // Fold the return instruction into the LDM.
@@ -651,8 +920,10 @@ void ARMFrameLowering::emitPopInst(MachineBasicBlock &MBB,
                        .addReg(ARM::SP));
       for (unsigned i = 0, e = Regs.size(); i < e; ++i)
         MIB.addReg(Regs[i], getDefRegState(true));
-      if (DeleteRet)
+      if (DeleteRet) {
+        MIB.copyImplicitOps(&*MI);
         MI->eraseFromParent();
+      }
       MI = MIB;
     } else if (Regs.size() == 1) {
       // If we adjusted the reg to PC from LR above, switch it back here. We
@@ -665,7 +936,7 @@ void ARMFrameLowering::emitPopInst(MachineBasicBlock &MBB,
           .addReg(ARM::SP);
       // ARM mode needs an extra reg0 here due to addrmode2. Will go away once
       // that refactoring is complete (eventually).
-      if (LdrOpc == ARM::LDR_POST) {
+      if (LdrOpc == ARM::LDR_POST_REG || LdrOpc == ARM::LDR_POST_IMM) {
         MIB.addReg(0);
         MIB.addImm(ARM_AM::getAM2Opc(ARM_AM::add, 4, ARM_AM::no_shift));
       } else
@@ -673,7 +944,252 @@ void ARMFrameLowering::emitPopInst(MachineBasicBlock &MBB,
       AddDefaultPred(MIB);
     }
     Regs.clear();
+
+    // Put any subsequent vpop instructions after this one: they will refer to
+    // higher register numbers so need to be popped afterwards.
+    ++MI;
+  }
+}
+
+/// Emit aligned spill instructions for NumAlignedDPRCS2Regs D-registers
+/// starting from d8.  Also insert stack realignment code and leave the stack
+/// pointer pointing to the d8 spill slot.
+static void emitAlignedDPRCS2Spills(MachineBasicBlock &MBB,
+                                    MachineBasicBlock::iterator MI,
+                                    unsigned NumAlignedDPRCS2Regs,
+                                    const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
+                                    const TargetRegisterInfo *TRI) {
+  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
+  ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
+  DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
+  const TargetInstrInfo &TII = *MF.getTarget().getInstrInfo();
+  MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
+
+  // Mark the D-register spill slots as properly aligned.  Since MFI computes
+  // stack slot layout backwards, this can actually mean that the d-reg stack
+  // slot offsets can be wrong. The offset for d8 will always be correct.
+  for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
+    unsigned DNum = CSI[i].getReg() - ARM::D8;
+    if (DNum >= 8)
+      continue;
+    int FI = CSI[i].getFrameIdx();
+    // The even-numbered registers will be 16-byte aligned, the odd-numbered
+    // registers will be 8-byte aligned.
+    MFI.setObjectAlignment(FI, DNum % 2 ? 8 : 16);
+
+    // The stack slot for D8 needs to be maximally aligned because this is
+    // actually the point where we align the stack pointer.  MachineFrameInfo
+    // computes all offsets relative to the incoming stack pointer which is a
+    // bit weird when realigning the stack.  Any extra padding for this
+    // over-alignment is not realized because the code inserted below adjusts
+    // the stack pointer by numregs * 8 before aligning the stack pointer.
+    if (DNum == 0)
+      MFI.setObjectAlignment(FI, MFI.getMaxAlignment());
+  }
+
+  // Move the stack pointer to the d8 spill slot, and align it at the same
+  // time. Leave the stack slot address in the scratch register r4.
+  //
+  //   sub r4, sp, #numregs * 8
+  //   bic r4, r4, #align - 1
+  //   mov sp, r4
+  //
+  bool isThumb = AFI->isThumbFunction();
+  assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() && "Can't realign stack for thumb1");
+  AFI->setShouldRestoreSPFromFP(true);
+
+  // sub r4, sp, #numregs * 8
+  // The immediate is <= 64, so it doesn't need any special encoding.
+  unsigned Opc = isThumb ? ARM::t2SUBri : ARM::SUBri;
+  AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc), ARM::R4)
+                              .addReg(ARM::SP)
+                              .addImm(8 * NumAlignedDPRCS2Regs)));
+
+  // bic r4, r4, #align-1
+  Opc = isThumb ? ARM::t2BICri : ARM::BICri;
+  unsigned MaxAlign = MF.getFrameInfo()->getMaxAlignment();
+  AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc), ARM::R4)
+                              .addReg(ARM::R4, RegState::Kill)
+                              .addImm(MaxAlign - 1)));
+
+  // mov sp, r4
+  // The stack pointer must be adjusted before spilling anything, otherwise
+  // the stack slots could be clobbered by an interrupt handler.
+  // Leave r4 live, it is used below.
+  Opc = isThumb ? ARM::tMOVr : ARM::MOVr;
+  MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc), ARM::SP)
+                            .addReg(ARM::R4);
+  MIB = AddDefaultPred(MIB);
+  if (!isThumb)
+    AddDefaultCC(MIB);
+
+  // Now spill NumAlignedDPRCS2Regs registers starting from d8.
+  // r4 holds the stack slot address.
+  unsigned NextReg = ARM::D8;
+
+  // 16-byte aligned vst1.64 with 4 d-regs and address writeback.
+  // The writeback is only needed when emitting two vst1.64 instructions.
+  if (NumAlignedDPRCS2Regs >= 6) {
+    unsigned SupReg = TRI->getMatchingSuperReg(NextReg, ARM::dsub_0,
+                                               &ARM::QQPRRegClass);
+    MBB.addLiveIn(SupReg);
+    AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(ARM::VST1d64Qwb_fixed),
+                           ARM::R4)
+                   .addReg(ARM::R4, RegState::Kill).addImm(16)
+                   .addReg(NextReg)
+                   .addReg(SupReg, RegState::ImplicitKill));
+    NextReg += 4;
+    NumAlignedDPRCS2Regs -= 4;
+  }
+
+  // We won't modify r4 beyond this point.  It currently points to the next
+  // register to be spilled.
+  unsigned R4BaseReg = NextReg;
+
+  // 16-byte aligned vst1.64 with 4 d-regs, no writeback.
+  if (NumAlignedDPRCS2Regs >= 4) {
+    unsigned SupReg = TRI->getMatchingSuperReg(NextReg, ARM::dsub_0,
+                                               &ARM::QQPRRegClass);
+    MBB.addLiveIn(SupReg);
+    AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(ARM::VST1d64Q))
+                   .addReg(ARM::R4).addImm(16).addReg(NextReg)
+                   .addReg(SupReg, RegState::ImplicitKill));
+    NextReg += 4;
+    NumAlignedDPRCS2Regs -= 4;
+  }
+
+  // 16-byte aligned vst1.64 with 2 d-regs.
+  if (NumAlignedDPRCS2Regs >= 2) {
+    unsigned SupReg = TRI->getMatchingSuperReg(NextReg, ARM::dsub_0,
+                                               &ARM::QPRRegClass);
+    MBB.addLiveIn(SupReg);
+    AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(ARM::VST1q64))
+                   .addReg(ARM::R4).addImm(16).addReg(SupReg));
+    NextReg += 2;
+    NumAlignedDPRCS2Regs -= 2;
   }
+
+  // Finally, use a vanilla vstr.64 for the odd last register.
+  if (NumAlignedDPRCS2Regs) {
+    MBB.addLiveIn(NextReg);
+    // vstr.64 uses addrmode5 which has an offset scale of 4.
+    AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(ARM::VSTRD))
+                   .addReg(NextReg)
+                   .addReg(ARM::R4).addImm((NextReg-R4BaseReg)*2));
+  }
+
+  // The last spill instruction inserted should kill the scratch register r4.
+  std::prev(MI)->addRegisterKilled(ARM::R4, TRI);
+}
+
+/// Skip past the code inserted by emitAlignedDPRCS2Spills, and return an
+/// iterator to the following instruction.
+static MachineBasicBlock::iterator
+skipAlignedDPRCS2Spills(MachineBasicBlock::iterator MI,
+                        unsigned NumAlignedDPRCS2Regs) {
+  //   sub r4, sp, #numregs * 8
+  //   bic r4, r4, #align - 1
+  //   mov sp, r4
+  ++MI; ++MI; ++MI;
+  assert(MI->mayStore() && "Expecting spill instruction");
+
+  // These switches all fall through.
+  switch(NumAlignedDPRCS2Regs) {
+  case 7:
+    ++MI;
+    assert(MI->mayStore() && "Expecting spill instruction");
+  default:
+    ++MI;
+    assert(MI->mayStore() && "Expecting spill instruction");
+  case 1:
+  case 2:
+  case 4:
+    assert(MI->killsRegister(ARM::R4) && "Missed kill flag");
+    ++MI;
+  }
+  return MI;
+}
+
+/// Emit aligned reload instructions for NumAlignedDPRCS2Regs D-registers
+/// starting from d8.  These instructions are assumed to execute while the
+/// stack is still aligned, unlike the code inserted by emitPopInst.
+static void emitAlignedDPRCS2Restores(MachineBasicBlock &MBB,
+                                      MachineBasicBlock::iterator MI,
+                                      unsigned NumAlignedDPRCS2Regs,
+                                      const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
+                                      const TargetRegisterInfo *TRI) {
+  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
+  ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
+  DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
+  const TargetInstrInfo &TII = *MF.getTarget().getInstrInfo();
+
+  // Find the frame index assigned to d8.
+  int D8SpillFI = 0;
+  for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i)
+    if (CSI[i].getReg() == ARM::D8) {
+      D8SpillFI = CSI[i].getFrameIdx();
+      break;
+    }
+
+  // Materialize the address of the d8 spill slot into the scratch register r4.
+  // This can be fairly complicated if the stack frame is large, so just use
+  // the normal frame index elimination mechanism to do it.  This code runs as
+  // the initial part of the epilog where the stack and base pointers haven't
+  // been changed yet.
+  bool isThumb = AFI->isThumbFunction();
+  assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() && "Can't realign stack for thumb1");
+
+  unsigned Opc = isThumb ? ARM::t2ADDri : ARM::ADDri;
+  AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc), ARM::R4)
+                              .addFrameIndex(D8SpillFI).addImm(0)));
+
+  // Now restore NumAlignedDPRCS2Regs registers starting from d8.
+  unsigned NextReg = ARM::D8;
+
+  // 16-byte aligned vld1.64 with 4 d-regs and writeback.
+  if (NumAlignedDPRCS2Regs >= 6) {
+    unsigned SupReg = TRI->getMatchingSuperReg(NextReg, ARM::dsub_0,
+                                               &ARM::QQPRRegClass);
+    AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(ARM::VLD1d64Qwb_fixed), NextReg)
+                   .addReg(ARM::R4, RegState::Define)
+                   .addReg(ARM::R4, RegState::Kill).addImm(16)
+                   .addReg(SupReg, RegState::ImplicitDefine));
+    NextReg += 4;
+    NumAlignedDPRCS2Regs -= 4;
+  }
+
+  // We won't modify r4 beyond this point.  It currently points to the next
+  // register to be spilled.
+  unsigned R4BaseReg = NextReg;
+
+  // 16-byte aligned vld1.64 with 4 d-regs, no writeback.
+  if (NumAlignedDPRCS2Regs >= 4) {
+    unsigned SupReg = TRI->getMatchingSuperReg(NextReg, ARM::dsub_0,
+                                               &ARM::QQPRRegClass);
+    AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(ARM::VLD1d64Q), NextReg)
+                   .addReg(ARM::R4).addImm(16)
+                   .addReg(SupReg, RegState::ImplicitDefine));
+    NextReg += 4;
+    NumAlignedDPRCS2Regs -= 4;
+  }
+
+  // 16-byte aligned vld1.64 with 2 d-regs.
+  if (NumAlignedDPRCS2Regs >= 2) {
+    unsigned SupReg = TRI->getMatchingSuperReg(NextReg, ARM::dsub_0,
+                                               &ARM::QPRRegClass);
+    AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(ARM::VLD1q64), SupReg)
+                   .addReg(ARM::R4).addImm(16));
+    NextReg += 2;
+    NumAlignedDPRCS2Regs -= 2;
+  }
+
+  // Finally, use a vanilla vldr.64 for the remaining odd register.
+  if (NumAlignedDPRCS2Regs)
+    AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(ARM::VLDRD), NextReg)
+                   .addReg(ARM::R4).addImm(2*(NextReg-R4BaseReg)));
+
+  // Last store kills r4.
+  std::prev(MI)->addRegisterKilled(ARM::R4, TRI);
 }
 
 bool ARMFrameLowering::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
@@ -687,14 +1203,22 @@ bool ARMFrameLowering::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 
   unsigned PushOpc = AFI->isThumbFunction() ? ARM::t2STMDB_UPD : ARM::STMDB_UPD;
-  unsigned PushOneOpc = AFI->isThumbFunction() ? ARM::t2STR_PRE : ARM::STR_PRE;
+  unsigned PushOneOpc = AFI->isThumbFunction() ?
+    ARM::t2STR_PRE : ARM::STR_PRE_IMM;
   unsigned FltOpc = ARM::VSTMDDB_UPD;
-  emitPushInst(MBB, MI, CSI, PushOpc, PushOneOpc, false, &isARMArea1Register,
+  unsigned NumAlignedDPRCS2Regs = AFI->getNumAlignedDPRCS2Regs();
+  emitPushInst(MBB, MI, CSI, PushOpc, PushOneOpc, false, &isARMArea1Register, 0,
                MachineInstr::FrameSetup);
-  emitPushInst(MBB, MI, CSI, PushOpc, PushOneOpc, false, &isARMArea2Register,
+  emitPushInst(MBB, MI, CSI, PushOpc, PushOneOpc, false, &isARMArea2Register, 0,
                MachineInstr::FrameSetup);
   emitPushInst(MBB, MI, CSI, FltOpc, 0, true, &isARMArea3Register,
-               MachineInstr::FrameSetup);
+               NumAlignedDPRCS2Regs, MachineInstr::FrameSetup);
+
+  // The code above does not insert spill code for the aligned DPRCS2 registers.
+  // The stack realignment code will be inserted between the push instructions
+  // and these spills.
+  if (NumAlignedDPRCS2Regs)
+    emitAlignedDPRCS2Spills(MBB, MI, NumAlignedDPRCS2Regs, CSI, TRI);
 
   return true;
 }
@@ -708,16 +1232,23 @@ bool ARMFrameLowering::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 
   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
-  bool isVarArg = AFI->getVarArgsRegSaveSize() > 0;
+  bool isVarArg = AFI->getArgRegsSaveSize() > 0;
+  unsigned NumAlignedDPRCS2Regs = AFI->getNumAlignedDPRCS2Regs();
+
+  // The emitPopInst calls below do not insert reloads for the aligned DPRCS2
+  // registers. Do that here instead.
+  if (NumAlignedDPRCS2Regs)
+    emitAlignedDPRCS2Restores(MBB, MI, NumAlignedDPRCS2Regs, CSI, TRI);
 
   unsigned PopOpc = AFI->isThumbFunction() ? ARM::t2LDMIA_UPD : ARM::LDMIA_UPD;
-  unsigned LdrOpc = AFI->isThumbFunction() ? ARM::t2LDR_POST : ARM::LDR_POST;
+  unsigned LdrOpc = AFI->isThumbFunction() ? ARM::t2LDR_POST :ARM::LDR_POST_IMM;
   unsigned FltOpc = ARM::VLDMDIA_UPD;
-  emitPopInst(MBB, MI, CSI, FltOpc, 0, isVarArg, true, &isARMArea3Register);
+  emitPopInst(MBB, MI, CSI, FltOpc, 0, isVarArg, true, &isARMArea3Register,
+              NumAlignedDPRCS2Regs);
   emitPopInst(MBB, MI, CSI, PopOpc, LdrOpc, isVarArg, false,
-              &isARMArea2Register);
+              &isARMArea2Register, 0);
   emitPopInst(MBB, MI, CSI, PopOpc, LdrOpc, isVarArg, false,
-              &isARMArea1Register);
+              &isARMArea1Register, 0);
 
   return true;
 }
@@ -726,36 +1257,13 @@ bool ARMFrameLowering::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 static unsigned GetFunctionSizeInBytes(const MachineFunction &MF,
                                        const ARMBaseInstrInfo &TII) {
   unsigned FnSize = 0;
-  for (MachineFunction::const_iterator MBBI = MF.begin(), E = MF.end();
-       MBBI != E; ++MBBI) {
-    const MachineBasicBlock &MBB = *MBBI;
-    for (MachineBasicBlock::const_iterator I = MBB.begin(),E = MBB.end();
-         I != E; ++I)
-      FnSize += TII.GetInstSizeInBytes(I);
+  for (auto &MBB : MF) {
+    for (auto &MI : MBB)
+      FnSize += TII.GetInstSizeInBytes(&MI);
   }
   return FnSize;
 }
 
-/// estimateStackSize - Estimate and return the size of the frame.
-/// FIXME: Make generic?
-static unsigned estimateStackSize(MachineFunction &MF) {
-  const MachineFrameInfo *FFI = MF.getFrameInfo();
-  int Offset = 0;
-  for (int i = FFI->getObjectIndexBegin(); i != 0; ++i) {
-    int FixedOff = -FFI->getObjectOffset(i);
-    if (FixedOff > Offset) Offset = FixedOff;
-  }
-  for (unsigned i = 0, e = FFI->getObjectIndexEnd(); i != e; ++i) {
-    if (FFI->isDeadObjectIndex(i))
-      continue;
-    Offset += FFI->getObjectSize(i);
-    unsigned Align = FFI->getObjectAlignment(i);
-    // Adjust to alignment boundary
-    Offset = (Offset+Align-1)/Align*Align;
-  }
-  return (unsigned)Offset;
-}
-
 /// estimateRSStackSizeLimit - Look at each instruction that references stack
 /// frames and return the stack size limit beyond which some of these
 /// instructions will require a scratch register during their expansion later.
@@ -764,21 +1272,21 @@ static unsigned estimateRSStackSizeLimit(MachineFunction &MF,
                                          const TargetFrameLowering *TFI) {
   const ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
   unsigned Limit = (1 << 12) - 1;
-  for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(),E = MF.end(); BB != E; ++BB) {
-    for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
-         I != E; ++I) {
-      for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-        if (!I->getOperand(i).isFI()) continue;
+  for (auto &MBB : MF) {
+    for (auto &MI : MBB) {
+      for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
+        if (!MI.getOperand(i).isFI())
+          continue;
 
         // When using ADDri to get the address of a stack object, 255 is the
         // largest offset guaranteed to fit in the immediate offset.
-        if (I->getOpcode() == ARM::ADDri) {
+        if (MI.getOpcode() == ARM::ADDri) {
           Limit = std::min(Limit, (1U << 8) - 1);
           break;
         }
 
         // Otherwise check the addressing mode.
-        switch (I->getDesc().TSFlags & ARMII::AddrModeMask) {
+        switch (MI.getDesc().TSFlags & ARMII::AddrModeMask) {
         case ARMII::AddrMode3:
         case ARMII::AddrModeT2_i8:
           Limit = std::min(Limit, (1U << 8) - 1);
@@ -809,6 +1317,56 @@ static unsigned estimateRSStackSizeLimit(MachineFunction &MF,
   return Limit;
 }
 
+// In functions that realign the stack, it can be an advantage to spill the
+// callee-saved vector registers after realigning the stack. The vst1 and vld1
+// instructions take alignment hints that can improve performance.
+//
+static void checkNumAlignedDPRCS2Regs(MachineFunction &MF) {
+  MF.getInfo<ARMFunctionInfo>()->setNumAlignedDPRCS2Regs(0);
+  if (!SpillAlignedNEONRegs)
+    return;
+
+  // Naked functions don't spill callee-saved registers.
+  if (MF.getFunction()->getAttributes().hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
+                                                     Attribute::Naked))
+    return;
+
+  // We are planning to use NEON instructions vst1 / vld1.
+  if (!MF.getTarget().getSubtarget<ARMSubtarget>().hasNEON())
+    return;
+
+  // Don't bother if the default stack alignment is sufficiently high.
+  if (MF.getTarget().getFrameLowering()->getStackAlignment() >= 8)
+    return;
+
+  // Aligned spills require stack realignment.
+  const ARMBaseRegisterInfo *RegInfo =
+    static_cast<const ARMBaseRegisterInfo*>(MF.getTarget().getRegisterInfo());
+  if (!RegInfo->canRealignStack(MF))
+    return;
+
+  // We always spill contiguous d-registers starting from d8. Count how many
+  // needs spilling.  The register allocator will almost always use the
+  // callee-saved registers in order, but it can happen that there are holes in
+  // the range.  Registers above the hole will be spilled to the standard DPRCS
+  // area.
+  MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
+  unsigned NumSpills = 0;
+  for (; NumSpills < 8; ++NumSpills)
+    if (!MRI.isPhysRegUsed(ARM::D8 + NumSpills))
+      break;
+
+  // Don't do this for just one d-register. It's not worth it.
+  if (NumSpills < 2)
+    return;
+
+  // Spill the first NumSpills D-registers after realigning the stack.
+  MF.getInfo<ARMFunctionInfo>()->setNumAlignedDPRCS2Regs(NumSpills);
+
+  // A scratch register is required for the vst1 / vld1 instructions.
+  MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::R4);
+}
+
 void
 ARMFrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
                                                        RegScavenger *RS) const {
@@ -828,6 +1386,7 @@ ARMFrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
     *static_cast<const ARMBaseInstrInfo*>(MF.getTarget().getInstrInfo());
   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
+  MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
   unsigned FramePtr = RegInfo->getFrameRegister(MF);
 
   // Spill R4 if Thumb2 function requires stack realignment - it will be used as
@@ -837,12 +1396,12 @@ ARMFrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
   // FIXME: It will be better just to find spare register here.
   if (AFI->isThumb2Function() &&
       (MFI->hasVarSizedObjects() || RegInfo->needsStackRealignment(MF)))
-    MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::R4);
+    MRI.setPhysRegUsed(ARM::R4);
 
   if (AFI->isThumb1OnlyFunction()) {
     // Spill LR if Thumb1 function uses variable length argument lists.
-    if (AFI->getVarArgsRegSaveSize() > 0)
-      MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::LR);
+    if (AFI->getArgRegsSaveSize() > 0)
+      MRI.setPhysRegUsed(ARM::LR);
 
     // Spill R4 if Thumb1 epilogue has to restore SP from FP. We don't know
     // for sure what the stack size will be, but for this, an estimate is good
@@ -850,42 +1409,36 @@ ARMFrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
     // we've used all the registers and so R4 is already used, so not marking
     // it here will be OK.
     // FIXME: It will be better just to find spare register here.
-    unsigned StackSize = estimateStackSize(MF);
+    unsigned StackSize = MFI->estimateStackSize(MF);
     if (MFI->hasVarSizedObjects() || StackSize > 508)
-      MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::R4);
+      MRI.setPhysRegUsed(ARM::R4);
   }
 
+  // See if we can spill vector registers to aligned stack.
+  checkNumAlignedDPRCS2Regs(MF);
+
   // Spill the BasePtr if it's used.
   if (RegInfo->hasBasePointer(MF))
-    MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(RegInfo->getBaseRegister());
+    MRI.setPhysRegUsed(RegInfo->getBaseRegister());
 
   // Don't spill FP if the frame can be eliminated. This is determined
   // by scanning the callee-save registers to see if any is used.
-  const unsigned *CSRegs = RegInfo->getCalleeSavedRegs();
+  const MCPhysReg *CSRegs = RegInfo->getCalleeSavedRegs(&MF);
   for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i) {
     unsigned Reg = CSRegs[i];
     bool Spilled = false;
-    if (MF.getRegInfo().isPhysRegUsed(Reg)) {
+    if (MRI.isPhysRegUsed(Reg)) {
       Spilled = true;
       CanEliminateFrame = false;
-    } else {
-      // Check alias registers too.
-      for (const unsigned *Aliases =
-             RegInfo->getAliasSet(Reg); *Aliases; ++Aliases) {
-        if (MF.getRegInfo().isPhysRegUsed(*Aliases)) {
-          Spilled = true;
-          CanEliminateFrame = false;
-        }
-      }
     }
 
-    if (!ARM::GPRRegisterClass->contains(Reg))
+    if (!ARM::GPRRegClass.contains(Reg))
       continue;
 
     if (Spilled) {
       NumGPRSpills++;
 
-      if (!STI.isTargetDarwin()) {
+      if (!STI.isTargetMachO()) {
         if (Reg == ARM::LR)
           LRSpilled = true;
         CS1Spilled = true;
@@ -897,6 +1450,8 @@ ARMFrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
       case ARM::LR:
         LRSpilled = true;
         // Fallthrough
+      case ARM::R0: case ARM::R1:
+      case ARM::R2: case ARM::R3:
       case ARM::R4: case ARM::R5:
       case ARM::R6: case ARM::R7:
         CS1Spilled = true;
@@ -905,12 +1460,14 @@ ARMFrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
         break;
       }
     } else {
-      if (!STI.isTargetDarwin()) {
+      if (!STI.isTargetMachO()) {
         UnspilledCS1GPRs.push_back(Reg);
         continue;
       }
 
       switch (Reg) {
+      case ARM::R0: case ARM::R1:
+      case ARM::R2: case ARM::R3:
       case ARM::R4: case ARM::R5:
       case ARM::R6: case ARM::R7:
       case ARM::LR:
@@ -951,7 +1508,8 @@ ARMFrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
   //        worth the effort and added fragility?
   bool BigStack =
     (RS &&
-     (estimateStackSize(MF) + ((hasFP(MF) && AFI->hasStackFrame()) ? 4:0) >=
+     (MFI->estimateStackSize(MF) +
+      ((hasFP(MF) && AFI->hasStackFrame()) ? 4:0) >=
       estimateRSStackSizeLimit(MF, this)))
     || MFI->hasVarSizedObjects()
     || (MFI->adjustsStack() && !canSimplifyCallFramePseudos(MF));
@@ -963,16 +1521,24 @@ ARMFrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
     // If LR is not spilled, but at least one of R4, R5, R6, and R7 is spilled.
     // Spill LR as well so we can fold BX_RET to the registers restore (LDM).
     if (!LRSpilled && CS1Spilled) {
-      MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::LR);
+      MRI.setPhysRegUsed(ARM::LR);
       NumGPRSpills++;
-      UnspilledCS1GPRs.erase(std::find(UnspilledCS1GPRs.begin(),
-                                    UnspilledCS1GPRs.end(), (unsigned)ARM::LR));
+      SmallVectorImpl<unsigned>::iterator LRPos;
+      LRPos = std::find(UnspilledCS1GPRs.begin(), UnspilledCS1GPRs.end(),
+                        (unsigned)ARM::LR);
+      if (LRPos != UnspilledCS1GPRs.end())
+        UnspilledCS1GPRs.erase(LRPos);
+
       ForceLRSpill = false;
       ExtraCSSpill = true;
     }
 
     if (hasFP(MF)) {
-      MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(FramePtr);
+      MRI.setPhysRegUsed(FramePtr);
+      auto FPPos = std::find(UnspilledCS1GPRs.begin(), UnspilledCS1GPRs.end(),
+                             FramePtr);
+      if (FPPos != UnspilledCS1GPRs.end())
+        UnspilledCS1GPRs.erase(FPPos);
       NumGPRSpills++;
     }
 
@@ -987,16 +1553,16 @@ ARMFrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
           // Don't spill high register if the function is thumb1
           if (!AFI->isThumb1OnlyFunction() ||
               isARMLowRegister(Reg) || Reg == ARM::LR) {
-            MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(Reg);
-            if (!RegInfo->isReservedReg(MF, Reg))
+            MRI.setPhysRegUsed(Reg);
+            if (!MRI.isReserved(Reg))
               ExtraCSSpill = true;
             break;
           }
         }
       } else if (!UnspilledCS2GPRs.empty() && !AFI->isThumb1OnlyFunction()) {
         unsigned Reg = UnspilledCS2GPRs.front();
-        MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(Reg);
-        if (!RegInfo->isReservedReg(MF, Reg))
+        MRI.setPhysRegUsed(Reg);
+        if (!MRI.isReserved(Reg))
           ExtraCSSpill = true;
       }
     }
@@ -1014,7 +1580,7 @@ ARMFrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
       while (NumExtras && !UnspilledCS1GPRs.empty()) {
         unsigned Reg = UnspilledCS1GPRs.back();
         UnspilledCS1GPRs.pop_back();
-        if (!RegInfo->isReservedReg(MF, Reg) &&
+        if (!MRI.isReserved(Reg) &&
             (!AFI->isThumb1OnlyFunction() || isARMLowRegister(Reg) ||
              Reg == ARM::LR)) {
           Extras.push_back(Reg);
@@ -1026,7 +1592,7 @@ ARMFrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
         while (NumExtras && !UnspilledCS2GPRs.empty()) {
           unsigned Reg = UnspilledCS2GPRs.back();
           UnspilledCS2GPRs.pop_back();
-          if (!RegInfo->isReservedReg(MF, Reg)) {
+          if (!MRI.isReserved(Reg)) {
             Extras.push_back(Reg);
             NumExtras--;
           }
@@ -1034,13 +1600,13 @@ ARMFrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
       }
       if (Extras.size() && NumExtras == 0) {
         for (unsigned i = 0, e = Extras.size(); i != e; ++i) {
-          MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(Extras[i]);
+          MRI.setPhysRegUsed(Extras[i]);
         }
       } else if (!AFI->isThumb1OnlyFunction()) {
         // note: Thumb1 functions spill to R12, not the stack.  Reserve a slot
         // closest to SP or frame pointer.
-        const TargetRegisterClass *RC = ARM::GPRRegisterClass;
-        RS->setScavengingFrameIndex(MFI->CreateStackObject(RC->getSize(),
+        const TargetRegisterClass *RC = &ARM::GPRRegClass;
+        RS->addScavengingFrameIndex(MFI->CreateStackObject(RC->getSize(),
                                                            RC->getAlignment(),
                                                            false));
       }
@@ -1048,7 +1614,422 @@ ARMFrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
   }
 
   if (ForceLRSpill) {
-    MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::LR);
+    MRI.setPhysRegUsed(ARM::LR);
     AFI->setLRIsSpilledForFarJump(true);
   }
 }
+
+
+void ARMFrameLowering::
+eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
+                              MachineBasicBlock::iterator I) const {
+  const ARMBaseInstrInfo &TII =
+    *static_cast<const ARMBaseInstrInfo*>(MF.getTarget().getInstrInfo());
+  if (!hasReservedCallFrame(MF)) {
+    // If we have alloca, convert as follows:
+    // ADJCALLSTACKDOWN -> sub, sp, sp, amount
+    // ADJCALLSTACKUP   -> add, sp, sp, amount
+    MachineInstr *Old = I;
+    DebugLoc dl = Old->getDebugLoc();
+    unsigned Amount = Old->getOperand(0).getImm();
+    if (Amount != 0) {
+      // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
+      // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
+      // alignment boundary.
+      unsigned Align = getStackAlignment();
+      Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
+
+      ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
+      assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
+             "This eliminateCallFramePseudoInstr does not support Thumb1!");
+      bool isARM = !AFI->isThumbFunction();
+
+      // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
+      unsigned Opc = Old->getOpcode();
+      int PIdx = Old->findFirstPredOperandIdx();
+      ARMCC::CondCodes Pred = (PIdx == -1)
+        ? ARMCC::AL : (ARMCC::CondCodes)Old->getOperand(PIdx).getImm();
+      if (Opc == ARM::ADJCALLSTACKDOWN || Opc == ARM::tADJCALLSTACKDOWN) {
+        // Note: PredReg is operand 2 for ADJCALLSTACKDOWN.
+        unsigned PredReg = Old->getOperand(2).getReg();
+        emitSPUpdate(isARM, MBB, I, dl, TII, -Amount, MachineInstr::NoFlags,
+                     Pred, PredReg);
+      } else {
+        // Note: PredReg is operand 3 for ADJCALLSTACKUP.
+        unsigned PredReg = Old->getOperand(3).getReg();
+        assert(Opc == ARM::ADJCALLSTACKUP || Opc == ARM::tADJCALLSTACKUP);
+        emitSPUpdate(isARM, MBB, I, dl, TII, Amount, MachineInstr::NoFlags,
+                     Pred, PredReg);
+      }
+    }
+  }
+  MBB.erase(I);
+}
+
+/// Get the minimum constant for ARM that is greater than or equal to the
+/// argument. In ARM, constants can have any value that can be produced by
+/// rotating an 8-bit value to the right by an even number of bits within a
+/// 32-bit word.
+static uint32_t alignToARMConstant(uint32_t Value) {
+  unsigned Shifted = 0;
+
+  if (Value == 0)
+      return 0;
+
+  while (!(Value & 0xC0000000)) {
+      Value = Value << 2;
+      Shifted += 2;
+  }
+
+  bool Carry = (Value & 0x00FFFFFF);
+  Value = ((Value & 0xFF000000) >> 24) + Carry;
+
+  if (Value & 0x0000100)
+      Value = Value & 0x000001FC;
+
+  if (Shifted > 24)
+      Value = Value >> (Shifted - 24);
+  else
+      Value = Value << (24 - Shifted);
+
+  return Value;
+}
+
+// The stack limit in the TCB is set to this many bytes above the actual
+// stack limit.
+static const uint64_t kSplitStackAvailable = 256;
+
+// Adjust the function prologue to enable split stacks. This currently only
+// supports android and linux.
+//
+// The ABI of the segmented stack prologue is a little arbitrarily chosen, but
+// must be well defined in order to allow for consistent implementations of the
+// __morestack helper function. The ABI is also not a normal ABI in that it
+// doesn't follow the normal calling conventions because this allows the
+// prologue of each function to be optimized further.
+//
+// Currently, the ABI looks like (when calling __morestack)
+//
+//  * r4 holds the minimum stack size requested for this function call
+//  * r5 holds the stack size of the arguments to the function
+//  * the beginning of the function is 3 instructions after the call to
+//    __morestack
+//
+// Implementations of __morestack should use r4 to allocate a new stack, r5 to
+// place the arguments on to the new stack, and the 3-instruction knowledge to
+// jump directly to the body of the function when working on the new stack.
+//
+// An old (and possibly no longer compatible) implementation of __morestack for
+// ARM can be found at [1].
+//
+// [1] - https://github.com/mozilla/rust/blob/86efd9/src/rt/arch/arm/morestack.S
+void ARMFrameLowering::adjustForSegmentedStacks(MachineFunction &MF) const {
+  unsigned Opcode;
+  unsigned CFIIndex;
+  const ARMSubtarget *ST = &MF.getTarget().getSubtarget<ARMSubtarget>();
+  bool Thumb = ST->isThumb();
+
+  // Sadly, this currently doesn't support varargs, platforms other than
+  // android/linux. Note that thumb1/thumb2 are support for android/linux.
+  if (MF.getFunction()->isVarArg())
+    report_fatal_error("Segmented stacks do not support vararg functions.");
+  if (!ST->isTargetAndroid() && !ST->isTargetLinux())
+    report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
+
+  MachineBasicBlock &prologueMBB = MF.front();
+  MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
+  MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
+  MCContext &Context = MMI.getContext();
+  const MCRegisterInfo *MRI = Context.getRegisterInfo();
+  const ARMBaseInstrInfo &TII =
+      *static_cast<const ARMBaseInstrInfo*>(MF.getTarget().getInstrInfo());
+  ARMFunctionInfo *ARMFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
+  DebugLoc DL;
+
+  uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
+
+  // Do not generate a prologue for functions with a stack of size zero
+  if (StackSize == 0)
+    return;
+
+  // Use R4 and R5 as scratch registers.
+  // We save R4 and R5 before use and restore them before leaving the function.
+  unsigned ScratchReg0 = ARM::R4;
+  unsigned ScratchReg1 = ARM::R5;
+  uint64_t AlignedStackSize;
+
+  MachineBasicBlock *PrevStackMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
+  MachineBasicBlock *PostStackMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
+  MachineBasicBlock *AllocMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
+  MachineBasicBlock *GetMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
+  MachineBasicBlock *McrMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
+
+  for (MachineBasicBlock::livein_iterator i = prologueMBB.livein_begin(),
+                                          e = prologueMBB.livein_end();
+       i != e; ++i) {
+    AllocMBB->addLiveIn(*i);
+    GetMBB->addLiveIn(*i);
+    McrMBB->addLiveIn(*i);
+    PrevStackMBB->addLiveIn(*i);
+    PostStackMBB->addLiveIn(*i);
+  }
+
+  MF.push_front(PostStackMBB);
+  MF.push_front(AllocMBB);
+  MF.push_front(GetMBB);
+  MF.push_front(McrMBB);
+  MF.push_front(PrevStackMBB);
+
+  // The required stack size that is aligned to ARM constant criterion.
+  AlignedStackSize = alignToARMConstant(StackSize);
+
+  // When the frame size is less than 256 we just compare the stack
+  // boundary directly to the value of the stack pointer, per gcc.
+  bool CompareStackPointer = AlignedStackSize < kSplitStackAvailable;
+
+  // We will use two of the callee save registers as scratch registers so we
+  // need to save those registers onto the stack.
+  // We will use SR0 to hold stack limit and SR1 to hold the stack size
+  // requested and arguments for __morestack().
+  // SR0: Scratch Register #0
+  // SR1: Scratch Register #1
+  // push {SR0, SR1}
+  if (Thumb) {
+    AddDefaultPred(BuildMI(PrevStackMBB, DL, TII.get(ARM::tPUSH)))
+        .addReg(ScratchReg0).addReg(ScratchReg1);
+  } else {
+    AddDefaultPred(BuildMI(PrevStackMBB, DL, TII.get(ARM::STMDB_UPD))
+                   .addReg(ARM::SP, RegState::Define).addReg(ARM::SP))
+        .addReg(ScratchReg0).addReg(ScratchReg1);
+  }
+
+  // Emit the relevant DWARF information about the change in stack pointer as
+  // well as where to find both r4 and r5 (the callee-save registers)
+  CFIIndex =
+      MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, -8));
+  BuildMI(PrevStackMBB, DL, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+      .addCFIIndex(CFIIndex);
+  CFIIndex = MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createOffset(
+      nullptr, MRI->getDwarfRegNum(ScratchReg1, true), -4));
+  BuildMI(PrevStackMBB, DL, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+      .addCFIIndex(CFIIndex);
+  CFIIndex = MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createOffset(
+      nullptr, MRI->getDwarfRegNum(ScratchReg0, true), -8));
+  BuildMI(PrevStackMBB, DL, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+      .addCFIIndex(CFIIndex);
+
+  // mov SR1, sp
+  if (Thumb) {
+    AddDefaultPred(BuildMI(McrMBB, DL, TII.get(ARM::tMOVr), ScratchReg1)
+                      .addReg(ARM::SP));
+  } else if (CompareStackPointer) {
+    AddDefaultPred(BuildMI(McrMBB, DL, TII.get(ARM::MOVr), ScratchReg1)
+                      .addReg(ARM::SP)).addReg(0);
+  }
+
+  // sub SR1, sp, #StackSize
+  if (!CompareStackPointer && Thumb) {
+    AddDefaultPred(
+        AddDefaultCC(BuildMI(McrMBB, DL, TII.get(ARM::tSUBi8), ScratchReg1))
+            .addReg(ScratchReg1).addImm(AlignedStackSize));
+  } else if (!CompareStackPointer) {
+    AddDefaultPred(BuildMI(McrMBB, DL, TII.get(ARM::SUBri), ScratchReg1)
+                      .addReg(ARM::SP).addImm(AlignedStackSize)).addReg(0);
+  }
+
+  if (Thumb && ST->isThumb1Only()) {
+    unsigned PCLabelId = ARMFI->createPICLabelUId();
+    ARMConstantPoolValue *NewCPV = ARMConstantPoolSymbol::Create(
+        MF.getFunction()->getContext(), "__STACK_LIMIT", PCLabelId, 0);
+    MachineConstantPool *MCP = MF.getConstantPool();
+    unsigned CPI = MCP->getConstantPoolIndex(NewCPV, MF.getAlignment());
+
+    // ldr SR0, [pc, offset(STACK_LIMIT)]
+    AddDefaultPred(BuildMI(GetMBB, DL, TII.get(ARM::tLDRpci), ScratchReg0)
+                      .addConstantPoolIndex(CPI));
+
+    // ldr SR0, [SR0]
+    AddDefaultPred(BuildMI(GetMBB, DL, TII.get(ARM::tLDRi), ScratchReg0)
+                      .addReg(ScratchReg0).addImm(0));
+  } else {
+    // Get TLS base address from the coprocessor
+    // mrc p15, #0, SR0, c13, c0, #3
+    AddDefaultPred(BuildMI(McrMBB, DL, TII.get(ARM::MRC), ScratchReg0)
+                     .addImm(15)
+                     .addImm(0)
+                     .addImm(13)
+                     .addImm(0)
+                     .addImm(3));
+
+    // Use the last tls slot on android and a private field of the TCP on linux.
+    assert(ST->isTargetAndroid() || ST->isTargetLinux());
+    unsigned TlsOffset = ST->isTargetAndroid() ? 63 : 1;
+
+    // Get the stack limit from the right offset
+    // ldr SR0, [sr0, #4 * TlsOffset]
+    AddDefaultPred(BuildMI(GetMBB, DL, TII.get(ARM::LDRi12), ScratchReg0)
+                      .addReg(ScratchReg0).addImm(4 * TlsOffset));
+  }
+
+  // Compare stack limit with stack size requested.
+  // cmp SR0, SR1
+  Opcode = Thumb ? ARM::tCMPr : ARM::CMPrr;
+  AddDefaultPred(BuildMI(GetMBB, DL, TII.get(Opcode))
+                    .addReg(ScratchReg0)
+                    .addReg(ScratchReg1));
+
+  // This jump is taken if StackLimit < SP - stack required.
+  Opcode = Thumb ? ARM::tBcc : ARM::Bcc;
+  BuildMI(GetMBB, DL, TII.get(Opcode)).addMBB(PostStackMBB)
+       .addImm(ARMCC::LO)
+       .addReg(ARM::CPSR);
+
+
+  // Calling __morestack(StackSize, Size of stack arguments).
+  // __morestack knows that the stack size requested is in SR0(r4)
+  // and amount size of stack arguments is in SR1(r5).
+
+  // Pass first argument for the __morestack by Scratch Register #0.
+  //   The amount size of stack required
+  if (Thumb) {
+    AddDefaultPred(AddDefaultCC(BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(ARM::tMOVi8),
+                                        ScratchReg0)).addImm(AlignedStackSize));
+  } else {
+    AddDefaultPred(BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(ARM::MOVi), ScratchReg0)
+                      .addImm(AlignedStackSize)).addReg(0);
+  }
+  // Pass second argument for the __morestack by Scratch Register #1.
+  //   The amount size of stack consumed to save function arguments.
+  if (Thumb) {
+    AddDefaultPred(
+        AddDefaultCC(BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(ARM::tMOVi8), ScratchReg1))
+            .addImm(alignToARMConstant(ARMFI->getArgumentStackSize())));
+  } else {
+    AddDefaultPred(BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(ARM::MOVi), ScratchReg1)
+                   .addImm(alignToARMConstant(ARMFI->getArgumentStackSize())))
+                   .addReg(0);
+  }
+
+  // push {lr} - Save return address of this function.
+  if (Thumb) {
+    AddDefaultPred(BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(ARM::tPUSH)))
+        .addReg(ARM::LR);
+  } else {
+    AddDefaultPred(BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(ARM::STMDB_UPD))
+                   .addReg(ARM::SP, RegState::Define)
+                   .addReg(ARM::SP))
+        .addReg(ARM::LR);
+  }
+
+  // Emit the DWARF info about the change in stack as well as where to find the
+  // previous link register
+  CFIIndex =
+      MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, -12));
+  BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+      .addCFIIndex(CFIIndex);
+  CFIIndex = MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createOffset(
+        nullptr, MRI->getDwarfRegNum(ARM::LR, true), -12));
+  BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+      .addCFIIndex(CFIIndex);
+
+  // Call __morestack().
+  if (Thumb) {
+    AddDefaultPred(BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(ARM::tBL)))
+        .addExternalSymbol("__morestack");
+  } else {
+    BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(ARM::BL))
+        .addExternalSymbol("__morestack");
+  }
+
+  // pop {lr} - Restore return address of this original function.
+  if (Thumb) {
+    if (ST->isThumb1Only()) {
+      AddDefaultPred(BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(ARM::tPOP)))
+                     .addReg(ScratchReg0);
+      AddDefaultPred(BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(ARM::tMOVr), ARM::LR)
+                     .addReg(ScratchReg0));
+    } else {
+      AddDefaultPred(BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(ARM::t2LDR_POST))
+                     .addReg(ARM::LR, RegState::Define)
+                     .addReg(ARM::SP, RegState::Define)
+                     .addReg(ARM::SP)
+                     .addImm(4));
+    }
+  } else {
+    AddDefaultPred(BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(ARM::LDMIA_UPD))
+                   .addReg(ARM::SP, RegState::Define)
+                   .addReg(ARM::SP))
+      .addReg(ARM::LR);
+  }
+
+  // Restore SR0 and SR1 in case of __morestack() was called.
+  // __morestack() will skip PostStackMBB block so we need to restore
+  // scratch registers from here.
+  // pop {SR0, SR1}
+  if (Thumb) {
+    AddDefaultPred(BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(ARM::tPOP)))
+      .addReg(ScratchReg0)
+      .addReg(ScratchReg1);
+  } else {
+    AddDefaultPred(BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(ARM::LDMIA_UPD))
+                   .addReg(ARM::SP, RegState::Define)
+                   .addReg(ARM::SP))
+      .addReg(ScratchReg0)
+      .addReg(ScratchReg1);
+  }
+
+  // Update the CFA offset now that we've popped
+  CFIIndex = MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, 0));
+  BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+      .addCFIIndex(CFIIndex);
+
+  // bx lr - Return from this function.
+  Opcode = Thumb ? ARM::tBX_RET : ARM::BX_RET;
+  AddDefaultPred(BuildMI(AllocMBB, DL, TII.get(Opcode)));
+
+  // Restore SR0 and SR1 in case of __morestack() was not called.
+  // pop {SR0, SR1}
+  if (Thumb) {
+    AddDefaultPred(BuildMI(PostStackMBB, DL, TII.get(ARM::tPOP)))
+      .addReg(ScratchReg0)
+      .addReg(ScratchReg1);
+  } else {
+    AddDefaultPred(BuildMI(PostStackMBB, DL, TII.get(ARM::LDMIA_UPD))
+                   .addReg(ARM::SP, RegState::Define)
+                   .addReg(ARM::SP))
+      .addReg(ScratchReg0)
+      .addReg(ScratchReg1);
+  }
+
+  // Update the CFA offset now that we've popped
+  CFIIndex = MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, 0));
+  BuildMI(PostStackMBB, DL, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+      .addCFIIndex(CFIIndex);
+
+  // Tell debuggers that r4 and r5 are now the same as they were in the
+  // previous function, that they're the "Same Value".
+  CFIIndex = MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createSameValue(
+      nullptr, MRI->getDwarfRegNum(ScratchReg0, true)));
+  BuildMI(PostStackMBB, DL, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+      .addCFIIndex(CFIIndex);
+  CFIIndex = MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createSameValue(
+      nullptr, MRI->getDwarfRegNum(ScratchReg1, true)));
+  BuildMI(PostStackMBB, DL, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
+      .addCFIIndex(CFIIndex);
+
+  // Organizing MBB lists
+  PostStackMBB->addSuccessor(&prologueMBB);
+
+  AllocMBB->addSuccessor(PostStackMBB);
+
+  GetMBB->addSuccessor(PostStackMBB);
+  GetMBB->addSuccessor(AllocMBB);
+
+  McrMBB->addSuccessor(GetMBB);
+
+  PrevStackMBB->addSuccessor(McrMBB);
+
+#ifdef XDEBUG
+  MF.verify();
+#endif
+}