too much space; NFC
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / WinEHPrepare.cpp
index c6caff3eadbd6e2ab8fff08e98554f803768ec37..0fa5a12e2da2e32f35cf7e29cf429c85714fbd4b 100644 (file)
@@ -18,6 +18,7 @@
 #include "llvm/ADT/MapVector.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
+#include "llvm/ADT/SetVector.h"
 #include "llvm/ADT/TinyPtrVector.h"
 #include "llvm/Analysis/LibCallSemantics.h"
 #include "llvm/CodeGen/WinEHFuncInfo.h"
@@ -70,7 +71,7 @@ class WinEHPrepare : public FunctionPass {
 public:
   static char ID; // Pass identification, replacement for typeid.
   WinEHPrepare(const TargetMachine *TM = nullptr)
-      : FunctionPass(ID), DT(nullptr) {}
+      : FunctionPass(ID), DT(nullptr), SEHExceptionCodeSlot(nullptr) {}
 
   bool runOnFunction(Function &Fn) override;
 
@@ -86,14 +87,26 @@ private:
   bool prepareExceptionHandlers(Function &F,
                                 SmallVectorImpl<LandingPadInst *> &LPads);
   void promoteLandingPadValues(LandingPadInst *LPad);
+  void demoteValuesLiveAcrossHandlers(Function &F,
+                                      SmallVectorImpl<LandingPadInst *> &LPads);
+  void findSEHEHReturnPoints(Function &F,
+                             SetVector<BasicBlock *> &EHReturnBlocks);
+  void findCXXEHReturnPoints(Function &F,
+                             SetVector<BasicBlock *> &EHReturnBlocks);
+  void completeNestedLandingPad(Function *ParentFn,
+                                LandingPadInst *OutlinedLPad,
+                                const LandingPadInst *OriginalLPad,
+                                FrameVarInfoMap &VarInfo);
   bool outlineHandler(ActionHandler *Action, Function *SrcFn,
                       LandingPadInst *LPad, BasicBlock *StartBB,
                       FrameVarInfoMap &VarInfo);
+  void addStubInvokeToHandlerIfNeeded(Function *Handler, Value *PersonalityFn);
 
   void mapLandingPadBlocks(LandingPadInst *LPad, LandingPadActions &Actions);
   CatchHandler *findCatchHandler(BasicBlock *BB, BasicBlock *&NextBB,
                                  VisitedBlockSet &VisitedBlocks);
-  CleanupHandler *findCleanupHandler(BasicBlock *StartBB, BasicBlock *EndBB);
+  void findCleanupHandlers(LandingPadActions &Actions, BasicBlock *StartBB,
+                           BasicBlock *EndBB);
 
   void processSEHCatchHandler(CatchHandler *Handler, BasicBlock *StartBB);
 
@@ -103,15 +116,38 @@ private:
   CatchHandlerMapTy CatchHandlerMap;
   CleanupHandlerMapTy CleanupHandlerMap;
   DenseMap<const LandingPadInst *, LandingPadMap> LPadMaps;
+
+  // This maps landing pad instructions found in outlined handlers to
+  // the landing pad instruction in the parent function from which they
+  // were cloned.  The cloned/nested landing pad is used as the key
+  // because the landing pad may be cloned into multiple handlers.
+  // This map will be used to add the llvm.eh.actions call to the nested
+  // landing pads after all handlers have been outlined.
+  DenseMap<LandingPadInst *, const LandingPadInst *> NestedLPtoOriginalLP;
+
+  // This maps blocks in the parent function which are destinations of
+  // catch handlers to cloned blocks in (other) outlined handlers. This
+  // handles the case where a nested landing pads has a catch handler that
+  // returns to a handler function rather than the parent function.
+  // The original block is used as the key here because there should only
+  // ever be one handler function from which the cloned block is not pruned.
+  // The original block will be pruned from the parent function after all
+  // handlers have been outlined.  This map will be used to adjust the
+  // return instructions of handlers which return to the block that was
+  // outlined into a handler.  This is done after all handlers have been
+  // outlined but before the outlined code is pruned from the parent function.
+  DenseMap<const BasicBlock *, BasicBlock *> LPadTargetBlocks;
+
+  AllocaInst *SEHExceptionCodeSlot;
 };
 
 class WinEHFrameVariableMaterializer : public ValueMaterializer {
 public:
   WinEHFrameVariableMaterializer(Function *OutlinedFn,
                                  FrameVarInfoMap &FrameVarInfo);
-  ~WinEHFrameVariableMaterializer() {}
+  ~WinEHFrameVariableMaterializer() override {}
 
-  virtual Value *materializeValueFor(Value *V) override;
+  Value *materializeValueFor(Value *V) override;
 
   void escapeCatchObject(Value *V);
 
@@ -143,13 +179,16 @@ private:
 
 class WinEHCloningDirectorBase : public CloningDirector {
 public:
-  WinEHCloningDirectorBase(Function *HandlerFn,
-                           FrameVarInfoMap &VarInfo,
+  WinEHCloningDirectorBase(Function *HandlerFn, FrameVarInfoMap &VarInfo,
                            LandingPadMap &LPadMap)
       : Materializer(HandlerFn, VarInfo),
         SelectorIDType(Type::getInt32Ty(HandlerFn->getContext())),
         Int8PtrType(Type::getInt8PtrTy(HandlerFn->getContext())),
-        LPadMap(LPadMap) {}
+        LPadMap(LPadMap) {
+    auto AI = HandlerFn->getArgumentList().begin();
+    ++AI;
+    EstablisherFrame = AI;
+  }
 
   CloningAction handleInstruction(ValueToValueMapTy &VMap,
                                   const Instruction *Inst,
@@ -170,6 +209,12 @@ public:
   virtual CloningAction handleResume(ValueToValueMapTy &VMap,
                                      const ResumeInst *Resume,
                                      BasicBlock *NewBB) = 0;
+  virtual CloningAction handleCompare(ValueToValueMapTy &VMap,
+                                      const CmpInst *Compare,
+                                      BasicBlock *NewBB) = 0;
+  virtual CloningAction handleLandingPad(ValueToValueMapTy &VMap,
+                                         const LandingPadInst *LPad,
+                                         BasicBlock *NewBB) = 0;
 
   ValueMaterializer *getValueMaterializer() override { return &Materializer; }
 
@@ -178,15 +223,20 @@ protected:
   Type *SelectorIDType;
   Type *Int8PtrType;
   LandingPadMap &LPadMap;
+
+  /// The value representing the parent frame pointer.
+  Value *EstablisherFrame;
 };
 
 class WinEHCatchDirector : public WinEHCloningDirectorBase {
 public:
-  WinEHCatchDirector(Function *CatchFn, Value *Selector,
-                     FrameVarInfoMap &VarInfo, LandingPadMap &LPadMap)
+  WinEHCatchDirector(
+      Function *CatchFn, Value *Selector, FrameVarInfoMap &VarInfo,
+      LandingPadMap &LPadMap,
+      DenseMap<LandingPadInst *, const LandingPadInst *> &NestedLPads)
       : WinEHCloningDirectorBase(CatchFn, VarInfo, LPadMap),
         CurrentSelector(Selector->stripPointerCasts()),
-        ExceptionObjectVar(nullptr) {}
+        ExceptionObjectVar(nullptr), NestedLPtoOriginalLP(NestedLPads) {}
 
   CloningAction handleBeginCatch(ValueToValueMapTy &VMap,
                                  const Instruction *Inst,
@@ -200,6 +250,11 @@ public:
                              BasicBlock *NewBB) override;
   CloningAction handleResume(ValueToValueMapTy &VMap, const ResumeInst *Resume,
                              BasicBlock *NewBB) override;
+  CloningAction handleCompare(ValueToValueMapTy &VMap, const CmpInst *Compare,
+                              BasicBlock *NewBB) override;
+  CloningAction handleLandingPad(ValueToValueMapTy &VMap,
+                                 const LandingPadInst *LPad,
+                                 BasicBlock *NewBB) override;
 
   Value *getExceptionVar() { return ExceptionObjectVar; }
   TinyPtrVector<BasicBlock *> &getReturnTargets() { return ReturnTargets; }
@@ -209,12 +264,16 @@ private:
 
   Value *ExceptionObjectVar;
   TinyPtrVector<BasicBlock *> ReturnTargets;
+
+  // This will be a reference to the field of the same name in the WinEHPrepare
+  // object which instantiates this WinEHCatchDirector object.
+  DenseMap<LandingPadInst *, const LandingPadInst *> &NestedLPtoOriginalLP;
 };
 
 class WinEHCleanupDirector : public WinEHCloningDirectorBase {
 public:
-  WinEHCleanupDirector(Function *CleanupFn,
-                       FrameVarInfoMap &VarInfo, LandingPadMap &LPadMap)
+  WinEHCleanupDirector(Function *CleanupFn, FrameVarInfoMap &VarInfo,
+                       LandingPadMap &LPadMap)
       : WinEHCloningDirectorBase(CleanupFn, VarInfo, LPadMap) {}
 
   CloningAction handleBeginCatch(ValueToValueMapTy &VMap,
@@ -229,6 +288,11 @@ public:
                              BasicBlock *NewBB) override;
   CloningAction handleResume(ValueToValueMapTy &VMap, const ResumeInst *Resume,
                              BasicBlock *NewBB) override;
+  CloningAction handleCompare(ValueToValueMapTy &VMap, const CmpInst *Compare,
+                              BasicBlock *NewBB) override;
+  CloningAction handleLandingPad(ValueToValueMapTy &VMap,
+                                 const LandingPadInst *LPad,
+                                 BasicBlock *NewBB) override;
 };
 
 class LandingPadActions {
@@ -265,12 +329,11 @@ FunctionPass *llvm::createWinEHPass(const TargetMachine *TM) {
   return new WinEHPrepare(TM);
 }
 
-// FIXME: Remove this once the backend can handle the prepared IR.
-static cl::opt<bool>
-SEHPrepare("sehprepare", cl::Hidden,
-           cl::desc("Prepare functions with SEH personalities"));
-
 bool WinEHPrepare::runOnFunction(Function &Fn) {
+  // No need to prepare outlined handlers.
+  if (Fn.hasFnAttribute("wineh-parent"))
+    return false;
+
   SmallVector<LandingPadInst *, 4> LPads;
   SmallVector<ResumeInst *, 4> Resumes;
   for (BasicBlock &BB : Fn) {
@@ -293,31 +356,318 @@ bool WinEHPrepare::runOnFunction(Function &Fn) {
 
   DT = &getAnalysis<DominatorTreeWrapperPass>().getDomTree();
 
-  if (isAsynchronousEHPersonality(Personality) && !SEHPrepare) {
-    // Replace all resume instructions with unreachable.
-    // FIXME: Remove this once the backend can handle the prepared IR.
-    for (ResumeInst *Resume : Resumes) {
-      IRBuilder<>(Resume).CreateUnreachable();
-      Resume->eraseFromParent();
-    }
-    return true;
-  }
-
   // If there were any landing pads, prepareExceptionHandlers will make changes.
   prepareExceptionHandlers(Fn, LPads);
   return true;
 }
 
-bool WinEHPrepare::doFinalization(Module &M) {
-  return false;
-}
+bool WinEHPrepare::doFinalization(Module &M) { return false; }
 
 void WinEHPrepare::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
   AU.addRequired<DominatorTreeWrapperPass>();
 }
 
+static bool isSelectorDispatch(BasicBlock *BB, BasicBlock *&CatchHandler,
+                               Constant *&Selector, BasicBlock *&NextBB);
+
+// Finds blocks reachable from the starting set Worklist. Does not follow unwind
+// edges or blocks listed in StopPoints.
+static void findReachableBlocks(SmallPtrSetImpl<BasicBlock *> &ReachableBBs,
+                                SetVector<BasicBlock *> &Worklist,
+                                const SetVector<BasicBlock *> *StopPoints) {
+  while (!Worklist.empty()) {
+    BasicBlock *BB = Worklist.pop_back_val();
+
+    // Don't cross blocks that we should stop at.
+    if (StopPoints && StopPoints->count(BB))
+      continue;
+
+    if (!ReachableBBs.insert(BB).second)
+      continue; // Already visited.
+
+    // Don't follow unwind edges of invokes.
+    if (auto *II = dyn_cast<InvokeInst>(BB->getTerminator())) {
+      Worklist.insert(II->getNormalDest());
+      continue;
+    }
+
+    // Otherwise, follow all successors.
+    Worklist.insert(succ_begin(BB), succ_end(BB));
+  }
+}
+
+// Attempt to find an instruction where a block can be split before
+// a call to llvm.eh.begincatch and its operands.  If the block
+// begins with the begincatch call or one of its adjacent operands
+// the block will not be split.
+static Instruction *findBeginCatchSplitPoint(BasicBlock *BB,
+                                             IntrinsicInst *II) {
+  // If the begincatch call is already the first instruction in the block,
+  // don't split.
+  Instruction *FirstNonPHI = BB->getFirstNonPHI();
+  if (II == FirstNonPHI)
+    return nullptr;
+
+  // If either operand is in the same basic block as the instruction and
+  // isn't used by another instruction before the begincatch call, include it
+  // in the split block.
+  auto *Op0 = dyn_cast<Instruction>(II->getOperand(0));
+  auto *Op1 = dyn_cast<Instruction>(II->getOperand(1));
+
+  Instruction *I = II->getPrevNode();
+  Instruction *LastI = II;
+
+  while (I == Op0 || I == Op1) {
+    // If the block begins with one of the operands and there are no other
+    // instructions between the operand and the begincatch call, don't split.
+    if (I == FirstNonPHI)
+      return nullptr;
+
+    LastI = I;
+    I = I->getPrevNode();
+  }
+
+  // If there is at least one instruction in the block before the begincatch
+  // call and its operands, split the block at either the begincatch or
+  // its operand.
+  return LastI;
+}
+
+/// Find all points where exceptional control rejoins normal control flow via
+/// llvm.eh.endcatch. Add them to the normal bb reachability worklist.
+void WinEHPrepare::findCXXEHReturnPoints(
+    Function &F, SetVector<BasicBlock *> &EHReturnBlocks) {
+  for (auto BBI = F.begin(), BBE = F.end(); BBI != BBE; ++BBI) {
+    BasicBlock *BB = BBI;
+    for (Instruction &I : *BB) {
+      if (match(&I, m_Intrinsic<Intrinsic::eh_begincatch>())) {
+        Instruction *SplitPt =
+            findBeginCatchSplitPoint(BB, cast<IntrinsicInst>(&I));
+        if (SplitPt) {
+          // Split the block before the llvm.eh.begincatch call to allow
+          // cleanup and catch code to be distinguished later.
+          // Do not update BBI because we still need to process the
+          // portion of the block that we are splitting off.
+          SplitBlock(BB, SplitPt, DT);
+          break;
+        }
+      }
+      if (match(&I, m_Intrinsic<Intrinsic::eh_endcatch>())) {
+        // Split the block after the call to llvm.eh.endcatch if there is
+        // anything other than an unconditional branch, or if the successor
+        // starts with a phi.
+        auto *Br = dyn_cast<BranchInst>(I.getNextNode());
+        if (!Br || !Br->isUnconditional() ||
+            isa<PHINode>(Br->getSuccessor(0)->begin())) {
+          DEBUG(dbgs() << "splitting block " << BB->getName()
+                       << " with llvm.eh.endcatch\n");
+          BBI = SplitBlock(BB, I.getNextNode(), DT);
+        }
+        // The next BB is normal control flow.
+        EHReturnBlocks.insert(BB->getTerminator()->getSuccessor(0));
+        break;
+      }
+    }
+  }
+}
+
+static bool isCatchAllLandingPad(const BasicBlock *BB) {
+  const LandingPadInst *LP = BB->getLandingPadInst();
+  if (!LP)
+    return false;
+  unsigned N = LP->getNumClauses();
+  return (N > 0 && LP->isCatch(N - 1) &&
+          isa<ConstantPointerNull>(LP->getClause(N - 1)));
+}
+
+/// Find all points where exceptions control rejoins normal control flow via
+/// selector dispatch.
+void WinEHPrepare::findSEHEHReturnPoints(
+    Function &F, SetVector<BasicBlock *> &EHReturnBlocks) {
+  for (auto BBI = F.begin(), BBE = F.end(); BBI != BBE; ++BBI) {
+    BasicBlock *BB = BBI;
+    // If the landingpad is a catch-all, treat the whole lpad as if it is
+    // reachable from normal control flow.
+    // FIXME: This is imprecise. We need a better way of identifying where a
+    // catch-all starts and cleanups stop. As far as LLVM is concerned, there
+    // is no difference.
+    if (isCatchAllLandingPad(BB)) {
+      EHReturnBlocks.insert(BB);
+      continue;
+    }
+
+    BasicBlock *CatchHandler;
+    BasicBlock *NextBB;
+    Constant *Selector;
+    if (isSelectorDispatch(BB, CatchHandler, Selector, NextBB)) {
+      // Split the edge if there is a phi node. Returning from EH to a phi node
+      // is just as impossible as having a phi after an indirectbr.
+      if (isa<PHINode>(CatchHandler->begin())) {
+        DEBUG(dbgs() << "splitting EH return edge from " << BB->getName()
+                     << " to " << CatchHandler->getName() << '\n');
+        BBI = CatchHandler = SplitCriticalEdge(
+            BB, std::find(succ_begin(BB), succ_end(BB), CatchHandler));
+      }
+      EHReturnBlocks.insert(CatchHandler);
+    }
+  }
+}
+
+/// Ensure that all values live into and out of exception handlers are stored
+/// in memory.
+/// FIXME: This falls down when values are defined in one handler and live into
+/// another handler. For example, a cleanup defines a value used only by a
+/// catch handler.
+void WinEHPrepare::demoteValuesLiveAcrossHandlers(
+    Function &F, SmallVectorImpl<LandingPadInst *> &LPads) {
+  DEBUG(dbgs() << "Demoting values live across exception handlers in function "
+               << F.getName() << '\n');
+
+  // Build a set of all non-exceptional blocks and exceptional blocks.
+  // - Non-exceptional blocks are blocks reachable from the entry block while
+  //   not following invoke unwind edges.
+  // - Exceptional blocks are blocks reachable from landingpads. Analysis does
+  //   not follow llvm.eh.endcatch blocks, which mark a transition from
+  //   exceptional to normal control.
+  SmallPtrSet<BasicBlock *, 4> NormalBlocks;
+  SmallPtrSet<BasicBlock *, 4> EHBlocks;
+  SetVector<BasicBlock *> EHReturnBlocks;
+  SetVector<BasicBlock *> Worklist;
+
+  if (Personality == EHPersonality::MSVC_CXX)
+    findCXXEHReturnPoints(F, EHReturnBlocks);
+  else
+    findSEHEHReturnPoints(F, EHReturnBlocks);
+
+  DEBUG({
+    dbgs() << "identified the following blocks as EH return points:\n";
+    for (BasicBlock *BB : EHReturnBlocks)
+      dbgs() << "  " << BB->getName() << '\n';
+  });
+
+// Join points should not have phis at this point, unless they are a
+// landingpad, in which case we will demote their phis later.
+#ifndef NDEBUG
+  for (BasicBlock *BB : EHReturnBlocks)
+    assert((BB->isLandingPad() || !isa<PHINode>(BB->begin())) &&
+           "non-lpad EH return block has phi");
+#endif
+
+  // Normal blocks are the blocks reachable from the entry block and all EH
+  // return points.
+  Worklist = EHReturnBlocks;
+  Worklist.insert(&F.getEntryBlock());
+  findReachableBlocks(NormalBlocks, Worklist, nullptr);
+  DEBUG({
+    dbgs() << "marked the following blocks as normal:\n";
+    for (BasicBlock *BB : NormalBlocks)
+      dbgs() << "  " << BB->getName() << '\n';
+  });
+
+  // Exceptional blocks are the blocks reachable from landingpads that don't
+  // cross EH return points.
+  Worklist.clear();
+  for (auto *LPI : LPads)
+    Worklist.insert(LPI->getParent());
+  findReachableBlocks(EHBlocks, Worklist, &EHReturnBlocks);
+  DEBUG({
+    dbgs() << "marked the following blocks as exceptional:\n";
+    for (BasicBlock *BB : EHBlocks)
+      dbgs() << "  " << BB->getName() << '\n';
+  });
+
+  SetVector<Argument *> ArgsToDemote;
+  SetVector<Instruction *> InstrsToDemote;
+  for (BasicBlock &BB : F) {
+    bool IsNormalBB = NormalBlocks.count(&BB);
+    bool IsEHBB = EHBlocks.count(&BB);
+    if (!IsNormalBB && !IsEHBB)
+      continue; // Blocks that are neither normal nor EH are unreachable.
+    for (Instruction &I : BB) {
+      for (Value *Op : I.operands()) {
+        // Don't demote static allocas, constants, and labels.
+        if (isa<Constant>(Op) || isa<BasicBlock>(Op) || isa<InlineAsm>(Op))
+          continue;
+        auto *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Op);
+        if (AI && AI->isStaticAlloca())
+          continue;
+
+        if (auto *Arg = dyn_cast<Argument>(Op)) {
+          if (IsEHBB) {
+            DEBUG(dbgs() << "Demoting argument " << *Arg
+                         << " used by EH instr: " << I << "\n");
+            ArgsToDemote.insert(Arg);
+          }
+          continue;
+        }
+
+        auto *OpI = cast<Instruction>(Op);
+        BasicBlock *OpBB = OpI->getParent();
+        // If a value is produced and consumed in the same BB, we don't need to
+        // demote it.
+        if (OpBB == &BB)
+          continue;
+        bool IsOpNormalBB = NormalBlocks.count(OpBB);
+        bool IsOpEHBB = EHBlocks.count(OpBB);
+        if (IsNormalBB != IsOpNormalBB || IsEHBB != IsOpEHBB) {
+          DEBUG({
+            dbgs() << "Demoting instruction live in-out from EH:\n";
+            dbgs() << "Instr: " << *OpI << '\n';
+            dbgs() << "User: " << I << '\n';
+          });
+          InstrsToDemote.insert(OpI);
+        }
+      }
+    }
+  }
+
+  // Demote values live into and out of handlers.
+  // FIXME: This demotion is inefficient. We should insert spills at the point
+  // of definition, insert one reload in each handler that uses the value, and
+  // insert reloads in the BB used to rejoin normal control flow.
+  Instruction *AllocaInsertPt = F.getEntryBlock().getFirstInsertionPt();
+  for (Instruction *I : InstrsToDemote)
+    DemoteRegToStack(*I, false, AllocaInsertPt);
+
+  // Demote arguments separately, and only for uses in EH blocks.
+  for (Argument *Arg : ArgsToDemote) {
+    auto *Slot = new AllocaInst(Arg->getType(), nullptr,
+                                Arg->getName() + ".reg2mem", AllocaInsertPt);
+    SmallVector<User *, 4> Users(Arg->user_begin(), Arg->user_end());
+    for (User *U : Users) {
+      auto *I = dyn_cast<Instruction>(U);
+      if (I && EHBlocks.count(I->getParent())) {
+        auto *Reload = new LoadInst(Slot, Arg->getName() + ".reload", false, I);
+        U->replaceUsesOfWith(Arg, Reload);
+      }
+    }
+    new StoreInst(Arg, Slot, AllocaInsertPt);
+  }
+
+  // Demote landingpad phis, as the landingpad will be removed from the machine
+  // CFG.
+  for (LandingPadInst *LPI : LPads) {
+    BasicBlock *BB = LPI->getParent();
+    while (auto *Phi = dyn_cast<PHINode>(BB->begin()))
+      DemotePHIToStack(Phi, AllocaInsertPt);
+  }
+
+  DEBUG(dbgs() << "Demoted " << InstrsToDemote.size() << " instructions and "
+               << ArgsToDemote.size() << " arguments for WinEHPrepare\n\n");
+}
+
 bool WinEHPrepare::prepareExceptionHandlers(
     Function &F, SmallVectorImpl<LandingPadInst *> &LPads) {
+  // Don't run on functions that are already prepared.
+  for (LandingPadInst *LPad : LPads) {
+    BasicBlock *LPadBB = LPad->getParent();
+    for (Instruction &Inst : *LPadBB)
+      if (match(&Inst, m_Intrinsic<Intrinsic::eh_actions>()))
+        return false;
+  }
+
+  demoteValuesLiveAcrossHandlers(F, LPads);
+
   // These containers are used to re-map frame variables that are used in
   // outlined catch and cleanup handlers.  They will be populated as the
   // handlers are outlined.
@@ -333,20 +683,19 @@ bool WinEHPrepare::prepareExceptionHandlers(
   Type *Int32Type = Type::getInt32Ty(Context);
   Function *ActionIntrin = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::eh_actions);
 
+  if (isAsynchronousEHPersonality(Personality)) {
+    // FIXME: Switch the ehptr type to i32 and then switch this.
+    SEHExceptionCodeSlot =
+        new AllocaInst(Int8PtrType, nullptr, "seh_exception_code",
+                       F.getEntryBlock().getFirstInsertionPt());
+  }
+
   for (LandingPadInst *LPad : LPads) {
     // Look for evidence that this landingpad has already been processed.
     bool LPadHasActionList = false;
     BasicBlock *LPadBB = LPad->getParent();
     for (Instruction &Inst : *LPadBB) {
-      if (auto *IntrinCall = dyn_cast<IntrinsicInst>(&Inst)) {
-        if (IntrinCall->getIntrinsicID() == Intrinsic::eh_actions) {
-          LPadHasActionList = true;
-          break;
-        }
-      }
-      // FIXME: This is here to help with the development of nested landing pad
-      //        outlining.  It should be removed when that is finished.
-      if (isa<UnreachableInst>(Inst)) {
+      if (match(&Inst, m_Intrinsic<Intrinsic::eh_actions>())) {
         LPadHasActionList = true;
         break;
       }
@@ -364,6 +713,7 @@ bool WinEHPrepare::prepareExceptionHandlers(
     LandingPadActions Actions;
     mapLandingPadBlocks(LPad, Actions);
 
+    HandlersOutlined |= !Actions.actions().empty();
     for (ActionHandler *Action : Actions) {
       if (Action->hasBeenProcessed())
         continue;
@@ -375,36 +725,63 @@ bool WinEHPrepare::prepareExceptionHandlers(
       if (isAsynchronousEHPersonality(Personality)) {
         if (auto *CatchAction = dyn_cast<CatchHandler>(Action)) {
           processSEHCatchHandler(CatchAction, StartBB);
-          HandlersOutlined = true;
           continue;
         }
       }
 
-      if (outlineHandler(Action, &F, LPad, StartBB, FrameVarInfo)) {
-        HandlersOutlined = true;
-      }
-    } // End for each Action
-
-    // FIXME: We need a guard against partially outlined functions.
-    if (!HandlersOutlined)
-      continue;
-
-    // Replace the landing pad with a new llvm.eh.action based landing pad.
-    BasicBlock *NewLPadBB = BasicBlock::Create(Context, "lpad", &F, LPadBB);
-    assert(!isa<PHINode>(LPadBB->begin()));
-    auto *NewLPad = cast<LandingPadInst>(LPad->clone());
-    NewLPadBB->getInstList().push_back(NewLPad);
-    while (!pred_empty(LPadBB)) {
-      auto *pred = *pred_begin(LPadBB);
-      InvokeInst *Invoke = cast<InvokeInst>(pred->getTerminator());
-      Invoke->setUnwindDest(NewLPadBB);
+      outlineHandler(Action, &F, LPad, StartBB, FrameVarInfo);
     }
 
-    // Replace uses of the old lpad in phis with this block and delete the old
-    // block.
-    LPadBB->replaceSuccessorsPhiUsesWith(NewLPadBB);
+    // Split the block after the landingpad instruction so that it is just a
+    // call to llvm.eh.actions followed by indirectbr.
+    assert(!isa<PHINode>(LPadBB->begin()) && "lpad phi not removed");
+    SplitBlock(LPadBB, LPad->getNextNode(), DT);
+    // Erase the branch inserted by the split so we can insert indirectbr.
     LPadBB->getTerminator()->eraseFromParent();
-    new UnreachableInst(LPadBB->getContext(), LPadBB);
+
+    // Replace all extracted values with undef and ultimately replace the
+    // landingpad with undef.
+    SmallVector<Instruction *, 4> SEHCodeUses;
+    SmallVector<Instruction *, 4> EHUndefs;
+    for (User *U : LPad->users()) {
+      auto *E = dyn_cast<ExtractValueInst>(U);
+      if (!E)
+        continue;
+      assert(E->getNumIndices() == 1 &&
+             "Unexpected operation: extracting both landing pad values");
+      unsigned Idx = *E->idx_begin();
+      assert((Idx == 0 || Idx == 1) && "unexpected index");
+      if (Idx == 0 && isAsynchronousEHPersonality(Personality))
+        SEHCodeUses.push_back(E);
+      else
+        EHUndefs.push_back(E);
+    }
+    for (Instruction *E : EHUndefs) {
+      E->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(E->getType()));
+      E->eraseFromParent();
+    }
+    LPad->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(LPad->getType()));
+
+    // Rewrite uses of the exception pointer to loads of an alloca.
+    for (Instruction *E : SEHCodeUses) {
+      SmallVector<Use *, 4> Uses;
+      for (Use &U : E->uses())
+        Uses.push_back(&U);
+      for (Use *U : Uses) {
+        auto *I = cast<Instruction>(U->getUser());
+        if (isa<ResumeInst>(I))
+          continue;
+        LoadInst *LI;
+        if (auto *Phi = dyn_cast<PHINode>(I))
+          LI = new LoadInst(SEHExceptionCodeSlot, "sehcode", false,
+                            Phi->getIncomingBlock(*U));
+        else
+          LI = new LoadInst(SEHExceptionCodeSlot, "sehcode", false, I);
+        U->set(LI);
+      }
+      E->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(E->getType()));
+      E->eraseFromParent();
+    }
 
     // Add a call to describe the actions for this landing pad.
     std::vector<Value *> ActionArgs;
@@ -430,23 +807,33 @@ bool WinEHPrepare::prepareExceptionHandlers(
       ActionArgs.push_back(Action->getHandlerBlockOrFunc());
     }
     CallInst *Recover =
-        CallInst::Create(ActionIntrin, ActionArgs, "recover", NewLPadBB);
+        CallInst::Create(ActionIntrin, ActionArgs, "recover", LPadBB);
 
     // Add an indirect branch listing possible successors of the catch handlers.
-    IndirectBrInst *Branch = IndirectBrInst::Create(Recover, 0, NewLPadBB);
+    SetVector<BasicBlock *> ReturnTargets;
     for (ActionHandler *Action : Actions) {
       if (auto *CatchAction = dyn_cast<CatchHandler>(Action)) {
-        for (auto *Target : CatchAction->getReturnTargets()) {
-          Branch->addDestination(Target);
-        }
+        const auto &CatchTargets = CatchAction->getReturnTargets();
+        ReturnTargets.insert(CatchTargets.begin(), CatchTargets.end());
       }
     }
+    IndirectBrInst *Branch =
+        IndirectBrInst::Create(Recover, ReturnTargets.size(), LPadBB);
+    for (BasicBlock *Target : ReturnTargets)
+      Branch->addDestination(Target);
   } // End for each landingpad
 
   // If nothing got outlined, there is no more processing to be done.
   if (!HandlersOutlined)
     return false;
 
+  // Replace any nested landing pad stubs with the correct action handler.
+  // This must be done before we remove unreachable blocks because it
+  // cleans up references to outlined blocks that will be deleted.
+  for (auto &LPadPair : NestedLPtoOriginalLP)
+    completeNestedLandingPad(&F, LPadPair.first, LPadPair.second, FrameVarInfo);
+  NestedLPtoOriginalLP.clear();
+
   F.addFnAttr("wineh-parent", F.getName());
 
   // Delete any blocks that were only used by handlers that were outlined above.
@@ -460,66 +847,30 @@ bool WinEHPrepare::prepareExceptionHandlers(
       Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::frameescape);
   Function *RecoverFrameFn =
       Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::framerecover);
+  SmallVector<Value *, 8> AllocasToEscape;
+
+  // Scan the entry block for an existing call to llvm.frameescape. We need to
+  // keep escaping those objects.
+  for (Instruction &I : F.front()) {
+    auto *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&I);
+    if (II && II->getIntrinsicID() == Intrinsic::frameescape) {
+      auto Args = II->arg_operands();
+      AllocasToEscape.append(Args.begin(), Args.end());
+      II->eraseFromParent();
+      break;
+    }
+  }
 
   // Finally, replace all of the temporary allocas for frame variables used in
   // the outlined handlers with calls to llvm.framerecover.
-  BasicBlock::iterator II = Entry->getFirstInsertionPt();
-  Instruction *AllocaInsertPt = II;
-  SmallVector<Value *, 8> AllocasToEscape;
   for (auto &VarInfoEntry : FrameVarInfo) {
     Value *ParentVal = VarInfoEntry.first;
     TinyPtrVector<AllocaInst *> &Allocas = VarInfoEntry.second;
+    AllocaInst *ParentAlloca = cast<AllocaInst>(ParentVal);
 
-    // If the mapped value isn't already an alloca, we need to spill it if it
-    // is a computed value or copy it if it is an argument.
-    AllocaInst *ParentAlloca = dyn_cast<AllocaInst>(ParentVal);
-    if (!ParentAlloca) {
-      if (auto *Arg = dyn_cast<Argument>(ParentVal)) {
-        // Lower this argument to a copy and then demote that to the stack.
-        // We can't just use the argument location because the handler needs
-        // it to be in the frame allocation block.
-        // Use 'select i8 true, %arg, undef' to simulate a 'no-op' instruction.
-        Value *TrueValue = ConstantInt::getTrue(Context);
-        Value *UndefValue = UndefValue::get(Arg->getType());
-        Instruction *SI =
-            SelectInst::Create(TrueValue, Arg, UndefValue,
-                               Arg->getName() + ".tmp", AllocaInsertPt);
-        Arg->replaceAllUsesWith(SI);
-        // Reset the select operand, because it was clobbered by the RAUW above.
-        SI->setOperand(1, Arg);
-        ParentAlloca = DemoteRegToStack(*SI, true, SI);
-      } else if (auto *PN = dyn_cast<PHINode>(ParentVal)) {
-        ParentAlloca = DemotePHIToStack(PN, AllocaInsertPt);
-      } else {
-        Instruction *ParentInst = cast<Instruction>(ParentVal);
-        // FIXME: This is a work-around to temporarily handle the case where an
-        //        instruction that is only used in handlers is not sunk.
-        //        Without uses, DemoteRegToStack would just eliminate the value.
-        //        This will fail if ParentInst is an invoke.
-        if (ParentInst->getNumUses() == 0) {
-          BasicBlock::iterator InsertPt = ParentInst;
-          ++InsertPt;
-          ParentAlloca =
-              new AllocaInst(ParentInst->getType(), nullptr,
-                             ParentInst->getName() + ".reg2mem", InsertPt);
-          new StoreInst(ParentInst, ParentAlloca, InsertPt);
-        } else {
-          ParentAlloca = DemoteRegToStack(*ParentInst, true, ParentInst);
-        }
-      }
-    }
-
-    // If the parent alloca is used by exactly one handler and is not a catch
-    // parameter, erase the parent and leave the copy in the outlined handler.
-    // Catch parameters are indicated by a single null pointer in Allocas.
-    if (ParentAlloca->getNumUses() == 0 && Allocas.size() == 1 &&
-        Allocas[0] != getCatchObjectSentinel()) {
-      ParentAlloca->eraseFromParent();
-      // FIXME: Put a null entry in the llvm.frameescape call because we've
-      // already created llvm.eh.actions calls with indices into it.
-      AllocasToEscape.push_back(Constant::getNullValue(Int8PtrType));
-      continue;
-    }
+    // FIXME: We should try to sink unescaped allocas from the parent frame into
+    // the child frame. If the alloca is escaped, we have to use the lifetime
+    // markers to ensure that the alloca is only live within the child frame.
 
     // Add this alloca to the list of things to escape.
     AllocasToEscape.push_back(ParentAlloca);
@@ -555,19 +906,12 @@ bool WinEHPrepare::prepareExceptionHandlers(
   Builder.SetInsertPoint(&F.getEntryBlock().back());
   Builder.CreateCall(FrameEscapeFn, AllocasToEscape);
 
-  // Insert an alloca for the EH state in the entry block. On x86, we will also
-  // insert stores to update the EH state, but on other ISAs, the runtime does
-  // it for us.
-  // FIXME: This record is different on x86.
-  Type *UnwindHelpTy = Type::getInt64Ty(Context);
-  AllocaInst *UnwindHelp =
-      new AllocaInst(UnwindHelpTy, "unwindhelp", &F.getEntryBlock().front());
-  Builder.CreateStore(llvm::ConstantInt::get(UnwindHelpTy, -2), UnwindHelp,
-                      /*isVolatile=*/true);
-  Function *UnwindHelpFn =
-      Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::eh_unwindhelp);
-  Builder.CreateCall(UnwindHelpFn,
-                     Builder.CreateBitCast(UnwindHelp, Int8PtrType));
+  if (SEHExceptionCodeSlot) {
+    if (SEHExceptionCodeSlot->hasNUses(0))
+      SEHExceptionCodeSlot->eraseFromParent();
+    else
+      PromoteMemToReg(SEHExceptionCodeSlot, *DT);
+  }
 
   // Clean up the handler action maps we created for this function
   DeleteContainerSeconds(CatchHandlerMap);
@@ -608,6 +952,93 @@ void WinEHPrepare::promoteLandingPadValues(LandingPadInst *LPad) {
     PromoteMemToReg(EHAllocas, *DT);
     EHAllocas.clear();
   }
+
+  // After promotion, some extracts may be trivially dead. Remove them.
+  SmallVector<Value *, 4> Users(LPad->user_begin(), LPad->user_end());
+  for (auto *U : Users)
+    RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(U);
+}
+
+void WinEHPrepare::completeNestedLandingPad(Function *ParentFn,
+                                            LandingPadInst *OutlinedLPad,
+                                            const LandingPadInst *OriginalLPad,
+                                            FrameVarInfoMap &FrameVarInfo) {
+  // Get the nested block and erase the unreachable instruction that was
+  // temporarily inserted as its terminator.
+  LLVMContext &Context = ParentFn->getContext();
+  BasicBlock *OutlinedBB = OutlinedLPad->getParent();
+  assert(isa<UnreachableInst>(OutlinedBB->getTerminator()));
+  OutlinedBB->getTerminator()->eraseFromParent();
+  // That should leave OutlinedLPad as the last instruction in its block.
+  assert(&OutlinedBB->back() == OutlinedLPad);
+
+  // The original landing pad will have already had its action intrinsic
+  // built by the outlining loop.  We need to clone that into the outlined
+  // location.  It may also be necessary to add references to the exception
+  // variables to the outlined handler in which this landing pad is nested
+  // and remap return instructions in the nested handlers that should return
+  // to an address in the outlined handler.
+  Function *OutlinedHandlerFn = OutlinedBB->getParent();
+  BasicBlock::const_iterator II = OriginalLPad;
+  ++II;
+  // The instruction after the landing pad should now be a call to eh.actions.
+  const Instruction *Recover = II;
+  assert(match(Recover, m_Intrinsic<Intrinsic::eh_actions>()));
+  IntrinsicInst *EHActions = cast<IntrinsicInst>(Recover->clone());
+
+  // Remap the exception variables into the outlined function.
+  WinEHFrameVariableMaterializer Materializer(OutlinedHandlerFn, FrameVarInfo);
+  SmallVector<BlockAddress *, 4> ActionTargets;
+  SmallVector<ActionHandler *, 4> ActionList;
+  parseEHActions(EHActions, ActionList);
+  for (auto *Action : ActionList) {
+    auto *Catch = dyn_cast<CatchHandler>(Action);
+    if (!Catch)
+      continue;
+    // The dyn_cast to function here selects C++ catch handlers and skips
+    // SEH catch handlers.
+    auto *Handler = dyn_cast<Function>(Catch->getHandlerBlockOrFunc());
+    if (!Handler)
+      continue;
+    // Visit all the return instructions, looking for places that return
+    // to a location within OutlinedHandlerFn.
+    for (BasicBlock &NestedHandlerBB : *Handler) {
+      auto *Ret = dyn_cast<ReturnInst>(NestedHandlerBB.getTerminator());
+      if (!Ret)
+        continue;
+
+      // Handler functions must always return a block address.
+      BlockAddress *BA = cast<BlockAddress>(Ret->getReturnValue());
+      // The original target will have been in the main parent function,
+      // but if it is the address of a block that has been outlined, it
+      // should be a block that was outlined into OutlinedHandlerFn.
+      assert(BA->getFunction() == ParentFn);
+
+      // Ignore targets that aren't part of OutlinedHandlerFn.
+      if (!LPadTargetBlocks.count(BA->getBasicBlock()))
+        continue;
+
+      // If the return value is the address ofF a block that we
+      // previously outlined into the parent handler function, replace
+      // the return instruction and add the mapped target to the list
+      // of possible return addresses.
+      BasicBlock *MappedBB = LPadTargetBlocks[BA->getBasicBlock()];
+      assert(MappedBB->getParent() == OutlinedHandlerFn);
+      BlockAddress *NewBA = BlockAddress::get(OutlinedHandlerFn, MappedBB);
+      Ret->eraseFromParent();
+      ReturnInst::Create(Context, NewBA, &NestedHandlerBB);
+      ActionTargets.push_back(NewBA);
+    }
+  }
+  DeleteContainerPointers(ActionList);
+  ActionList.clear();
+  OutlinedBB->getInstList().push_back(EHActions);
+
+  // Insert an indirect branch into the outlined landing pad BB.
+  IndirectBrInst *IBr = IndirectBrInst::Create(EHActions, 0, OutlinedBB);
+  // Add the previously collected action targets.
+  for (auto *Target : ActionTargets)
+    IBr->addDestination(Target->getBasicBlock());
 }
 
 // This function examines a block to determine whether the block ends with a
@@ -644,6 +1075,79 @@ static bool isSelectorDispatch(BasicBlock *BB, BasicBlock *&CatchHandler,
   return false;
 }
 
+static bool isCatchBlock(BasicBlock *BB) {
+  for (BasicBlock::iterator II = BB->getFirstNonPHIOrDbg(), IE = BB->end();
+       II != IE; ++II) {
+    if (match(cast<Value>(II), m_Intrinsic<Intrinsic::eh_begincatch>()))
+      return true;
+  }
+  return false;
+}
+
+static BasicBlock *createStubLandingPad(Function *Handler,
+                                        Value *PersonalityFn) {
+  // FIXME: Finish this!
+  LLVMContext &Context = Handler->getContext();
+  BasicBlock *StubBB = BasicBlock::Create(Context, "stub");
+  Handler->getBasicBlockList().push_back(StubBB);
+  IRBuilder<> Builder(StubBB);
+  LandingPadInst *LPad = Builder.CreateLandingPad(
+      llvm::StructType::get(Type::getInt8PtrTy(Context),
+                            Type::getInt32Ty(Context), nullptr),
+      PersonalityFn, 0);
+  // Insert a call to llvm.eh.actions so that we don't try to outline this lpad.
+  Function *ActionIntrin =
+      Intrinsic::getDeclaration(Handler->getParent(), Intrinsic::eh_actions);
+  Builder.CreateCall(ActionIntrin, "recover");
+  LPad->setCleanup(true);
+  Builder.CreateUnreachable();
+  return StubBB;
+}
+
+// Cycles through the blocks in an outlined handler function looking for an
+// invoke instruction and inserts an invoke of llvm.donothing with an empty
+// landing pad if none is found.  The code that generates the .xdata tables for
+// the handler needs at least one landing pad to identify the parent function's
+// personality.
+void WinEHPrepare::addStubInvokeToHandlerIfNeeded(Function *Handler,
+                                                  Value *PersonalityFn) {
+  ReturnInst *Ret = nullptr;
+  UnreachableInst *Unreached = nullptr;
+  for (BasicBlock &BB : *Handler) {
+    TerminatorInst *Terminator = BB.getTerminator();
+    // If we find an invoke, there is nothing to be done.
+    auto *II = dyn_cast<InvokeInst>(Terminator);
+    if (II)
+      return;
+    // If we've already recorded a return instruction, keep looking for invokes.
+    if (!Ret)
+      Ret = dyn_cast<ReturnInst>(Terminator);
+    // If we haven't recorded an unreachable instruction, try this terminator.
+    if (!Unreached)
+      Unreached = dyn_cast<UnreachableInst>(Terminator);
+  }
+
+  // If we got this far, the handler contains no invokes.  We should have seen
+  // at least one return or unreachable instruction.  We'll insert an invoke of
+  // llvm.donothing ahead of that instruction.
+  assert(Ret || Unreached);
+  TerminatorInst *Term;
+  if (Ret)
+    Term = Ret;
+  else
+    Term = Unreached;
+  BasicBlock *OldRetBB = Term->getParent();
+  BasicBlock *NewRetBB = SplitBlock(OldRetBB, Term, DT);
+  // SplitBlock adds an unconditional branch instruction at the end of the
+  // parent block.  We want to replace that with an invoke call, so we can
+  // erase it now.
+  OldRetBB->getTerminator()->eraseFromParent();
+  BasicBlock *StubLandingPad = createStubLandingPad(Handler, PersonalityFn);
+  Function *F =
+      Intrinsic::getDeclaration(Handler->getParent(), Intrinsic::donothing);
+  InvokeInst::Create(F, NewRetBB, StubLandingPad, None, "", OldRetBB);
+}
+
 bool WinEHPrepare::outlineHandler(ActionHandler *Action, Function *SrcFn,
                                   LandingPadInst *LPad, BasicBlock *StartBB,
                                   FrameVarInfoMap &VarInfo) {
@@ -685,7 +1189,8 @@ bool WinEHPrepare::outlineHandler(ActionHandler *Action, Function *SrcFn,
     LPadMap.mapLandingPad(LPad);
   if (auto *CatchAction = dyn_cast<CatchHandler>(Action)) {
     Constant *Sel = CatchAction->getSelector();
-    Director.reset(new WinEHCatchDirector(Handler, Sel, VarInfo, LPadMap));
+    Director.reset(new WinEHCatchDirector(Handler, Sel, VarInfo, LPadMap,
+                                          NestedLPtoOriginalLP));
     LPadMap.remapEHValues(VMap, UndefValue::get(Int8PtrType),
                           ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Context), 1));
   } else {
@@ -715,6 +1220,10 @@ bool WinEHPrepare::outlineHandler(ActionHandler *Action, Function *SrcFn,
     ++II;
   }
 
+  // The landing pad value may be used by PHI nodes.  It will ultimately be
+  // eliminated, but we need it in the map for intermediate handling.
+  VMap[LPad] = UndefValue::get(LPad->getType());
+
   // Skip over PHIs and, if applicable, landingpad instructions.
   II = StartBB->getFirstInsertionPt();
 
@@ -722,17 +1231,59 @@ bool WinEHPrepare::outlineHandler(ActionHandler *Action, Function *SrcFn,
                             /*ModuleLevelChanges=*/false, Returns, "",
                             &OutlinedFunctionInfo, Director.get());
 
-  // Move all the instructions in the first cloned block into our entry block.
-  BasicBlock *FirstClonedBB = std::next(Function::iterator(Entry));
-  Entry->getInstList().splice(Entry->end(), FirstClonedBB->getInstList());
-  FirstClonedBB->eraseFromParent();
+  // Move all the instructions in the cloned "entry" block into our entry block.
+  // Depending on how the parent function was laid out, the block that will
+  // correspond to the outlined entry block may not be the first block in the
+  // list.  We can recognize it, however, as the cloned block which has no
+  // predecessors.  Any other block wouldn't have been cloned if it didn't
+  // have a predecessor which was also cloned.
+  Function::iterator ClonedIt = std::next(Function::iterator(Entry));
+  while (!pred_empty(ClonedIt))
+    ++ClonedIt;
+  BasicBlock *ClonedEntryBB = ClonedIt;
+  assert(ClonedEntryBB);
+  Entry->getInstList().splice(Entry->end(), ClonedEntryBB->getInstList());
+  ClonedEntryBB->eraseFromParent();
+
+  // Make sure we can identify the handler's personality later.
+  addStubInvokeToHandlerIfNeeded(Handler, LPad->getPersonalityFn());
 
   if (auto *CatchAction = dyn_cast<CatchHandler>(Action)) {
     WinEHCatchDirector *CatchDirector =
         reinterpret_cast<WinEHCatchDirector *>(Director.get());
     CatchAction->setExceptionVar(CatchDirector->getExceptionVar());
     CatchAction->setReturnTargets(CatchDirector->getReturnTargets());
-  }
+
+    // Look for blocks that are not part of the landing pad that we just
+    // outlined but terminate with a call to llvm.eh.endcatch and a
+    // branch to a block that is in the handler we just outlined.
+    // These blocks will be part of a nested landing pad that intends to
+    // return to an address in this handler.  This case is best handled
+    // after both landing pads have been outlined, so for now we'll just
+    // save the association of the blocks in LPadTargetBlocks.  The
+    // return instructions which are created from these branches will be
+    // replaced after all landing pads have been outlined.
+    for (const auto MapEntry : VMap) {
+      // VMap maps all values and blocks that were just cloned, but dead
+      // blocks which were pruned will map to nullptr.
+      if (!isa<BasicBlock>(MapEntry.first) || MapEntry.second == nullptr)
+        continue;
+      const BasicBlock *MappedBB = cast<BasicBlock>(MapEntry.first);
+      for (auto *Pred : predecessors(const_cast<BasicBlock *>(MappedBB))) {
+        auto *Branch = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator());
+        if (!Branch || !Branch->isUnconditional() || Pred->size() <= 1)
+          continue;
+        BasicBlock::iterator II = const_cast<BranchInst *>(Branch);
+        --II;
+        if (match(cast<Value>(II), m_Intrinsic<Intrinsic::eh_endcatch>())) {
+          // This would indicate that a nested landing pad wants to return
+          // to a block that is outlined into two different handlers.
+          assert(!LPadTargetBlocks.count(MappedBB));
+          LPadTargetBlocks[MappedBB] = cast<BasicBlock>(MapEntry.second);
+        }
+      }
+    }
+  } // End if (CatchAction)
 
   Action->setHandlerBlockOrFunc(Handler);
 
@@ -758,9 +1309,14 @@ void WinEHPrepare::processSEHCatchHandler(CatchHandler *CatchAction,
   } else {
     // This must be a catch-all. Split the block after the landingpad.
     assert(CatchAction->getSelector()->isNullValue() && "expected catch-all");
-    HandlerBB =
-        StartBB->splitBasicBlock(StartBB->getFirstInsertionPt(), "catch.all");
+    HandlerBB = SplitBlock(StartBB, StartBB->getFirstInsertionPt(), DT);
   }
+  IRBuilder<> Builder(HandlerBB->getFirstInsertionPt());
+  Function *EHCodeFn = Intrinsic::getDeclaration(
+      StartBB->getParent()->getParent(), Intrinsic::eh_exceptioncode);
+  Value *Code = Builder.CreateCall(EHCodeFn, "sehcode");
+  Code = Builder.CreateIntToPtr(Code, SEHExceptionCodeSlot->getAllocatedType());
+  Builder.CreateStore(Code, SEHExceptionCodeSlot);
   CatchAction->setHandlerBlockOrFunc(BlockAddress::get(HandlerBB));
   TinyPtrVector<BasicBlock *> Targets(HandlerBB);
   CatchAction->setReturnTargets(Targets);
@@ -825,6 +1381,11 @@ void LandingPadMap::remapEHValues(ValueToValueMapTy &VMap, Value *EHPtrValue,
     VMap[Extract] = SelectorValue;
 }
 
+static bool isFrameAddressCall(const Value *V) {
+  return match(const_cast<Value *>(V),
+               m_Intrinsic<Intrinsic::frameaddress>(m_SpecificInt(0)));
+}
+
 CloningDirector::CloningAction WinEHCloningDirectorBase::handleInstruction(
     ValueToValueMapTy &VMap, const Instruction *Inst, BasicBlock *NewBB) {
   // If this is one of the boilerplate landing pad instructions, skip it.
@@ -837,16 +1398,8 @@ CloningDirector::CloningAction WinEHCloningDirectorBase::handleInstruction(
   // all landingpads have been outlined, we'll replace this with the
   // llvm.eh.actions call and indirect branch created when the
   // landing pad was outlined.
-  if (auto *NestedLPad = dyn_cast<LandingPadInst>(Inst)) {
-    Instruction *NewInst = NestedLPad->clone();
-    if (NestedLPad->hasName())
-      NewInst->setName(NestedLPad->getName());
-    // FIXME: Store this mapping somewhere else also.
-    VMap[NestedLPad] = NewInst;
-    BasicBlock::InstListType &InstList = NewBB->getInstList();
-    InstList.push_back(NewInst);
-    InstList.push_back(new UnreachableInst(NewBB->getContext()));
-    return CloningDirector::StopCloningBB;
+  if (auto *LPad = dyn_cast<LandingPadInst>(Inst)) {
+    return handleLandingPad(VMap, LPad, NewBB);
   }
 
   if (auto *Invoke = dyn_cast<InvokeInst>(Inst))
@@ -855,6 +1408,9 @@ CloningDirector::CloningAction WinEHCloningDirectorBase::handleInstruction(
   if (auto *Resume = dyn_cast<ResumeInst>(Inst))
     return handleResume(VMap, Resume, NewBB);
 
+  if (auto *Cmp = dyn_cast<CmpInst>(Inst))
+    return handleCompare(VMap, Cmp, NewBB);
+
   if (match(Inst, m_Intrinsic<Intrinsic::eh_begincatch>()))
     return handleBeginCatch(VMap, Inst, NewBB);
   if (match(Inst, m_Intrinsic<Intrinsic::eh_endcatch>()))
@@ -862,10 +1418,31 @@ CloningDirector::CloningAction WinEHCloningDirectorBase::handleInstruction(
   if (match(Inst, m_Intrinsic<Intrinsic::eh_typeid_for>()))
     return handleTypeIdFor(VMap, Inst, NewBB);
 
+  // When outlining llvm.frameaddress(i32 0), remap that to the second argument,
+  // which is the FP of the parent.
+  if (isFrameAddressCall(Inst)) {
+    VMap[Inst] = EstablisherFrame;
+    return CloningDirector::SkipInstruction;
+  }
+
   // Continue with the default cloning behavior.
   return CloningDirector::CloneInstruction;
 }
 
+CloningDirector::CloningAction WinEHCatchDirector::handleLandingPad(
+    ValueToValueMapTy &VMap, const LandingPadInst *LPad, BasicBlock *NewBB) {
+  Instruction *NewInst = LPad->clone();
+  if (LPad->hasName())
+    NewInst->setName(LPad->getName());
+  // Save this correlation for later processing.
+  NestedLPtoOriginalLP[cast<LandingPadInst>(NewInst)] = LPad;
+  VMap[LPad] = NewInst;
+  BasicBlock::InstListType &InstList = NewBB->getInstList();
+  InstList.push_back(NewInst);
+  InstList.push_back(new UnreachableInst(NewBB->getContext()));
+  return CloningDirector::StopCloningBB;
+}
+
 CloningDirector::CloningAction WinEHCatchDirector::handleBeginCatch(
     ValueToValueMapTy &VMap, const Instruction *Inst, BasicBlock *NewBB) {
   // The argument to the call is some form of the first element of the
@@ -961,24 +1538,59 @@ WinEHCatchDirector::handleResume(ValueToValueMapTy &VMap,
   return CloningDirector::StopCloningBB;
 }
 
+CloningDirector::CloningAction
+WinEHCatchDirector::handleCompare(ValueToValueMapTy &VMap,
+                                  const CmpInst *Compare, BasicBlock *NewBB) {
+  const IntrinsicInst *IntrinCall = nullptr;
+  if (match(Compare->getOperand(0), m_Intrinsic<Intrinsic::eh_typeid_for>())) {
+    IntrinCall = dyn_cast<IntrinsicInst>(Compare->getOperand(0));
+  } else if (match(Compare->getOperand(1),
+                   m_Intrinsic<Intrinsic::eh_typeid_for>())) {
+    IntrinCall = dyn_cast<IntrinsicInst>(Compare->getOperand(1));
+  }
+  if (IntrinCall) {
+    Value *Selector = IntrinCall->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
+    // This causes a replacement that will collapse the landing pad CFG based
+    // on the filter function we intend to match.
+    if (Selector == CurrentSelector->stripPointerCasts()) {
+      VMap[Compare] = ConstantInt::get(SelectorIDType, 1);
+    } else {
+      VMap[Compare] = ConstantInt::get(SelectorIDType, 0);
+    }
+    return CloningDirector::SkipInstruction;
+  }
+  return CloningDirector::CloneInstruction;
+}
+
+CloningDirector::CloningAction WinEHCleanupDirector::handleLandingPad(
+    ValueToValueMapTy &VMap, const LandingPadInst *LPad, BasicBlock *NewBB) {
+  // The MS runtime will terminate the process if an exception occurs in a
+  // cleanup handler, so we shouldn't encounter landing pads in the actual
+  // cleanup code, but they may appear in catch blocks.  Depending on where
+  // we started cloning we may see one, but it will get dropped during dead
+  // block pruning.
+  Instruction *NewInst = new UnreachableInst(NewBB->getContext());
+  VMap[LPad] = NewInst;
+  BasicBlock::InstListType &InstList = NewBB->getInstList();
+  InstList.push_back(NewInst);
+  return CloningDirector::StopCloningBB;
+}
+
 CloningDirector::CloningAction WinEHCleanupDirector::handleBeginCatch(
     ValueToValueMapTy &VMap, const Instruction *Inst, BasicBlock *NewBB) {
-  // Catch blocks within cleanup handlers will always be unreachable.
-  // We'll insert an unreachable instruction now, but it will be pruned
-  // before the cloning process is complete.
-  BasicBlock::InstListType &InstList = NewBB->getInstList();
-  InstList.push_back(new UnreachableInst(NewBB->getContext()));
+  // Cleanup code may flow into catch blocks or the catch block may be part
+  // of a branch that will be optimized away.  We'll insert a return
+  // instruction now, but it may be pruned before the cloning process is
+  // complete.
+  ReturnInst::Create(NewBB->getContext(), nullptr, NewBB);
   return CloningDirector::StopCloningBB;
 }
 
 CloningDirector::CloningAction WinEHCleanupDirector::handleEndCatch(
     ValueToValueMapTy &VMap, const Instruction *Inst, BasicBlock *NewBB) {
-  // Catch blocks within cleanup handlers will always be unreachable.
-  // We'll insert an unreachable instruction now, but it will be pruned
-  // before the cloning process is complete.
-  BasicBlock::InstListType &InstList = NewBB->getInstList();
-  InstList.push_back(new UnreachableInst(NewBB->getContext()));
-  return CloningDirector::StopCloningBB;
+  // Cleanup handlers nested within catch handlers may begin with a call to
+  // eh.endcatch.  We can just ignore that instruction.
+  return CloningDirector::SkipInstruction;
 }
 
 CloningDirector::CloningAction WinEHCleanupDirector::handleTypeIdFor(
@@ -1012,6 +1624,9 @@ CloningDirector::CloningAction WinEHCleanupDirector::handleInvoke(
   NewCall->setDebugLoc(Invoke->getDebugLoc());
   VMap[Invoke] = NewCall;
 
+  // Remap the operands.
+  llvm::RemapInstruction(NewCall, VMap, RF_None, nullptr, &Materializer);
+
   // Insert an unconditional branch to the normal destination.
   BranchInst::Create(Invoke->getNormalDest(), NewBB);
 
@@ -1020,7 +1635,7 @@ CloningDirector::CloningAction WinEHCleanupDirector::handleInvoke(
 
   // We just added a terminator to the cloned block.
   // Tell the caller to stop processing the current basic block.
-  return CloningDirector::StopCloningBB;
+  return CloningDirector::CloneSuccessors;
 }
 
 CloningDirector::CloningAction WinEHCleanupDirector::handleResume(
@@ -1033,38 +1648,42 @@ CloningDirector::CloningAction WinEHCleanupDirector::handleResume(
   return CloningDirector::StopCloningBB;
 }
 
+CloningDirector::CloningAction
+WinEHCleanupDirector::handleCompare(ValueToValueMapTy &VMap,
+                                    const CmpInst *Compare, BasicBlock *NewBB) {
+  if (match(Compare->getOperand(0), m_Intrinsic<Intrinsic::eh_typeid_for>()) ||
+      match(Compare->getOperand(1), m_Intrinsic<Intrinsic::eh_typeid_for>())) {
+    VMap[Compare] = ConstantInt::get(SelectorIDType, 1);
+    return CloningDirector::SkipInstruction;
+  }
+  return CloningDirector::CloneInstruction;
+}
+
 WinEHFrameVariableMaterializer::WinEHFrameVariableMaterializer(
     Function *OutlinedFn, FrameVarInfoMap &FrameVarInfo)
     : FrameVarInfo(FrameVarInfo), Builder(OutlinedFn->getContext()) {
-  Builder.SetInsertPoint(&OutlinedFn->getEntryBlock());
+  BasicBlock *EntryBB = &OutlinedFn->getEntryBlock();
+  Builder.SetInsertPoint(EntryBB, EntryBB->getFirstInsertionPt());
 }
 
 Value *WinEHFrameVariableMaterializer::materializeValueFor(Value *V) {
-  // If we're asked to materialize a value that is an instruction, we
-  // temporarily create an alloca in the outlined function and add this
-  // to the FrameVarInfo map.  When all the outlining is complete, we'll
-  // collect these into a structure, spilling non-alloca values in the
-  // parent frame as necessary, and replace these temporary allocas with
-  // GEPs referencing the frame allocation block.
-
-  // If the value is an alloca, the mapping is direct.
+  // If we're asked to materialize a static alloca, we temporarily create an
+  // alloca in the outlined function and add this to the FrameVarInfo map.  When
+  // all the outlining is complete, we'll replace these temporary allocas with
+  // calls to llvm.framerecover.
   if (auto *AV = dyn_cast<AllocaInst>(V)) {
+    assert(AV->isStaticAlloca() &&
+           "cannot materialize un-demoted dynamic alloca");
     AllocaInst *NewAlloca = dyn_cast<AllocaInst>(AV->clone());
     Builder.Insert(NewAlloca, AV->getName());
     FrameVarInfo[AV].push_back(NewAlloca);
     return NewAlloca;
   }
 
-  // For other types of instructions or arguments, we need an alloca based on
-  // the value's type and a load of the alloca.  The alloca will be replaced
-  // by a GEP, but the load will stay.  In the parent function, the value will
-  // be spilled to a location in the frame allocation block.
   if (isa<Instruction>(V) || isa<Argument>(V)) {
-    AllocaInst *NewAlloca =
-        Builder.CreateAlloca(V->getType(), nullptr, "eh.temp.alloca");
-    FrameVarInfo[V].push_back(NewAlloca);
-    LoadInst *NewLoad = Builder.CreateLoad(NewAlloca, V->getName() + ".reload");
-    return NewLoad;
+    errs() << "Failed to demote instruction used in exception handler:\n";
+    errs() << "  " << *V << '\n';
+    report_fatal_error("WinEHPrepare failed to demote instruction");
   }
 
   // Don't materialize other values.
@@ -1117,13 +1736,7 @@ void WinEHPrepare::mapLandingPadBlocks(LandingPadInst *LPad,
   DEBUG(dbgs() << "Mapping landing pad: " << BB->getName() << "\n");
 
   if (NumClauses == 0) {
-    // This landing pad contains only cleanup code.
-    CleanupHandler *Action = new CleanupHandler(BB);
-    CleanupHandlerMap[BB] = Action;
-    Actions.insertCleanupHandler(Action);
-    DEBUG(dbgs() << "  Assuming cleanup code in block " << BB->getName()
-                 << "\n");
-    assert(LPad->isCleanup());
+    findCleanupHandlers(Actions, BB, nullptr);
     return;
   }
 
@@ -1132,30 +1745,61 @@ void WinEHPrepare::mapLandingPadBlocks(LandingPadInst *LPad,
   while (HandlersFound != NumClauses) {
     BasicBlock *NextBB = nullptr;
 
+    // Skip over filter clauses.
+    if (LPad->isFilter(HandlersFound)) {
+      ++HandlersFound;
+      continue;
+    }
+
     // See if the clause we're looking for is a catch-all.
     // If so, the catch begins immediately.
-    if (isa<ConstantPointerNull>(LPad->getClause(HandlersFound))) {
+    Constant *ExpectedSelector =
+        LPad->getClause(HandlersFound)->stripPointerCasts();
+    if (isa<ConstantPointerNull>(ExpectedSelector)) {
       // The catch all must occur last.
       assert(HandlersFound == NumClauses - 1);
 
-      // For C++ EH, check if there is any interesting cleanup code before we
-      // begin the catch. This is important because cleanups cannot rethrow
-      // exceptions but code called from catches can. For SEH, it isn't
-      // important if some finally code before a catch-all is executed out of
-      // line or after recovering from the exception.
-      if (Personality == EHPersonality::MSVC_CXX) {
-        if (auto *CleanupAction = findCleanupHandler(BB, BB)) {
-          //   Add a cleanup entry to the list
-          Actions.insertCleanupHandler(CleanupAction);
-          DEBUG(dbgs() << "  Found cleanup code in block "
-                       << CleanupAction->getStartBlock()->getName() << "\n");
-        }
+      // There can be additional selector dispatches in the call chain that we
+      // need to ignore.
+      BasicBlock *CatchBlock = nullptr;
+      Constant *Selector;
+      while (BB && isSelectorDispatch(BB, CatchBlock, Selector, NextBB)) {
+        DEBUG(dbgs() << "  Found extra catch dispatch in block "
+                     << CatchBlock->getName() << "\n");
+        BB = NextBB;
       }
 
       // Add the catch handler to the action list.
-      CatchHandler *Action =
-          new CatchHandler(BB, LPad->getClause(HandlersFound), nullptr);
-      CatchHandlerMap[BB] = Action;
+      CatchHandler *Action = nullptr;
+      if (CatchHandlerMap.count(BB) && CatchHandlerMap[BB] != nullptr) {
+        // If the CatchHandlerMap already has an entry for this BB, re-use it.
+        Action = CatchHandlerMap[BB];
+        assert(Action->getSelector() == ExpectedSelector);
+      } else {
+        // We don't expect a selector dispatch, but there may be a call to
+        // llvm.eh.begincatch, which separates catch handling code from
+        // cleanup code in the same control flow.  This call looks for the
+        // begincatch intrinsic.
+        Action = findCatchHandler(BB, NextBB, VisitedBlocks);
+        if (Action) {
+          // For C++ EH, check if there is any interesting cleanup code before
+          // we begin the catch. This is important because cleanups cannot
+          // rethrow exceptions but code called from catches can. For SEH, it
+          // isn't important if some finally code before a catch-all is executed
+          // out of line or after recovering from the exception.
+          if (Personality == EHPersonality::MSVC_CXX)
+            findCleanupHandlers(Actions, BB, BB);
+        } else {
+          // If an action was not found, it means that the control flows
+          // directly into the catch-all handler and there is no cleanup code.
+          // That's an expected situation and we must create a catch action.
+          // Since this is a catch-all handler, the selector won't actually
+          // appear in the code anywhere.  ExpectedSelector here is the constant
+          // null ptr that we got from the landing pad instruction.
+          Action = new CatchHandler(BB, ExpectedSelector, nullptr);
+          CatchHandlerMap[BB] = Action;
+        }
+      }
       Actions.insertCatchHandler(Action);
       DEBUG(dbgs() << "  Catch all handler at block " << BB->getName() << "\n");
       ++HandlersFound;
@@ -1166,22 +1810,40 @@ void WinEHPrepare::mapLandingPadBlocks(LandingPadInst *LPad,
     }
 
     CatchHandler *CatchAction = findCatchHandler(BB, NextBB, VisitedBlocks);
+    assert(CatchAction);
+
     // See if there is any interesting code executed before the dispatch.
-    if (auto *CleanupAction =
-            findCleanupHandler(BB, CatchAction->getStartBlock())) {
-      //   Add a cleanup entry to the list
-      Actions.insertCleanupHandler(CleanupAction);
-      DEBUG(dbgs() << "  Found cleanup code in block "
-                   << CleanupAction->getStartBlock()->getName() << "\n");
-    }
+    findCleanupHandlers(Actions, BB, CatchAction->getStartBlock());
 
-    assert(CatchAction);
-    ++HandlersFound;
+    // When the source program contains multiple nested try blocks the catch
+    // handlers can get strung together in such a way that we can encounter
+    // a dispatch for a selector that we've already had a handler for.
+    if (CatchAction->getSelector()->stripPointerCasts() == ExpectedSelector) {
+      ++HandlersFound;
 
-    // Add the catch handler to the action list.
-    Actions.insertCatchHandler(CatchAction);
-    DEBUG(dbgs() << "  Found catch dispatch in block "
-                 << CatchAction->getStartBlock()->getName() << "\n");
+      // Add the catch handler to the action list.
+      DEBUG(dbgs() << "  Found catch dispatch in block "
+                   << CatchAction->getStartBlock()->getName() << "\n");
+      Actions.insertCatchHandler(CatchAction);
+    } else {
+      // Under some circumstances optimized IR will flow unconditionally into a
+      // handler block without checking the selector.  This can only happen if
+      // the landing pad has a catch-all handler and the handler for the
+      // preceeding catch clause is identical to the catch-call handler
+      // (typically an empty catch).  In this case, the handler must be shared
+      // by all remaining clauses.
+      if (isa<ConstantPointerNull>(
+              CatchAction->getSelector()->stripPointerCasts())) {
+        DEBUG(dbgs() << "  Applying early catch-all handler in block "
+                     << CatchAction->getStartBlock()->getName()
+                     << "  to all remaining clauses.\n");
+        Actions.insertCatchHandler(CatchAction);
+        return;
+      }
+
+      DEBUG(dbgs() << "  Found extra catch dispatch in block "
+                   << CatchAction->getStartBlock()->getName() << "\n");
+    }
 
     // Move on to the block after the catch handler.
     BB = NextBB;
@@ -1189,12 +1851,7 @@ void WinEHPrepare::mapLandingPadBlocks(LandingPadInst *LPad,
 
   // If we didn't wind up in a catch-all, see if there is any interesting code
   // executed before the resume.
-  if (auto *CleanupAction = findCleanupHandler(BB, BB)) {
-    //   Add a cleanup entry to the list
-    Actions.insertCleanupHandler(CleanupAction);
-    DEBUG(dbgs() << "  Found cleanup code in block "
-                 << CleanupAction->getStartBlock()->getName() << "\n");
-  }
+  findCleanupHandlers(Actions, BB, BB);
 
   // It's possible that some optimization moved code into a landingpad that
   // wasn't
@@ -1238,6 +1895,18 @@ CatchHandler *WinEHPrepare::findCatchHandler(BasicBlock *BB,
       CatchHandlerMap[BB] = Action;
       return Action;
     }
+    // If we encounter a block containing an llvm.eh.begincatch before we
+    // find a selector dispatch block, the handler is assumed to be
+    // reached unconditionally.  This happens for catch-all blocks, but
+    // it can also happen for other catch handlers that have been combined
+    // with the catch-all handler during optimization.
+    if (isCatchBlock(BB)) {
+      PointerType *Int8PtrTy = Type::getInt8PtrTy(BB->getContext());
+      Constant *NullSelector = ConstantPointerNull::get(Int8PtrTy);
+      CatchHandler *Action = new CatchHandler(BB, NullSelector, nullptr);
+      CatchHandlerMap[BB] = Action;
+      return Action;
+    }
   }
 
   // Visit each successor, looking for the dispatch.
@@ -1254,20 +1923,52 @@ CatchHandler *WinEHPrepare::findCatchHandler(BasicBlock *BB,
   return nullptr;
 }
 
-// These are helper functions to combine repeated code from findCleanupHandler.
-static CleanupHandler *createCleanupHandler(CleanupHandlerMapTy &CleanupHandlerMap,
-                                            BasicBlock *BB) {
+// These are helper functions to combine repeated code from findCleanupHandlers.
+static void createCleanupHandler(LandingPadActions &Actions,
+                                 CleanupHandlerMapTy &CleanupHandlerMap,
+                                 BasicBlock *BB) {
   CleanupHandler *Action = new CleanupHandler(BB);
   CleanupHandlerMap[BB] = Action;
-  return Action;
+  Actions.insertCleanupHandler(Action);
+  DEBUG(dbgs() << "  Found cleanup code in block "
+               << Action->getStartBlock()->getName() << "\n");
+}
+
+static CallSite matchOutlinedFinallyCall(BasicBlock *BB,
+                                         Instruction *MaybeCall) {
+  // Look for finally blocks that Clang has already outlined for us.
+  //   %fp = call i8* @llvm.frameaddress(i32 0)
+  //   call void @"fin$parent"(iN 1, i8* %fp)
+  if (isFrameAddressCall(MaybeCall) && MaybeCall != BB->getTerminator())
+    MaybeCall = MaybeCall->getNextNode();
+  CallSite FinallyCall(MaybeCall);
+  if (!FinallyCall || FinallyCall.arg_size() != 2)
+    return CallSite();
+  if (!match(FinallyCall.getArgument(0), m_SpecificInt(1)))
+    return CallSite();
+  if (!isFrameAddressCall(FinallyCall.getArgument(1)))
+    return CallSite();
+  return FinallyCall;
+}
+
+static BasicBlock *followSingleUnconditionalBranches(BasicBlock *BB) {
+  // Skip single ubr blocks.
+  while (BB->getFirstNonPHIOrDbg() == BB->getTerminator()) {
+    auto *Br = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
+    if (Br && Br->isUnconditional())
+      BB = Br->getSuccessor(0);
+    else
+      return BB;
+  }
+  return BB;
 }
 
 // This function searches starting with the input block for the next block that
 // contains code that is not part of a catch handler and would not be eliminated
 // during handler outlining.
 //
-CleanupHandler *WinEHPrepare::findCleanupHandler(BasicBlock *StartBB,
-                                                 BasicBlock *EndBB) {
+void WinEHPrepare::findCleanupHandlers(LandingPadActions &Actions,
+                                       BasicBlock *StartBB, BasicBlock *EndBB) {
   // Here we will skip over the following:
   //
   // landing pad prolog:
@@ -1284,6 +1985,7 @@ CleanupHandler *WinEHPrepare::findCleanupHandler(BasicBlock *StartBB,
   // Anything other than an unconditional branch will kick us out of this loop
   // one way or another.
   while (BB) {
+    BB = followSingleUnconditionalBranches(BB);
     // If we've already scanned this block, don't scan it again.  If it is
     // a cleanup block, there will be an action in the CleanupHandlerMap.
     // If we've scanned it and it is not a cleanup block, there will be a
@@ -1292,7 +1994,12 @@ CleanupHandler *WinEHPrepare::findCleanupHandler(BasicBlock *StartBB,
     // avoid creating a null entry for blocks we haven't scanned.
     if (CleanupHandlerMap.count(BB)) {
       if (auto *Action = CleanupHandlerMap[BB]) {
-        return cast<CleanupHandler>(Action);
+        Actions.insertCleanupHandler(Action);
+        DEBUG(dbgs() << "  Found cleanup code in block "
+                     << Action->getStartBlock()->getName() << "\n");
+        // FIXME: This cleanup might chain into another, and we need to discover
+        // that.
+        return;
       } else {
         // Here we handle the case where the cleanup handler map contains a
         // value for this block but the value is a nullptr.  This means that
@@ -1304,11 +2011,9 @@ CleanupHandler *WinEHPrepare::findCleanupHandler(BasicBlock *StartBB,
         // would terminate the search for cleanup code, so the unconditional
         // branch is the only case for which we might need to continue
         // searching.
-        if (BB == EndBB)
-          return nullptr;
-        BasicBlock *SuccBB;
-        if (!match(BB->getTerminator(), m_UnconditionalBr(SuccBB)))
-          return nullptr;
+        BasicBlock *SuccBB = followSingleUnconditionalBranches(BB);
+        if (SuccBB == BB || SuccBB == EndBB)
+          return;
         BB = SuccBB;
         continue;
       }
@@ -1338,17 +2043,16 @@ CleanupHandler *WinEHPrepare::findCleanupHandler(BasicBlock *StartBB,
       InsertValueInst *Insert1 = nullptr;
       InsertValueInst *Insert2 = nullptr;
       Value *ResumeVal = Resume->getOperand(0);
-      // If there is only one landingpad, we may use the lpad directly with no
-      // insertions.
-      if (isa<LandingPadInst>(ResumeVal))
-        return nullptr;
-      if (!isa<PHINode>(ResumeVal)) {
+      // If the resume value isn't a phi or landingpad value, it should be a
+      // series of insertions. Identify them so we can avoid them when scanning
+      // for cleanups.
+      if (!isa<PHINode>(ResumeVal) && !isa<LandingPadInst>(ResumeVal)) {
         Insert2 = dyn_cast<InsertValueInst>(ResumeVal);
         if (!Insert2)
-          return createCleanupHandler(CleanupHandlerMap, BB);
+          return createCleanupHandler(Actions, CleanupHandlerMap, BB);
         Insert1 = dyn_cast<InsertValueInst>(Insert2->getAggregateOperand());
         if (!Insert1)
-          return createCleanupHandler(CleanupHandlerMap, BB);
+          return createCleanupHandler(Actions, CleanupHandlerMap, BB);
       }
       for (BasicBlock::iterator II = BB->getFirstNonPHIOrDbg(), IE = BB->end();
            II != IE; ++II) {
@@ -1359,10 +2063,10 @@ CleanupHandler *WinEHPrepare::findCleanupHandler(BasicBlock *StartBB,
           continue;
         if (!Inst->hasOneUse() ||
             (Inst->user_back() != Insert1 && Inst->user_back() != Insert2)) {
-          return createCleanupHandler(CleanupHandlerMap, BB);
+          return createCleanupHandler(Actions, CleanupHandlerMap, BB);
         }
       }
-      return nullptr;
+      return;
     }
 
     BranchInst *Branch = dyn_cast<BranchInst>(Terminator);
@@ -1373,10 +2077,9 @@ CleanupHandler *WinEHPrepare::findCleanupHandler(BasicBlock *StartBB,
       //   br i1 %matches, label %catch14, label %eh.resume
       CmpInst *Compare = dyn_cast<CmpInst>(Branch->getCondition());
       if (!Compare || !Compare->isEquality())
-        return createCleanupHandler(CleanupHandlerMap, BB);
-      for (BasicBlock::iterator II = BB->getFirstNonPHIOrDbg(),
-        IE = BB->end();
-        II != IE; ++II) {
+        return createCleanupHandler(Actions, CleanupHandlerMap, BB);
+      for (BasicBlock::iterator II = BB->getFirstNonPHIOrDbg(), IE = BB->end();
+           II != IE; ++II) {
         Instruction *Inst = II;
         if (LPadMap && LPadMap->isLandingPadSpecificInst(Inst))
           continue;
@@ -1384,17 +2087,63 @@ CleanupHandler *WinEHPrepare::findCleanupHandler(BasicBlock *StartBB,
           continue;
         if (match(Inst, m_Intrinsic<Intrinsic::eh_typeid_for>()))
           continue;
-        return createCleanupHandler(CleanupHandlerMap, BB);
+        return createCleanupHandler(Actions, CleanupHandlerMap, BB);
       }
       // The selector dispatch block should always terminate our search.
       assert(BB == EndBB);
-      return nullptr;
+      return;
+    }
+
+    if (isAsynchronousEHPersonality(Personality)) {
+      // If this is a landingpad block, split the block at the first non-landing
+      // pad instruction.
+      Instruction *MaybeCall = BB->getFirstNonPHIOrDbg();
+      if (LPadMap) {
+        while (MaybeCall != BB->getTerminator() &&
+               LPadMap->isLandingPadSpecificInst(MaybeCall))
+          MaybeCall = MaybeCall->getNextNode();
+      }
+
+      // Look for outlined finally calls.
+      if (CallSite FinallyCall = matchOutlinedFinallyCall(BB, MaybeCall)) {
+        Function *Fin = FinallyCall.getCalledFunction();
+        assert(Fin && "outlined finally call should be direct");
+        auto *Action = new CleanupHandler(BB);
+        Action->setHandlerBlockOrFunc(Fin);
+        Actions.insertCleanupHandler(Action);
+        CleanupHandlerMap[BB] = Action;
+        DEBUG(dbgs() << "  Found frontend-outlined finally call to "
+                     << Fin->getName() << " in block "
+                     << Action->getStartBlock()->getName() << "\n");
+
+        // Split the block if there were more interesting instructions and look
+        // for finally calls in the normal successor block.
+        BasicBlock *SuccBB = BB;
+        if (FinallyCall.getInstruction() != BB->getTerminator() &&
+            FinallyCall.getInstruction()->getNextNode() !=
+                BB->getTerminator()) {
+          SuccBB =
+              SplitBlock(BB, FinallyCall.getInstruction()->getNextNode(), DT);
+        } else {
+          if (FinallyCall.isInvoke()) {
+            SuccBB =
+                cast<InvokeInst>(FinallyCall.getInstruction())->getNormalDest();
+          } else {
+            SuccBB = BB->getUniqueSuccessor();
+            assert(SuccBB &&
+                   "splitOutlinedFinallyCalls didn't insert a branch");
+          }
+        }
+        BB = SuccBB;
+        if (BB == EndBB)
+          return;
+        continue;
+      }
     }
 
     // Anything else is either a catch block or interesting cleanup code.
-    for (BasicBlock::iterator II = BB->getFirstNonPHIOrDbg(),
-      IE = BB->end();
-      II != IE; ++II) {
+    for (BasicBlock::iterator II = BB->getFirstNonPHIOrDbg(), IE = BB->end();
+         II != IE; ++II) {
       Instruction *Inst = II;
       if (LPadMap && LPadMap->isLandingPadSpecificInst(Inst))
         continue;
@@ -1403,16 +2152,48 @@ CleanupHandler *WinEHPrepare::findCleanupHandler(BasicBlock *StartBB,
         continue;
       // If this is a catch block, there is no cleanup code to be found.
       if (match(Inst, m_Intrinsic<Intrinsic::eh_begincatch>()))
-        return nullptr;
+        return;
+      // If this a nested landing pad, it may contain an endcatch call.
+      if (match(Inst, m_Intrinsic<Intrinsic::eh_endcatch>()))
+        return;
       // Anything else makes this interesting cleanup code.
-      return createCleanupHandler(CleanupHandlerMap, BB);
+      return createCleanupHandler(Actions, CleanupHandlerMap, BB);
     }
 
     // Only unconditional branches in empty blocks should get this far.
     assert(Branch && Branch->isUnconditional());
     if (BB == EndBB)
-      return nullptr;
+      return;
     BB = Branch->getSuccessor(0);
   }
-  return nullptr;
+}
+
+// This is a public function, declared in WinEHFuncInfo.h and is also
+// referenced by WinEHNumbering in FunctionLoweringInfo.cpp.
+void llvm::parseEHActions(const IntrinsicInst *II,
+                          SmallVectorImpl<ActionHandler *> &Actions) {
+  for (unsigned I = 0, E = II->getNumArgOperands(); I != E;) {
+    uint64_t ActionKind =
+        cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(I))->getZExtValue();
+    if (ActionKind == /*catch=*/1) {
+      auto *Selector = cast<Constant>(II->getArgOperand(I + 1));
+      ConstantInt *EHObjIndex = cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(I + 2));
+      int64_t EHObjIndexVal = EHObjIndex->getSExtValue();
+      Constant *Handler = cast<Constant>(II->getArgOperand(I + 3));
+      I += 4;
+      auto *CH = new CatchHandler(/*BB=*/nullptr, Selector, /*NextBB=*/nullptr);
+      CH->setHandlerBlockOrFunc(Handler);
+      CH->setExceptionVarIndex(EHObjIndexVal);
+      Actions.push_back(CH);
+    } else if (ActionKind == 0) {
+      Constant *Handler = cast<Constant>(II->getArgOperand(I + 1));
+      I += 2;
+      auto *CH = new CleanupHandler(/*BB=*/nullptr);
+      CH->setHandlerBlockOrFunc(Handler);
+      Actions.push_back(CH);
+    } else {
+      llvm_unreachable("Expected either a catch or cleanup handler!");
+    }
+  }
+  std::reverse(Actions.begin(), Actions.end());
 }