Move the ARM reloc constants to Support/ELF.h
[oota-llvm.git] / lib / Target / ARM / ARMBaseInstrInfo.cpp
index 51db6775817b4acd9c395514ba313ccdaef47cef..cb9c11295bcbddfe649d9d37aef31a9de6f3154c 100644 (file)
@@ -21,7 +21,6 @@
 #include "llvm/Constants.h"
 #include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/GlobalValue.h"
-#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 using namespace llvm;
 
 static cl::opt<bool>
 EnableARM3Addr("enable-arm-3-addr-conv", cl::Hidden,
                cl::desc("Enable ARM 2-addr to 3-addr conv"));
 
-static cl::opt<bool>
-OldARMIfCvt("old-arm-ifcvt", cl::Hidden,
-             cl::desc("Use old-style ARM if-conversion heuristics"));
-
 ARMBaseInstrInfo::ARMBaseInstrInfo(const ARMSubtarget& STI)
   : TargetInstrInfoImpl(ARMInsts, array_lengthof(ARMInsts)),
     Subtarget(STI) {
@@ -201,26 +197,29 @@ ARMBaseInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
   return NewMIs[0];
 }
 
-bool
-ARMBaseInstrInfo::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
-                                        MachineBasicBlock::iterator MI,
-                                        const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
-                                        const TargetRegisterInfo *TRI) const {
-  if (CSI.empty())
-    return false;
-
+void
+ARMBaseInstrInfo::emitPushInst(MachineBasicBlock &MBB, 
+                MachineBasicBlock::iterator MI,
+                const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI, unsigned Opc,
+                bool(*Func)(unsigned, bool)) const {
+  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
   DebugLoc DL;
   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
 
-  for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
-    unsigned Reg = CSI[i].getReg();
-    bool isKill = true;
-
+  MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, DL, get(Opc));
+  MIB.addReg(ARM::SP, getDefRegState(true));
+  MIB.addReg(ARM::SP);
+  AddDefaultPred(MIB);
+  bool NumRegs = false;
+  for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
+    unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
+    if (!(Func)(Reg, Subtarget.isTargetDarwin())) continue;
+    
     // Add the callee-saved register as live-in unless it's LR and
     // @llvm.returnaddress is called. If LR is returned for @llvm.returnaddress
     // then it's already added to the function and entry block live-in sets.
+    bool isKill = true;
     if (Reg == ARM::LR) {
-      MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
       if (MF.getFrameInfo()->isReturnAddressTaken() &&
           MF.getRegInfo().isLiveIn(Reg))
         isKill = false;
@@ -228,16 +227,99 @@ ARMBaseInstrInfo::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 
     if (isKill)
       MBB.addLiveIn(Reg);
+    
+    NumRegs = true;
+    MIB.addReg(Reg, getKillRegState(isKill));
+  }
+  
+  // It's illegal to emit push instruction without operands.
+  if (NumRegs)
+    MBB.insert(MI, &*MIB);
+  else
+    MF.DeleteMachineInstr(MIB);        
+}
+
+bool
+ARMBaseInstrInfo::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
+                                        MachineBasicBlock::iterator MI,
+                                        const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
+                                        const TargetRegisterInfo *TRI) const {
+  if (CSI.empty())
+    return false;
+
+  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
+  ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
+  DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
+  
+  unsigned PushOpc = AFI->isThumbFunction() ? ARM::t2STMDB_UPD : ARM::STMDB_UPD;
+  unsigned FltOpc = ARM::VSTMDDB_UPD;
+  emitPushInst(MBB, MI, CSI, PushOpc, &isARMArea1Register);
+  emitPushInst(MBB, MI, CSI, PushOpc, &isARMArea2Register);
+  emitPushInst(MBB, MI, CSI, FltOpc, &isARMArea3Register);
 
-    // Insert the spill to the stack frame. The register is killed at the spill
-    //
-    const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
-    storeRegToStackSlot(MBB, MI, Reg, isKill,
-                        CSI[i].getFrameIdx(), RC, TRI);
+  return true;
+}
+
+void
+ARMBaseInstrInfo::emitPopInst(MachineBasicBlock &MBB, 
+                MachineBasicBlock::iterator MI,
+                const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI, unsigned Opc,
+                bool isVarArg, bool(*Func)(unsigned, bool)) const {
+  
+  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
+  ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
+  DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
+  
+  MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, DL, get(Opc));
+  MIB.addReg(ARM::SP, getDefRegState(true));
+  MIB.addReg(ARM::SP);
+  AddDefaultPred(MIB);
+  bool NumRegs = false;
+  for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
+    unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
+    if (!(Func)(Reg, Subtarget.isTargetDarwin())) continue;
+
+    if (Reg == ARM::LR && !isVarArg) {
+      Reg = ARM::PC;
+      unsigned Opc = AFI->isThumbFunction() ? ARM::t2LDMIA_RET : ARM::LDMIA_RET;
+      (*MIB).setDesc(get(Opc));
+      MI = MBB.erase(MI);
+    }
+
+    MIB.addReg(Reg, RegState::Define);
+    NumRegs = true;
   }
+    
+  // It's illegal to emit pop instruction without operands.
+  if (NumRegs)
+    MBB.insert(MI, &*MIB);
+  else
+    MF.DeleteMachineInstr(MIB);
+}
+
+bool
+ARMBaseInstrInfo::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
+                                        MachineBasicBlock::iterator MI,
+                                        const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
+                                        const TargetRegisterInfo *TRI) const {
+  if (CSI.empty())
+    return false;
+  
+  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
+  ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
+  bool isVarArg = AFI->getVarArgsRegSaveSize() > 0;
+  DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
+  
+  unsigned PopOpc = AFI->isThumbFunction() ? ARM::t2LDMIA_UPD : ARM::LDMIA_UPD;
+  unsigned FltOpc = ARM::VLDMDIA_UPD;
+  emitPopInst(MBB, MI, CSI, FltOpc, isVarArg, &isARMArea3Register);
+  emitPopInst(MBB, MI, CSI, PopOpc, isVarArg, &isARMArea2Register);
+  emitPopInst(MBB, MI, CSI, PopOpc, isVarArg, &isARMArea1Register);
+
   return true;
 }
 
+
 // Branch analysis.
 bool
 ARMBaseInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
@@ -701,10 +783,9 @@ storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
                      .addMemOperand(MMO));
     } else {
-      AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMQ))
+      AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMQIA))
                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
                      .addFrameIndex(FI)
-                     .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia))
                      .addMemOperand(MMO));
     }
     break;
@@ -719,9 +800,8 @@ storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
                      .addMemOperand(MMO));
     } else {
       MachineInstrBuilder MIB =
-        AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMD))
-                       .addFrameIndex(FI)
-                       .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia)))
+        AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
+                       .addFrameIndex(FI))
         .addMemOperand(MMO);
       MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
       MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
@@ -731,9 +811,8 @@ storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
     break;
   case ARM::QQQQPRRegClassID: {
     MachineInstrBuilder MIB =
-      AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMD))
-                     .addFrameIndex(FI)
-                     .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia)))
+      AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
+                     .addFrameIndex(FI))
       .addMemOperand(MMO);
     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
@@ -785,10 +864,8 @@ ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
       return MI->getOperand(2).getReg();
     }
     break;
-  case ARM::VSTMQ:
+  case ARM::VSTMQIA:
     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
-        MI->getOperand(2).isImm() &&
-        MI->getOperand(2).getImm() == ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia) &&
         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
       return MI->getOperand(0).getReg();
@@ -845,9 +922,8 @@ loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
                      .addMemOperand(MMO));
     } else {
-      AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMQ), DestReg)
+      AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMQIA), DestReg)
                      .addFrameIndex(FI)
-                     .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia))
                      .addMemOperand(MMO));
     }
     break;
@@ -859,9 +935,8 @@ loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
                      .addMemOperand(MMO));
     } else {
       MachineInstrBuilder MIB =
-        AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMD))
-                       .addFrameIndex(FI)
-                       .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia)))
+        AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
+                       .addFrameIndex(FI))
         .addMemOperand(MMO);
       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::Define, TRI);
       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::Define, TRI);
@@ -871,9 +946,8 @@ loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
     break;
   case ARM::QQQQPRRegClassID: {
     MachineInstrBuilder MIB =
-      AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMD))
-                     .addFrameIndex(FI)
-                     .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia)))
+      AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
+                     .addFrameIndex(FI))
       .addMemOperand(MMO);
     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::Define, TRI);
     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::Define, TRI);
@@ -925,10 +999,8 @@ ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
       return MI->getOperand(0).getReg();
     }
     break;
-  case ARM::VLDMQ:
+  case ARM::VLDMQIA:
     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
-        MI->getOperand(2).isImm() &&
-        MI->getOperand(2).getImm() == ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia) &&
         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
       return MI->getOperand(0).getReg();
@@ -1205,53 +1277,36 @@ bool ARMBaseInstrInfo::isSchedulingBoundary(const MachineInstr *MI,
 }
 
 bool ARMBaseInstrInfo::isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB,
-                                           unsigned NumInstrs,
+                                           unsigned NumCyles,
+                                           unsigned ExtraPredCycles,
                                            float Probability,
                                            float Confidence) const {
-  if (!NumInstrs)
+  if (!NumCyles)
     return false;
 
-  // Use old-style heuristics
-  if (OldARMIfCvt) {
-    if (Subtarget.getCPUString() == "generic")
-      // Generic (and overly aggressive) if-conversion limits for testing.
-      return NumInstrs <= 10;
-    if (Subtarget.hasV7Ops())
-      return NumInstrs <= 3;
-    return NumInstrs <= 2;
-  }
-
   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
-  float UnpredCost = Probability * NumInstrs;
+  float UnpredCost = Probability * NumCyles;
   UnpredCost += 1.0; // The branch itself
   UnpredCost += (1.0 - Confidence) * Subtarget.getMispredictionPenalty();
 
-  float PredCost = NumInstrs;
-
-  return PredCost < UnpredCost;
-
+  return (float)(NumCyles + ExtraPredCycles) < UnpredCost;
 }
 
 bool ARMBaseInstrInfo::
-isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB, unsigned NumT,
-                    MachineBasicBlock &FMBB, unsigned NumF,
+isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
+                    unsigned TCycles, unsigned TExtra,
+                    MachineBasicBlock &FMBB,
+                    unsigned FCycles, unsigned FExtra,
                     float Probability, float Confidence) const {
-  // Use old-style if-conversion heuristics
-  if (OldARMIfCvt) {
-    return NumT && NumF && NumT <= 2 && NumF <= 2;
-  }
-
-  if (!NumT || !NumF)
+  if (!TCycles || !FCycles)
     return false;
 
   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
-  float UnpredCost = Probability * NumT + (1.0 - Probability) * NumF;
+  float UnpredCost = Probability * TCycles + (1.0 - Probability) * FCycles;
   UnpredCost += 1.0; // The branch itself
   UnpredCost += (1.0 - Confidence) * Subtarget.getMispredictionPenalty();
 
-  float PredCost = NumT + NumF;
-
-  return PredCost < UnpredCost;
+  return (float)(TCycles + FCycles + TExtra + FExtra) < UnpredCost;
 }
 
 /// getInstrPredicate - If instruction is predicated, returns its predicate
@@ -1505,12 +1560,10 @@ static bool isSuitableForMask(MachineInstr *&MI, unsigned SrcReg,
 }
 
 /// OptimizeCompareInstr - Convert the instruction supplying the argument to the
-/// comparison into one that sets the zero bit in the flags register. Update the
-/// iterator *only* if a transformation took place.
+/// comparison into one that sets the zero bit in the flags register.
 bool ARMBaseInstrInfo::
 OptimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg, int CmpMask,
-                     int CmpValue, const MachineRegisterInfo *MRI,
-                     MachineBasicBlock::iterator &MII) const {
+                     int CmpValue, const MachineRegisterInfo *MRI) const {
   if (CmpValue != 0)
     return false;
 
@@ -1557,10 +1610,10 @@ OptimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg, int CmpMask,
 
     for (unsigned IO = 0, EO = Instr.getNumOperands(); IO != EO; ++IO) {
       const MachineOperand &MO = Instr.getOperand(IO);
-      if (!MO.isReg() || !MO.isDef()) continue;
+      if (!MO.isReg()) continue;
 
-      // This instruction modifies CPSR before the one we want to change. We
-      // can't do this transformation.
+      // This instruction modifies or uses CPSR after the one we want to
+      // change. We can't do this transformation.
       if (MO.getReg() == ARM::CPSR)
         return false;
     }
@@ -1579,10 +1632,9 @@ OptimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg, int CmpMask,
   case ARM::SUBri:
   case ARM::t2ADDri:
   case ARM::t2SUBri:
-    MI->RemoveOperand(5);
-    MachineInstrBuilder(MI)
-      .addReg(ARM::CPSR, RegState::Define | RegState::Implicit);
-    MII = llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(CmpInstr));
+    // Toggle the optional operand to CPSR.
+    MI->getOperand(5).setReg(ARM::CPSR);
+    MI->getOperand(5).setIsDef(true);
     CmpInstr->eraseFromParent();
     return true;
   }
@@ -1590,9 +1642,106 @@ OptimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg, int CmpMask,
   return false;
 }
 
+bool ARMBaseInstrInfo::FoldImmediate(MachineInstr *UseMI,
+                                     MachineInstr *DefMI, unsigned Reg,
+                                     MachineRegisterInfo *MRI) const {
+  // Fold large immediates into add, sub, or, xor.
+  unsigned DefOpc = DefMI->getOpcode();
+  if (DefOpc != ARM::t2MOVi32imm && DefOpc != ARM::MOVi32imm)
+    return false;
+  if (!DefMI->getOperand(1).isImm())
+    // Could be t2MOVi32imm <ga:xx>
+    return false;
+
+  if (!MRI->hasOneNonDBGUse(Reg))
+    return false;
+
+  unsigned UseOpc = UseMI->getOpcode();
+  unsigned NewUseOpc = 0;
+  uint32_t ImmVal = (uint32_t)DefMI->getOperand(1).getImm();
+  uint32_t SOImmValV1 = 0, SOImmValV2 = 0;
+  bool Commute = false;
+  switch (UseOpc) {
+  default: return false;
+  case ARM::SUBrr:
+  case ARM::ADDrr:
+  case ARM::ORRrr:
+  case ARM::EORrr:
+  case ARM::t2SUBrr:
+  case ARM::t2ADDrr:
+  case ARM::t2ORRrr:
+  case ARM::t2EORrr: {
+    Commute = UseMI->getOperand(2).getReg() != Reg;
+    switch (UseOpc) {
+    default: break;
+    case ARM::SUBrr: {
+      if (Commute)
+        return false;
+      ImmVal = -ImmVal;
+      NewUseOpc = ARM::SUBri;
+      // Fallthrough
+    }
+    case ARM::ADDrr:
+    case ARM::ORRrr:
+    case ARM::EORrr: {
+      if (!ARM_AM::isSOImmTwoPartVal(ImmVal))
+        return false;
+      SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartFirst(ImmVal);
+      SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartSecond(ImmVal);
+      switch (UseOpc) {
+      default: break;
+      case ARM::ADDrr: NewUseOpc = ARM::ADDri; break;
+      case ARM::ORRrr: NewUseOpc = ARM::ORRri; break;
+      case ARM::EORrr: NewUseOpc = ARM::EORri; break;
+      }
+      break;
+    }
+    case ARM::t2SUBrr: {
+      if (Commute)
+        return false;
+      ImmVal = -ImmVal;
+      NewUseOpc = ARM::t2SUBri;
+      // Fallthrough
+    }
+    case ARM::t2ADDrr:
+    case ARM::t2ORRrr:
+    case ARM::t2EORrr: {
+      if (!ARM_AM::isT2SOImmTwoPartVal(ImmVal))
+        return false;
+      SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartFirst(ImmVal);
+      SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartSecond(ImmVal);
+      switch (UseOpc) {
+      default: break;
+      case ARM::t2ADDrr: NewUseOpc = ARM::t2ADDri; break;
+      case ARM::t2ORRrr: NewUseOpc = ARM::t2ORRri; break;
+      case ARM::t2EORrr: NewUseOpc = ARM::t2EORri; break;
+      }
+      break;
+    }
+    }
+  }
+  }
+
+  unsigned OpIdx = Commute ? 2 : 1;
+  unsigned Reg1 = UseMI->getOperand(OpIdx).getReg();
+  bool isKill = UseMI->getOperand(OpIdx).isKill();
+  unsigned NewReg = MRI->createVirtualRegister(MRI->getRegClass(Reg));
+  AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(*UseMI->getParent(),
+                                      *UseMI, UseMI->getDebugLoc(),
+                                      get(NewUseOpc), NewReg)
+                              .addReg(Reg1, getKillRegState(isKill))
+                              .addImm(SOImmValV1)));
+  UseMI->setDesc(get(NewUseOpc));
+  UseMI->getOperand(1).setReg(NewReg);
+  UseMI->getOperand(1).setIsKill();
+  UseMI->getOperand(2).ChangeToImmediate(SOImmValV2);
+  DefMI->eraseFromParent();
+  return true;
+}
+
 unsigned
-ARMBaseInstrInfo::getNumMicroOps(const MachineInstr *MI,
-                                 const InstrItineraryData *ItinData) const {
+ARMBaseInstrInfo::getNumMicroOps(const InstrItineraryData *ItinData,
+                                 const MachineInstr *MI) const {
   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
     return 1;
 
@@ -1607,51 +1756,85 @@ ARMBaseInstrInfo::getNumMicroOps(const MachineInstr *MI,
   default:
     llvm_unreachable("Unexpected multi-uops instruction!");
     break;
-  case ARM::VLDMQ:
-  case ARM::VSTMQ:
+  case ARM::VLDMQIA:
+  case ARM::VLDMQDB:
+  case ARM::VSTMQIA:
+  case ARM::VSTMQDB:
     return 2;
 
   // The number of uOps for load / store multiple are determined by the number
   // registers.
+  // 
   // On Cortex-A8, each pair of register loads / stores can be scheduled on the
   // same cycle. The scheduling for the first load / store must be done
   // separately by assuming the the address is not 64-bit aligned.
+  //
   // On Cortex-A9, the formula is simply (#reg / 2) + (#reg % 2). If the address
-  // is not 64-bit aligned, then AGU would take an extra cycle.
-  // For VFP / NEON load / store multiple, the formula is
-  // (#reg / 2) + (#reg % 2) + 1.
-  case ARM::VLDMD:
-  case ARM::VLDMS:
-  case ARM::VLDMD_UPD:
-  case ARM::VLDMS_UPD:
-  case ARM::VSTMD:
-  case ARM::VSTMS:
-  case ARM::VSTMD_UPD:
-  case ARM::VSTMS_UPD: {
+  // is not 64-bit aligned, then AGU would take an extra cycle.  For VFP / NEON
+  // load / store multiple, the formula is (#reg / 2) + (#reg % 2) + 1.
+  case ARM::VLDMDIA:
+  case ARM::VLDMDDB:
+  case ARM::VLDMDIA_UPD:
+  case ARM::VLDMDDB_UPD:
+  case ARM::VLDMSIA:
+  case ARM::VLDMSDB:
+  case ARM::VLDMSIA_UPD:
+  case ARM::VLDMSDB_UPD:
+  case ARM::VSTMDIA:
+  case ARM::VSTMDDB:
+  case ARM::VSTMDIA_UPD:
+  case ARM::VSTMDDB_UPD:
+  case ARM::VSTMSIA:
+  case ARM::VSTMSDB:
+  case ARM::VSTMSIA_UPD:
+  case ARM::VSTMSDB_UPD: {
     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands();
     return (NumRegs / 2) + (NumRegs % 2) + 1;
   }
-  case ARM::LDM_RET:
-  case ARM::LDM:
-  case ARM::LDM_UPD:
-  case ARM::STM:
-  case ARM::STM_UPD:
-  case ARM::tLDM:
-  case ARM::tLDM_UPD:
-  case ARM::tSTM_UPD:
+
+  case ARM::LDMIA_RET:
+  case ARM::LDMIA:
+  case ARM::LDMDA:
+  case ARM::LDMDB:
+  case ARM::LDMIB:
+  case ARM::LDMIA_UPD:
+  case ARM::LDMDA_UPD:
+  case ARM::LDMDB_UPD:
+  case ARM::LDMIB_UPD:
+  case ARM::STMIA:
+  case ARM::STMDA:
+  case ARM::STMDB:
+  case ARM::STMIB:
+  case ARM::STMIA_UPD:
+  case ARM::STMDA_UPD:
+  case ARM::STMDB_UPD:
+  case ARM::STMIB_UPD:
+  case ARM::tLDMIA:
+  case ARM::tLDMIA_UPD:
+  case ARM::tSTMIA:
+  case ARM::tSTMIA_UPD:
   case ARM::tPOP_RET:
   case ARM::tPOP:
   case ARM::tPUSH:
-  case ARM::t2LDM_RET:
-  case ARM::t2LDM:
-  case ARM::t2LDM_UPD:
-  case ARM::t2STM:
-  case ARM::t2STM_UPD: {
+  case ARM::t2LDMIA_RET:
+  case ARM::t2LDMIA:
+  case ARM::t2LDMDB:
+  case ARM::t2LDMIA_UPD:
+  case ARM::t2LDMDB_UPD:
+  case ARM::t2STMIA:
+  case ARM::t2STMDB:
+  case ARM::t2STMIA_UPD:
+  case ARM::t2STMDB_UPD: {
     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands() + 1;
     if (Subtarget.isCortexA8()) {
-      // 4 registers would be issued: 1, 2, 1.
-      // 5 registers would be issued: 1, 2, 2.
-      return 1 + (NumRegs / 2);
+      if (NumRegs < 4)
+        return 2;
+      // 4 registers would be issued: 2, 2.
+      // 5 registers would be issued: 2, 2, 1.
+      UOps = (NumRegs / 2);
+      if (NumRegs % 2)
+        ++UOps;
+      return UOps;
     } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
       UOps = (NumRegs / 2);
       // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
@@ -1688,13 +1871,17 @@ ARMBaseInstrInfo::getVLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
     DefCycle = RegNo;
     bool isSLoad = false;
+
     switch (DefTID.getOpcode()) {
     default: break;
-    case ARM::VLDMS:
-    case ARM::VLDMS_UPD:
+    case ARM::VLDMSIA:
+    case ARM::VLDMSDB:
+    case ARM::VLDMSIA_UPD:
+    case ARM::VLDMSDB_UPD:
       isSLoad = true;
       break;
     }
+
     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
     // then it takes an extra cycle.
     if ((isSLoad && (RegNo % 2)) || DefAlign < 8)
@@ -1760,13 +1947,17 @@ ARMBaseInstrInfo::getVSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
     UseCycle = RegNo;
     bool isSStore = false;
+
     switch (UseTID.getOpcode()) {
     default: break;
-    case ARM::VSTMS:
-    case ARM::VSTMS_UPD:
+    case ARM::VSTMSIA:
+    case ARM::VSTMSDB:
+    case ARM::VSTMSIA_UPD:
+    case ARM::VSTMSDB_UPD:
       isSStore = true;
       break;
     }
+
     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
     // then it takes an extra cycle.
     if ((isSStore && (RegNo % 2)) || UseAlign < 8)
@@ -1829,27 +2020,39 @@ ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
   default:
     DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
     break;
-  case ARM::VLDMD:
-  case ARM::VLDMS:
-  case ARM::VLDMD_UPD:
-  case ARM::VLDMS_UPD:  {
+
+  case ARM::VLDMDIA:
+  case ARM::VLDMDDB:
+  case ARM::VLDMDIA_UPD:
+  case ARM::VLDMDDB_UPD:
+  case ARM::VLDMSIA:
+  case ARM::VLDMSDB:
+  case ARM::VLDMSIA_UPD:
+  case ARM::VLDMSDB_UPD:
     DefCycle = getVLDMDefCycle(ItinData, DefTID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
     break;
-  }
-  case ARM::LDM_RET:
-  case ARM::LDM:
-  case ARM::LDM_UPD:
-  case ARM::tLDM:
-  case ARM::tLDM_UPD:
+
+  case ARM::LDMIA_RET:
+  case ARM::LDMIA:
+  case ARM::LDMDA:
+  case ARM::LDMDB:
+  case ARM::LDMIB:
+  case ARM::LDMIA_UPD:
+  case ARM::LDMDA_UPD:
+  case ARM::LDMDB_UPD:
+  case ARM::LDMIB_UPD:
+  case ARM::tLDMIA:
+  case ARM::tLDMIA_UPD:
   case ARM::tPUSH:
-  case ARM::t2LDM_RET:
-  case ARM::t2LDM:
-  case ARM::t2LDM_UPD: {
+  case ARM::t2LDMIA_RET:
+  case ARM::t2LDMIA:
+  case ARM::t2LDMDB:
+  case ARM::t2LDMIA_UPD:
+  case ARM::t2LDMDB_UPD:
     LdmBypass = 1;
     DefCycle = getLDMDefCycle(ItinData, DefTID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
     break;
   }
-  }
 
   if (DefCycle == -1)
     // We can't seem to determine the result latency of the def, assume it's 2.
@@ -1860,24 +2063,37 @@ ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
   default:
     UseCycle = ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
     break;
-  case ARM::VSTMD:
-  case ARM::VSTMS:
-  case ARM::VSTMD_UPD:
-  case ARM::VSTMS_UPD: {
+
+  case ARM::VSTMDIA:
+  case ARM::VSTMDDB:
+  case ARM::VSTMDIA_UPD:
+  case ARM::VSTMDDB_UPD:
+  case ARM::VSTMSIA:
+  case ARM::VSTMSDB:
+  case ARM::VSTMSIA_UPD:
+  case ARM::VSTMSDB_UPD:
     UseCycle = getVSTMUseCycle(ItinData, UseTID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
     break;
-  }
-  case ARM::STM:
-  case ARM::STM_UPD:
-  case ARM::tSTM_UPD:
+
+  case ARM::STMIA:
+  case ARM::STMDA:
+  case ARM::STMDB:
+  case ARM::STMIB:
+  case ARM::STMIA_UPD:
+  case ARM::STMDA_UPD:
+  case ARM::STMDB_UPD:
+  case ARM::STMIB_UPD:
+  case ARM::tSTMIA:
+  case ARM::tSTMIA_UPD:
   case ARM::tPOP_RET:
   case ARM::tPOP:
-  case ARM::t2STM:
-  case ARM::t2STM_UPD: {
+  case ARM::t2STMIA:
+  case ARM::t2STMDB:
+  case ARM::t2STMIA_UPD:
+  case ARM::t2STMDB_UPD:
     UseCycle = getSTMUseCycle(ItinData, UseTID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
     break;
   }
-  }
 
   if (UseCycle == -1)
     // Assume it's read in the first stage.
@@ -1892,8 +2108,9 @@ ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
                                           UseClass, UseIdx))
         --UseCycle;
     } else if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefIdx,
-                                               UseClass, UseIdx))
+                                               UseClass, UseIdx)) {
       --UseCycle;
+    }
   }
 
   return UseCycle;
@@ -1914,9 +2131,16 @@ ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
 
   const TargetInstrDesc &UseTID = UseMI->getDesc();
   const MachineOperand &DefMO = DefMI->getOperand(DefIdx);
-  if (DefMO.getReg() == ARM::CPSR && UseTID.isBranch())
+  if (DefMO.getReg() == ARM::CPSR) {
+    if (DefMI->getOpcode() == ARM::FMSTAT) {
+      // fpscr -> cpsr stalls over 20 cycles on A8 (and earlier?)
+      return Subtarget.isCortexA9() ? 1 : 20;
+    }
+
     // CPSR set and branch can be paired in the same cycle.
-    return 0;
+    if (UseTID.isBranch())
+      return 0;
+  }
 
   unsigned DefAlign = DefMI->hasOneMemOperand()
     ? (*DefMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
@@ -1967,8 +2191,13 @@ ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
     return DefTID.mayLoad() ? 3 : 1;
 
-  if (!UseNode->isMachineOpcode())
-    return ItinData->getOperandCycle(DefTID.getSchedClass(), DefIdx);
+  if (!UseNode->isMachineOpcode()) {
+    int Latency = ItinData->getOperandCycle(DefTID.getSchedClass(), DefIdx);
+    if (Subtarget.isCortexA9())
+      return Latency <= 2 ? 1 : Latency - 1;
+    else
+      return Latency <= 3 ? 1 : Latency - 2;
+  }
 
   const TargetInstrDesc &UseTID = get(UseNode->getMachineOpcode());
   const MachineSDNode *DefMN = dyn_cast<MachineSDNode>(DefNode);
@@ -2013,6 +2242,48 @@ ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
   return Latency;
 }
 
+int ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
+                                      const MachineInstr *MI,
+                                      unsigned *PredCost) const {
+  if (MI->isCopyLike() || MI->isInsertSubreg() ||
+      MI->isRegSequence() || MI->isImplicitDef())
+    return 1;
+
+  if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
+    return 1;
+
+  const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
+  unsigned Class = TID.getSchedClass();
+  unsigned UOps = ItinData->Itineraries[Class].NumMicroOps;
+  if (PredCost && TID.hasImplicitDefOfPhysReg(ARM::CPSR))
+    // When predicated, CPSR is an additional source operand for CPSR updating
+    // instructions, this apparently increases their latencies.
+    *PredCost = 1;
+  if (UOps)
+    return ItinData->getStageLatency(Class);
+  return getNumMicroOps(ItinData, MI);
+}
+
+int ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
+                                      SDNode *Node) const {
+  if (!Node->isMachineOpcode())
+    return 1;
+
+  if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
+    return 1;
+
+  unsigned Opcode = Node->getMachineOpcode();
+  switch (Opcode) {
+  default:
+    return ItinData->getStageLatency(get(Opcode).getSchedClass());
+  case ARM::VLDMQIA:
+  case ARM::VLDMQDB:
+  case ARM::VSTMQIA:
+  case ARM::VSTMQDB:
+    return 2;
+  }
+}
+
 bool ARMBaseInstrInfo::
 hasHighOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
                       const MachineRegisterInfo *MRI,