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[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / PrologEpilogInserter.cpp
index 1aee69f9cca74cf46b5bfbd3c88ee394cd629545..396254fb1535e77899983c8618c47da777d12170 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
 //===-- PrologEpilogInserter.cpp - Insert Prolog/Epilog code in function --===//
-// 
+//
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
-// 
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This pass is responsible for finalizing the functions frame layout, saving
 // This pass must be run after register allocation.  After this pass is
 // executed, it is illegal to construct MO_FrameIndex operands.
 //
+// This pass implements a shrink wrapping variant of prolog/epilog insertion:
+// - Places callee saved register (CSR) spills and restores in the CFG to
+//   tightly surround uses so that execution paths that do not use CSRs do not
+//   pay the spill/restore penalty.
+//
+// - Avoiding placment of spills/restores in loops: if a CSR is used inside a
+//   loop(nest), the spills are placed in the loop preheader, and restores are
+//   placed in the loop exit nodes (the successors of the loop _exiting_ nodes).
+//
+// - Covering paths without CSR uses: e.g. if a restore is placed in a join
+//   block, a matching spill is added to the end of all immediate predecessor
+//   blocks that are not reached by a spill. Similarly for saves placed in
+//   branch blocks.
+//
+// Shrink wrapping uses an analysis similar to the one in GVNPRE to determine
+// which basic blocks require callee-saved register save/restore code.
+//
+// This pass uses MachineDominators and MachineLoopInfo. Loop information
+// is used to prevent shrink wrapping of callee-saved register save/restore
+// code into loops.
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+#define DEBUG_TYPE "shrink-wrap"
+
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
-#include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
+#include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
+#include "llvm/ADT/SparseBitVector.h"
+#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
+#include "llvm/ADT/PostOrderIterator.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/Support/CommandLine.h"
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include <climits>
+#include <sstream>
+
 using namespace llvm;
 
+STATISTIC(numSRReduced, "Number of CSR spills+restores reduced.");
+
+// Shrink Wrapping:
+static cl::opt<bool>
+ShrinkWrapping("shrink-wrap",
+               cl::desc("Shrink wrap callee-saved register spills/restores"));
+
+// Shrink wrap only the specified function, a debugging aid.
+static cl::opt<std::string>
+ShrinkWrapFunc("shrink-wrap-func", cl::Hidden,
+               cl::desc("Shrink wrap the specified function"),
+               cl::value_desc("funcname"),
+               cl::init(""));
+
+// Debugging level for shrink wrapping.
+enum ShrinkWrapDebugLevel {
+  None, BasicInfo, Iterations, Details
+};
+
+static cl::opt<enum ShrinkWrapDebugLevel>
+ShrinkWrapDebugging("shrink-wrap-dbg", cl::Hidden,
+  cl::desc("Print shrink wrapping debugging information"),
+  cl::values(
+    clEnumVal(None      , "disable debug output"),
+    clEnumVal(BasicInfo , "print basic DF sets"),
+    clEnumVal(Iterations, "print SR sets for each iteration"),
+    clEnumVal(Details   , "print all DF sets"),
+    clEnumValEnd));
+
+
 namespace {
-  struct PEI : public MachineFunctionPass {
+  struct VISIBILITY_HIDDEN PEI : public MachineFunctionPass {
+    static char ID;
+    PEI() : MachineFunctionPass(&ID) {}
+
     const char *getPassName() const {
       return "Prolog/Epilog Insertion & Frame Finalization";
     }
 
+    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+      AU.setPreservesCFG();
+      if (ShrinkWrapping || ShrinkWrapFunc != "") {
+        AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
+        AU.addRequired<MachineDominatorTree>();
+      }
+      AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
+      AU.addPreserved<MachineDominatorTree>();
+      MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
+    }
+
     /// runOnMachineFunction - Insert prolog/epilog code and replace abstract
     /// frame indexes with appropriate references.
     ///
     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) {
-      // Scan the function for modified caller saved registers and insert spill
-      // code for any caller saved registers that are modified.  Also calculate
+      const TargetRegisterInfo *TRI = Fn.getTarget().getRegisterInfo();
+      RS = TRI->requiresRegisterScavenging(Fn) ? new RegScavenger() : NULL;
+
+      DEBUG(MF = &Fn);
+
+      // Get MachineModuleInfo so that we can track the construction of the
+      // frame.
+      if (MachineModuleInfo *MMI = getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>())
+        Fn.getFrameInfo()->setMachineModuleInfo(MMI);
+
+      // Allow the target machine to make some adjustments to the function
+      // e.g. UsedPhysRegs before calculateCalleeSavedRegisters.
+      TRI->processFunctionBeforeCalleeSavedScan(Fn, RS);
+
+      // Scan the function for modified callee saved registers and insert spill
+      // code for any callee saved registers that are modified.  Also calculate
       // the MaxCallFrameSize and HasCalls variables for the function's frame
       // information and eliminates call frame pseudo instructions.
-      calculateCallerSavedRegisters(Fn);
+      calculateCalleeSavedRegisters(Fn);
+
+      // Determine placement of CSR spill/restore code:
+      //  - with shrink wrapping, place spills and restores to tightly
+      //    enclose regions in the Machine CFG of the function where
+      //    they are used. Without shrink wrapping
+      //  - default (no shrink wrapping), place all spills in the
+      //    entry block, all restores in return blocks.
+      placeCSRSpillsAndRestores(Fn);
 
-      // Add the code to save and restore the caller saved registers
-      saveCallerSavedRegisters(Fn);
+      // Add the code to save and restore the callee saved registers
+      insertCSRSpillsAndRestores(Fn);
 
       // Allow the target machine to make final modifications to the function
       // before the frame layout is finalized.
-      Fn.getTarget().getRegisterInfo()->processFunctionBeforeFrameFinalized(Fn);
+      TRI->processFunctionBeforeFrameFinalized(Fn);
 
-      // Calculate actual frame offsets for all of the abstract stack objects...
+      // Calculate actual frame offsets for all abstract stack objects...
       calculateFrameObjectOffsets(Fn);
 
       // Add prolog and epilog code to the function.  This function is required
       // to align the stack frame as necessary for any stack variables or
-      // called functions.  Because of this, calculateCallerSavedRegisters
+      // called functions.  Because of this, calculateCalleeSavedRegisters
       // must be called before this function in order to set the HasCalls
       // and MaxCallFrameSize variables.
       insertPrologEpilogCode(Fn);
@@ -64,21 +170,185 @@ namespace {
       //
       replaceFrameIndices(Fn);
 
-      RegsToSave.clear();
-      StackSlots.clear();
+      delete RS;
+      clearAllSets();
       return true;
     }
 
   private:
-    std::vector<unsigned> RegsToSave;
-    std::vector<int> StackSlots;
+    RegScavenger *RS;
+
+    // MinCSFrameIndex, MaxCSFrameIndex - Keeps the range of callee saved
+    // stack frame indexes.
+    unsigned MinCSFrameIndex, MaxCSFrameIndex;
 
-    void calculateCallerSavedRegisters(MachineFunction &Fn);
-    void saveCallerSavedRegisters(MachineFunction &Fn);
+    // Analysis info for spill/restore placement.
+    // "CSR": "callee saved register".
+
+    // CSRegSet contains indices into the Callee Saved Register Info
+    // vector built by calculateCalleeSavedRegisters() and accessed
+    // via MF.getFrameInfo()->getCalleeSavedInfo().
+    typedef SparseBitVector<> CSRegSet;
+
+    // CSRegBlockMap maps MachineBasicBlocks to sets of callee
+    // saved register indices.
+    typedef DenseMap<MachineBasicBlock*, CSRegSet> CSRegBlockMap;
+
+    // Set and maps for computing CSR spill/restore placement:
+    //  used in function (UsedCSRegs)
+    //  used in a basic block (CSRUsed)
+    //  anticipatable in a basic block (Antic{In,Out})
+    //  available in a basic block (Avail{In,Out})
+    //  to be spilled at the entry to a basic block (CSRSave)
+    //  to be restored at the end of a basic block (CSRRestore)
+    CSRegSet UsedCSRegs;
+    CSRegBlockMap CSRUsed;
+    CSRegBlockMap AnticIn, AnticOut;
+    CSRegBlockMap AvailIn, AvailOut;
+    CSRegBlockMap CSRSave;
+    CSRegBlockMap CSRRestore;
+
+    // Entry and return blocks of the current function.
+    MachineBasicBlock* EntryBlock;
+    SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> ReturnBlocks;
+
+    // Map of MBBs to top level MachineLoops.
+    DenseMap<MachineBasicBlock*, MachineLoop*> TLLoops;
+
+    // Flag to control shrink wrapping per-function:
+    // may choose to skip shrink wrapping for certain
+    // functions.
+    bool ShrinkWrapThisFunction;
+
+#ifndef NDEBUG
+    // Machine function handle.
+    MachineFunction* MF;
+
+    // Flag indicating that the current function
+    // has at least one "short" path in the machine
+    // CFG from the entry block to an exit block.
+    bool HasFastExitPath;
+#endif
+
+    bool calculateSets(MachineFunction &Fn);
+    bool calcAnticInOut(MachineBasicBlock* MBB);
+    bool calcAvailInOut(MachineBasicBlock* MBB);
+    void calculateAnticAvail(MachineFunction &Fn);
+    bool addUsesForMEMERegion(MachineBasicBlock* MBB,
+                              SmallVector<MachineBasicBlock*, 4>& blks);
+    bool addUsesForTopLevelLoops(SmallVector<MachineBasicBlock*, 4>& blks);
+    bool calcSpillPlacements(MachineBasicBlock* MBB,
+                             SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> &blks,
+                             CSRegBlockMap &prevSpills);
+    bool calcRestorePlacements(MachineBasicBlock* MBB,
+                               SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> &blks,
+                               CSRegBlockMap &prevRestores);
+    void placeSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn);
+    void placeCSRSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn);
+    void calculateCalleeSavedRegisters(MachineFunction &Fn);
+    void insertCSRSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn);
     void calculateFrameObjectOffsets(MachineFunction &Fn);
     void replaceFrameIndices(MachineFunction &Fn);
     void insertPrologEpilogCode(MachineFunction &Fn);
+
+    // Initialize DFA sets, called before iterations.
+    void clearAnticAvailSets();
+    // Clear all sets constructed by shrink wrapping.
+    void clearAllSets();
+
+    // Initialize all shrink wrapping data.
+    void initShrinkWrappingInfo();
+
+    // Convienences for dealing with machine loops.
+    MachineBasicBlock* getTopLevelLoopPreheader(MachineLoop* LP) {
+      assert(LP && "Machine loop is NULL.");
+      MachineBasicBlock* PHDR = LP->getLoopPreheader();
+      MachineLoop* PLP = LP->getParentLoop();
+      while (PLP) {
+        PHDR = PLP->getLoopPreheader();
+        PLP = PLP->getParentLoop();
+      }
+      return PHDR;
+    }
+
+    MachineLoop* getTopLevelLoopParent(MachineLoop *LP) {
+      if (LP == 0)
+        return 0;
+      MachineLoop* PLP = LP->getParentLoop();
+      while (PLP) {
+        LP = PLP;
+        PLP = PLP->getParentLoop();
+      }
+      return LP;
+    }
+
+    // Propgate CSRs used in MBB to all MBBs of loop LP.
+    void propagateUsesAroundLoop(MachineBasicBlock* MBB, MachineLoop* LP);
+
+    // Convenience for recognizing return blocks.
+    bool isReturnBlock(MachineBasicBlock* MBB) {
+      return (MBB && !MBB->empty() && MBB->back().getDesc().isReturn());
+    }
+
+#ifndef NDEBUG
+    // Debugging methods.
+
+    // Mark this function as having fast exit paths.
+    void findFastExitPath();
+
+    // Verify placement of spills/restores.
+    void verifySpillRestorePlacement();
+
+    std::string getBasicBlockName(const MachineBasicBlock* MBB);
+    std::string stringifyCSRegSet(const CSRegSet& s);
+    void dumpSet(const CSRegSet& s);
+    void dumpUsed(MachineBasicBlock* MBB);
+    void dumpAllUsed();
+    void dumpSets(MachineBasicBlock* MBB);
+    void dumpSets1(MachineBasicBlock* MBB);
+    void dumpAllSets();
+    void dumpSRSets();
+#endif
+
   };
+  char PEI::ID = 0;
+}
+
+// Initialize shrink wrapping DFA sets, called before iterations.
+void PEI::clearAnticAvailSets() {
+  AnticIn.clear();
+  AnticOut.clear();
+  AvailIn.clear();
+  AvailOut.clear();
+}
+
+// Clear all sets constructed by shrink wrapping.
+void PEI::clearAllSets() {
+  ReturnBlocks.clear();
+  clearAnticAvailSets();
+  UsedCSRegs.clear();
+  CSRUsed.clear();
+  TLLoops.clear();
+  CSRSave.clear();
+  CSRRestore.clear();
+}
+
+// Initialize all shrink wrapping data.
+void PEI::initShrinkWrappingInfo() {
+  clearAllSets();
+  EntryBlock = 0;
+#ifndef NDEBUG
+  HasFastExitPath = false;
+#endif
+  ShrinkWrapThisFunction = ShrinkWrapping;
+  // DEBUG: enable or disable shrink wrapping for the current function
+  // via --shrink-wrap-func=<funcname>.
+#ifndef NDEBUG
+  if (ShrinkWrapFunc != "") {
+    std::string MFName = MF->getFunction()->getName();
+    ShrinkWrapThisFunction = (MFName == ShrinkWrapFunc);
+  }
+#endif
 }
 
 
@@ -87,89 +357,794 @@ namespace {
 ///
 FunctionPass *llvm::createPrologEpilogCodeInserter() { return new PEI(); }
 
+/// placeCSRSpillsAndRestores - determine which MBBs of the function
+/// need save, restore code for callee-saved registers by doing a DF analysis
+/// similar to the one used in code motion (GVNPRE). This produces maps of MBBs
+/// to sets of registers (CSRs) for saves and restores. MachineLoopInfo
+/// is used to ensure that CSR save/restore code is not placed inside loops.
+/// This function computes the maps of MBBs -> CSRs to spill and restore
+/// in CSRSave, CSRRestore.
+///
+/// If shrink wrapping is not being performed, place all spills in
+/// the entry block, all restores in return blocks. In this case,
+/// CSRSave has a single mapping, CSRRestore has mappings for each
+/// return block.
+///
+void PEI::placeCSRSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn) {
+
+  initShrinkWrappingInfo();
+
+  DEBUG(if (ShrinkWrapThisFunction) {
+      DOUT << "Place CSR spills/restores for "
+           << MF->getFunction()->getName() << "\n";
+    });
+
+  if (calculateSets(Fn))
+    placeSpillsAndRestores(Fn);
+}
+
+/// calcAnticInOut - calculate the anticipated in/out reg sets
+/// for the given MBB by looking forward in the MCFG at MBB's
+/// successors.
+///
+bool PEI::calcAnticInOut(MachineBasicBlock* MBB) {
+  bool changed = false;
+
+  // AnticOut[MBB] = INTERSECT(AnticIn[S] for S in SUCCESSORS(MBB))
+  SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> successors;
+  for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
+         SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
+    MachineBasicBlock* SUCC = *SI;
+    if (SUCC != MBB)
+      successors.push_back(SUCC);
+  }
+
+  unsigned i = 0, e = successors.size();
+  if (i != e) {
+    CSRegSet prevAnticOut = AnticOut[MBB];
+    MachineBasicBlock* SUCC = successors[i];
+
+    AnticOut[MBB] = AnticIn[SUCC];
+    for (++i; i != e; ++i) {
+      SUCC = successors[i];
+      AnticOut[MBB] &= AnticIn[SUCC];
+    }
+    if (prevAnticOut != AnticOut[MBB])
+      changed = true;
+  }
+
+  // AnticIn[MBB] = UNION(CSRUsed[MBB], AnticOut[MBB]);
+  CSRegSet prevAnticIn = AnticIn[MBB];
+  AnticIn[MBB] = CSRUsed[MBB] | AnticOut[MBB];
+  if (prevAnticIn |= AnticIn[MBB])
+    changed = true;
+  return changed;
+}
+
+/// calcAvailInOut - calculate the available in/out reg sets
+/// for the given MBB by looking backward in the MCFG at MBB's
+/// predecessors.
+///
+bool PEI::calcAvailInOut(MachineBasicBlock* MBB) {
+  bool changed = false;
+
+  // AvailIn[MBB] = INTERSECT(AvailOut[P] for P in PREDECESSORS(MBB))
+  SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> predecessors;
+  for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
+         PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
+    MachineBasicBlock* PRED = *PI;
+    if (PRED != MBB)
+      predecessors.push_back(PRED);
+  }
+
+  unsigned i = 0, e = predecessors.size();
+  if (i != e) {
+    CSRegSet prevAvailIn = AvailIn[MBB];
+    MachineBasicBlock* PRED = predecessors[i];
+
+    AvailIn[MBB] = AvailOut[PRED];
+    for (++i; i != e; ++i) {
+      PRED = predecessors[i];
+      AvailIn[MBB] &= AvailOut[PRED];
+    }
+    if (prevAvailIn != AvailIn[MBB])
+      changed = true;
+  }
+
+  // AvailOut[MBB] = UNION(CSRUsed[MBB], AvailIn[MBB]);
+  CSRegSet prevAvailOut = AvailOut[MBB];
+  AvailOut[MBB] = CSRUsed[MBB] | AvailIn[MBB];
+  if (prevAvailOut |= AvailOut[MBB])
+    changed = true;
+  return changed;
+}
+
+/// calculateAnticAvail - build the sets anticipated and available
+/// registers in the MCFG of the current function iteratively,
+/// doing a combined forward and backward analysis.
+///
+void PEI::calculateAnticAvail(MachineFunction &Fn) {
+  // Initialize data flow sets.
+  clearAnticAvailSets();
+
+  // Calulate Antic{In,Out} and Avail{In,Out} iteratively on the MCFG.
+  bool changed = true;
+  unsigned iterations = 0;
+  while (changed) {
+    changed = false;
+    ++iterations;
+    for (MachineFunction::iterator MBBI = Fn.begin(), MBBE = Fn.end();
+         MBBI != MBBE; ++MBBI) {
+      MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
+
+      // Calculate anticipated in, out regs at MBB from
+      // anticipated at successors of MBB.
+      changed |= calcAnticInOut(MBB);
+
+      // Calculate available in, out regs at MBB from
+      // available at predecessors of MBB.
+      changed |= calcAvailInOut(MBB);
+    }
+  }
+
+  DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Details) {
+      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
+      DOUT << " Antic/Avail Sets:\n";
+      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
+      DOUT << "iterations = " << iterations << "\n";
+      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
+      DOUT << "MBB | USED | ANTIC_IN | ANTIC_OUT | AVAIL_IN | AVAIL_OUT\n";
+      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
+      for (MachineFunction::iterator MBBI = Fn.begin(), MBBE = Fn.end();
+           MBBI != MBBE; ++MBBI) {
+        MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
+        dumpSets(MBB);
+      }
+      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
+    });
+}
+
+/// propagateUsesAroundLoop - copy used register info from MBB to all blocks
+/// of the loop given by LP and its parent loops. This prevents spills/restores
+/// from being placed in the bodies of loops.
+///
+void PEI::propagateUsesAroundLoop(MachineBasicBlock* MBB, MachineLoop* LP) {
+  if (! MBB || !LP)
+    return;
+
+  std::vector<MachineBasicBlock*> loopBlocks = LP->getBlocks();
+  for (unsigned i = 0, e = loopBlocks.size(); i != e; ++i) {
+    MachineBasicBlock* LBB = loopBlocks[i];
+    if (LBB == MBB)
+      continue;
+    if (CSRUsed[LBB].contains(CSRUsed[MBB]))
+      continue;
+    CSRUsed[LBB] |= CSRUsed[MBB];
+  }
+}
+
+/// calculateSets - collect the CSRs used in this function, compute
+/// the DF sets that describe the initial minimal regions in the
+/// Machine CFG around which CSR spills and restores must be placed.
+///
+/// Additionally, this function decides if shrink wrapping should
+/// be disabled for the current function, checking the following:
+///  1. the current function has more than 500 MBBs: heuristic limit
+///     on function size to reduce compile time impact of the current
+///     iterative algorithm.
+///  2. all CSRs are used in the entry block.
+///  3. all CSRs are used in all immediate successors of the entry block.
+///  4. all CSRs are used in a subset of blocks, each of which dominates
+///     all return blocks. These blocks, taken as a subgraph of the MCFG,
+///     are equivalent to the entry block since all execution paths pass
+///     through them.
+///
+bool PEI::calculateSets(MachineFunction &Fn) {
+  // Sets used to compute spill, restore placement sets.
+  const std::vector<CalleeSavedInfo> CSI =
+    Fn.getFrameInfo()->getCalleeSavedInfo();
+
+  // If no CSRs used, we are done.
+  if (CSI.empty()) {
+    DEBUG(if (ShrinkWrapThisFunction)
+            DOUT << "DISABLED: " << Fn.getFunction()->getName()
+                 << ": uses no callee-saved registers\n");
+    return false;
+  }
+
+  // Save refs to entry and return blocks.
+  EntryBlock = Fn.begin();
+  for (MachineFunction::iterator MBB = Fn.begin(), E = Fn.end();
+       MBB != E; ++MBB)
+    if (isReturnBlock(MBB))
+      ReturnBlocks.push_back(MBB);
+
+  // Determine if this function has fast exit paths.
+  DEBUG(if (ShrinkWrapThisFunction)
+          findFastExitPath());
+
+  // Limit shrink wrapping via the current iterative bit vector
+  // implementation to functions with <= 500 MBBs.
+  if (Fn.size() > 500) {
+    DEBUG(if (ShrinkWrapThisFunction)
+            DOUT << "DISABLED: " << Fn.getFunction()->getName()
+                 << ": too large (" << Fn.size() << " MBBs)\n");
+    ShrinkWrapThisFunction = false;
+  }
+
+  // Return now if not shrink wrapping.
+  if (! ShrinkWrapThisFunction)
+    return false;
+
+  // Collect set of used CSRs.
+  for (unsigned inx = 0, e = CSI.size(); inx != e; ++inx) {
+    UsedCSRegs.set(inx);
+  }
+
+  // Walk instructions in all MBBs, create CSRUsed[] sets, choose
+  // whether or not to shrink wrap this function.
+  MachineLoopInfo &LI = getAnalysis<MachineLoopInfo>();
+  MachineDominatorTree &DT = getAnalysis<MachineDominatorTree>();
+  const TargetRegisterInfo *TRI = Fn.getTarget().getRegisterInfo();
+
+  bool allCSRUsesInEntryBlock = true;
+  for (MachineFunction::iterator MBBI = Fn.begin(), MBBE = Fn.end();
+       MBBI != MBBE; ++MBBI) {
+    MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
+    for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(); I != MBB->end(); ++I) {
+      for (unsigned inx = 0, e = CSI.size(); inx != e; ++inx) {
+        unsigned Reg = CSI[inx].getReg();
+        // If instruction I reads or modifies Reg, add it to UsedCSRegs,
+        // CSRUsed map for the current block.
+        for (unsigned opInx = 0, opEnd = I->getNumOperands();
+             opInx != opEnd; ++opInx) {
+          const MachineOperand &MO = I->getOperand(opInx);
+          if (! (MO.isReg() && (MO.isUse() || MO.isDef())))
+            continue;
+          unsigned MOReg = MO.getReg();
+          if (!MOReg)
+            continue;
+          if (MOReg == Reg ||
+              (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOReg) &&
+               TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
+               TRI->isSubRegister(Reg, MOReg))) {
+            // CSR Reg is defined/used in block MBB.
+            CSRUsed[MBB].set(inx);
+            // Check for uses in EntryBlock.
+            if (MBB != EntryBlock)
+              allCSRUsesInEntryBlock = false;
+          }
+        }
+      }
+    }
+
+    if (CSRUsed[MBB].empty())
+      continue;
+
+    // Propagate CSRUsed[MBB] in loops
+    if (MachineLoop* LP = LI.getLoopFor(MBB)) {
+      // Add top level loop to work list.
+      MachineBasicBlock* HDR = getTopLevelLoopPreheader(LP);
+      MachineLoop* PLP = getTopLevelLoopParent(LP);
+
+      if (! HDR) {
+        HDR = PLP->getHeader();
+        assert(HDR->pred_size() > 0 && "Loop header has no predecessors?");
+        MachineBasicBlock::pred_iterator PI = HDR->pred_begin();
+        HDR = *PI;
+      }
+      TLLoops[HDR] = PLP;
+
+      // Push uses from inside loop to its parent loops,
+      // or to all other MBBs in its loop.
+      if (LP->getLoopDepth() > 1) {
+        for (MachineLoop* PLP = LP->getParentLoop(); PLP;
+             PLP = PLP->getParentLoop()) {
+          propagateUsesAroundLoop(MBB, PLP);
+        }
+      } else {
+        propagateUsesAroundLoop(MBB, LP);
+      }
+    }
+  }
+
+  if (allCSRUsesInEntryBlock) {
+    DEBUG(DOUT << "DISABLED: " << Fn.getFunction()->getName()
+          << ": all CSRs used in EntryBlock\n");
+    ShrinkWrapThisFunction = false;
+  } else {
+    bool allCSRsUsedInEntryFanout = true;
+    for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = EntryBlock->succ_begin(),
+           SE = EntryBlock->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
+      MachineBasicBlock* SUCC = *SI;
+      if (CSRUsed[SUCC] != UsedCSRegs)
+        allCSRsUsedInEntryFanout = false;
+    }
+    if (allCSRsUsedInEntryFanout) {
+      DEBUG(DOUT << "DISABLED: " << Fn.getFunction()->getName()
+            << ": all CSRs used in imm successors of EntryBlock\n");
+      ShrinkWrapThisFunction = false;
+    }
+  }
+
+  if (ShrinkWrapThisFunction) {
+    // Check if MBB uses CSRs and dominates all exit nodes.
+    // Such nodes are equiv. to the entry node w.r.t.
+    // CSR uses: every path through the function must
+    // pass through this node. If each CSR is used at least
+    // once by these nodes, shrink wrapping is disabled.
+    CSRegSet CSRUsedInChokePoints;
+    for (MachineFunction::iterator MBBI = Fn.begin(), MBBE = Fn.end();
+         MBBI != MBBE; ++MBBI) {
+      MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
+      if (MBB == EntryBlock || CSRUsed[MBB].empty() || MBB->succ_size() < 1)
+        continue;
+      bool dominatesExitNodes = true;
+      for (unsigned ri = 0, re = ReturnBlocks.size(); ri != re; ++ri)
+        if (! DT.dominates(MBB, ReturnBlocks[ri])) {
+          dominatesExitNodes = false;
+          break;
+        }
+      if (dominatesExitNodes) {
+        CSRUsedInChokePoints |= CSRUsed[MBB];
+        if (CSRUsedInChokePoints == UsedCSRegs) {
+          DEBUG(DOUT << "DISABLED: " << Fn.getFunction()->getName()
+                << ": all CSRs used in choke point(s) at "
+                << getBasicBlockName(MBB) << "\n");
+          ShrinkWrapThisFunction = false;
+          break;
+        }
+      }
+    }
+  }
+
+  // Return now if we have decided not to apply shrink wrapping
+  // to the current function.
+  if (! ShrinkWrapThisFunction)
+    return false;
+
+  DEBUG({
+      DOUT << "ENABLED: " << Fn.getFunction()->getName();
+      if (HasFastExitPath)
+        DOUT << " (fast exit path)";
+      DOUT << "\n";
+      if (ShrinkWrapDebugging >= BasicInfo) {
+        DOUT << "------------------------------"
+             << "-----------------------------\n";
+        DOUT << "UsedCSRegs = " << stringifyCSRegSet(UsedCSRegs) << "\n";
+        if (ShrinkWrapDebugging >= Details) {
+          DOUT << "------------------------------"
+               << "-----------------------------\n";
+          dumpAllUsed();
+        }
+      }
+    });
+
+  // Build initial DF sets to determine minimal regions in the
+  // Machine CFG around which CSRs must be spilled and restored.
+  calculateAnticAvail(Fn);
+
+  return true;
+}
 
-/// calculateCallerSavedRegisters - Scan the function for modified caller saved
+/// addUsesForMEMERegion - add uses of CSRs spilled or restored in
+/// multi-entry, multi-exit (MEME) regions so spill and restore
+/// placement will not break code that enters or leaves a
+/// shrink-wrapped region by inducing spills with no matching
+/// restores or restores with no matching spills. A MEME region
+/// is a subgraph of the MCFG with multiple entry edges, multiple
+/// exit edges, or both. This code propagates use information
+/// through the MCFG until all paths requiring spills and restores
+/// _outside_ the computed minimal placement regions have been covered.
+///
+bool PEI::addUsesForMEMERegion(MachineBasicBlock* MBB,
+                               SmallVector<MachineBasicBlock*, 4>& blks) {
+  if (MBB->succ_size() < 2 && MBB->pred_size() < 2) {
+    bool processThisBlock = false;
+    for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
+           SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
+      MachineBasicBlock* SUCC = *SI;
+      if (SUCC->pred_size() > 1) {
+        processThisBlock = true;
+        break;
+      }
+    }
+    if (!CSRRestore[MBB].empty() && MBB->succ_size() > 0) {
+      for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
+             PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
+        MachineBasicBlock* PRED = *PI;
+        if (PRED->succ_size() > 1) {
+          processThisBlock = true;
+          break;
+        }
+      }
+    }
+    if (! processThisBlock)
+      return false;
+  }
+
+  CSRegSet prop;
+  if (!CSRSave[MBB].empty())
+    prop = CSRSave[MBB];
+  else if (!CSRRestore[MBB].empty())
+    prop = CSRRestore[MBB];
+  else
+    prop = CSRUsed[MBB];
+  if (prop.empty())
+    return false;
+
+  // Propagate selected bits to successors, predecessors of MBB.
+  bool addedUses = false;
+  for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
+         SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
+    MachineBasicBlock* SUCC = *SI;
+    // Self-loop
+    if (SUCC == MBB)
+      continue;
+    if (! CSRUsed[SUCC].contains(prop)) {
+      CSRUsed[SUCC] |= prop;
+      addedUses = true;
+      blks.push_back(SUCC);
+      DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Iterations)
+              DOUT << getBasicBlockName(MBB)
+                   << "(" << stringifyCSRegSet(prop) << ")->"
+                   << "successor " << getBasicBlockName(SUCC) << "\n");
+    }
+  }
+  for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
+         PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
+    MachineBasicBlock* PRED = *PI;
+    // Self-loop
+    if (PRED == MBB)
+      continue;
+    if (! CSRUsed[PRED].contains(prop)) {
+      CSRUsed[PRED] |= prop;
+      addedUses = true;
+      blks.push_back(PRED);
+      DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Iterations)
+              DOUT << getBasicBlockName(MBB)
+                   << "(" << stringifyCSRegSet(prop) << ")->"
+                   << "predecessor " << getBasicBlockName(PRED) << "\n");
+    }
+  }
+  return addedUses;
+}
+
+/// addUsesForTopLevelLoops - add uses for CSRs used inside top
+/// level loops to the exit blocks of those loops.
+///
+bool PEI::addUsesForTopLevelLoops(SmallVector<MachineBasicBlock*, 4>& blks) {
+  bool addedUses = false;
+
+  // Place restores for top level loops where needed.
+  for (DenseMap<MachineBasicBlock*, MachineLoop*>::iterator
+         I = TLLoops.begin(), E = TLLoops.end(); I != E; ++I) {
+    MachineBasicBlock* MBB = I->first;
+    MachineLoop* LP = I->second;
+    MachineBasicBlock* HDR = LP->getHeader();
+    SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> exitBlocks;
+    CSRegSet loopSpills;
+
+    loopSpills = CSRSave[MBB];
+    if (CSRSave[MBB].empty()) {
+      loopSpills = CSRUsed[HDR];
+      assert(!loopSpills.empty() && "No CSRs used in loop?");
+    } else if (CSRRestore[MBB].contains(CSRSave[MBB]))
+      continue;
+
+    LP->getExitBlocks(exitBlocks);
+    assert(exitBlocks.size() > 0 && "Loop has no top level exit blocks?");
+    for (unsigned i = 0, e = exitBlocks.size(); i != e; ++i) {
+      MachineBasicBlock* EXB = exitBlocks[i];
+      if (! CSRUsed[EXB].contains(loopSpills)) {
+        CSRUsed[EXB] |= loopSpills;
+        addedUses = true;
+        DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Iterations)
+                DOUT << "LOOP " << getBasicBlockName(MBB)
+                     << "(" << stringifyCSRegSet(loopSpills) << ")->"
+                     << getBasicBlockName(EXB) << "\n");
+        if (EXB->succ_size() > 1 || EXB->pred_size() > 1)
+          blks.push_back(EXB);
+      }
+    }
+  }
+  return addedUses;
+}
+
+/// calcSpillPlacements - determine which CSRs should be spilled
+/// in MBB using AnticIn sets of MBB's predecessors, keeping track
+/// of changes to spilled reg sets. Add MBB to the set of blocks
+/// that need to be processed for propagating use info to cover
+/// multi-entry/exit regions.
+///
+bool PEI::calcSpillPlacements(MachineBasicBlock* MBB,
+                              SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> &blks,
+                              CSRegBlockMap &prevSpills) {
+  bool placedSpills = false;
+  // Intersect (CSRegs - AnticIn[P]) for P in Predecessors(MBB)
+  CSRegSet anticInPreds;
+  SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> predecessors;
+  for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
+         PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
+    MachineBasicBlock* PRED = *PI;
+    if (PRED != MBB)
+      predecessors.push_back(PRED);
+  }
+  unsigned i = 0, e = predecessors.size();
+  if (i != e) {
+    MachineBasicBlock* PRED = predecessors[i];
+    anticInPreds = UsedCSRegs - AnticIn[PRED];
+    for (++i; i != e; ++i) {
+      PRED = predecessors[i];
+      anticInPreds &= (UsedCSRegs - AnticIn[PRED]);
+    }
+  } else {
+    // Handle uses in entry blocks (which have no predecessors).
+    // This is necessary because the DFA formulation assumes the
+    // entry and (multiple) exit nodes cannot have CSR uses, which
+    // is not the case in the real world.
+    anticInPreds = UsedCSRegs;
+  }
+  // Compute spills required at MBB:
+  CSRSave[MBB] |= (AnticIn[MBB] - AvailIn[MBB]) & anticInPreds;
+
+  if (! CSRSave[MBB].empty()) {
+    if (MBB == EntryBlock) {
+      for (unsigned ri = 0, re = ReturnBlocks.size(); ri != re; ++ri)
+        CSRRestore[ReturnBlocks[ri]] |= CSRSave[MBB];
+    } else {
+      // Reset all regs spilled in MBB that are also spilled in EntryBlock.
+      if (CSRSave[EntryBlock].intersects(CSRSave[MBB])) {
+        CSRSave[MBB] = CSRSave[MBB] - CSRSave[EntryBlock];
+      }
+    }
+  }
+  placedSpills = (CSRSave[MBB] != prevSpills[MBB]);
+  prevSpills[MBB] = CSRSave[MBB];
+  // Remember this block for adding restores to successor
+  // blocks for multi-entry region.
+  if (placedSpills)
+    blks.push_back(MBB);
+
+  DEBUG(if (! CSRSave[MBB].empty() && ShrinkWrapDebugging >= Iterations)
+          DOUT << "SAVE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
+               << stringifyCSRegSet(CSRSave[MBB]) << "\n");
+
+  return placedSpills;
+}
+
+/// calcRestorePlacements - determine which CSRs should be restored
+/// in MBB using AvailOut sets of MBB's succcessors, keeping track
+/// of changes to restored reg sets. Add MBB to the set of blocks
+/// that need to be processed for propagating use info to cover
+/// multi-entry/exit regions.
+///
+bool PEI::calcRestorePlacements(MachineBasicBlock* MBB,
+                                SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> &blks,
+                                CSRegBlockMap &prevRestores) {
+  bool placedRestores = false;
+  // Intersect (CSRegs - AvailOut[S]) for S in Successors(MBB)
+  CSRegSet availOutSucc;
+  SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> successors;
+  for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
+         SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
+    MachineBasicBlock* SUCC = *SI;
+    if (SUCC != MBB)
+      successors.push_back(SUCC);
+  }
+  unsigned i = 0, e = successors.size();
+  if (i != e) {
+    MachineBasicBlock* SUCC = successors[i];
+    availOutSucc = UsedCSRegs - AvailOut[SUCC];
+    for (++i; i != e; ++i) {
+      SUCC = successors[i];
+      availOutSucc &= (UsedCSRegs - AvailOut[SUCC]);
+    }
+  } else {
+    if (! CSRUsed[MBB].empty() || ! AvailOut[MBB].empty()) {
+      // Handle uses in return blocks (which have no successors).
+      // This is necessary because the DFA formulation assumes the
+      // entry and (multiple) exit nodes cannot have CSR uses, which
+      // is not the case in the real world.
+      availOutSucc = UsedCSRegs;
+    }
+  }
+  // Compute restores required at MBB:
+  CSRRestore[MBB] |= (AvailOut[MBB] - AnticOut[MBB]) & availOutSucc;
+
+  // Postprocess restore placements at MBB.
+  // Remove the CSRs that are restored in the return blocks.
+  // Lest this be confusing, note that:
+  // CSRSave[EntryBlock] == CSRRestore[B] for all B in ReturnBlocks.
+  if (MBB->succ_size() && ! CSRRestore[MBB].empty()) {
+    if (! CSRSave[EntryBlock].empty())
+      CSRRestore[MBB] = CSRRestore[MBB] - CSRSave[EntryBlock];
+  }
+  placedRestores = (CSRRestore[MBB] != prevRestores[MBB]);
+  prevRestores[MBB] = CSRRestore[MBB];
+  // Remember this block for adding saves to predecessor
+  // blocks for multi-entry region.
+  if (placedRestores)
+    blks.push_back(MBB);
+
+  DEBUG(if (! CSRRestore[MBB].empty() && ShrinkWrapDebugging >= Iterations)
+          DOUT << "RESTORE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
+               << stringifyCSRegSet(CSRRestore[MBB]) << "\n");
+
+  return placedRestores;
+}
+
+/// placeSpillsAndRestores - place spills and restores of CSRs
+/// used in MBBs in minimal regions that contain the uses.
+///
+void PEI::placeSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn) {
+  CSRegBlockMap prevCSRSave;
+  CSRegBlockMap prevCSRRestore;
+  SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> cvBlocks, ncvBlocks;
+  bool changed = true;
+  unsigned iterations = 0;
+
+  // Iterate computation of spill and restore placements in the MCFG until:
+  //   1. CSR use info has been fully propagated around the MCFG, and
+  //   2. computation of CSRSave[], CSRRestore[] reach fixed points.
+  while (changed) {
+    changed = false;
+    ++iterations;
+
+    DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Iterations)
+            DOUT << "iter " << iterations
+                 << " --------------------------------------------------\n");
+
+    // Calculate CSR{Save,Restore} sets using Antic, Avail on the MCFG,
+    // which determines the placements of spills and restores.
+    // Keep track of changes to spills, restores in each iteration to
+    // minimize the total iterations.
+    bool SRChanged = false;
+    for (MachineFunction::iterator MBBI = Fn.begin(), MBBE = Fn.end();
+         MBBI != MBBE; ++MBBI) {
+      MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
+
+      // Place spills for CSRs in MBB.
+      SRChanged |= calcSpillPlacements(MBB, cvBlocks, prevCSRSave);
+
+      // Place restores for CSRs in MBB.
+      SRChanged |= calcRestorePlacements(MBB, cvBlocks, prevCSRRestore);
+    }
+
+    // Add uses of CSRs used inside loops where needed.
+    changed |= addUsesForTopLevelLoops(cvBlocks);
+
+    // Add uses for CSRs spilled or restored at branch, join points.
+    if (changed || SRChanged) {
+      while (! cvBlocks.empty()) {
+        MachineBasicBlock* MBB = cvBlocks.pop_back_val();
+        changed |= addUsesForMEMERegion(MBB, ncvBlocks);
+      }
+      if (! ncvBlocks.empty()) {
+        cvBlocks = ncvBlocks;
+        ncvBlocks.clear();
+      }
+    }
+
+    if (changed) {
+      calculateAnticAvail(Fn);
+      CSRSave.clear();
+      CSRRestore.clear();
+    }
+  }
+
+  // Check for effectiveness:
+  //  SR0 = {r | r in CSRSave[EntryBlock], CSRRestore[RB], RB in ReturnBlocks}
+  //  numSRReduced = |(UsedCSRegs - SR0)|, approx. SR0 by CSRSave[EntryBlock]
+  // Gives a measure of how many CSR spills have been moved from EntryBlock
+  // to minimal regions enclosing their uses.
+  CSRegSet notSpilledInEntryBlock = (UsedCSRegs - CSRSave[EntryBlock]);
+  unsigned numSRReducedThisFunc = notSpilledInEntryBlock.count();
+  numSRReduced += numSRReducedThisFunc;
+  DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= BasicInfo) {
+      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
+      DOUT << "total iterations = " << iterations << " ( "
+           << Fn.getFunction()->getName()
+           << " " << numSRReducedThisFunc
+           << " " << Fn.size()
+           << " )\n";
+      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
+      dumpSRSets();
+      DOUT << "-----------------------------------------------------------\n";
+      if (numSRReducedThisFunc)
+        verifySpillRestorePlacement();
+    });
+}
+
+/// calculateCalleeSavedRegisters - Scan the function for modified callee saved
 /// registers.  Also calculate the MaxCallFrameSize and HasCalls variables for
 /// the function's frame information and eliminates call frame pseudo
 /// instructions.
 ///
-void PEI::calculateCallerSavedRegisters(MachineFunction &Fn) {
-  const MRegisterInfo *RegInfo = Fn.getTarget().getRegisterInfo();
+void PEI::calculateCalleeSavedRegisters(MachineFunction &Fn) {
+  const TargetRegisterInfo *RegInfo = Fn.getTarget().getRegisterInfo();
   const TargetFrameInfo *TFI = Fn.getTarget().getFrameInfo();
 
   // Get the callee saved register list...
-  const unsigned *CSRegs = RegInfo->getCalleeSaveRegs();
+  const unsigned *CSRegs = RegInfo->getCalleeSavedRegs(&Fn);
 
   // Get the function call frame set-up and tear-down instruction opcode
   int FrameSetupOpcode   = RegInfo->getCallFrameSetupOpcode();
   int FrameDestroyOpcode = RegInfo->getCallFrameDestroyOpcode();
 
+  // These are used to keep track the callee-save area. Initialize them.
+  MinCSFrameIndex = INT_MAX;
+  MaxCSFrameIndex = 0;
+
   // Early exit for targets which have no callee saved registers and no call
   // frame setup/destroy pseudo instructions.
   if ((CSRegs == 0 || CSRegs[0] == 0) &&
       FrameSetupOpcode == -1 && FrameDestroyOpcode == -1)
     return;
 
-  // This bitset contains an entry for each physical register for the target...
-  std::vector<bool> ModifiedRegs(RegInfo->getNumRegs());
   unsigned MaxCallFrameSize = 0;
   bool HasCalls = false;
 
+  std::vector<MachineBasicBlock::iterator> FrameSDOps;
   for (MachineFunction::iterator BB = Fn.begin(), E = Fn.end(); BB != E; ++BB)
-    for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); )
+    for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ++I)
       if (I->getOpcode() == FrameSetupOpcode ||
           I->getOpcode() == FrameDestroyOpcode) {
-        assert(I->getNumOperands() == 1 && "Call Frame Setup/Destroy Pseudo"
+        assert(I->getNumOperands() >= 1 && "Call Frame Setup/Destroy Pseudo"
                " instructions should have a single immediate argument!");
-        unsigned Size = I->getOperand(0).getImmedValue();
+        unsigned Size = I->getOperand(0).getImm();
         if (Size > MaxCallFrameSize) MaxCallFrameSize = Size;
         HasCalls = true;
-        RegInfo->eliminateCallFramePseudoInstr(Fn, *BB, I++);
-      } else {
-        for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-          MachineOperand &MO = I->getOperand(i);
-          if (MO.isRegister() && MO.isDef()) {
-            assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) &&
-                   "Register allocation must be performed!");
-            ModifiedRegs[MO.getReg()] = true;         // Register is modified
-          }
-        }
-        ++I;
+        FrameSDOps.push_back(I);
       }
 
   MachineFrameInfo *FFI = Fn.getFrameInfo();
   FFI->setHasCalls(HasCalls);
   FFI->setMaxCallFrameSize(MaxCallFrameSize);
 
+  for (unsigned i = 0, e = FrameSDOps.size(); i != e; ++i) {
+    MachineBasicBlock::iterator I = FrameSDOps[i];
+    // If call frames are not being included as part of the stack frame,
+    // and there is no dynamic allocation (therefore referencing frame slots
+    // off sp), leave the pseudo ops alone. We'll eliminate them later.
+    if (RegInfo->hasReservedCallFrame(Fn) || RegInfo->hasFP(Fn))
+      RegInfo->eliminateCallFramePseudoInstr(Fn, *I->getParent(), I);
+  }
+
   // Now figure out which *callee saved* registers are modified by the current
   // function, thus needing to be saved and restored in the prolog/epilog.
   //
+  const TargetRegisterClass* const *CSRegClasses =
+    RegInfo->getCalleeSavedRegClasses(&Fn);
+  std::vector<CalleeSavedInfo> CSI;
   for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i) {
     unsigned Reg = CSRegs[i];
-    if (ModifiedRegs[Reg]) {
-      RegsToSave.push_back(Reg);  // If modified register...
+    if (Fn.getRegInfo().isPhysRegUsed(Reg)) {
+        // If the reg is modified, save it!
+      CSI.push_back(CalleeSavedInfo(Reg, CSRegClasses[i]));
     } else {
       for (const unsigned *AliasSet = RegInfo->getAliasSet(Reg);
-           *AliasSet; ++AliasSet) {  // Check alias registers too...
-        if (ModifiedRegs[*AliasSet]) {
-          RegsToSave.push_back(Reg);
+           *AliasSet; ++AliasSet) {  // Check alias registers too.
+        if (Fn.getRegInfo().isPhysRegUsed(*AliasSet)) {
+          CSI.push_back(CalleeSavedInfo(Reg, CSRegClasses[i]));
           break;
         }
       }
     }
   }
 
-  if (RegsToSave.empty())
-    return;   // Early exit if no caller saved registers are modified!
+  if (CSI.empty())
+    return;   // Early exit if no callee saved registers are modified!
 
   unsigned NumFixedSpillSlots;
   const std::pair<unsigned,int> *FixedSpillSlots =
-    TFI->getCalleeSaveSpillSlots(NumFixedSpillSlots);
+    TFI->getCalleeSavedSpillSlots(NumFixedSpillSlots);
 
   // Now that we know which registers need to be saved and restored, allocate
   // stack slots for them.
-  for (unsigned i = 0, e = RegsToSave.size(); i != e; ++i) {
-    unsigned Reg = RegsToSave[i];
+  for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
+    unsigned Reg = CSI[i].getReg();
+    const TargetRegisterClass *RC = CSI[i].getRegClass();
 
     // Check to see if this physreg must be spilled to a particular stack slot
     // on this target.
@@ -181,140 +1156,391 @@ void PEI::calculateCallerSavedRegisters(MachineFunction &Fn) {
     int FrameIdx;
     if (FixedSlot == FixedSpillSlots+NumFixedSpillSlots) {
       // Nope, just spill it anywhere convenient.
-      FrameIdx = FFI->CreateStackObject(RegInfo->getSpillSize(Reg)/8,
-                                        RegInfo->getSpillAlignment(Reg)/8);
+      unsigned Align = RC->getAlignment();
+      unsigned StackAlign = TFI->getStackAlignment();
+      // We may not be able to sastify the desired alignment specification of
+      // the TargetRegisterClass if the stack alignment is smaller.
+      // Use the min.
+      Align = std::min(Align, StackAlign);
+      FrameIdx = FFI->CreateStackObject(RC->getSize(), Align);
+      if ((unsigned)FrameIdx < MinCSFrameIndex) MinCSFrameIndex = FrameIdx;
+      if ((unsigned)FrameIdx > MaxCSFrameIndex) MaxCSFrameIndex = FrameIdx;
     } else {
       // Spill it to the stack where we must.
-      FrameIdx = FFI->CreateFixedObject(RegInfo->getSpillSize(Reg)/8,
-                                        FixedSlot->second);
+      FrameIdx = FFI->CreateFixedObject(RC->getSize(), FixedSlot->second);
     }
-    StackSlots.push_back(FrameIdx);
+    CSI[i].setFrameIdx(FrameIdx);
   }
+
+  FFI->setCalleeSavedInfo(CSI);
 }
 
-/// saveCallerSavedRegisters -  Insert spill code for any caller saved registers
-/// that are modified in the function.
+/// insertCSRSpillsAndRestores - Insert spill and restore code for
+/// callee saved registers used in the function, handling shrink wrapping.
 ///
-void PEI::saveCallerSavedRegisters(MachineFunction &Fn) {
-  // Early exit if no caller saved registers are modified!
-  if (RegsToSave.empty())
-    return;   
-
-  const MRegisterInfo *RegInfo = Fn.getTarget().getRegisterInfo();
+void PEI::insertCSRSpillsAndRestores(MachineFunction &Fn) {
+  // Get callee saved register information.
+  MachineFrameInfo *FFI = Fn.getFrameInfo();
+  const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = FFI->getCalleeSavedInfo();
 
-  // Now that we have a stack slot for each register to be saved, insert spill
-  // code into the entry block...
-  MachineBasicBlock *MBB = Fn.begin();
-  MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin();
-  for (unsigned i = 0, e = RegsToSave.size(); i != e; ++i) {
-    // Insert the spill to the stack frame.
-    RegInfo->storeRegToStackSlot(*MBB, I, RegsToSave[i], StackSlots[i]);
-  }
+  // Early exit if no callee saved registers are modified!
+  if (CSI.empty())
+    return;
 
-  // Add code to restore the callee-save registers in each exiting block.
   const TargetInstrInfo &TII = *Fn.getTarget().getInstrInfo();
-  for (MachineFunction::iterator FI = Fn.begin(), E = Fn.end(); FI != E; ++FI) {
-    // If last instruction is a return instruction, add an epilogue
-    if (!FI->empty() && TII.isReturn(FI->back().getOpcode())) {
-      MBB = FI;
+  MachineBasicBlock::iterator I;
+
+  DEBUG(if (ShrinkWrapThisFunction && ShrinkWrapDebugging >= Details)
+          DOUT << "Inserting CSR spills/restores in function "
+               << Fn.getFunction()->getName() << "\n");
+
+  if (! ShrinkWrapThisFunction) {
+    // Spill using target interface.
+    I = EntryBlock->begin();
+    if (!TII.spillCalleeSavedRegisters(*EntryBlock, I, CSI)) {
+      for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
+        // Add the callee-saved register as live-in.
+        // It's killed at the spill.
+        EntryBlock->addLiveIn(CSI[i].getReg());
+
+        // Insert the spill to the stack frame.
+        TII.storeRegToStackSlot(*EntryBlock, I, CSI[i].getReg(), true,
+                                CSI[i].getFrameIdx(), CSI[i].getRegClass());
+      }
+    }
+
+    // Restore using target interface.
+    for (unsigned ri = 0, re = ReturnBlocks.size(); ri != re; ++ri) {
+      MachineBasicBlock* MBB = ReturnBlocks[ri];
       I = MBB->end(); --I;
 
-      for (unsigned i = 0, e = RegsToSave.size(); i != e; ++i) {
-        RegInfo->loadRegFromStackSlot(*MBB, I, RegsToSave[i],StackSlots[i]);
-        --I;  // Insert in reverse order
+      // Skip over all terminator instructions, which are part of the return
+      // sequence.
+      MachineBasicBlock::iterator I2 = I;
+      while (I2 != MBB->begin() && (--I2)->getDesc().isTerminator())
+        I = I2;
+
+      bool AtStart = I == MBB->begin();
+      MachineBasicBlock::iterator BeforeI = I;
+      if (!AtStart)
+        --BeforeI;
+
+      // Restore all registers immediately before the return and any
+      // terminators that preceed it.
+      if (!TII.restoreCalleeSavedRegisters(*MBB, I, CSI)) {
+        for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
+          TII.loadRegFromStackSlot(*MBB, I, CSI[i].getReg(),
+                                   CSI[i].getFrameIdx(),
+                                   CSI[i].getRegClass());
+          assert(I != MBB->begin() &&
+                 "loadRegFromStackSlot didn't insert any code!");
+          // Insert in reverse order.  loadRegFromStackSlot can insert
+          // multiple instructions.
+          if (AtStart)
+            I = MBB->begin();
+          else {
+            I = BeforeI;
+            ++I;
+          }
+        }
       }
     }
+    return;
   }
+
+  // Insert spills.
+  std::vector<CalleeSavedInfo> blockCSI;
+  for (CSRegBlockMap::iterator BI = CSRSave.begin(),
+         BE = CSRSave.end(); BI != BE; ++BI) {
+    MachineBasicBlock* MBB = BI->first;
+    CSRegSet save = BI->second;
+
+    if (save.empty())
+      continue;
+
+    DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Details)
+            DOUT << "Spilling " << stringifyCSRegSet(save)
+                 << " in " << getBasicBlockName(MBB) << "\n");
+
+    blockCSI.clear();
+    for (CSRegSet::iterator RI = save.begin(),
+           RE = save.end(); RI != RE; ++RI) {
+      blockCSI.push_back(CSI[*RI]);
+    }
+    assert(blockCSI.size() > 0 &&
+           "Could not collect callee saved register info");
+
+    I = MBB->begin();
+
+    // When shrink wrapping, use stack slot stores/loads.
+    for (unsigned i = 0, e = blockCSI.size(); i != e; ++i) {
+      // Add the callee-saved register as live-in.
+      // It's killed at the spill.
+      MBB->addLiveIn(blockCSI[i].getReg());
+
+      // Insert the spill to the stack frame.
+      TII.storeRegToStackSlot(*MBB, I, blockCSI[i].getReg(),
+                              true,
+                              blockCSI[i].getFrameIdx(),
+                              blockCSI[i].getRegClass());
+    }
+  }
+
+  DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Details)
+          DOUT << "------------------------------"
+               << "-----------------------------\n");
+
+  for (CSRegBlockMap::iterator BI = CSRRestore.begin(),
+         BE = CSRRestore.end(); BI != BE; ++BI) {
+    MachineBasicBlock* MBB = BI->first;
+    CSRegSet restore = BI->second;
+
+    if (restore.empty())
+      continue;
+
+    DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Details)
+            DOUT << "Restoring " << stringifyCSRegSet(restore)
+                 << " in " << getBasicBlockName(MBB) << "\n");
+
+    blockCSI.clear();
+    for (CSRegSet::iterator RI = restore.begin(),
+           RE = restore.end(); RI != RE; ++RI) {
+      blockCSI.push_back(CSI[*RI]);
+    }
+    assert(blockCSI.size() > 0 &&
+           "Could not find callee saved register info");
+
+    // If MBB is empty and needs restores, insert at the _beginning_.
+    if (MBB->empty()) {
+      I = MBB->begin();
+    } else {
+      I = MBB->end();
+      --I;
+
+      // Skip over all terminator instructions, which are part of the
+      // return sequence.
+      if (! I->getDesc().isTerminator()) {
+        ++I;
+      } else {
+        MachineBasicBlock::iterator I2 = I;
+        while (I2 != MBB->begin() && (--I2)->getDesc().isTerminator())
+          I = I2;
+      }
+    }
+
+    bool AtStart = I == MBB->begin();
+    MachineBasicBlock::iterator BeforeI = I;
+    if (!AtStart)
+      --BeforeI;
+
+    // Restore all registers immediately before the return and any
+    // terminators that preceed it.
+    for (unsigned i = 0, e = blockCSI.size(); i != e; ++i) {
+      TII.loadRegFromStackSlot(*MBB, I, blockCSI[i].getReg(),
+                               blockCSI[i].getFrameIdx(),
+                               blockCSI[i].getRegClass());
+      assert(I != MBB->begin() &&
+             "loadRegFromStackSlot didn't insert any code!");
+      // Insert in reverse order.  loadRegFromStackSlot can insert
+      // multiple instructions.
+      if (AtStart)
+        I = MBB->begin();
+      else {
+        I = BeforeI;
+        ++I;
+      }
+    }
+  }
+
+  DEBUG(if (ShrinkWrapDebugging >= Details)
+          DOUT << "------------------------------"
+               << "-----------------------------\n");
 }
 
+/// AdjustStackOffset - Helper function used to adjust the stack frame offset.
+static inline void
+AdjustStackOffset(MachineFrameInfo *FFI, int FrameIdx,
+                  bool StackGrowsDown, int64_t &Offset,
+                  unsigned &MaxAlign) {
+  // If stack grows down, we need to add size of find the lowest address of the
+  // object.
+  if (StackGrowsDown)
+    Offset += FFI->getObjectSize(FrameIdx);
+
+  unsigned Align = FFI->getObjectAlignment(FrameIdx);
+
+  // If the alignment of this object is greater than that of the stack, then
+  // increase the stack alignment to match.
+  MaxAlign = std::max(MaxAlign, Align);
+
+  // Adjust to alignment boundary.
+  Offset = (Offset + Align - 1) / Align * Align;
+
+  if (StackGrowsDown) {
+    FFI->setObjectOffset(FrameIdx, -Offset); // Set the computed offset
+  } else {
+    FFI->setObjectOffset(FrameIdx, Offset);
+    Offset += FFI->getObjectSize(FrameIdx);
+  }
+}
 
 /// calculateFrameObjectOffsets - Calculate actual frame offsets for all of the
-/// abstract stack objects...
+/// abstract stack objects.
 ///
 void PEI::calculateFrameObjectOffsets(MachineFunction &Fn) {
   const TargetFrameInfo &TFI = *Fn.getTarget().getFrameInfo();
-  
+
   bool StackGrowsDown =
     TFI.getStackGrowthDirection() == TargetFrameInfo::StackGrowsDown;
+
   // Loop over all of the stack objects, assigning sequential addresses...
   MachineFrameInfo *FFI = Fn.getFrameInfo();
 
-  unsigned StackAlignment = TFI.getStackAlignment();
+  unsigned MaxAlign = FFI->getMaxAlignment();
 
   // Start at the beginning of the local area.
   // The Offset is the distance from the stack top in the direction
-  // of stack growth -- so it's always positive.
-  int Offset = TFI.getOffsetOfLocalArea();
+  // of stack growth -- so it's always nonnegative.
+  int64_t Offset = TFI.getOffsetOfLocalArea();
   if (StackGrowsDown)
     Offset = -Offset;
-  assert(Offset >= 0 
+  assert(Offset >= 0
          && "Local area offset should be in direction of stack growth");
 
   // If there are fixed sized objects that are preallocated in the local area,
   // non-fixed objects can't be allocated right at the start of local area.
-  // We currently don't support filling in holes in between fixed sized objects, 
-  // so we adjust 'Offset' to point to the end of last fixed sized
+  // We currently don't support filling in holes in between fixed sized
+  // objects, so we adjust 'Offset' to point to the end of last fixed sized
   // preallocated object.
   for (int i = FFI->getObjectIndexBegin(); i != 0; ++i) {
-    int FixedOff;
+    int64_t FixedOff;
     if (StackGrowsDown) {
       // The maximum distance from the stack pointer is at lower address of
       // the object -- which is given by offset. For down growing stack
       // the offset is negative, so we negate the offset to get the distance.
       FixedOff = -FFI->getObjectOffset(i);
     } else {
-      // The maximum distance from the start pointer is at the upper 
+      // The maximum distance from the start pointer is at the upper
       // address of the object.
       FixedOff = FFI->getObjectOffset(i) + FFI->getObjectSize(i);
-    }    
-    if (FixedOff > Offset) Offset = FixedOff;            
+    }
+    if (FixedOff > Offset) Offset = FixedOff;
   }
 
-  for (unsigned i = 0, e = FFI->getObjectIndexEnd(); i != e; ++i) {
-    // If stack grows down, we need to add size of find the lowest
-    // address of the object.
-    if (StackGrowsDown)
+  // First assign frame offsets to stack objects that are used to spill
+  // callee saved registers.
+  if (StackGrowsDown) {
+    for (unsigned i = MinCSFrameIndex; i <= MaxCSFrameIndex; ++i) {
+      // If stack grows down, we need to add size of find the lowest
+      // address of the object.
       Offset += FFI->getObjectSize(i);
 
-    unsigned Align = FFI->getObjectAlignment(i);
-    assert(Align <= StackAlignment && "Cannot align stack object to higher "
-           "alignment boundary than the stack itself!");
-    Offset = (Offset+Align-1)/Align*Align;   // Adjust to Alignment boundary...
-    
-    if (StackGrowsDown) {
+      unsigned Align = FFI->getObjectAlignment(i);
+      // If the alignment of this object is greater than that of the stack,
+      // then increase the stack alignment to match.
+      MaxAlign = std::max(MaxAlign, Align);
+      // Adjust to alignment boundary
+      Offset = (Offset+Align-1)/Align*Align;
+
       FFI->setObjectOffset(i, -Offset);        // Set the computed offset
-    } else {
-      FFI->setObjectOffset(i, Offset); 
+    }
+  } else {
+    int MaxCSFI = MaxCSFrameIndex, MinCSFI = MinCSFrameIndex;
+    for (int i = MaxCSFI; i >= MinCSFI ; --i) {
+      unsigned Align = FFI->getObjectAlignment(i);
+      // If the alignment of this object is greater than that of the stack,
+      // then increase the stack alignment to match.
+      MaxAlign = std::max(MaxAlign, Align);
+      // Adjust to alignment boundary
+      Offset = (Offset+Align-1)/Align*Align;
+
+      FFI->setObjectOffset(i, Offset);
       Offset += FFI->getObjectSize(i);
     }
   }
 
-  // Align the final stack pointer offset, but only if there are calls in the
-  // function.  This ensures that any calls to subroutines have their stack
-  // frames suitable aligned.
-  if (FFI->hasCalls())
-    Offset = (Offset+StackAlignment-1)/StackAlignment*StackAlignment;
+  // Make sure the special register scavenging spill slot is closest to the
+  // frame pointer if a frame pointer is required.
+  const TargetRegisterInfo *RegInfo = Fn.getTarget().getRegisterInfo();
+  if (RS && RegInfo->hasFP(Fn)) {
+    int SFI = RS->getScavengingFrameIndex();
+    if (SFI >= 0)
+      AdjustStackOffset(FFI, SFI, StackGrowsDown, Offset, MaxAlign);
+  }
+
+  // Make sure that the stack protector comes before the local variables on the
+  // stack.
+  if (FFI->getStackProtectorIndex() >= 0)
+    AdjustStackOffset(FFI, FFI->getStackProtectorIndex(), StackGrowsDown,
+                      Offset, MaxAlign);
+
+  // Then assign frame offsets to stack objects that are not used to spill
+  // callee saved registers.
+  for (unsigned i = 0, e = FFI->getObjectIndexEnd(); i != e; ++i) {
+    if (i >= MinCSFrameIndex && i <= MaxCSFrameIndex)
+      continue;
+    if (RS && (int)i == RS->getScavengingFrameIndex())
+      continue;
+    if (FFI->isDeadObjectIndex(i))
+      continue;
+    if (FFI->getStackProtectorIndex() == (int)i)
+      continue;
+
+    AdjustStackOffset(FFI, i, StackGrowsDown, Offset, MaxAlign);
+  }
 
-  // Set the final value of the stack pointer...
+  // Make sure the special register scavenging spill slot is closest to the
+  // stack pointer.
+  if (RS && !RegInfo->hasFP(Fn)) {
+    int SFI = RS->getScavengingFrameIndex();
+    if (SFI >= 0)
+      AdjustStackOffset(FFI, SFI, StackGrowsDown, Offset, MaxAlign);
+  }
+
+  // Round up the size to a multiple of the alignment, but only if there are
+  // calls or alloca's in the function.  This ensures that any calls to
+  // subroutines have their stack frames suitable aligned.
+  // Also do this if we need runtime alignment of the stack.  In this case
+  // offsets will be relative to SP not FP; round up the stack size so this
+  // works.
+  if (!RegInfo->targetHandlesStackFrameRounding() &&
+      (FFI->hasCalls() || FFI->hasVarSizedObjects() ||
+       (RegInfo->needsStackRealignment(Fn) &&
+        FFI->getObjectIndexEnd() != 0))) {
+    // If we have reserved argument space for call sites in the function
+    // immediately on entry to the current function, count it as part of the
+    // overall stack size.
+    if (RegInfo->hasReservedCallFrame(Fn))
+      Offset += FFI->getMaxCallFrameSize();
+
+    unsigned AlignMask = std::max(TFI.getStackAlignment(),MaxAlign) - 1;
+    Offset = (Offset + AlignMask) & ~uint64_t(AlignMask);
+  }
+
+  // Update frame info to pretend that this is part of the stack...
   FFI->setStackSize(Offset+TFI.getOffsetOfLocalArea());
+
+  // Remember the required stack alignment in case targets need it to perform
+  // dynamic stack alignment.
+  FFI->setMaxAlignment(MaxAlign);
 }
 
 
-/// insertPrologEpilogCode - Scan the function for modified caller saved
-/// registers, insert spill code for these caller saved registers, then add
+/// insertPrologEpilogCode - Scan the function for modified callee saved
+/// registers, insert spill code for these callee saved registers, then add
 /// prolog and epilog code to the function.
 ///
 void PEI::insertPrologEpilogCode(MachineFunction &Fn) {
+  const TargetRegisterInfo *TRI = Fn.getTarget().getRegisterInfo();
+
   // Add prologue to the function...
-  Fn.getTarget().getRegisterInfo()->emitPrologue(Fn);
+  TRI->emitPrologue(Fn);
 
   // Add epilogue to restore the callee-save registers in each exiting block
-  const TargetInstrInfo &TII = *Fn.getTarget().getInstrInfo();
   for (MachineFunction::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I) {
     // If last instruction is a return instruction, add an epilogue
-    if (!I->empty() && TII.isReturn(I->back().getOpcode()))
-      Fn.getTarget().getRegisterInfo()->emitEpilogue(Fn, *I);
+    if (!I->empty() && I->back().getDesc().isReturn())
+      TRI->emitEpilogue(Fn, *I);
   }
 }
 
@@ -327,15 +1553,367 @@ void PEI::replaceFrameIndices(MachineFunction &Fn) {
 
   const TargetMachine &TM = Fn.getTarget();
   assert(TM.getRegisterInfo() && "TM::getRegisterInfo() must be implemented!");
-  const MRegisterInfo &MRI = *TM.getRegisterInfo();
+  const TargetRegisterInfo &TRI = *TM.getRegisterInfo();
+  const TargetFrameInfo *TFI = TM.getFrameInfo();
+  bool StackGrowsDown =
+    TFI->getStackGrowthDirection() == TargetFrameInfo::StackGrowsDown;
+  int FrameSetupOpcode   = TRI.getCallFrameSetupOpcode();
+  int FrameDestroyOpcode = TRI.getCallFrameDestroyOpcode();
 
-  for (MachineFunction::iterator BB = Fn.begin(), E = Fn.end(); BB != E; ++BB)
-    for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ++I)
-      for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
-        if (I->getOperand(i).isFrameIndex()) {
-          // If this instruction has a FrameIndex operand, we need to use that
-          // target machine register info object to eliminate it.
-          MRI.eliminateFrameIndex(I);
+  for (MachineFunction::iterator BB = Fn.begin(),
+         E = Fn.end(); BB != E; ++BB) {
+    int SPAdj = 0;  // SP offset due to call frame setup / destroy.
+    if (RS) RS->enterBasicBlock(BB);
+
+    for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ) {
+      if (I->getOpcode() == TargetInstrInfo::DECLARE) {
+        // Ignore it.
+        ++I;
+        continue;
+      }
+
+      if (I->getOpcode() == FrameSetupOpcode ||
+          I->getOpcode() == FrameDestroyOpcode) {
+        // Remember how much SP has been adjusted to create the call
+        // frame.
+        int Size = I->getOperand(0).getImm();
+
+        if ((!StackGrowsDown && I->getOpcode() == FrameSetupOpcode) ||
+            (StackGrowsDown && I->getOpcode() == FrameDestroyOpcode))
+          Size = -Size;
+
+        SPAdj += Size;
+
+        MachineBasicBlock::iterator PrevI = BB->end();
+        if (I != BB->begin()) PrevI = prior(I);
+        TRI.eliminateCallFramePseudoInstr(Fn, *BB, I);
+
+        // Visit the instructions created by eliminateCallFramePseudoInstr().
+        if (PrevI == BB->end())
+          I = BB->begin();     // The replaced instr was the first in the block.
+        else
+          I = next(PrevI);
+        continue;
+      }
+
+      MachineInstr *MI = I;
+      bool DoIncr = true;
+      for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i)
+        if (MI->getOperand(i).isFI()) {
+          // Some instructions (e.g. inline asm instructions) can have
+          // multiple frame indices and/or cause eliminateFrameIndex
+          // to insert more than one instruction. We need the register
+          // scavenger to go through all of these instructions so that
+          // it can update its register information. We keep the
+          // iterator at the point before insertion so that we can
+          // revisit them in full.
+          bool AtBeginning = (I == BB->begin());
+          if (!AtBeginning) --I;
+
+          // If this instruction has a FrameIndex operand, we need to
+          // use that target machine register info object to eliminate
+          // it.
+
+          TRI.eliminateFrameIndex(MI, SPAdj, RS);
+
+          // Reset the iterator if we were at the beginning of the BB.
+          if (AtBeginning) {
+            I = BB->begin();
+            DoIncr = false;
+          }
+
+          MI = 0;
           break;
         }
+
+      if (DoIncr && I != BB->end()) ++I;
+
+      // Update register states.
+      if (RS && MI) RS->forward(MI);
+    }
+
+    assert(SPAdj == 0 && "Unbalanced call frame setup / destroy pairs?");
+  }
+}
+
+// Debugging methods for shrink wrapping.
+#ifndef NDEBUG
+/// findFastExitPath - debugging method used to detect functions
+/// with at least one path from the entry block to a return block
+/// directly or which has a very small number of edges.
+///
+void PEI::findFastExitPath() {
+  if (! EntryBlock)
+    return;
+  // Fina a path from EntryBlock to any return block that does not branch:
+  //        Entry
+  //          |     ...
+  //          v      |
+  //         B1<-----+
+  //          |
+  //          v
+  //       Return
+  for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = EntryBlock->succ_begin(),
+         SE = EntryBlock->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
+    MachineBasicBlock* SUCC = *SI;
+
+    // Assume positive, disprove existence of fast path.
+#ifndef NDEBUG
+    HasFastExitPath = true;
+#endif
+
+    // Check the immediate successors.
+    if (isReturnBlock(SUCC)) {
+      if (ShrinkWrapDebugging >= BasicInfo)
+        DOUT << "Fast exit path: " << getBasicBlockName(EntryBlock)
+             << "->" << getBasicBlockName(SUCC) << "\n";
+      break;
+    }
+    // Traverse df from SUCC, look for a branch block.
+    std::string exitPath = getBasicBlockName(SUCC);
+    for (df_iterator<MachineBasicBlock*> BI = df_begin(SUCC),
+           BE = df_end(SUCC); BI != BE; ++BI) {
+      MachineBasicBlock* SBB = *BI;
+      // Reject paths with branch nodes.
+      if (SBB->succ_size() > 1) {
+#ifndef NDEBUG
+        HasFastExitPath = false;
+#endif
+        break;
+      }
+      exitPath += "->" + getBasicBlockName(SBB);
+    }
+#ifndef NDEBUG
+    if (HasFastExitPath) {
+#endif
+      if (ShrinkWrapDebugging >= BasicInfo)
+        DOUT << "Fast exit path: " << getBasicBlockName(EntryBlock)
+             << "->" << exitPath << "\n";
+      break;
+#ifndef NDEBUG
+    }
+#endif
+  }
+}
+
+/// verifySpillRestorePlacement - check the current spill/restore
+/// sets for safety. Attempt to find spills without restores or
+/// restores without spills.
+/// Spills: walk df from each MBB in spill set ensuring that
+///         all CSRs spilled at MMBB are restored on all paths
+///         from MBB to all exit blocks.
+/// Restores: walk idf from each MBB in restore set ensuring that
+///           all CSRs restored at MBB are spilled on all paths
+///           reaching MBB.
+///
+void PEI::verifySpillRestorePlacement() {
+  unsigned numReturnBlocks = 0;
+  for (MachineFunction::iterator MBBI = MF->begin(), MBBE = MF->end();
+       MBBI != MBBE; ++MBBI) {
+    MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
+    if (isReturnBlock(MBB) || MBB->succ_size() == 0)
+      ++numReturnBlocks;
+  }
+  for (CSRegBlockMap::iterator BI = CSRSave.begin(),
+         BE = CSRSave.end(); BI != BE; ++BI) {
+    MachineBasicBlock* MBB = BI->first;
+    CSRegSet spilled = BI->second;
+    CSRegSet restored;
+
+    if (spilled.empty())
+      continue;
+
+    DOUT << "SAVE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
+         << stringifyCSRegSet(spilled)
+         << "  RESTORE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
+         << stringifyCSRegSet(CSRRestore[MBB]) << "\n";
+
+    if (CSRRestore[MBB].intersects(spilled)) {
+      restored |= (CSRRestore[MBB] & spilled);
+    }
+
+    // Walk depth first from MBB to find restores of all CSRs spilled at MBB:
+    // we must find restores for all spills w/no intervening spills on all
+    // paths from MBB to all return blocks.
+    for (df_iterator<MachineBasicBlock*> BI = df_begin(MBB),
+           BE = df_end(MBB); BI != BE; ++BI) {
+      MachineBasicBlock* SBB = *BI;
+      if (SBB == MBB)
+        continue;
+      // Stop when we encounter spills of any CSRs spilled at MBB that
+      // have not yet been seen to be restored.
+      if (CSRSave[SBB].intersects(spilled) &&
+          !restored.contains(CSRSave[SBB] & spilled))
+        break;
+      // Collect the CSRs spilled at MBB that are restored
+      // at this DF successor of MBB.
+      if (CSRRestore[SBB].intersects(spilled))
+        restored |= (CSRRestore[SBB] & spilled);
+      // If we are at a retun block, check that the restores
+      // we have seen so far exhaust the spills at MBB, then
+      // reset the restores.
+      if (isReturnBlock(SBB) || SBB->succ_size() == 0) {
+        if (restored != spilled) {
+          CSRegSet notRestored = (spilled - restored);
+          DOUT << MF->getFunction()->getName() << ": "
+               << stringifyCSRegSet(notRestored)
+               << " spilled at " << getBasicBlockName(MBB)
+               << " are never restored on path to return "
+               << getBasicBlockName(SBB) << "\n";
+        }
+        restored.clear();
+      }
+    }
+  }
+
+  // Check restore placements.
+  for (CSRegBlockMap::iterator BI = CSRRestore.begin(),
+         BE = CSRRestore.end(); BI != BE; ++BI) {
+    MachineBasicBlock* MBB = BI->first;
+    CSRegSet restored = BI->second;
+    CSRegSet spilled;
+
+    if (restored.empty())
+      continue;
+
+    DOUT << "SAVE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
+         << stringifyCSRegSet(CSRSave[MBB])
+         << "  RESTORE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
+         << stringifyCSRegSet(restored) << "\n";
+
+    if (CSRSave[MBB].intersects(restored)) {
+      spilled |= (CSRSave[MBB] & restored);
+    }
+    // Walk inverse depth first from MBB to find spills of all
+    // CSRs restored at MBB:
+    for (idf_iterator<MachineBasicBlock*> BI = idf_begin(MBB),
+           BE = idf_end(MBB); BI != BE; ++BI) {
+      MachineBasicBlock* PBB = *BI;
+      if (PBB == MBB)
+        continue;
+      // Stop when we encounter restores of any CSRs restored at MBB that
+      // have not yet been seen to be spilled.
+      if (CSRRestore[PBB].intersects(restored) &&
+          !spilled.contains(CSRRestore[PBB] & restored))
+        break;
+      // Collect the CSRs restored at MBB that are spilled
+      // at this DF predecessor of MBB.
+      if (CSRSave[PBB].intersects(restored))
+        spilled |= (CSRSave[PBB] & restored);
+    }
+    if (spilled != restored) {
+      CSRegSet notSpilled = (restored - spilled);
+      DOUT << MF->getFunction()->getName() << ": "
+           << stringifyCSRegSet(notSpilled)
+           << " restored at " << getBasicBlockName(MBB)
+           << " are never spilled\n";
+    }
+  }
+}
+
+// Debugging print methods.
+std::string PEI::getBasicBlockName(const MachineBasicBlock* MBB) {
+  std::ostringstream name;
+  if (MBB) {
+    if (MBB->getBasicBlock())
+      name << MBB->getBasicBlock()->getName();
+    else
+      name << "_MBB_" << MBB->getNumber();
+  }
+  return name.str();
+}
+
+std::string PEI::stringifyCSRegSet(const CSRegSet& s) {
+  const TargetRegisterInfo* TRI = MF->getTarget().getRegisterInfo();
+  const std::vector<CalleeSavedInfo> CSI =
+    MF->getFrameInfo()->getCalleeSavedInfo();
+
+  std::ostringstream srep;
+  if (CSI.size() == 0) {
+    srep << "[]";
+    return srep.str();
+  }
+  srep << "[";
+  CSRegSet::iterator I = s.begin(), E = s.end();
+  if (I != E) {
+    unsigned reg = CSI[*I].getReg();
+    srep << TRI->getName(reg);
+    for (++I; I != E; ++I) {
+      reg = CSI[*I].getReg();
+      srep << ",";
+      srep << TRI->getName(reg);
+    }
+  }
+  srep << "]";
+  return srep.str();
+}
+
+void PEI::dumpSet(const CSRegSet& s) {
+  DOUT << stringifyCSRegSet(s) << "\n";
+}
+
+void PEI::dumpUsed(MachineBasicBlock* MBB) {
+  if (MBB) {
+    DOUT << "CSRUsed[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
+         << stringifyCSRegSet(CSRUsed[MBB])  << "\n";
+  }
+}
+
+void PEI::dumpAllUsed() {
+    for (MachineFunction::iterator MBBI = MF->begin(), MBBE = MF->end();
+         MBBI != MBBE; ++MBBI) {
+      MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
+      dumpUsed(MBB);
+    }
+}
+
+void PEI::dumpSets(MachineBasicBlock* MBB) {
+  if (MBB) {
+    DOUT << getBasicBlockName(MBB)           << " | "
+         << stringifyCSRegSet(CSRUsed[MBB])  << " | "
+         << stringifyCSRegSet(AnticIn[MBB])  << " | "
+         << stringifyCSRegSet(AnticOut[MBB]) << " | "
+         << stringifyCSRegSet(AvailIn[MBB])  << " | "
+         << stringifyCSRegSet(AvailOut[MBB]) << "\n";
+  }
+}
+
+void PEI::dumpSets1(MachineBasicBlock* MBB) {
+  if (MBB) {
+    DOUT << getBasicBlockName(MBB)             << " | "
+         << stringifyCSRegSet(CSRUsed[MBB])    << " | "
+         << stringifyCSRegSet(AnticIn[MBB])    << " | "
+         << stringifyCSRegSet(AnticOut[MBB])   << " | "
+         << stringifyCSRegSet(AvailIn[MBB])    << " | "
+         << stringifyCSRegSet(AvailOut[MBB])   << " | "
+         << stringifyCSRegSet(CSRSave[MBB])    << " | "
+         << stringifyCSRegSet(CSRRestore[MBB]) << "\n";
+  }
+}
+
+void PEI::dumpAllSets() {
+    for (MachineFunction::iterator MBBI = MF->begin(), MBBE = MF->end();
+         MBBI != MBBE; ++MBBI) {
+      MachineBasicBlock* MBB = MBBI;
+      dumpSets1(MBB);
+    }
+}
+
+void PEI::dumpSRSets() {
+  for (MachineFunction::iterator MBB = MF->begin(), E = MF->end();
+       MBB != E; ++MBB) {
+    if (! CSRSave[MBB].empty()) {
+      DOUT << "SAVE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
+           << stringifyCSRegSet(CSRSave[MBB]);
+      if (CSRRestore[MBB].empty())
+        DOUT << "\n";
+    }
+    if (! CSRRestore[MBB].empty()) {
+      if (! CSRSave[MBB].empty())
+        DOUT << "    ";
+      DOUT << "RESTORE[" << getBasicBlockName(MBB) << "] = "
+           << stringifyCSRegSet(CSRRestore[MBB]) << "\n";
+    }
+  }
 }
+#endif