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[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86RegisterInfo.td
index bf0df7a44fb261c2feaa45824a04bac43455fb55..ed2ce6c353d120c78907c04422d7737865704f4a 100644 (file)
@@ -49,17 +49,18 @@ let Namespace = "X86" in {
   def R14B : Register<"r14b">, DwarfRegNum<[14, -2, -2]>;
   def R15B : Register<"r15b">, DwarfRegNum<[15, -2, -2]>;
 
-  // High registers X86-32 only
+  // High registers. On x86-64, these cannot be used in any instruction
+  // with a REX prefix.
   def AH : Register<"ah">, DwarfRegNum<[0, 0, 0]>;
   def DH : Register<"dh">, DwarfRegNum<[1, 2, 2]>;
   def CH : Register<"ch">, DwarfRegNum<[2, 1, 1]>;
   def BH : Register<"bh">, DwarfRegNum<[3, 3, 3]>;
 
   // 16-bit registers
-  def AX : RegisterWithSubRegs<"ax", [AH,AL]>, DwarfRegNum<[0, 0, 0]>;
-  def DX : RegisterWithSubRegs<"dx", [DH,DL]>, DwarfRegNum<[1, 2, 2]>;
-  def CX : RegisterWithSubRegs<"cx", [CH,CL]>, DwarfRegNum<[2, 1, 1]>;
-  def BX : RegisterWithSubRegs<"bx", [BH,BL]>, DwarfRegNum<[3, 3, 3]>;
+  def AX : RegisterWithSubRegs<"ax", [AL,AH]>, DwarfRegNum<[0, 0, 0]>;
+  def DX : RegisterWithSubRegs<"dx", [DL,DH]>, DwarfRegNum<[1, 2, 2]>;
+  def CX : RegisterWithSubRegs<"cx", [CL,CH]>, DwarfRegNum<[2, 1, 1]>;
+  def BX : RegisterWithSubRegs<"bx", [BL,BH]>, DwarfRegNum<[3, 3, 3]>;
   def SI : RegisterWithSubRegs<"si", [SIL]>, DwarfRegNum<[4, 6, 6]>;
   def DI : RegisterWithSubRegs<"di", [DIL]>, DwarfRegNum<[5, 7, 7]>;
   def BP : RegisterWithSubRegs<"bp", [BPL]>, DwarfRegNum<[6, 4, 5]>;
@@ -156,6 +157,24 @@ let Namespace = "X86" in {
   def XMM14: Register<"xmm14">, DwarfRegNum<[31, -2, -2]>;
   def XMM15: Register<"xmm15">, DwarfRegNum<[32, -2, -2]>;
 
+  // YMM Registers, used by AVX instructions
+  def YMM0: RegisterWithSubRegs<"ymm0", [XMM0]>, DwarfRegNum<[17, 21, 21]>;
+  def YMM1: RegisterWithSubRegs<"ymm1", [XMM1]>, DwarfRegNum<[18, 22, 22]>;
+  def YMM2: RegisterWithSubRegs<"ymm2", [XMM2]>, DwarfRegNum<[19, 23, 23]>;
+  def YMM3: RegisterWithSubRegs<"ymm3", [XMM3]>, DwarfRegNum<[20, 24, 24]>;
+  def YMM4: RegisterWithSubRegs<"ymm4", [XMM4]>, DwarfRegNum<[21, 25, 25]>;
+  def YMM5: RegisterWithSubRegs<"ymm5", [XMM5]>, DwarfRegNum<[22, 26, 26]>;
+  def YMM6: RegisterWithSubRegs<"ymm6", [XMM6]>, DwarfRegNum<[23, 27, 27]>;
+  def YMM7: RegisterWithSubRegs<"ymm7", [XMM7]>, DwarfRegNum<[24, 28, 28]>;
+  def YMM8:  RegisterWithSubRegs<"ymm8", [XMM8]>,  DwarfRegNum<[25, -2, -2]>;
+  def YMM9:  RegisterWithSubRegs<"ymm9", [XMM9]>,  DwarfRegNum<[26, -2, -2]>;
+  def YMM10: RegisterWithSubRegs<"ymm10", [XMM10]>, DwarfRegNum<[27, -2, -2]>;
+  def YMM11: RegisterWithSubRegs<"ymm11", [XMM11]>, DwarfRegNum<[28, -2, -2]>;
+  def YMM12: RegisterWithSubRegs<"ymm12", [XMM12]>, DwarfRegNum<[29, -2, -2]>;
+  def YMM13: RegisterWithSubRegs<"ymm13", [XMM13]>, DwarfRegNum<[30, -2, -2]>;
+  def YMM14: RegisterWithSubRegs<"ymm14", [XMM14]>, DwarfRegNum<[31, -2, -2]>;
+  def YMM15: RegisterWithSubRegs<"ymm15", [XMM15]>, DwarfRegNum<[32, -2, -2]>;
+
   // Floating point stack registers
   def ST0 : Register<"st(0)">, DwarfRegNum<[33, 12, 11]>;
   def ST1 : Register<"st(1)">, DwarfRegNum<[34, 13, 12]>;
@@ -168,6 +187,44 @@ let Namespace = "X86" in {
 
   // Status flags register
   def EFLAGS : Register<"flags">;
+
+  // Segment registers
+  def CS : Register<"cs">;
+  def DS : Register<"ds">;
+  def SS : Register<"ss">;
+  def ES : Register<"es">;
+  def FS : Register<"fs">;
+  def GS : Register<"gs">;
+  
+  // Debug registers
+  def DR0 : Register<"dr0">;
+  def DR1 : Register<"dr1">;
+  def DR2 : Register<"dr2">;
+  def DR3 : Register<"dr3">;
+  def DR4 : Register<"dr4">;
+  def DR5 : Register<"dr5">;
+  def DR6 : Register<"dr6">;
+  def DR7 : Register<"dr7">;
+  
+  // Condition registers
+  def ECR0 : Register<"ecr0">;
+  def ECR1 : Register<"ecr1">;
+  def ECR2 : Register<"ecr2">;
+  def ECR3 : Register<"ecr3">;
+  def ECR4 : Register<"ecr4">;
+  def ECR5 : Register<"ecr5">;
+  def ECR6 : Register<"ecr6">;
+  def ECR7 : Register<"ecr7">;
+
+  def RCR0 : Register<"rcr0">;
+  def RCR1 : Register<"rcr1">;
+  def RCR2 : Register<"rcr2">;
+  def RCR3 : Register<"rcr3">;
+  def RCR4 : Register<"rcr4">;
+  def RCR5 : Register<"rcr5">;
+  def RCR6 : Register<"rcr6">;
+  def RCR7 : Register<"rcr7">;
+  def RCR8 : Register<"rcr8">; 
 }
 
 
@@ -177,45 +234,78 @@ let Namespace = "X86" in {
 //
 
 def x86_subreg_8bit    : PatLeaf<(i32 1)>;
-def x86_subreg_16bit   : PatLeaf<(i32 2)>;
-def x86_subreg_32bit   : PatLeaf<(i32 3)>;
+def x86_subreg_8bit_hi : PatLeaf<(i32 2)>;
+def x86_subreg_16bit   : PatLeaf<(i32 3)>;
+def x86_subreg_32bit   : PatLeaf<(i32 4)>;
+
+def x86_subreg_ss   : PatLeaf<(i32 1)>;
+def x86_subreg_sd   : PatLeaf<(i32 2)>;
+def x86_subreg_xmm  : PatLeaf<(i32 3)>;
 
 def : SubRegSet<1, [AX, CX, DX, BX, SP,  BP,  SI,  DI,  
                     R8W, R9W, R10W, R11W, R12W, R13W, R14W, R15W],
                    [AL, CL, DL, BL, SPL, BPL, SIL, DIL, 
                     R8B, R9B, R10B, R11B, R12B, R13B, R14B, R15B]>;
 
-// It's unclear if this subreg set is safe, given that not all registers
-// in the class have an 'H' subreg.
-// def : SubRegSet<2, [AX, CX, DX, BX],
-//                    [AH, CH, DH, BH]>;
+def : SubRegSet<2, [AX, CX, DX, BX],
+                   [AH, CH, DH, BH]>;
 
 def : SubRegSet<1, [EAX, ECX, EDX, EBX, ESP, EBP, ESI, EDI,  
                     R8D, R9D, R10D, R11D, R12D, R13D, R14D, R15D],
                    [AL, CL, DL, BL, SPL, BPL, SIL, DIL, 
                     R8B, R9B, R10B, R11B, R12B, R13B, R14B, R15B]>;
 
-def : SubRegSet<2, [EAX, ECX, EDX, EBX, ESP, EBP, ESI, EDI,  
+def : SubRegSet<2, [EAX, ECX, EDX, EBX],
+                   [AH, CH, DH, BH]>;
+
+def : SubRegSet<3, [EAX, ECX, EDX, EBX, ESP, EBP, ESI, EDI,
                     R8D, R9D, R10D, R11D, R12D, R13D, R14D, R15D],
                    [AX,  CX,  DX,  BX,  SP,  BP,  SI,  DI, 
                     R8W, R9W, R10W, R11W, R12W, R13W, R14W, R15W]>;
 
-
 def : SubRegSet<1, [RAX, RCX, RDX, RBX, RSP, RBP, RSI, RDI,  
                     R8,  R9,  R10, R11, R12, R13, R14, R15],
                    [AL, CL, DL, BL, SPL, BPL, SIL, DIL, 
                     R8B, R9B, R10B, R11B, R12B, R13B, R14B, R15B]>;
 
-def : SubRegSet<2, [RAX, RCX, RDX, RBX, RSP, RBP, RSI, RDI,  
+def : SubRegSet<2, [RAX, RCX, RDX, RBX],
+                   [AH, CH, DH, BH]>;
+
+def : SubRegSet<3, [RAX, RCX, RDX, RBX, RSP, RBP, RSI, RDI,
                     R8,  R9,  R10, R11, R12, R13, R14, R15],
                    [AX,  CX,  DX,  BX,  SP,  BP,  SI,  DI, 
                     R8W, R9W, R10W, R11W, R12W, R13W, R14W, R15W]>;
-                    
-def : SubRegSet<3, [RAX, RCX, RDX, RBX, RSP, RBP, RSI, RDI,  
+
+def : SubRegSet<4, [RAX, RCX, RDX, RBX, RSP, RBP, RSI, RDI,
                     R8,  R9,  R10, R11, R12, R13, R14, R15],
                    [EAX, ECX, EDX, EBX, ESP, EBP, ESI, EDI, 
                     R8D, R9D, R10D, R11D, R12D, R13D, R14D, R15D]>;
 
+def : SubRegSet<1, [YMM0, YMM1, YMM2, YMM3, YMM4, YMM5, YMM6, YMM7,
+                    YMM8, YMM9, YMM10, YMM11, YMM12, YMM13, YMM14, YMM15],
+                   [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
+                    XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]>;
+
+def : SubRegSet<2, [YMM0, YMM1, YMM2, YMM3, YMM4, YMM5, YMM6, YMM7,
+                    YMM8, YMM9, YMM10, YMM11, YMM12, YMM13, YMM14, YMM15],
+                   [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
+                    XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]>;
+
+def : SubRegSet<3, [YMM0, YMM1, YMM2, YMM3, YMM4, YMM5, YMM6, YMM7,  
+                    YMM8, YMM9, YMM10, YMM11, YMM12, YMM13, YMM14, YMM15],
+                   [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7, 
+                    XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]>;
+
+def : SubRegSet<1, [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
+                    XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15],
+                   [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
+                    XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]>;
+
+def : SubRegSet<2, [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
+                    XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15],
+                   [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
+                    XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]>;
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Register Class Definitions... now that we have all of the pieces, define the
 // top-level register classes.  The order specified in the register list is
@@ -228,44 +318,33 @@ def : SubRegSet<3, [RAX, RCX, RDX, RBX, RSP, RBP, RSI, RDI,
 // R8B, ... R15B. 
 // Allocate R12 and R13 last, as these require an extra byte when
 // encoded in x86_64 instructions.
-// FIXME: Allow AH, CH, DH, BH in 64-mode for non-REX instructions,
+// FIXME: Allow AH, CH, DH, BH to be used as general-purpose registers in
+// 64-bit mode. The main complication is that they cannot be encoded in an
+// instruction requiring a REX prefix, while SIL, DIL, BPL, R8D, etc.
+// require a REX prefix. For example, "addb %ah, %dil" and "movzbl %ah, %r8d"
+// cannot be encoded.
 def GR8 : RegisterClass<"X86", [i8],  8,
-                        [AL, CL, DL, BL, AH, CH, DH, BH, SIL, DIL, BPL, SPL,
+                        [AL, CL, DL, AH, CH, DH, BL, BH, SIL, DIL, BPL, SPL,
                          R8B, R9B, R10B, R11B, R14B, R15B, R12B, R13B]> {
   let MethodProtos = [{
     iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const;
     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
   }];
   let MethodBodies = [{
-    // Does the function dedicate RBP / EBP to being a frame ptr?
-    // If so, don't allocate SPL or BPL.
-    static const unsigned X86_GR8_AO_64_fp[] = {
-      X86::AL,   X86::CL,   X86::DL,   X86::SIL, X86::DIL,
-      X86::R8B,  X86::R9B,  X86::R10B, X86::R11B,
-      X86::BL,   X86::R14B, X86::R15B, X86::R12B, X86::R13B
-    };
-    // If not, just don't allocate SPL.
     static const unsigned X86_GR8_AO_64[] = {
       X86::AL,   X86::CL,   X86::DL,   X86::SIL, X86::DIL,
       X86::R8B,  X86::R9B,  X86::R10B, X86::R11B,
       X86::BL,   X86::R14B, X86::R15B, X86::R12B, X86::R13B, X86::BPL
     };
-    // In 32-mode, none of the 8-bit registers aliases EBP or ESP.
-    static const unsigned X86_GR8_AO_32[] = {
-      X86::AL, X86::CL, X86::DL, X86::AH, X86::CH, X86::DH, X86::BL, X86::BH
-    };
 
     GR8Class::iterator
     GR8Class::allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (!Subtarget.is64Bit())
-        return X86_GR8_AO_32;
-      else if (RI->hasFP(MF))
-        return X86_GR8_AO_64_fp;
-      else
+      if (Subtarget.is64Bit())
         return X86_GR8_AO_64;
+      else
+        return begin();
     }
 
     GR8Class::iterator
@@ -273,62 +352,43 @@ def GR8 : RegisterClass<"X86", [i8],  8,
       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
       const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
+      // Does the function dedicate RBP / EBP to being a frame ptr?
       if (!Subtarget.is64Bit())
-        return X86_GR8_AO_32 + (sizeof(X86_GR8_AO_32) / sizeof(unsigned));
+        // In 32-mode, none of the 8-bit registers aliases EBP or ESP.
+        return begin() + 8;
       else if (RI->hasFP(MF))
-        return X86_GR8_AO_64_fp + (sizeof(X86_GR8_AO_64_fp) / sizeof(unsigned));
+        // If so, don't allocate SPL or BPL.
+        return array_endof(X86_GR8_AO_64) - 1;
       else
-        return X86_GR8_AO_64 + (sizeof(X86_GR8_AO_64) / sizeof(unsigned));
+        // If not, just don't allocate SPL.
+        return array_endof(X86_GR8_AO_64);
     }
   }];
 }
 
-
 def GR16 : RegisterClass<"X86", [i16], 16,
                          [AX, CX, DX, SI, DI, BX, BP, SP,
                           R8W, R9W, R10W, R11W, R14W, R15W, R12W, R13W]> {
-  let SubRegClassList = [GR8];
+  let SubRegClassList = [GR8, GR8];
   let MethodProtos = [{
     iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const;
     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
   }];
   let MethodBodies = [{
-    // Does the function dedicate RBP / EBP to being a frame ptr?
-    // If so, don't allocate SP or BP.
-    static const unsigned X86_GR16_AO_64_fp[] = {
-      X86::AX,  X86::CX,   X86::DX,   X86::SI,   X86::DI,
-      X86::R8W, X86::R9W,  X86::R10W, X86::R11W,
-      X86::BX, X86::R14W, X86::R15W,  X86::R12W, X86::R13W
-    };
-    static const unsigned X86_GR16_AO_32_fp[] = {
-      X86::AX, X86::CX, X86::DX, X86::SI, X86::DI, X86::BX
-    };
-    // If not, just don't allocate SPL.
     static const unsigned X86_GR16_AO_64[] = {
       X86::AX,  X86::CX,   X86::DX,   X86::SI,   X86::DI,
       X86::R8W, X86::R9W,  X86::R10W, X86::R11W,
       X86::BX, X86::R14W, X86::R15W,  X86::R12W, X86::R13W, X86::BP
     };
-    static const unsigned X86_GR16_AO_32[] = {
-      X86::AX, X86::CX, X86::DX, X86::SI, X86::DI, X86::BX, X86::BP
-    };
 
     GR16Class::iterator
     GR16Class::allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (Subtarget.is64Bit()) {
-        if (RI->hasFP(MF))
-          return X86_GR16_AO_64_fp;
-        else
-          return X86_GR16_AO_64;
-      } else {
-        if (RI->hasFP(MF))
-          return X86_GR16_AO_32_fp;
-        else
-          return X86_GR16_AO_32;
-      }
+      if (Subtarget.is64Bit())
+        return X86_GR16_AO_64;
+      else
+        return begin();
     }
 
     GR16Class::iterator
@@ -337,66 +397,49 @@ def GR16 : RegisterClass<"X86", [i16], 16,
       const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
       if (Subtarget.is64Bit()) {
+        // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
         if (RI->hasFP(MF))
-          return X86_GR16_AO_64_fp+(sizeof(X86_GR16_AO_64_fp)/sizeof(unsigned));
+          // If so, don't allocate SP or BP.
+          return array_endof(X86_GR16_AO_64) - 1;
         else
-          return X86_GR16_AO_64 + (sizeof(X86_GR16_AO_64) / sizeof(unsigned));
+          // If not, just don't allocate SP.
+          return array_endof(X86_GR16_AO_64);
       } else {
+        // Does the function dedicate EBP to being a frame ptr?
         if (RI->hasFP(MF))
-          return X86_GR16_AO_32_fp+(sizeof(X86_GR16_AO_32_fp)/sizeof(unsigned));
+          // If so, don't allocate SP or BP.
+          return begin() + 6;
         else
-          return X86_GR16_AO_32 + (sizeof(X86_GR16_AO_32) / sizeof(unsigned));
+          // If not, just don't allocate SP.
+          return begin() + 7;
       }
     }
   }];
 }
 
-
 def GR32 : RegisterClass<"X86", [i32], 32, 
                          [EAX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBX, EBP, ESP,
                           R8D, R9D, R10D, R11D, R14D, R15D, R12D, R13D]> {
-  let SubRegClassList = [GR8, GR16];
+  let SubRegClassList = [GR8, GR8, GR16];
   let MethodProtos = [{
     iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const;
     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
   }];
   let MethodBodies = [{
-    // Does the function dedicate RBP / EBP to being a frame ptr?
-    // If so, don't allocate ESP or EBP.
-    static const unsigned X86_GR32_AO_64_fp[] = {
-      X86::EAX, X86::ECX,  X86::EDX,  X86::ESI,  X86::EDI,
-      X86::R8D, X86::R9D,  X86::R10D, X86::R11D,
-      X86::EBX, X86::R14D, X86::R15D, X86::R12D, X86::R13D
-    };
-    static const unsigned X86_GR32_AO_32_fp[] = {
-      X86::EAX, X86::ECX, X86::EDX, X86::ESI, X86::EDI, X86::EBX
-    };
-    // If not, just don't allocate SPL.
     static const unsigned X86_GR32_AO_64[] = {
       X86::EAX, X86::ECX,  X86::EDX,  X86::ESI,  X86::EDI,
       X86::R8D, X86::R9D,  X86::R10D, X86::R11D,
       X86::EBX, X86::R14D, X86::R15D, X86::R12D, X86::R13D, X86::EBP
     };
-    static const unsigned X86_GR32_AO_32[] = {
-      X86::EAX, X86::ECX, X86::EDX, X86::ESI, X86::EDI, X86::EBX, X86::EBP
-    };
 
     GR32Class::iterator
     GR32Class::allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
-      if (Subtarget.is64Bit()) {
-        if (RI->hasFP(MF))
-          return X86_GR32_AO_64_fp;
-        else
-          return X86_GR32_AO_64;
-      } else {
-        if (RI->hasFP(MF))
-          return X86_GR32_AO_32_fp;
-        else
-          return X86_GR32_AO_32;
-      }
+      if (Subtarget.is64Bit())
+        return X86_GR32_AO_64;
+      else
+        return begin();
     }
 
     GR32Class::iterator
@@ -405,25 +448,33 @@ def GR32 : RegisterClass<"X86", [i32], 32,
       const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
       if (Subtarget.is64Bit()) {
+        // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
         if (RI->hasFP(MF))
-          return X86_GR32_AO_64_fp+(sizeof(X86_GR32_AO_64_fp)/sizeof(unsigned));
+          // If so, don't allocate ESP or EBP.
+          return array_endof(X86_GR32_AO_64) - 1;
         else
-          return X86_GR32_AO_64 + (sizeof(X86_GR32_AO_64) / sizeof(unsigned));
+          // If not, just don't allocate ESP.
+          return array_endof(X86_GR32_AO_64);
       } else {
+        // Does the function dedicate EBP to being a frame ptr?
         if (RI->hasFP(MF))
-          return X86_GR32_AO_32_fp+(sizeof(X86_GR32_AO_32_fp)/sizeof(unsigned));
+          // If so, don't allocate ESP or EBP.
+          return begin() + 6;
         else
-          return X86_GR32_AO_32 + (sizeof(X86_GR32_AO_32) / sizeof(unsigned));
+          // If not, just don't allocate ESP.
+          return begin() + 7;
       }
     }
   }];
 }
 
-
+// GR64 - 64-bit GPRs. This oddly includes RIP, which isn't accurate, since
+// RIP isn't really a register and it can't be used anywhere except in an
+// address, but it doesn't cause trouble.
 def GR64 : RegisterClass<"X86", [i64], 64, 
                          [RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, R8, R9, R10, R11,
-                          RBX, R14, R15, R12, R13, RBP, RSP]> {
-  let SubRegClassList = [GR8, GR16, GR32];
+                          RBX, R14, R15, R12, R13, RBP, RSP, RIP]> {
+  let SubRegClassList = [GR8, GR8, GR16, GR32];
   let MethodProtos = [{
     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
   }];
@@ -436,25 +487,260 @@ def GR64 : RegisterClass<"X86", [i64], 64,
       if (!Subtarget.is64Bit())
         return begin();  // None of these are allocatable in 32-bit.
       if (RI->hasFP(MF)) // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
-        return end()-2;  // If so, don't allocate RSP or RBP
+        return end()-3;  // If so, don't allocate RIP, RSP or RBP
+      else
+        return end()-2;  // If not, just don't allocate RIP or RSP
+    }
+  }];
+}
+
+// Segment registers for use by MOV instructions (and others) that have a
+//   segment register as one operand.  Always contain a 16-bit segment
+//   descriptor.
+def SEGMENT_REG : RegisterClass<"X86", [i16], 16, [CS, DS, SS, ES, FS, GS]> {
+}
+
+// Debug registers.
+def DEBUG_REG : RegisterClass<"X86", [i32], 32, 
+                              [DR0, DR1, DR2, DR3, DR4, DR5, DR6, DR7]> {
+}
+
+// Control registers.
+def CONTROL_REG_32 : RegisterClass<"X86", [i32], 32,
+                                   [ECR0, ECR1, ECR2, ECR3, ECR4, ECR5, ECR6,
+                                    ECR7]> {
+}
+
+def CONTROL_REG_64 : RegisterClass<"X86", [i64], 64,
+                                   [RCR0, RCR1, RCR2, RCR3, RCR4, RCR5, RCR6,
+                                    RCR7, RCR8]> {
+}
+
+// GR8_ABCD_L, GR8_ABCD_H, GR16_ABCD, GR32_ABCD, GR64_ABCD - Subclasses of
+// GR8, GR16, GR32, and GR64 which contain just the "a" "b", "c", and "d"
+// registers. On x86-32, GR16_ABCD and GR32_ABCD are classes for registers
+// that support 8-bit subreg operations. On x86-64, GR16_ABCD, GR32_ABCD,
+// and GR64_ABCD are classes for registers that support 8-bit h-register
+// operations.
+def GR8_ABCD_L : RegisterClass<"X86", [i8], 8, [AL, CL, DL, BL]> {
+}
+def GR8_ABCD_H : RegisterClass<"X86", [i8], 8, [AH, CH, DH, BH]> {
+}
+def GR16_ABCD : RegisterClass<"X86", [i16], 16, [AX, CX, DX, BX]> {
+  let SubRegClassList = [GR8_ABCD_L, GR8_ABCD_H];
+}
+def GR32_ABCD : RegisterClass<"X86", [i32], 32, [EAX, ECX, EDX, EBX]> {
+  let SubRegClassList = [GR8_ABCD_L, GR8_ABCD_H, GR16_ABCD];
+}
+def GR64_ABCD : RegisterClass<"X86", [i64], 64, [RAX, RCX, RDX, RBX]> {
+  let SubRegClassList = [GR8_ABCD_L, GR8_ABCD_H, GR16_ABCD, GR32_ABCD];
+}
+
+// GR8_NOREX - GR8 registers which do not require a REX prefix.
+def GR8_NOREX : RegisterClass<"X86", [i8], 8,
+                              [AL, CL, DL, AH, CH, DH, BL, BH]> {
+  let MethodProtos = [{
+    iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const;
+    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
+  }];
+  let MethodBodies = [{
+    // In 64-bit mode, it's not safe to blindly allocate H registers.
+    static const unsigned X86_GR8_NOREX_AO_64[] = {
+      X86::AL, X86::CL, X86::DL, X86::BL
+    };
+
+    GR8_NOREXClass::iterator
+    GR8_NOREXClass::allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
+      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
+      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
+      if (Subtarget.is64Bit())
+        return X86_GR8_NOREX_AO_64;
+      else
+        return begin();
+    }
+
+    GR8_NOREXClass::iterator
+    GR8_NOREXClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
+      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
+      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
+      if (Subtarget.is64Bit())
+        return array_endof(X86_GR8_NOREX_AO_64);
+      else
+        return end();
+    }
+  }];
+}
+// GR16_NOREX - GR16 registers which do not require a REX prefix.
+def GR16_NOREX : RegisterClass<"X86", [i16], 16,
+                               [AX, CX, DX, SI, DI, BX, BP, SP]> {
+  let SubRegClassList = [GR8_NOREX, GR8_NOREX];
+  let MethodProtos = [{
+    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
+  }];
+  let MethodBodies = [{
+    GR16_NOREXClass::iterator
+    GR16_NOREXClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
+      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
+      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
+      // Does the function dedicate RBP / EBP to being a frame ptr?
+      if (RI->hasFP(MF))
+        // If so, don't allocate SP or BP.
+        return end() - 2;
+      else
+        // If not, just don't allocate SP.
+        return end() - 1;
+    }
+  }];
+}
+// GR32_NOREX - GR32 registers which do not require a REX prefix.
+def GR32_NOREX : RegisterClass<"X86", [i32], 32,
+                               [EAX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBX, EBP, ESP]> {
+  let SubRegClassList = [GR8_NOREX, GR8_NOREX, GR16_NOREX];
+  let MethodProtos = [{
+    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
+  }];
+  let MethodBodies = [{
+    GR32_NOREXClass::iterator
+    GR32_NOREXClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
+      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
+      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
+      // Does the function dedicate RBP / EBP to being a frame ptr?
+      if (RI->hasFP(MF))
+        // If so, don't allocate ESP or EBP.
+        return end() - 2;
       else
-        return end()-1;  // If not, just don't allocate RSP
+        // If not, just don't allocate ESP.
+        return end() - 1;
     }
   }];
 }
+// GR64_NOREX - GR64 registers which do not require a REX prefix.
+def GR64_NOREX : RegisterClass<"X86", [i64], 64,
+                               [RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, RBX, RBP, RSP, RIP]> {
+  let SubRegClassList = [GR8_NOREX, GR8_NOREX, GR16_NOREX, GR32_NOREX];
+  let MethodProtos = [{
+    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
+  }];
+  let MethodBodies = [{
+    GR64_NOREXClass::iterator
+    GR64_NOREXClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
+      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
+      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
+      // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
+      if (RI->hasFP(MF))
+        // If so, don't allocate RIP, RSP or RBP.
+        return end() - 3;
+      else
+        // If not, just don't allocate RIP or RSP.
+        return end() - 2;
+    }
+  }];
+}
+
+// GR32_NOSP - GR32 registers except ESP.
+def GR32_NOSP : RegisterClass<"X86", [i32], 32,
+                              [EAX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBX, EBP,
+                               R8D, R9D, R10D, R11D, R14D, R15D, R12D, R13D]> {
+  let SubRegClassList = [GR8, GR8, GR16];
+  let MethodProtos = [{
+    iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const;
+    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
+  }];
+  let MethodBodies = [{
+    static const unsigned X86_GR32_NOSP_AO_64[] = {
+      X86::EAX, X86::ECX,  X86::EDX,  X86::ESI,  X86::EDI,
+      X86::R8D, X86::R9D,  X86::R10D, X86::R11D,
+      X86::EBX, X86::R14D, X86::R15D, X86::R12D, X86::R13D, X86::EBP
+    };
+
+    GR32_NOSPClass::iterator
+    GR32_NOSPClass::allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
+      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
+      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
+      if (Subtarget.is64Bit())
+        return X86_GR32_NOSP_AO_64;
+      else
+        return begin();
+    }
 
+    GR32_NOSPClass::iterator
+    GR32_NOSPClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
+      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
+      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
+      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
+      if (Subtarget.is64Bit()) {
+        // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
+        if (RI->hasFP(MF))
+          // If so, don't allocate EBP.
+          return array_endof(X86_GR32_NOSP_AO_64) - 1;
+        else
+          // If not, any reg in this class is ok.
+          return array_endof(X86_GR32_NOSP_AO_64);
+      } else {
+        // Does the function dedicate EBP to being a frame ptr?
+        if (RI->hasFP(MF))
+          // If so, don't allocate EBP.
+          return begin() + 6;
+        else
+          // If not, any reg in this class is ok.
+          return begin() + 7;
+      }
+    }
+  }];
+}
 
-// GR16, GR32 subclasses which contain registers that have GR8 sub-registers.
-// These should only be used for 32-bit mode.
-def GR16_ : RegisterClass<"X86", [i16], 16, [AX, CX, DX, BX]> {
-  let SubRegClassList = [GR8];
+// GR64_NOSP - GR64 registers except RSP (and RIP).
+def GR64_NOSP : RegisterClass<"X86", [i64], 64,
+                              [RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, R8, R9, R10, R11,
+                               RBX, R14, R15, R12, R13, RBP]> {
+  let SubRegClassList = [GR8, GR8, GR16, GR32_NOSP];
+  let MethodProtos = [{
+    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
+  }];
+  let MethodBodies = [{
+    GR64_NOSPClass::iterator
+    GR64_NOSPClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
+      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
+      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
+      const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
+      if (!Subtarget.is64Bit())
+        return begin();  // None of these are allocatable in 32-bit.
+      if (RI->hasFP(MF)) // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
+        return end()-1;  // If so, don't allocate RBP
+      else
+        return end();  // If not, any reg in this class is ok.
+    }
+  }];
 }
-def GR32_ : RegisterClass<"X86", [i32], 32, [EAX, ECX, EDX, EBX]> {
-  let SubRegClassList = [GR8, GR16];
+
+// GR64_NOREX_NOSP - GR64_NOREX registers except RSP.
+def GR64_NOREX_NOSP : RegisterClass<"X86", [i64], 64,
+                                    [RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, RBX, RBP]> {
+  let SubRegClassList = [GR8_NOREX, GR8_NOREX, GR16_NOREX, GR32_NOREX];
+  let MethodProtos = [{
+    iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
+  }];
+  let MethodBodies = [{
+    GR64_NOREX_NOSPClass::iterator
+    GR64_NOREX_NOSPClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const
+  {
+      const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
+      const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
+      // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
+      if (RI->hasFP(MF))
+        // If so, don't allocate RBP.
+        return end() - 1;
+      else
+        // If not, any reg in this class is ok.
+        return end();
+    }
+  }];
 }
 
 // A class to support the 'A' assembler constraint: EAX then EDX.
-def GRAD : RegisterClass<"X86", [i32], 32, [EAX, EDX]>;
+def GR32_AD : RegisterClass<"X86", [i32], 32, [EAX, EDX]> {
+  let SubRegClassList = [GR8_ABCD_L, GR8_ABCD_H, GR16_ABCD];
+}
 
 // Scalar SSE2 floating point registers.
 def FR32 : RegisterClass<"X86", [f32], 32,
@@ -531,6 +817,7 @@ def VR128 : RegisterClass<"X86", [v16i8, v8i16, v4i32, v2i64, v4f32, v2f64],128,
                           [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
                            XMM8, XMM9, XMM10, XMM11,
                            XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]> {
+  let SubRegClassList = [FR32, FR64];
   let MethodProtos = [{
     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
   }];
@@ -546,6 +833,12 @@ def VR128 : RegisterClass<"X86", [v16i8, v8i16, v4i32, v2i64, v4f32, v2f64],128,
     }
   }];
 }
+def VR256 : RegisterClass<"X86", [ v8i32, v4i64, v8f32, v4f64],256,
+                          [YMM0, YMM1, YMM2, YMM3, YMM4, YMM5, YMM6, YMM7,
+                           YMM8, YMM9, YMM10, YMM11,
+                           YMM12, YMM13, YMM14, YMM15]> {
+  let SubRegClassList = [FR32, FR64, VR128];
+}
 
 // Status flags registers.
 def CCR : RegisterClass<"X86", [i32], 32, [EFLAGS]> {