]> git.proxmox.com Git - qemu.git/blobdiff - tcg/i386/tcg-target.c
exec: move include files to include/exec/
[qemu.git] / tcg / i386 / tcg-target.c
index 3600c3523112280d32f139e2a833ec9f389b2e26..ae8274652a2845330b7925938ed398eb7ca909dd 100644 (file)
 
 #ifndef NDEBUG
 static const char * const tcg_target_reg_names[TCG_TARGET_NB_REGS] = {
-    "%eax",
-    "%ecx",
-    "%edx",
-    "%ebx",
-    "%esp",
-    "%ebp",
-    "%esi",
-    "%edi",
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+    "%rax", "%rcx", "%rdx", "%rbx", "%rsp", "%rbp", "%rsi", "%rdi",
+    "%r8",  "%r9",  "%r10", "%r11", "%r12", "%r13", "%r14", "%r15",
+#else
+    "%eax", "%ecx", "%edx", "%ebx", "%esp", "%ebp", "%esi", "%edi",
+#endif
 };
 #endif
 
 static const int tcg_target_reg_alloc_order[] = {
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+    TCG_REG_RBP,
+    TCG_REG_RBX,
+    TCG_REG_R12,
+    TCG_REG_R13,
+    TCG_REG_R14,
+    TCG_REG_R15,
+    TCG_REG_R10,
+    TCG_REG_R11,
+    TCG_REG_R9,
+    TCG_REG_R8,
+    TCG_REG_RCX,
+    TCG_REG_RDX,
+    TCG_REG_RSI,
+    TCG_REG_RDI,
+    TCG_REG_RAX,
+#else
     TCG_REG_EBX,
     TCG_REG_ESI,
     TCG_REG_EDI,
@@ -43,10 +58,44 @@ static const int tcg_target_reg_alloc_order[] = {
     TCG_REG_ECX,
     TCG_REG_EDX,
     TCG_REG_EAX,
+#endif
+};
+
+static const int tcg_target_call_iarg_regs[] = {
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+#if defined(_WIN64)
+    TCG_REG_RCX,
+    TCG_REG_RDX,
+#else
+    TCG_REG_RDI,
+    TCG_REG_RSI,
+    TCG_REG_RDX,
+    TCG_REG_RCX,
+#endif
+    TCG_REG_R8,
+    TCG_REG_R9,
+#else
+    /* 32 bit mode uses stack based calling convention (GCC default). */
+#endif
+};
+
+static const int tcg_target_call_oarg_regs[] = {
+    TCG_REG_EAX,
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
+    TCG_REG_EDX
+#endif
 };
 
-static const int tcg_target_call_iarg_regs[3] = { TCG_REG_EAX, TCG_REG_EDX, TCG_REG_ECX };
-static const int tcg_target_call_oarg_regs[2] = { TCG_REG_EAX, TCG_REG_EDX };
+/* Registers used with L constraint, which are the first argument 
+   registers on x86_64, and two random call clobbered registers on
+   i386. */
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+# define TCG_REG_L0 tcg_target_call_iarg_regs[0]
+# define TCG_REG_L1 tcg_target_call_iarg_regs[1]
+#else
+# define TCG_REG_L0 TCG_REG_EAX
+# define TCG_REG_L1 TCG_REG_EDX
+#endif
 
 static uint8_t *tb_ret_addr;
 
@@ -55,14 +104,15 @@ static void patch_reloc(uint8_t *code_ptr, int type,
 {
     value += addend;
     switch(type) {
-    case R_386_32:
-        *(uint32_t *)code_ptr = value;
-        break;
     case R_386_PC32:
-        *(uint32_t *)code_ptr = value - (long)code_ptr;
+        value -= (uintptr_t)code_ptr;
+        if (value != (int32_t)value) {
+            tcg_abort();
+        }
+        *(uint32_t *)code_ptr = value;
         break;
     case R_386_PC8:
-        value -= (long)code_ptr;
+        value -= (uintptr_t)code_ptr;
         if (value != (int8_t)value) {
             tcg_abort();
         }
@@ -73,22 +123,6 @@ static void patch_reloc(uint8_t *code_ptr, int type,
     }
 }
 
-/* maximum number of register used for input function arguments */
-static inline int tcg_target_get_call_iarg_regs_count(int flags)
-{
-    flags &= TCG_CALL_TYPE_MASK;
-    switch(flags) {
-    case TCG_CALL_TYPE_STD:
-        return 0;
-    case TCG_CALL_TYPE_REGPARM_1:
-    case TCG_CALL_TYPE_REGPARM_2:
-    case TCG_CALL_TYPE_REGPARM:
-        return flags - TCG_CALL_TYPE_REGPARM_1 + 1;
-    default:
-        tcg_abort();
-    }
-}
-
 /* parse target specific constraints */
 static int target_parse_constraint(TCGArgConstraint *ct, const char **pct_str)
 {
@@ -121,21 +155,45 @@ static int target_parse_constraint(TCGArgConstraint *ct, const char **pct_str)
         tcg_regset_set_reg(ct->u.regs, TCG_REG_EDI);
         break;
     case 'q':
+        ct->ct |= TCG_CT_REG;
+        if (TCG_TARGET_REG_BITS == 64) {
+            tcg_regset_set32(ct->u.regs, 0, 0xffff);
+        } else {
+            tcg_regset_set32(ct->u.regs, 0, 0xf);
+        }
+        break;
+    case 'Q':
         ct->ct |= TCG_CT_REG;
         tcg_regset_set32(ct->u.regs, 0, 0xf);
         break;
     case 'r':
         ct->ct |= TCG_CT_REG;
-        tcg_regset_set32(ct->u.regs, 0, 0xff);
+        if (TCG_TARGET_REG_BITS == 64) {
+            tcg_regset_set32(ct->u.regs, 0, 0xffff);
+        } else {
+            tcg_regset_set32(ct->u.regs, 0, 0xff);
+        }
         break;
 
         /* qemu_ld/st address constraint */
     case 'L':
         ct->ct |= TCG_CT_REG;
-        tcg_regset_set32(ct->u.regs, 0, 0xff);
-        tcg_regset_reset_reg(ct->u.regs, TCG_REG_EAX);
-        tcg_regset_reset_reg(ct->u.regs, TCG_REG_EDX);
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+            tcg_regset_set32(ct->u.regs, 0, 0xffff);
+#else
+            tcg_regset_set32(ct->u.regs, 0, 0xff);
+#endif
+        tcg_regset_reset_reg(ct->u.regs, TCG_REG_L0);
+        tcg_regset_reset_reg(ct->u.regs, TCG_REG_L1);
         break;
+
+    case 'e':
+        ct->ct |= TCG_CT_CONST_S32;
+        break;
+    case 'Z':
+        ct->ct |= TCG_CT_CONST_U32;
+        break;
+
     default:
         return -1;
     }
@@ -148,16 +206,40 @@ static int target_parse_constraint(TCGArgConstraint *ct, const char **pct_str)
 static inline int tcg_target_const_match(tcg_target_long val,
                                          const TCGArgConstraint *arg_ct)
 {
-    int ct;
-    ct = arg_ct->ct;
-    if (ct & TCG_CT_CONST)
+    int ct = arg_ct->ct;
+    if (ct & TCG_CT_CONST) {
         return 1;
-    else
-        return 0;
+    }
+    if ((ct & TCG_CT_CONST_S32) && val == (int32_t)val) {
+        return 1;
+    }
+    if ((ct & TCG_CT_CONST_U32) && val == (uint32_t)val) {
+        return 1;
+    }
+    return 0;
 }
 
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+# define LOWREGMASK(x) ((x) & 7)
+#else
+# define LOWREGMASK(x) (x)
+#endif
+
 #define P_EXT          0x100           /* 0x0f opcode prefix */
 #define P_DATA16       0x200           /* 0x66 opcode prefix */
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+# define P_ADDR32      0x400           /* 0x67 opcode prefix */
+# define P_REXW                0x800           /* Set REX.W = 1 */
+# define P_REXB_R      0x1000          /* REG field as byte register */
+# define P_REXB_RM     0x2000          /* R/M field as byte register */
+# define P_GS           0x4000          /* gs segment override */
+#else
+# define P_ADDR32      0
+# define P_REXW                0
+# define P_REXB_R      0
+# define P_REXB_RM     0
+# define P_GS           0
+#endif
 
 #define OPC_ARITH_EvIz (0x81)
 #define OPC_ARITH_EvIb (0x83)
@@ -165,6 +247,7 @@ static inline int tcg_target_const_match(tcg_target_long val,
 #define OPC_ADD_GvEv   (OPC_ARITH_GvEv | (ARITH_ADD << 3))
 #define OPC_BSWAP      (0xc8 | P_EXT)
 #define OPC_CALL_Jz    (0xe8)
+#define OPC_CMOVCC      (0x40 | P_EXT)  /* ... plus condition code */
 #define OPC_CMP_GvEv   (OPC_ARITH_GvEv | (ARITH_CMP << 3))
 #define OPC_DEC_r32    (0x48)
 #define OPC_IMUL_GvEv  (0xaf | P_EXT)
@@ -179,9 +262,12 @@ static inline int tcg_target_const_match(tcg_target_long val,
 #define OPC_MOVB_EvGv  (0x88)          /* stores, more or less */
 #define OPC_MOVL_EvGv  (0x89)          /* stores, more or less */
 #define OPC_MOVL_GvEv  (0x8b)          /* loads, more or less */
+#define OPC_MOVB_EvIz   (0xc6)
+#define OPC_MOVL_EvIz  (0xc7)
 #define OPC_MOVL_Iv     (0xb8)
 #define OPC_MOVSBL     (0xbe | P_EXT)
 #define OPC_MOVSWL     (0xbf | P_EXT)
+#define OPC_MOVSLQ     (0x63 | P_REXW)
 #define OPC_MOVZBL     (0xb6 | P_EXT)
 #define OPC_MOVZWL     (0xb7 | P_EXT)
 #define OPC_POP_r32    (0x58)
@@ -189,7 +275,7 @@ static inline int tcg_target_const_match(tcg_target_long val,
 #define OPC_PUSH_Iv    (0x68)
 #define OPC_PUSH_Ib    (0x6a)
 #define OPC_RET                (0xc3)
-#define OPC_SETCC      (0x90 | P_EXT)  /* ... plus condition code */
+#define OPC_SETCC      (0x90 | P_EXT | P_REXB_RM) /* ... plus cc */
 #define OPC_SHIFT_1    (0xd1)
 #define OPC_SHIFT_Ib   (0xc1)
 #define OPC_SHIFT_cl   (0xd3)
@@ -226,6 +312,8 @@ static inline int tcg_target_const_match(tcg_target_long val,
 #define EXT3_IDIV  7
 
 /* Group 5 opcode extensions for 0xff.  To be used with OPC_GRP5.  */
+#define EXT5_INC_Ev    0
+#define EXT5_DEC_Ev    1
 #define EXT5_CALLN_Ev  2
 #define EXT5_JMPN_Ev   4
 
@@ -248,7 +336,7 @@ static inline int tcg_target_const_match(tcg_target_long val,
 #define JCC_JLE 0xe
 #define JCC_JG  0xf
 
-static const uint8_t tcg_cond_to_jcc[10] = {
+static const uint8_t tcg_cond_to_jcc[] = {
     [TCG_COND_EQ] = JCC_JE,
     [TCG_COND_NE] = JCC_JNE,
     [TCG_COND_LT] = JCC_JL,
@@ -261,7 +349,48 @@ static const uint8_t tcg_cond_to_jcc[10] = {
     [TCG_COND_GTU] = JCC_JA,
 };
 
-static inline void tcg_out_opc(TCGContext *s, int opc)
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+static void tcg_out_opc(TCGContext *s, int opc, int r, int rm, int x)
+{
+    int rex;
+
+    if (opc & P_GS) {
+        tcg_out8(s, 0x65);
+    }
+    if (opc & P_DATA16) {
+        /* We should never be asking for both 16 and 64-bit operation.  */
+        assert((opc & P_REXW) == 0);
+        tcg_out8(s, 0x66);
+    }
+    if (opc & P_ADDR32) {
+        tcg_out8(s, 0x67);
+    }
+
+    rex = 0;
+    rex |= (opc & P_REXW) >> 8;                /* REX.W */
+    rex |= (r & 8) >> 1;               /* REX.R */
+    rex |= (x & 8) >> 2;               /* REX.X */
+    rex |= (rm & 8) >> 3;              /* REX.B */
+
+    /* P_REXB_{R,RM} indicates that the given register is the low byte.
+       For %[abcd]l we need no REX prefix, but for %{si,di,bp,sp}l we do,
+       as otherwise the encoding indicates %[abcd]h.  Note that the values
+       that are ORed in merely indicate that the REX byte must be present;
+       those bits get discarded in output.  */
+    rex |= opc & (r >= 4 ? P_REXB_R : 0);
+    rex |= opc & (rm >= 4 ? P_REXB_RM : 0);
+
+    if (rex) {
+        tcg_out8(s, (uint8_t)(rex | 0x40));
+    }
+
+    if (opc & P_EXT) {
+        tcg_out8(s, 0x0f);
+    }
+    tcg_out8(s, opc);
+}
+#else
+static void tcg_out_opc(TCGContext *s, int opc)
 {
     if (opc & P_DATA16) {
         tcg_out8(s, 0x66);
@@ -271,36 +400,69 @@ static inline void tcg_out_opc(TCGContext *s, int opc)
     }
     tcg_out8(s, opc);
 }
+/* Discard the register arguments to tcg_out_opc early, so as not to penalize
+   the 32-bit compilation paths.  This method works with all versions of gcc,
+   whereas relying on optimization may not be able to exclude them.  */
+#define tcg_out_opc(s, opc, r, rm, x)  (tcg_out_opc)(s, opc)
+#endif
 
-static inline void tcg_out_modrm(TCGContext *s, int opc, int r, int rm)
+static void tcg_out_modrm(TCGContext *s, int opc, int r, int rm)
 {
-    tcg_out_opc(s, opc);
-    tcg_out8(s, 0xc0 | (r << 3) | rm);
+    tcg_out_opc(s, opc, r, rm, 0);
+    tcg_out8(s, 0xc0 | (LOWREGMASK(r) << 3) | LOWREGMASK(rm));
 }
 
 /* Output an opcode with a full "rm + (index<<shift) + offset" address mode.
-   We handle either RM and INDEX missing with a -1 value.  */
+   We handle either RM and INDEX missing with a negative value.  In 64-bit
+   mode for absolute addresses, ~RM is the size of the immediate operand
+   that will follow the instruction.  */
 
 static void tcg_out_modrm_sib_offset(TCGContext *s, int opc, int r, int rm,
-                                     int index, int shift, int32_t offset)
+                                     int index, int shift,
+                                     tcg_target_long offset)
 {
     int mod, len;
 
-    if (index == -1 && rm == -1) {
-        /* Absolute address.  */
-        tcg_out_opc(s, opc);
-        tcg_out8(s, (r << 3) | 5);
-        tcg_out32(s, offset);
-        return;
-    }
+    if (index < 0 && rm < 0) {
+        if (TCG_TARGET_REG_BITS == 64) {
+            /* Try for a rip-relative addressing mode.  This has replaced
+               the 32-bit-mode absolute addressing encoding.  */
+            tcg_target_long pc = (tcg_target_long)s->code_ptr + 5 + ~rm;
+            tcg_target_long disp = offset - pc;
+            if (disp == (int32_t)disp) {
+                tcg_out_opc(s, opc, r, 0, 0);
+                tcg_out8(s, (LOWREGMASK(r) << 3) | 5);
+                tcg_out32(s, disp);
+                return;
+            }
+
+            /* Try for an absolute address encoding.  This requires the
+               use of the MODRM+SIB encoding and is therefore larger than
+               rip-relative addressing.  */
+            if (offset == (int32_t)offset) {
+                tcg_out_opc(s, opc, r, 0, 0);
+                tcg_out8(s, (LOWREGMASK(r) << 3) | 4);
+                tcg_out8(s, (4 << 3) | 5);
+                tcg_out32(s, offset);
+                return;
+            }
 
-    tcg_out_opc(s, opc);
+            /* ??? The memory isn't directly addressable.  */
+            tcg_abort();
+        } else {
+            /* Absolute address.  */
+            tcg_out_opc(s, opc, r, 0, 0);
+            tcg_out8(s, (r << 3) | 5);
+            tcg_out32(s, offset);
+            return;
+        }
+    }
 
     /* Find the length of the immediate addend.  Note that the encoding
        that would be used for (%ebp) indicates absolute addressing.  */
-    if (rm == -1) {
+    if (rm < 0) {
         mod = 0, len = 4, rm = 5;
-    } else if (offset == 0 && rm != TCG_REG_EBP) {
+    } else if (offset == 0 && LOWREGMASK(rm) != TCG_REG_EBP) {
         mod = 0, len = 0;
     } else if (offset == (int8_t)offset) {
         mod = 0x40, len = 1;
@@ -310,22 +472,25 @@ static void tcg_out_modrm_sib_offset(TCGContext *s, int opc, int r, int rm,
 
     /* Use a single byte MODRM format if possible.  Note that the encoding
        that would be used for %esp is the escape to the two byte form.  */
-    if (index == -1 && rm != TCG_REG_ESP) {
+    if (index < 0 && LOWREGMASK(rm) != TCG_REG_ESP) {
         /* Single byte MODRM format.  */
-        tcg_out8(s, mod | (r << 3) | rm);
+        tcg_out_opc(s, opc, r, rm, 0);
+        tcg_out8(s, mod | (LOWREGMASK(r) << 3) | LOWREGMASK(rm));
     } else {
         /* Two byte MODRM+SIB format.  */
 
         /* Note that the encoding that would place %esp into the index
-           field indicates no index register.  */
-        if (index == -1) {
+           field indicates no index register.  In 64-bit mode, the REX.X
+           bit counts, so %r12 can be used as the index.  */
+        if (index < 0) {
             index = 4;
         } else {
             assert(index != TCG_REG_ESP);
         }
 
-        tcg_out8(s, mod | (r << 3) | 4);
-        tcg_out8(s, (shift << 6) | (index << 3) | rm);
+        tcg_out_opc(s, opc, r, rm, index);
+        tcg_out8(s, mod | (LOWREGMASK(r) << 3) | 4);
+        tcg_out8(s, (shift << 6) | (LOWREGMASK(index) << 3) | LOWREGMASK(rm));
     }
 
     if (len == 1) {
@@ -335,9 +500,9 @@ static void tcg_out_modrm_sib_offset(TCGContext *s, int opc, int r, int rm,
     }
 }
 
-/* rm == -1 means no register index */
-static inline void tcg_out_modrm_offset(TCGContext *s, int opc, int r, int rm,
-                                        int32_t offset)
+/* A simplification of the above with no index or shift.  */
+static inline void tcg_out_modrm_offset(TCGContext *s, int opc, int r,
+                                        int rm, tcg_target_long offset)
 {
     tcg_out_modrm_sib_offset(s, opc, r, rm, -1, 0, offset);
 }
@@ -345,58 +510,76 @@ static inline void tcg_out_modrm_offset(TCGContext *s, int opc, int r, int rm,
 /* Generate dest op= src.  Uses the same ARITH_* codes as tgen_arithi.  */
 static inline void tgen_arithr(TCGContext *s, int subop, int dest, int src)
 {
-    tcg_out_modrm(s, OPC_ARITH_GvEv + (subop << 3), dest, src);
+    /* Propagate an opcode prefix, such as P_REXW.  */
+    int ext = subop & ~0x7;
+    subop &= 0x7;
+
+    tcg_out_modrm(s, OPC_ARITH_GvEv + (subop << 3) + ext, dest, src);
 }
 
-static inline void tcg_out_mov(TCGContext *s, int ret, int arg)
+static inline void tcg_out_mov(TCGContext *s, TCGType type,
+                               TCGReg ret, TCGReg arg)
 {
     if (arg != ret) {
-        tcg_out_modrm(s, OPC_MOVL_GvEv, ret, arg);
+        int opc = OPC_MOVL_GvEv + (type == TCG_TYPE_I64 ? P_REXW : 0);
+        tcg_out_modrm(s, opc, ret, arg);
     }
 }
 
-static inline void tcg_out_movi(TCGContext *s, TCGType type,
-                                int ret, int32_t arg)
+static void tcg_out_movi(TCGContext *s, TCGType type,
+                         TCGReg ret, tcg_target_long arg)
 {
     if (arg == 0) {
         tgen_arithr(s, ARITH_XOR, ret, ret);
+        return;
+    } else if (arg == (uint32_t)arg || type == TCG_TYPE_I32) {
+        tcg_out_opc(s, OPC_MOVL_Iv + LOWREGMASK(ret), 0, ret, 0);
+        tcg_out32(s, arg);
+    } else if (arg == (int32_t)arg) {
+        tcg_out_modrm(s, OPC_MOVL_EvIz + P_REXW, 0, ret);
+        tcg_out32(s, arg);
     } else {
-        tcg_out8(s, OPC_MOVL_Iv + ret);
+        tcg_out_opc(s, OPC_MOVL_Iv + P_REXW + LOWREGMASK(ret), 0, ret, 0);
         tcg_out32(s, arg);
+        tcg_out32(s, arg >> 31 >> 1);
     }
 }
 
 static inline void tcg_out_pushi(TCGContext *s, tcg_target_long val)
 {
     if (val == (int8_t)val) {
-        tcg_out_opc(s, OPC_PUSH_Ib);
+        tcg_out_opc(s, OPC_PUSH_Ib, 0, 0, 0);
         tcg_out8(s, val);
-    } else {
-        tcg_out_opc(s, OPC_PUSH_Iv);
+    } else if (val == (int32_t)val) {
+        tcg_out_opc(s, OPC_PUSH_Iv, 0, 0, 0);
         tcg_out32(s, val);
+    } else {
+        tcg_abort();
     }
 }
 
 static inline void tcg_out_push(TCGContext *s, int reg)
 {
-    tcg_out_opc(s, OPC_PUSH_r32 + reg);
+    tcg_out_opc(s, OPC_PUSH_r32 + LOWREGMASK(reg), 0, reg, 0);
 }
 
 static inline void tcg_out_pop(TCGContext *s, int reg)
 {
-    tcg_out_opc(s, OPC_POP_r32 + reg);
+    tcg_out_opc(s, OPC_POP_r32 + LOWREGMASK(reg), 0, reg, 0);
 }
 
-static inline void tcg_out_ld(TCGContext *s, TCGType type, int ret,
-                              int arg1, tcg_target_long arg2)
+static inline void tcg_out_ld(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg ret,
+                              TCGReg arg1, tcg_target_long arg2)
 {
-    tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_GvEv, ret, arg1, arg2);
+    int opc = OPC_MOVL_GvEv + (type == TCG_TYPE_I64 ? P_REXW : 0);
+    tcg_out_modrm_offset(s, opc, ret, arg1, arg2);
 }
 
-static inline void tcg_out_st(TCGContext *s, TCGType type, int arg,
-                              int arg1, tcg_target_long arg2)
+static inline void tcg_out_st(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg arg,
+                              TCGReg arg1, tcg_target_long arg2)
 {
-    tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_EvGv, arg, arg1, arg2);
+    int opc = OPC_MOVL_EvGv + (type == TCG_TYPE_I64 ? P_REXW : 0);
+    tcg_out_modrm_offset(s, opc, arg, arg1, arg2);
 }
 
 static void tcg_out_shifti(TCGContext *s, int subopc, int reg, int count)
@@ -406,35 +589,35 @@ static void tcg_out_shifti(TCGContext *s, int subopc, int reg, int count)
     subopc &= 0x7;
 
     if (count == 1) {
-        tcg_out_modrm(s, OPC_SHIFT_1 | ext, subopc, reg);
+        tcg_out_modrm(s, OPC_SHIFT_1 + ext, subopc, reg);
     } else {
-        tcg_out_modrm(s, OPC_SHIFT_Ib | ext, subopc, reg);
+        tcg_out_modrm(s, OPC_SHIFT_Ib + ext, subopc, reg);
         tcg_out8(s, count);
     }
 }
 
 static inline void tcg_out_bswap32(TCGContext *s, int reg)
 {
-    tcg_out_opc(s, OPC_BSWAP + reg);
+    tcg_out_opc(s, OPC_BSWAP + LOWREGMASK(reg), 0, reg, 0);
 }
 
 static inline void tcg_out_rolw_8(TCGContext *s, int reg)
 {
-    tcg_out_shifti(s, SHIFT_ROL | P_DATA16, reg, 8);
+    tcg_out_shifti(s, SHIFT_ROL + P_DATA16, reg, 8);
 }
 
 static inline void tcg_out_ext8u(TCGContext *s, int dest, int src)
 {
     /* movzbl */
-    assert(src < 4);
-    tcg_out_modrm(s, OPC_MOVZBL, dest, src);
+    assert(src < 4 || TCG_TARGET_REG_BITS == 64);
+    tcg_out_modrm(s, OPC_MOVZBL + P_REXB_RM, dest, src);
 }
 
-static void tcg_out_ext8s(TCGContext *s, int dest, int src)
+static void tcg_out_ext8s(TCGContext *s, int dest, int src, int rexw)
 {
     /* movsbl */
-    assert(src < 4);
-    tcg_out_modrm(s, OPC_MOVSBL, dest, src);
+    assert(src < 4 || TCG_TARGET_REG_BITS == 64);
+    tcg_out_modrm(s, OPC_MOVSBL + P_REXB_RM + rexw, dest, src);
 }
 
 static inline void tcg_out_ext16u(TCGContext *s, int dest, int src)
@@ -443,38 +626,94 @@ static inline void tcg_out_ext16u(TCGContext *s, int dest, int src)
     tcg_out_modrm(s, OPC_MOVZWL, dest, src);
 }
 
-static inline void tcg_out_ext16s(TCGContext *s, int dest, int src)
+static inline void tcg_out_ext16s(TCGContext *s, int dest, int src, int rexw)
 {
-    /* movswl */
-    tcg_out_modrm(s, OPC_MOVSWL, dest, src);
+    /* movsw[lq] */
+    tcg_out_modrm(s, OPC_MOVSWL + rexw, dest, src);
 }
 
-static inline void tgen_arithi(TCGContext *s, int c, int r0,
-                               int32_t val, int cf)
+static inline void tcg_out_ext32u(TCGContext *s, int dest, int src)
 {
+    /* 32-bit mov zero extends.  */
+    tcg_out_modrm(s, OPC_MOVL_GvEv, dest, src);
+}
+
+static inline void tcg_out_ext32s(TCGContext *s, int dest, int src)
+{
+    tcg_out_modrm(s, OPC_MOVSLQ, dest, src);
+}
+
+static inline void tcg_out_bswap64(TCGContext *s, int reg)
+{
+    tcg_out_opc(s, OPC_BSWAP + P_REXW + LOWREGMASK(reg), 0, reg, 0);
+}
+
+static void tgen_arithi(TCGContext *s, int c, int r0,
+                        tcg_target_long val, int cf)
+{
+    int rexw = 0;
+
+    if (TCG_TARGET_REG_BITS == 64) {
+        rexw = c & -8;
+        c &= 7;
+    }
+
     /* ??? While INC is 2 bytes shorter than ADDL $1, they also induce
        partial flags update stalls on Pentium4 and are not recommended
        by current Intel optimization manuals.  */
     if (!cf && (c == ARITH_ADD || c == ARITH_SUB) && (val == 1 || val == -1)) {
-        int opc = ((c == ARITH_ADD) ^ (val < 0) ? OPC_INC_r32 : OPC_DEC_r32);
-        tcg_out_opc(s, opc + r0);
-    } else if (val == (int8_t)val) {
-        tcg_out_modrm(s, OPC_ARITH_EvIb, c, r0);
+        int is_inc = (c == ARITH_ADD) ^ (val < 0);
+        if (TCG_TARGET_REG_BITS == 64) {
+            /* The single-byte increment encodings are re-tasked as the
+               REX prefixes.  Use the MODRM encoding.  */
+            tcg_out_modrm(s, OPC_GRP5 + rexw,
+                          (is_inc ? EXT5_INC_Ev : EXT5_DEC_Ev), r0);
+        } else {
+            tcg_out8(s, (is_inc ? OPC_INC_r32 : OPC_DEC_r32) + r0);
+        }
+        return;
+    }
+
+    if (c == ARITH_AND) {
+        if (TCG_TARGET_REG_BITS == 64) {
+            if (val == 0xffffffffu) {
+                tcg_out_ext32u(s, r0, r0);
+                return;
+            }
+            if (val == (uint32_t)val) {
+                /* AND with no high bits set can use a 32-bit operation.  */
+                rexw = 0;
+            }
+        }
+        if (val == 0xffu && (r0 < 4 || TCG_TARGET_REG_BITS == 64)) {
+            tcg_out_ext8u(s, r0, r0);
+            return;
+        }
+        if (val == 0xffffu) {
+            tcg_out_ext16u(s, r0, r0);
+            return;
+        }
+    }
+
+    if (val == (int8_t)val) {
+        tcg_out_modrm(s, OPC_ARITH_EvIb + rexw, c, r0);
         tcg_out8(s, val);
-    } else if (c == ARITH_AND && val == 0xffu && r0 < 4) {
-        tcg_out_ext8u(s, r0, r0);
-    } else if (c == ARITH_AND && val == 0xffffu) {
-        tcg_out_ext16u(s, r0, r0);
-    } else {
-        tcg_out_modrm(s, OPC_ARITH_EvIz, c, r0);
+        return;
+    }
+    if (rexw == 0 || val == (int32_t)val) {
+        tcg_out_modrm(s, OPC_ARITH_EvIz + rexw, c, r0);
         tcg_out32(s, val);
+        return;
     }
+
+    tcg_abort();
 }
 
 static void tcg_out_addi(TCGContext *s, int reg, tcg_target_long val)
 {
-    if (val != 0)
-        tgen_arithi(s, ARITH_ADD, reg, val, 0);
+    if (val != 0) {
+        tgen_arithi(s, ARITH_ADD + P_REXW, reg, val, 0);
+    }
 }
 
 /* Use SMALL != 0 to force a short forward branch.  */
@@ -501,7 +740,7 @@ static void tcg_out_jxx(TCGContext *s, int opc, int label_index, int small)
                 tcg_out8(s, OPC_JMP_long);
                 tcg_out32(s, val - 5);
             } else {
-                tcg_out_opc(s, OPC_JCC_long + opc);
+                tcg_out_opc(s, OPC_JCC_long + opc, 0, 0, 0);
                 tcg_out32(s, val - 6);
             }
         }
@@ -517,7 +756,7 @@ static void tcg_out_jxx(TCGContext *s, int opc, int label_index, int small)
         if (opc == -1) {
             tcg_out8(s, OPC_JMP_long);
         } else {
-            tcg_out_opc(s, OPC_JCC_long + opc);
+            tcg_out_opc(s, OPC_JCC_long + opc, 0, 0, 0);
         }
         tcg_out_reloc(s, s->code_ptr, R_386_PC32, label_index, -4);
         s->code_ptr += 4;
@@ -525,28 +764,37 @@ static void tcg_out_jxx(TCGContext *s, int opc, int label_index, int small)
 }
 
 static void tcg_out_cmp(TCGContext *s, TCGArg arg1, TCGArg arg2,
-                        int const_arg2)
+                        int const_arg2, int rexw)
 {
     if (const_arg2) {
         if (arg2 == 0) {
             /* test r, r */
-            tcg_out_modrm(s, OPC_TESTL, arg1, arg1);
+            tcg_out_modrm(s, OPC_TESTL + rexw, arg1, arg1);
         } else {
-            tgen_arithi(s, ARITH_CMP, arg1, arg2, 0);
+            tgen_arithi(s, ARITH_CMP + rexw, arg1, arg2, 0);
         }
     } else {
-        tgen_arithr(s, ARITH_CMP, arg1, arg2);
+        tgen_arithr(s, ARITH_CMP + rexw, arg1, arg2);
     }
 }
 
-static void tcg_out_brcond(TCGContext *s, TCGCond cond,
-                           TCGArg arg1, TCGArg arg2, int const_arg2,
-                           int label_index, int small)
+static void tcg_out_brcond32(TCGContext *s, TCGCond cond,
+                             TCGArg arg1, TCGArg arg2, int const_arg2,
+                             int label_index, int small)
 {
-    tcg_out_cmp(s, arg1, arg2, const_arg2);
+    tcg_out_cmp(s, arg1, arg2, const_arg2, 0);
     tcg_out_jxx(s, tcg_cond_to_jcc[cond], label_index, small);
 }
 
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+static void tcg_out_brcond64(TCGContext *s, TCGCond cond,
+                             TCGArg arg1, TCGArg arg2, int const_arg2,
+                             int label_index, int small)
+{
+    tcg_out_cmp(s, arg1, arg2, const_arg2, P_REXW);
+    tcg_out_jxx(s, tcg_cond_to_jcc[cond], label_index, small);
+}
+#else
 /* XXX: we implement it at the target level to avoid having to
    handle cross basic blocks temporaries */
 static void tcg_out_brcond2(TCGContext *s, const TCGArg *args,
@@ -556,87 +804,97 @@ static void tcg_out_brcond2(TCGContext *s, const TCGArg *args,
     label_next = gen_new_label();
     switch(args[4]) {
     case TCG_COND_EQ:
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_NE, args[0], args[2], const_args[2],
-                       label_next, 1);
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_EQ, args[1], args[3], const_args[3],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_NE, args[0], args[2], const_args[2],
+                         label_next, 1);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_EQ, args[1], args[3], const_args[3],
+                         args[5], small);
         break;
     case TCG_COND_NE:
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_NE, args[0], args[2], const_args[2],
-                       args[5], small);
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_NE, args[1], args[3], const_args[3],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_NE, args[0], args[2], const_args[2],
+                         args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_NE, args[1], args[3], const_args[3],
+                         args[5], small);
         break;
     case TCG_COND_LT:
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_LT, args[1], args[3], const_args[3],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_LT, args[1], args[3], const_args[3],
+                         args[5], small);
         tcg_out_jxx(s, JCC_JNE, label_next, 1);
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_LTU, args[0], args[2], const_args[2],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_LTU, args[0], args[2], const_args[2],
+                         args[5], small);
         break;
     case TCG_COND_LE:
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_LT, args[1], args[3], const_args[3],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_LT, args[1], args[3], const_args[3],
+                         args[5], small);
         tcg_out_jxx(s, JCC_JNE, label_next, 1);
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_LEU, args[0], args[2], const_args[2],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_LEU, args[0], args[2], const_args[2],
+                         args[5], small);
         break;
     case TCG_COND_GT:
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_GT, args[1], args[3], const_args[3],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_GT, args[1], args[3], const_args[3],
+                         args[5], small);
         tcg_out_jxx(s, JCC_JNE, label_next, 1);
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_GTU, args[0], args[2], const_args[2],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_GTU, args[0], args[2], const_args[2],
+                         args[5], small);
         break;
     case TCG_COND_GE:
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_GT, args[1], args[3], const_args[3],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_GT, args[1], args[3], const_args[3],
+                         args[5], small);
         tcg_out_jxx(s, JCC_JNE, label_next, 1);
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_GEU, args[0], args[2], const_args[2],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_GEU, args[0], args[2], const_args[2],
+                         args[5], small);
         break;
     case TCG_COND_LTU:
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_LTU, args[1], args[3], const_args[3],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_LTU, args[1], args[3], const_args[3],
+                         args[5], small);
         tcg_out_jxx(s, JCC_JNE, label_next, 1);
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_LTU, args[0], args[2], const_args[2],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_LTU, args[0], args[2], const_args[2],
+                         args[5], small);
         break;
     case TCG_COND_LEU:
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_LTU, args[1], args[3], const_args[3],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_LTU, args[1], args[3], const_args[3],
+                         args[5], small);
         tcg_out_jxx(s, JCC_JNE, label_next, 1);
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_LEU, args[0], args[2], const_args[2],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_LEU, args[0], args[2], const_args[2],
+                         args[5], small);
         break;
     case TCG_COND_GTU:
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_GTU, args[1], args[3], const_args[3],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_GTU, args[1], args[3], const_args[3],
+                         args[5], small);
         tcg_out_jxx(s, JCC_JNE, label_next, 1);
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_GTU, args[0], args[2], const_args[2],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_GTU, args[0], args[2], const_args[2],
+                         args[5], small);
         break;
     case TCG_COND_GEU:
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_GTU, args[1], args[3], const_args[3],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_GTU, args[1], args[3], const_args[3],
+                         args[5], small);
         tcg_out_jxx(s, JCC_JNE, label_next, 1);
-        tcg_out_brcond(s, TCG_COND_GEU, args[0], args[2], const_args[2],
-                       args[5], small);
+        tcg_out_brcond32(s, TCG_COND_GEU, args[0], args[2], const_args[2],
+                         args[5], small);
         break;
     default:
         tcg_abort();
     }
-    tcg_out_label(s, label_next, (tcg_target_long)s->code_ptr);
+    tcg_out_label(s, label_next, s->code_ptr);
 }
+#endif
 
-static void tcg_out_setcond(TCGContext *s, TCGCond cond, TCGArg dest,
-                            TCGArg arg1, TCGArg arg2, int const_arg2)
+static void tcg_out_setcond32(TCGContext *s, TCGCond cond, TCGArg dest,
+                              TCGArg arg1, TCGArg arg2, int const_arg2)
 {
-    tcg_out_cmp(s, arg1, arg2, const_arg2);
+    tcg_out_cmp(s, arg1, arg2, const_arg2, 0);
     tcg_out_modrm(s, OPC_SETCC | tcg_cond_to_jcc[cond], 0, dest);
     tcg_out_ext8u(s, dest, dest);
 }
 
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+static void tcg_out_setcond64(TCGContext *s, TCGCond cond, TCGArg dest,
+                              TCGArg arg1, TCGArg arg2, int const_arg2)
+{
+    tcg_out_cmp(s, arg1, arg2, const_arg2, P_REXW);
+    tcg_out_modrm(s, OPC_SETCC | tcg_cond_to_jcc[cond], 0, dest);
+    tcg_out_ext8u(s, dest, dest);
+}
+#else
 static void tcg_out_setcond2(TCGContext *s, const TCGArg *args,
                              const int *const_args)
 {
@@ -658,10 +916,10 @@ static void tcg_out_setcond2(TCGContext *s, const TCGArg *args,
 
         tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_I32, args[0], 0);
         tcg_out_jxx(s, JCC_JMP, label_over, 1);
-        tcg_out_label(s, label_true, (tcg_target_long)s->code_ptr);
+        tcg_out_label(s, label_true, s->code_ptr);
 
         tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_I32, args[0], 1);
-        tcg_out_label(s, label_over, (tcg_target_long)s->code_ptr);
+        tcg_out_label(s, label_over, s->code_ptr);
     } else {
         /* When the destination does not overlap one of the arguments,
            clear the destination first, jump if cond false, and emit an
@@ -675,34 +933,86 @@ static void tcg_out_setcond2(TCGContext *s, const TCGArg *args,
         tcg_out_brcond2(s, new_args, const_args+1, 1);
 
         tgen_arithi(s, ARITH_ADD, args[0], 1, 0);
-        tcg_out_label(s, label_over, (tcg_target_long)s->code_ptr);
+        tcg_out_label(s, label_over, s->code_ptr);
     }
 }
+#endif
+
+static void tcg_out_movcond32(TCGContext *s, TCGCond cond, TCGArg dest,
+                              TCGArg c1, TCGArg c2, int const_c2,
+                              TCGArg v1)
+{
+    tcg_out_cmp(s, c1, c2, const_c2, 0);
+    tcg_out_modrm(s, OPC_CMOVCC | tcg_cond_to_jcc[cond], dest, v1);
+}
+
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+static void tcg_out_movcond64(TCGContext *s, TCGCond cond, TCGArg dest,
+                              TCGArg c1, TCGArg c2, int const_c2,
+                              TCGArg v1)
+{
+    tcg_out_cmp(s, c1, c2, const_c2, P_REXW);
+    tcg_out_modrm(s, OPC_CMOVCC | tcg_cond_to_jcc[cond] | P_REXW, dest, v1);
+}
+#endif
 
-static void tcg_out_calli(TCGContext *s, tcg_target_long dest)
+static void tcg_out_branch(TCGContext *s, int call, tcg_target_long dest)
 {
-    tcg_out_opc(s, OPC_CALL_Jz);
-    tcg_out32(s, dest - (tcg_target_long)s->code_ptr - 4);
+    tcg_target_long disp = dest - (tcg_target_long)s->code_ptr - 5;
+
+    if (disp == (int32_t)disp) {
+        tcg_out_opc(s, call ? OPC_CALL_Jz : OPC_JMP_long, 0, 0, 0);
+        tcg_out32(s, disp);
+    } else {
+        tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_R10, dest);
+        tcg_out_modrm(s, OPC_GRP5,
+                      call ? EXT5_CALLN_Ev : EXT5_JMPN_Ev, TCG_REG_R10);
+    }
+}
+
+static inline void tcg_out_calli(TCGContext *s, tcg_target_long dest)
+{
+    tcg_out_branch(s, 1, dest);
+}
+
+static void tcg_out_jmp(TCGContext *s, tcg_target_long dest)
+{
+    tcg_out_branch(s, 0, dest);
 }
 
 #if defined(CONFIG_SOFTMMU)
 
-#include "../../softmmu_defs.h"
+#include "exec/softmmu_defs.h"
 
-static void *qemu_ld_helpers[4] = {
-    __ldb_mmu,
-    __ldw_mmu,
-    __ldl_mmu,
-    __ldq_mmu,
+/* helper signature: helper_ld_mmu(CPUState *env, target_ulong addr,
+   int mmu_idx) */
+static const void *qemu_ld_helpers[4] = {
+    helper_ldb_mmu,
+    helper_ldw_mmu,
+    helper_ldl_mmu,
+    helper_ldq_mmu,
 };
 
-static void *qemu_st_helpers[4] = {
-    __stb_mmu,
-    __stw_mmu,
-    __stl_mmu,
-    __stq_mmu,
+/* helper signature: helper_st_mmu(CPUState *env, target_ulong addr,
+   uintxx_t val, int mmu_idx) */
+static const void *qemu_st_helpers[4] = {
+    helper_stb_mmu,
+    helper_stw_mmu,
+    helper_stl_mmu,
+    helper_stq_mmu,
 };
 
+static void add_qemu_ldst_label(TCGContext *s,
+                                int is_ld,
+                                int opc,
+                                int data_reg,
+                                int data_reg2,
+                                int addrlo_reg,
+                                int addrhi_reg,
+                                int mem_index,
+                                uint8_t *raddr,
+                                uint8_t **label_ptr);
+
 /* Perform the TLB load and compare.
 
    Inputs:
@@ -718,11 +1028,12 @@ static void *qemu_st_helpers[4] = {
    LABEL_PTRS is filled with 1 (32-bit addresses) or 2 (64-bit addresses)
    positions of the displacements of forward jumps to the TLB miss case.
 
-   EAX is loaded with the low part of the address.  In the TLB hit case,
-   it has been adjusted as indicated by the TLB and so is a host address.
-   In the TLB miss case, it continues to hold a guest address.
+   Second argument register is loaded with the low part of the address.
+   In the TLB hit case, it has been adjusted as indicated by the TLB
+   and so is a host address.  In the TLB miss case, it continues to
+   hold a guest address.
 
-   EDX is clobbered.  */
+   First argument register is clobbered.  */
 
 static inline void tcg_out_tlb_load(TCGContext *s, int addrlo_idx,
                                     int mem_index, int s_bits,
@@ -730,51 +1041,78 @@ static inline void tcg_out_tlb_load(TCGContext *s, int addrlo_idx,
                                     uint8_t **label_ptr, int which)
 {
     const int addrlo = args[addrlo_idx];
-    const int r0 = TCG_REG_EAX;
-    const int r1 = TCG_REG_EDX;
+    const int r0 = TCG_REG_L0;
+    const int r1 = TCG_REG_L1;
+    TCGType type = TCG_TYPE_I32;
+    int rexw = 0;
+
+    if (TCG_TARGET_REG_BITS == 64 && TARGET_LONG_BITS == 64) {
+        type = TCG_TYPE_I64;
+        rexw = P_REXW;
+    }
 
-    tcg_out_mov(s, r1, addrlo);
-    tcg_out_mov(s, r0, addrlo);
+    tcg_out_mov(s, type, r0, addrlo);
+    tcg_out_mov(s, type, r1, addrlo);
 
-    tcg_out_shifti(s, SHIFT_SHR, r1, TARGET_PAGE_BITS - CPU_TLB_ENTRY_BITS);
+    tcg_out_shifti(s, SHIFT_SHR + rexw, r0,
+                   TARGET_PAGE_BITS - CPU_TLB_ENTRY_BITS);
 
-    tgen_arithi(s, ARITH_AND, r0, TARGET_PAGE_MASK | ((1 << s_bits) - 1), 0);
-    tgen_arithi(s, ARITH_AND, r1, (CPU_TLB_SIZE - 1) << CPU_TLB_ENTRY_BITS, 0);
+    tgen_arithi(s, ARITH_AND + rexw, r1,
+                TARGET_PAGE_MASK | ((1 << s_bits) - 1), 0);
+    tgen_arithi(s, ARITH_AND + rexw, r0,
+                (CPU_TLB_SIZE - 1) << CPU_TLB_ENTRY_BITS, 0);
 
-    tcg_out_modrm_sib_offset(s, OPC_LEA, r1, TCG_AREG0, r1, 0,
-                             offsetof(CPUState, tlb_table[mem_index][0])
+    tcg_out_modrm_sib_offset(s, OPC_LEA + P_REXW, r0, TCG_AREG0, r0, 0,
+                             offsetof(CPUArchState, tlb_table[mem_index][0])
                              + which);
 
-    /* cmp 0(r1), r0 */
-    tcg_out_modrm_offset(s, OPC_CMP_GvEv, r0, r1, 0);
+    /* cmp 0(r0), r1 */
+    tcg_out_modrm_offset(s, OPC_CMP_GvEv + rexw, r1, r0, 0);
 
-    tcg_out_mov(s, r0, addrlo);
+    tcg_out_mov(s, type, r1, addrlo);
 
-    /* jne label1 */
-    tcg_out8(s, OPC_JCC_short + JCC_JNE);
+    /* jne slow_path */
+    tcg_out_opc(s, OPC_JCC_long + JCC_JNE, 0, 0, 0);
     label_ptr[0] = s->code_ptr;
-    s->code_ptr++;
+    s->code_ptr += 4;
 
-    if (TARGET_LONG_BITS == 64) {
-        /* cmp 4(r1), addrhi */
-        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_CMP_GvEv, args[addrlo_idx+1], r1, 4);
+    if (TARGET_LONG_BITS > TCG_TARGET_REG_BITS) {
+        /* cmp 4(r0), addrhi */
+        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_CMP_GvEv, args[addrlo_idx+1], r0, 4);
 
-        /* jne label1 */
-        tcg_out8(s, OPC_JCC_short + JCC_JNE);
+        /* jne slow_path */
+        tcg_out_opc(s, OPC_JCC_long + JCC_JNE, 0, 0, 0);
         label_ptr[1] = s->code_ptr;
-        s->code_ptr++;
+        s->code_ptr += 4;
     }
 
     /* TLB Hit.  */
 
-    /* add addend(r1), r0 */
-    tcg_out_modrm_offset(s, OPC_ADD_GvEv, r0, r1,
+    /* add addend(r0), r1 */
+    tcg_out_modrm_offset(s, OPC_ADD_GvEv + P_REXW, r1, r0,
                          offsetof(CPUTLBEntry, addend) - which);
 }
-#endif
+#elif defined(__x86_64__) && defined(__linux__)
+# include <asm/prctl.h>
+# include <sys/prctl.h>
+
+int arch_prctl(int code, unsigned long addr);
+
+static int guest_base_flags;
+static inline void setup_guest_base_seg(void)
+{
+    if (arch_prctl(ARCH_SET_GS, GUEST_BASE) == 0) {
+        guest_base_flags = P_GS;
+    }
+}
+#else
+# define guest_base_flags 0
+static inline void setup_guest_base_seg(void) { }
+#endif /* SOFTMMU */
 
 static void tcg_out_qemu_ld_direct(TCGContext *s, int datalo, int datahi,
-                                   int base, tcg_target_long ofs, int sizeop)
+                                   int base, tcg_target_long ofs, int seg,
+                                   int sizeop)
 {
 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
     const int bswap = 1;
@@ -783,50 +1121,72 @@ static void tcg_out_qemu_ld_direct(TCGContext *s, int datalo, int datahi,
 #endif
     switch (sizeop) {
     case 0:
-        /* movzbl */
-        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVZBL, datalo, base, ofs);
+        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVZBL + seg, datalo, base, ofs);
         break;
     case 0 | 4:
-        /* movsbl */
-        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVSBL, datalo, base, ofs);
+        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVSBL + P_REXW + seg, datalo, base, ofs);
         break;
     case 1:
-        /* movzwl */
-        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVZWL, datalo, base, ofs);
+        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVZWL + seg, datalo, base, ofs);
         if (bswap) {
             tcg_out_rolw_8(s, datalo);
         }
         break;
     case 1 | 4:
-        /* movswl */
-        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVSWL, datalo, base, ofs);
         if (bswap) {
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVZWL + seg, datalo, base, ofs);
             tcg_out_rolw_8(s, datalo);
-            tcg_out_modrm(s, OPC_MOVSWL, datalo, datalo);
+            tcg_out_modrm(s, OPC_MOVSWL + P_REXW, datalo, datalo);
+        } else {
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVSWL + P_REXW + seg,
+                                 datalo, base, ofs);
         }
         break;
     case 2:
-        tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_I32, datalo, base, ofs);
+        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_GvEv + seg, datalo, base, ofs);
         if (bswap) {
             tcg_out_bswap32(s, datalo);
         }
         break;
-    case 3:
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+    case 2 | 4:
         if (bswap) {
-            int t = datalo;
-            datalo = datahi;
-            datahi = t;
-        }
-        if (base != datalo) {
-            tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_I32, datalo, base, ofs);
-            tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_I32, datahi, base, ofs + 4);
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_GvEv + seg, datalo, base, ofs);
+            tcg_out_bswap32(s, datalo);
+            tcg_out_ext32s(s, datalo, datalo);
         } else {
-            tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_I32, datahi, base, ofs + 4);
-            tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_I32, datalo, base, ofs);
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVSLQ + seg, datalo, base, ofs);
         }
-        if (bswap) {
-            tcg_out_bswap32(s, datalo);
-            tcg_out_bswap32(s, datahi);
+        break;
+#endif
+    case 3:
+        if (TCG_TARGET_REG_BITS == 64) {
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_GvEv + P_REXW + seg,
+                                 datalo, base, ofs);
+            if (bswap) {
+                tcg_out_bswap64(s, datalo);
+            }
+        } else {
+            if (bswap) {
+                int t = datalo;
+                datalo = datahi;
+                datahi = t;
+            }
+            if (base != datalo) {
+                tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_GvEv + seg,
+                                     datalo, base, ofs);
+                tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_GvEv + seg,
+                                     datahi, base, ofs + 4);
+            } else {
+                tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_GvEv + seg,
+                                     datahi, base, ofs + 4);
+                tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_GvEv + seg,
+                                     datalo, base, ofs);
+            }
+            if (bswap) {
+                tcg_out_bswap32(s, datalo);
+                tcg_out_bswap32(s, datahi);
+            }
         }
         break;
     default:
@@ -843,90 +1203,67 @@ static void tcg_out_qemu_ld(TCGContext *s, const TCGArg *args,
     int data_reg, data_reg2 = 0;
     int addrlo_idx;
 #if defined(CONFIG_SOFTMMU)
-    int mem_index, s_bits, arg_idx;
-    uint8_t *label_ptr[3];
+    int mem_index, s_bits;
+    uint8_t *label_ptr[2];
 #endif
 
     data_reg = args[0];
     addrlo_idx = 1;
-    if (opc == 3) {
+    if (TCG_TARGET_REG_BITS == 32 && opc == 3) {
         data_reg2 = args[1];
         addrlo_idx = 2;
     }
 
 #if defined(CONFIG_SOFTMMU)
-    mem_index = args[addrlo_idx + (TARGET_LONG_BITS / 32)];
+    mem_index = args[addrlo_idx + 1 + (TARGET_LONG_BITS > TCG_TARGET_REG_BITS)];
     s_bits = opc & 3;
 
     tcg_out_tlb_load(s, addrlo_idx, mem_index, s_bits, args,
                      label_ptr, offsetof(CPUTLBEntry, addr_read));
 
     /* TLB Hit.  */
-    tcg_out_qemu_ld_direct(s, data_reg, data_reg2, TCG_REG_EAX, 0, opc);
-
-    /* jmp label2 */
-    tcg_out8(s, OPC_JMP_short);
-    label_ptr[2] = s->code_ptr;
-    s->code_ptr++;
-
-    /* TLB Miss.  */
-
-    /* label1: */
-    *label_ptr[0] = s->code_ptr - label_ptr[0] - 1;
-    if (TARGET_LONG_BITS == 64) {
-        *label_ptr[1] = s->code_ptr - label_ptr[1] - 1;
-    }
-
-    /* XXX: move that code at the end of the TB */
-    /* EAX is already loaded.  */
-    arg_idx = 1;
-    if (TARGET_LONG_BITS == 64) {
-        tcg_out_mov(s, tcg_target_call_iarg_regs[arg_idx++],
-                    args[addrlo_idx + 1]);
-    }
-    tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_I32, tcg_target_call_iarg_regs[arg_idx],
-                 mem_index);
-    tcg_out_calli(s, (tcg_target_long)qemu_ld_helpers[s_bits]);
-
-    switch(opc) {
-    case 0 | 4:
-        tcg_out_ext8s(s, data_reg, TCG_REG_EAX);
-        break;
-    case 1 | 4:
-        tcg_out_ext16s(s, data_reg, TCG_REG_EAX);
-        break;
-    case 0:
-        tcg_out_ext8u(s, data_reg, TCG_REG_EAX);
-        break;
-    case 1:
-        tcg_out_ext16u(s, data_reg, TCG_REG_EAX);
-        break;
-    case 2:
-    default:
-        tcg_out_mov(s, data_reg, TCG_REG_EAX);
-        break;
-    case 3:
-        if (data_reg == TCG_REG_EDX) {
-            /* xchg %edx, %eax */
-            tcg_out_opc(s, OPC_XCHG_ax_r32 + TCG_REG_EDX);
-            tcg_out_mov(s, data_reg2, TCG_REG_EAX);
-        } else {
-            tcg_out_mov(s, data_reg, TCG_REG_EAX);
-            tcg_out_mov(s, data_reg2, TCG_REG_EDX);
+    tcg_out_qemu_ld_direct(s, data_reg, data_reg2, TCG_REG_L1, 0, 0, opc);
+
+    /* Record the current context of a load into ldst label */
+    add_qemu_ldst_label(s,
+                        1,
+                        opc,
+                        data_reg,
+                        data_reg2,
+                        args[addrlo_idx],
+                        args[addrlo_idx + 1],
+                        mem_index,
+                        s->code_ptr,
+                        label_ptr);
+#else
+    {
+        int32_t offset = GUEST_BASE;
+        int base = args[addrlo_idx];
+        int seg = 0;
+
+        /* ??? We assume all operations have left us with register contents
+           that are zero extended.  So far this appears to be true.  If we
+           want to enforce this, we can either do an explicit zero-extension
+           here, or (if GUEST_BASE == 0, or a segment register is in use)
+           use the ADDR32 prefix.  For now, do nothing.  */
+        if (GUEST_BASE && guest_base_flags) {
+            seg = guest_base_flags;
+            offset = 0;
+        } else if (TCG_TARGET_REG_BITS == 64 && offset != GUEST_BASE) {
+            tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_I64, TCG_REG_L1, GUEST_BASE);
+            tgen_arithr(s, ARITH_ADD + P_REXW, TCG_REG_L1, base);
+            base = TCG_REG_L1;
+            offset = 0;
         }
-        break;
-    }
 
-    /* label2: */
-    *label_ptr[2] = s->code_ptr - label_ptr[2] - 1;
-#else
-    tcg_out_qemu_ld_direct(s, data_reg, data_reg2,
-                           args[addrlo_idx], GUEST_BASE, opc);
+        tcg_out_qemu_ld_direct(s, data_reg, data_reg2, base, offset, seg, opc);
+    }
 #endif
 }
 
 static void tcg_out_qemu_st_direct(TCGContext *s, int datalo, int datahi,
-                                   int base, tcg_target_long ofs, int sizeop)
+                                   int base, tcg_target_long ofs, int seg,
+                                   int sizeop)
 {
 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
     const int bswap = 1;
@@ -936,42 +1273,50 @@ static void tcg_out_qemu_st_direct(TCGContext *s, int datalo, int datahi,
     /* ??? Ideally we wouldn't need a scratch register.  For user-only,
        we could perform the bswap twice to restore the original value
        instead of moving to the scratch.  But as it is, the L constraint
-       means that EDX is definitely free here.  */
-    int scratch = TCG_REG_EDX;
+       means that TCG_REG_L0 is definitely free here.  */
+    const int scratch = TCG_REG_L0;
 
     switch (sizeop) {
     case 0:
-        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVB_EvGv, datalo, base, ofs);
+        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVB_EvGv + P_REXB_R + seg,
+                             datalo, base, ofs);
         break;
     case 1:
         if (bswap) {
-            tcg_out_mov(s, scratch, datalo);
+            tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, scratch, datalo);
             tcg_out_rolw_8(s, scratch);
             datalo = scratch;
         }
-        /* movw */
-        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_EvGv | P_DATA16,
+        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_EvGv + P_DATA16 + seg,
                              datalo, base, ofs);
         break;
     case 2:
         if (bswap) {
-            tcg_out_mov(s, scratch, datalo);
+            tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, scratch, datalo);
             tcg_out_bswap32(s, scratch);
             datalo = scratch;
         }
-        tcg_out_st(s, TCG_TYPE_I32, datalo, base, ofs);
+        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_EvGv + seg, datalo, base, ofs);
         break;
     case 3:
-        if (bswap) {
-            tcg_out_mov(s, scratch, datahi);
+        if (TCG_TARGET_REG_BITS == 64) {
+            if (bswap) {
+                tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I64, scratch, datalo);
+                tcg_out_bswap64(s, scratch);
+                datalo = scratch;
+            }
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_EvGv + P_REXW + seg,
+                                 datalo, base, ofs);
+        } else if (bswap) {
+            tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, scratch, datahi);
             tcg_out_bswap32(s, scratch);
-            tcg_out_st(s, TCG_TYPE_I32, scratch, base, ofs);
-            tcg_out_mov(s, scratch, datalo);
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_EvGv + seg, scratch, base, ofs);
+            tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, scratch, datalo);
             tcg_out_bswap32(s, scratch);
-            tcg_out_st(s, TCG_TYPE_I32, scratch, base, ofs + 4);
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_EvGv + seg, scratch, base, ofs+4);
         } else {
-            tcg_out_st(s, TCG_TYPE_I32, datalo, base, ofs);
-            tcg_out_st(s, TCG_TYPE_I32, datahi, base, ofs + 4);
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_EvGv + seg, datalo, base, ofs);
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_EvGv + seg, datahi, base, ofs+4);
         }
         break;
     default:
@@ -986,103 +1331,337 @@ static void tcg_out_qemu_st(TCGContext *s, const TCGArg *args,
     int addrlo_idx;
 #if defined(CONFIG_SOFTMMU)
     int mem_index, s_bits;
-    int stack_adjust;
-    uint8_t *label_ptr[3];
+    uint8_t *label_ptr[2];
 #endif
 
     data_reg = args[0];
     addrlo_idx = 1;
-    if (opc == 3) {
+    if (TCG_TARGET_REG_BITS == 32 && opc == 3) {
         data_reg2 = args[1];
         addrlo_idx = 2;
     }
 
 #if defined(CONFIG_SOFTMMU)
-    mem_index = args[addrlo_idx + (TARGET_LONG_BITS / 32)];
+    mem_index = args[addrlo_idx + 1 + (TARGET_LONG_BITS > TCG_TARGET_REG_BITS)];
     s_bits = opc;
 
     tcg_out_tlb_load(s, addrlo_idx, mem_index, s_bits, args,
                      label_ptr, offsetof(CPUTLBEntry, addr_write));
 
     /* TLB Hit.  */
-    tcg_out_qemu_st_direct(s, data_reg, data_reg2, TCG_REG_EAX, 0, opc);
+    tcg_out_qemu_st_direct(s, data_reg, data_reg2, TCG_REG_L1, 0, 0, opc);
+
+    /* Record the current context of a store into ldst label */
+    add_qemu_ldst_label(s,
+                        0,
+                        opc,
+                        data_reg,
+                        data_reg2,
+                        args[addrlo_idx],
+                        args[addrlo_idx + 1],
+                        mem_index,
+                        s->code_ptr,
+                        label_ptr);
+#else
+    {
+        int32_t offset = GUEST_BASE;
+        int base = args[addrlo_idx];
+        int seg = 0;
+
+        /* ??? We assume all operations have left us with register contents
+           that are zero extended.  So far this appears to be true.  If we
+           want to enforce this, we can either do an explicit zero-extension
+           here, or (if GUEST_BASE == 0, or a segment register is in use)
+           use the ADDR32 prefix.  For now, do nothing.  */
+        if (GUEST_BASE && guest_base_flags) {
+            seg = guest_base_flags;
+            offset = 0;
+        } else if (TCG_TARGET_REG_BITS == 64 && offset != GUEST_BASE) {
+            tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_I64, TCG_REG_L1, GUEST_BASE);
+            tgen_arithr(s, ARITH_ADD + P_REXW, TCG_REG_L1, base);
+            base = TCG_REG_L1;
+            offset = 0;
+        }
 
-    /* jmp label2 */
-    tcg_out8(s, OPC_JMP_short);
-    label_ptr[2] = s->code_ptr;
-    s->code_ptr++;
+        tcg_out_qemu_st_direct(s, data_reg, data_reg2, base, offset, seg, opc);
+    }
+#endif
+}
 
-    /* TLB Miss.  */
+#if defined(CONFIG_SOFTMMU)
+/*
+ * Record the context of a call to the out of line helper code for the slow path
+ * for a load or store, so that we can later generate the correct helper code
+ */
+static void add_qemu_ldst_label(TCGContext *s,
+                                int is_ld,
+                                int opc,
+                                int data_reg,
+                                int data_reg2,
+                                int addrlo_reg,
+                                int addrhi_reg,
+                                int mem_index,
+                                uint8_t *raddr,
+                                uint8_t **label_ptr)
+{
+    int idx;
+    TCGLabelQemuLdst *label;
+
+    if (s->nb_qemu_ldst_labels >= TCG_MAX_QEMU_LDST) {
+        tcg_abort();
+    }
+
+    idx = s->nb_qemu_ldst_labels++;
+    label = (TCGLabelQemuLdst *)&s->qemu_ldst_labels[idx];
+    label->is_ld = is_ld;
+    label->opc = opc;
+    label->datalo_reg = data_reg;
+    label->datahi_reg = data_reg2;
+    label->addrlo_reg = addrlo_reg;
+    label->addrhi_reg = addrhi_reg;
+    label->mem_index = mem_index;
+    label->raddr = raddr;
+    label->label_ptr[0] = label_ptr[0];
+    if (TARGET_LONG_BITS > TCG_TARGET_REG_BITS) {
+        label->label_ptr[1] = label_ptr[1];
+    }
+}
+
+/*
+ * Generate code for the slow path for a load at the end of block
+ */
+static void tcg_out_qemu_ld_slow_path(TCGContext *s, TCGLabelQemuLdst *label)
+{
+    int s_bits;
+    int opc = label->opc;
+    int mem_index = label->mem_index;
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
+    int stack_adjust;
+    int addrlo_reg = label->addrlo_reg;
+    int addrhi_reg = label->addrhi_reg;
+#endif
+    int data_reg = label->datalo_reg;
+    int data_reg2 = label->datahi_reg;
+    uint8_t *raddr = label->raddr;
+    uint8_t **label_ptr = &label->label_ptr[0];
+
+    s_bits = opc & 3;
+
+    /* resolve label address */
+    *(uint32_t *)label_ptr[0] = (uint32_t)(s->code_ptr - label_ptr[0] - 4);
+    if (TARGET_LONG_BITS > TCG_TARGET_REG_BITS) {
+        *(uint32_t *)label_ptr[1] = (uint32_t)(s->code_ptr - label_ptr[1] - 4);
+    }
 
-    /* label1: */
-    *label_ptr[0] = s->code_ptr - label_ptr[0] - 1;
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
+    tcg_out_pushi(s, mem_index);
+    stack_adjust = 4;
     if (TARGET_LONG_BITS == 64) {
-        *label_ptr[1] = s->code_ptr - label_ptr[1] - 1;
+        tcg_out_push(s, addrhi_reg);
+        stack_adjust += 4;
     }
+    tcg_out_push(s, addrlo_reg);
+    stack_adjust += 4;
+    tcg_out_push(s, TCG_AREG0);
+    stack_adjust += 4;
+#else
+    tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I64, tcg_target_call_iarg_regs[0], TCG_AREG0);
+    /* The second argument is already loaded with addrlo.  */
+    tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_I32, tcg_target_call_iarg_regs[2], mem_index);
+#endif
 
-    /* XXX: move that code at the end of the TB */
-    if (TARGET_LONG_BITS == 32) {
-        tcg_out_mov(s, TCG_REG_EDX, data_reg);
-        if (opc == 3) {
-            tcg_out_mov(s, TCG_REG_ECX, data_reg2);
-            tcg_out_pushi(s, mem_index);
-            stack_adjust = 4;
-        } else {
-            tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_I32, TCG_REG_ECX, mem_index);
-            stack_adjust = 0;
-        }
-    } else {
-        if (opc == 3) {
-            tcg_out_mov(s, TCG_REG_EDX, args[addrlo_idx + 1]);
-            tcg_out_pushi(s, mem_index);
-            tcg_out_push(s, data_reg2);
-            tcg_out_push(s, data_reg);
-            stack_adjust = 12;
+    /* Code generation of qemu_ld/st's slow path calling MMU helper
+
+       PRE_PROC ...
+       call MMU helper
+       jmp POST_PROC (2b) : short forward jump <- GETRA()
+       jmp next_code (5b) : dummy long backward jump which is never executed
+       POST_PROC ... : do post-processing <- GETRA() + 7
+       jmp next_code : jump to the code corresponding to next IR of qemu_ld/st
+    */
+
+    tcg_out_calli(s, (tcg_target_long)qemu_ld_helpers[s_bits]);
+
+    /* Jump to post-processing code */
+    tcg_out8(s, OPC_JMP_short);
+    tcg_out8(s, 5);
+    /* Dummy backward jump having information of fast path'pc for MMU helpers */
+    tcg_out8(s, OPC_JMP_long);
+    *(int32_t *)s->code_ptr = (int32_t)(raddr - s->code_ptr - 4);
+    s->code_ptr += 4;
+
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
+    if (stack_adjust == (TCG_TARGET_REG_BITS / 8)) {
+        /* Pop and discard.  This is 2 bytes smaller than the add.  */
+        tcg_out_pop(s, TCG_REG_ECX);
+    } else if (stack_adjust != 0) {
+        tcg_out_addi(s, TCG_REG_CALL_STACK, stack_adjust);
+    }
+#endif
+
+    switch(opc) {
+    case 0 | 4:
+        tcg_out_ext8s(s, data_reg, TCG_REG_EAX, P_REXW);
+        break;
+    case 1 | 4:
+        tcg_out_ext16s(s, data_reg, TCG_REG_EAX, P_REXW);
+        break;
+    case 0:
+        tcg_out_ext8u(s, data_reg, TCG_REG_EAX);
+        break;
+    case 1:
+        tcg_out_ext16u(s, data_reg, TCG_REG_EAX);
+        break;
+    case 2:
+        tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, data_reg, TCG_REG_EAX);
+        break;
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+    case 2 | 4:
+        tcg_out_ext32s(s, data_reg, TCG_REG_EAX);
+        break;
+#endif
+    case 3:
+        if (TCG_TARGET_REG_BITS == 64) {
+            tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I64, data_reg, TCG_REG_RAX);
+        } else if (data_reg == TCG_REG_EDX) {
+            /* xchg %edx, %eax */
+            tcg_out_opc(s, OPC_XCHG_ax_r32 + TCG_REG_EDX, 0, 0, 0);
+            tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, data_reg2, TCG_REG_EAX);
         } else {
-            tcg_out_mov(s, TCG_REG_EDX, args[addrlo_idx + 1]);
-            switch(opc) {
-            case 0:
-                tcg_out_ext8u(s, TCG_REG_ECX, data_reg);
-                break;
-            case 1:
-                tcg_out_ext16u(s, TCG_REG_ECX, data_reg);
-                break;
-            case 2:
-                tcg_out_mov(s, TCG_REG_ECX, data_reg);
-                break;
-            }
-            tcg_out_pushi(s, mem_index);
-            stack_adjust = 4;
+            tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, data_reg, TCG_REG_EAX);
+            tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, data_reg2, TCG_REG_EDX);
         }
+        break;
+    default:
+        tcg_abort();
     }
 
+    /* Jump to the code corresponding to next IR of qemu_st */
+    tcg_out_jmp(s, (tcg_target_long)raddr);
+}
+
+/*
+ * Generate code for the slow path for a store at the end of block
+ */
+static void tcg_out_qemu_st_slow_path(TCGContext *s, TCGLabelQemuLdst *label)
+{
+    int s_bits;
+    int stack_adjust;
+    int opc = label->opc;
+    int mem_index = label->mem_index;
+    int data_reg = label->datalo_reg;
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
+    int data_reg2 = label->datahi_reg;
+    int addrlo_reg = label->addrlo_reg;
+    int addrhi_reg = label->addrhi_reg;
+#endif
+    uint8_t *raddr = label->raddr;
+    uint8_t **label_ptr = &label->label_ptr[0];
+
+    s_bits = opc & 3;
+
+    /* resolve label address */
+    *(uint32_t *)label_ptr[0] = (uint32_t)(s->code_ptr - label_ptr[0] - 4);
+    if (TARGET_LONG_BITS > TCG_TARGET_REG_BITS) {
+        *(uint32_t *)label_ptr[1] = (uint32_t)(s->code_ptr - label_ptr[1] - 4);
+    }
+
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
+    tcg_out_pushi(s, mem_index);
+    stack_adjust = 4;
+    if (opc == 3) {
+        tcg_out_push(s, data_reg2);
+        stack_adjust += 4;
+    }
+    tcg_out_push(s, data_reg);
+    stack_adjust += 4;
+    if (TARGET_LONG_BITS == 64) {
+        tcg_out_push(s, addrhi_reg);
+        stack_adjust += 4;
+    }
+    tcg_out_push(s, addrlo_reg);
+    stack_adjust += 4;
+    tcg_out_push(s, TCG_AREG0);
+    stack_adjust += 4;
+#else
+    tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I64, tcg_target_call_iarg_regs[0], TCG_AREG0);
+    /* The second argument is already loaded with addrlo.  */
+    tcg_out_mov(s, (opc == 3 ? TCG_TYPE_I64 : TCG_TYPE_I32),
+                tcg_target_call_iarg_regs[2], data_reg);
+    tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_I32, tcg_target_call_iarg_regs[3], mem_index);
+    stack_adjust = 0;
+#endif
+
+    /* Code generation of qemu_ld/st's slow path calling MMU helper
+
+       PRE_PROC ...
+       call MMU helper
+       jmp POST_PROC (2b) : short forward jump <- GETRA()
+       jmp next_code (5b) : dummy long backward jump which is never executed
+       POST_PROC ... : do post-processing <- GETRA() + 7
+       jmp next_code : jump to the code corresponding to next IR of qemu_ld/st
+    */
+
     tcg_out_calli(s, (tcg_target_long)qemu_st_helpers[s_bits]);
 
-    if (stack_adjust == 4) {
+    /* Jump to post-processing code */
+    tcg_out8(s, OPC_JMP_short);
+    tcg_out8(s, 5);
+    /* Dummy backward jump having information of fast path'pc for MMU helpers */
+    tcg_out8(s, OPC_JMP_long);
+    *(int32_t *)s->code_ptr = (int32_t)(raddr - s->code_ptr - 4);
+    s->code_ptr += 4;
+
+    if (stack_adjust == (TCG_TARGET_REG_BITS / 8)) {
         /* Pop and discard.  This is 2 bytes smaller than the add.  */
         tcg_out_pop(s, TCG_REG_ECX);
     } else if (stack_adjust != 0) {
-        tcg_out_addi(s, TCG_REG_ESP, stack_adjust);
+        tcg_out_addi(s, TCG_REG_CALL_STACK, stack_adjust);
     }
 
-    /* label2: */
-    *label_ptr[2] = s->code_ptr - label_ptr[2] - 1;
-#else
-    tcg_out_qemu_st_direct(s, data_reg, data_reg2,
-                           args[addrlo_idx], GUEST_BASE, opc);
-#endif
+    /* Jump to the code corresponding to next IR of qemu_st */
+    tcg_out_jmp(s, (tcg_target_long)raddr);
+}
+
+/*
+ * Generate TB finalization at the end of block
+ */
+void tcg_out_tb_finalize(TCGContext *s)
+{
+    int i;
+    TCGLabelQemuLdst *label;
+
+    /* qemu_ld/st slow paths */
+    for (i = 0; i < s->nb_qemu_ldst_labels; i++) {
+        label = (TCGLabelQemuLdst *)&s->qemu_ldst_labels[i];
+        if (label->is_ld) {
+            tcg_out_qemu_ld_slow_path(s, label);
+        } else {
+            tcg_out_qemu_st_slow_path(s, label);
+        }
+    }
 }
+#endif  /* CONFIG_SOFTMMU */
 
 static inline void tcg_out_op(TCGContext *s, TCGOpcode opc,
                               const TCGArg *args, const int *const_args)
 {
-    int c;
+    int c, rexw = 0;
+
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+# define OP_32_64(x) \
+        case glue(glue(INDEX_op_, x), _i64): \
+            rexw = P_REXW; /* FALLTHRU */    \
+        case glue(glue(INDEX_op_, x), _i32)
+#else
+# define OP_32_64(x) \
+        case glue(glue(INDEX_op_, x), _i32)
+#endif
 
     switch(opc) {
     case INDEX_op_exit_tb:
-        tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_I32, TCG_REG_EAX, args[0]);
-        tcg_out8(s, OPC_JMP_long); /* jmp tb_ret_addr */
-        tcg_out32(s, tb_ret_addr - s->code_ptr - 4);
+        tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_EAX, args[0]);
+        tcg_out_jmp(s, (tcg_target_long) tb_ret_addr);
         break;
     case INDEX_op_goto_tb:
         if (s->tb_jmp_offset) {
@@ -1105,53 +1684,66 @@ static inline void tcg_out_op(TCGContext *s, TCGOpcode opc,
             tcg_out_modrm(s, OPC_GRP5, EXT5_CALLN_Ev, args[0]);
         }
         break;
-    case INDEX_op_jmp:
-        if (const_args[0]) {
-            tcg_out8(s, OPC_JMP_long);
-            tcg_out32(s, args[0] - (tcg_target_long)s->code_ptr - 4);
-        } else {
-            /* jmp *reg */
-            tcg_out_modrm(s, OPC_GRP5, EXT5_JMPN_Ev, args[0]);
-        }
-        break;
     case INDEX_op_br:
         tcg_out_jxx(s, JCC_JMP, args[0], 0);
         break;
     case INDEX_op_movi_i32:
         tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_I32, args[0], args[1]);
         break;
-    case INDEX_op_ld8u_i32:
-        /* movzbl */
+    OP_32_64(ld8u):
+        /* Note that we can ignore REXW for the zero-extend to 64-bit.  */
         tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVZBL, args[0], args[1], args[2]);
         break;
-    case INDEX_op_ld8s_i32:
-        /* movsbl */
-        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVSBL, args[0], args[1], args[2]);
+    OP_32_64(ld8s):
+        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVSBL + rexw, args[0], args[1], args[2]);
         break;
-    case INDEX_op_ld16u_i32:
-        /* movzwl */
+    OP_32_64(ld16u):
+        /* Note that we can ignore REXW for the zero-extend to 64-bit.  */
         tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVZWL, args[0], args[1], args[2]);
         break;
-    case INDEX_op_ld16s_i32:
-        /* movswl */
-        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVSWL, args[0], args[1], args[2]);
+    OP_32_64(ld16s):
+        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVSWL + rexw, args[0], args[1], args[2]);
         break;
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+    case INDEX_op_ld32u_i64:
+#endif
     case INDEX_op_ld_i32:
         tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_I32, args[0], args[1], args[2]);
         break;
-    case INDEX_op_st8_i32:
-        /* movb */
-        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVB_EvGv, args[0], args[1], args[2]);
+
+    OP_32_64(st8):
+        if (const_args[0]) {
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVB_EvIz,
+                                 0, args[1], args[2]);
+            tcg_out8(s, args[0]);
+        } else {
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVB_EvGv | P_REXB_R,
+                                 args[0], args[1], args[2]);
+        }
         break;
-    case INDEX_op_st16_i32:
-        /* movw */
-        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_EvGv | P_DATA16,
-                             args[0], args[1], args[2]);
+    OP_32_64(st16):
+        if (const_args[0]) {
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_EvIz | P_DATA16,
+                                 0, args[1], args[2]);
+            tcg_out16(s, args[0]);
+        } else {
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_EvGv | P_DATA16,
+                                 args[0], args[1], args[2]);
+        }
         break;
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+    case INDEX_op_st32_i64:
+#endif
     case INDEX_op_st_i32:
-        tcg_out_st(s, TCG_TYPE_I32, args[0], args[1], args[2]);
+        if (const_args[0]) {
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_EvIz, 0, args[1], args[2]);
+            tcg_out32(s, args[0]);
+        } else {
+            tcg_out_st(s, TCG_TYPE_I32, args[0], args[1], args[2]);
+        }
         break;
-    case INDEX_op_add_i32:
+
+    OP_32_64(add):
         /* For 3-operand addition, use LEA.  */
         if (args[0] != args[1]) {
             TCGArg a0 = args[0], a1 = args[1], a2 = args[2], c3 = 0;
@@ -1161,147 +1753,121 @@ static inline void tcg_out_op(TCGContext *s, TCGOpcode opc,
             } else if (a0 == a2) {
                 /* Watch out for dest = src + dest, since we've removed
                    the matching constraint on the add.  */
-                tgen_arithr(s, ARITH_ADD, a0, a1);
+                tgen_arithr(s, ARITH_ADD + rexw, a0, a1);
                 break;
             }
 
-            tcg_out_modrm_sib_offset(s, OPC_LEA, a0, a1, a2, 0, c3);
+            tcg_out_modrm_sib_offset(s, OPC_LEA + rexw, a0, a1, a2, 0, c3);
             break;
         }
         c = ARITH_ADD;
         goto gen_arith;
-    case INDEX_op_sub_i32:
+    OP_32_64(sub):
         c = ARITH_SUB;
         goto gen_arith;
-    case INDEX_op_and_i32:
+    OP_32_64(and):
         c = ARITH_AND;
         goto gen_arith;
-    case INDEX_op_or_i32:
+    OP_32_64(or):
         c = ARITH_OR;
         goto gen_arith;
-    case INDEX_op_xor_i32:
+    OP_32_64(xor):
         c = ARITH_XOR;
         goto gen_arith;
     gen_arith:
         if (const_args[2]) {
-            tgen_arithi(s, c, args[0], args[2], 0);
+            tgen_arithi(s, c + rexw, args[0], args[2], 0);
         } else {
-            tgen_arithr(s, c, args[0], args[2]);
+            tgen_arithr(s, c + rexw, args[0], args[2]);
         }
         break;
-    case INDEX_op_mul_i32:
+
+    OP_32_64(mul):
         if (const_args[2]) {
             int32_t val;
             val = args[2];
             if (val == (int8_t)val) {
-                tcg_out_modrm(s, OPC_IMUL_GvEvIb, args[0], args[0]);
+                tcg_out_modrm(s, OPC_IMUL_GvEvIb + rexw, args[0], args[0]);
                 tcg_out8(s, val);
             } else {
-                tcg_out_modrm(s, OPC_IMUL_GvEvIz, args[0], args[0]);
+                tcg_out_modrm(s, OPC_IMUL_GvEvIz + rexw, args[0], args[0]);
                 tcg_out32(s, val);
             }
         } else {
-            tcg_out_modrm(s, OPC_IMUL_GvEv, args[0], args[2]);
+            tcg_out_modrm(s, OPC_IMUL_GvEv + rexw, args[0], args[2]);
         }
         break;
-    case INDEX_op_mulu2_i32:
-        tcg_out_modrm(s, OPC_GRP3_Ev, EXT3_MUL, args[3]);
-        break;
-    case INDEX_op_div2_i32:
-        tcg_out_modrm(s, OPC_GRP3_Ev, EXT3_IDIV, args[4]);
+
+    OP_32_64(div2):
+        tcg_out_modrm(s, OPC_GRP3_Ev + rexw, EXT3_IDIV, args[4]);
         break;
-    case INDEX_op_divu2_i32:
-        tcg_out_modrm(s, OPC_GRP3_Ev, EXT3_DIV, args[4]);
+    OP_32_64(divu2):
+        tcg_out_modrm(s, OPC_GRP3_Ev + rexw, EXT3_DIV, args[4]);
         break;
-    case INDEX_op_shl_i32:
+
+    OP_32_64(shl):
         c = SHIFT_SHL;
-    gen_shift32:
-        if (const_args[2]) {
-            tcg_out_shifti(s, c, args[0], args[2]);
-        } else {
-            tcg_out_modrm(s, OPC_SHIFT_cl, c, args[0]);
-        }
-        break;
-    case INDEX_op_shr_i32:
+        goto gen_shift;
+    OP_32_64(shr):
         c = SHIFT_SHR;
-        goto gen_shift32;
-    case INDEX_op_sar_i32:
+        goto gen_shift;
+    OP_32_64(sar):
         c = SHIFT_SAR;
-        goto gen_shift32;
-    case INDEX_op_rotl_i32:
+        goto gen_shift;
+    OP_32_64(rotl):
         c = SHIFT_ROL;
-        goto gen_shift32;
-    case INDEX_op_rotr_i32:
+        goto gen_shift;
+    OP_32_64(rotr):
         c = SHIFT_ROR;
-        goto gen_shift32;
-
-    case INDEX_op_add2_i32:
-        if (const_args[4]) {
-            tgen_arithi(s, ARITH_ADD, args[0], args[4], 1);
-        } else {
-            tgen_arithr(s, ARITH_ADD, args[0], args[4]);
-        }
-        if (const_args[5]) {
-            tgen_arithi(s, ARITH_ADC, args[1], args[5], 1);
-        } else {
-            tgen_arithr(s, ARITH_ADC, args[1], args[5]);
-        }
-        break;
-    case INDEX_op_sub2_i32:
-        if (const_args[4]) {
-            tgen_arithi(s, ARITH_SUB, args[0], args[4], 1);
-        } else {
-            tgen_arithr(s, ARITH_SUB, args[0], args[4]);
-        }
-        if (const_args[5]) {
-            tgen_arithi(s, ARITH_SBB, args[1], args[5], 1);
+        goto gen_shift;
+    gen_shift:
+        if (const_args[2]) {
+            tcg_out_shifti(s, c + rexw, args[0], args[2]);
         } else {
-            tgen_arithr(s, ARITH_SBB, args[1], args[5]);
+            tcg_out_modrm(s, OPC_SHIFT_cl + rexw, c, args[0]);
         }
         break;
+
     case INDEX_op_brcond_i32:
-        tcg_out_brcond(s, args[2], args[0], args[1], const_args[1],
-                       args[3], 0);
+        tcg_out_brcond32(s, args[2], args[0], args[1], const_args[1],
+                         args[3], 0);
         break;
-    case INDEX_op_brcond2_i32:
-        tcg_out_brcond2(s, args, const_args, 0);
+    case INDEX_op_setcond_i32:
+        tcg_out_setcond32(s, args[3], args[0], args[1],
+                          args[2], const_args[2]);
+        break;
+    case INDEX_op_movcond_i32:
+        tcg_out_movcond32(s, args[5], args[0], args[1],
+                          args[2], const_args[2], args[3]);
         break;
 
-    case INDEX_op_bswap16_i32:
+    OP_32_64(bswap16):
         tcg_out_rolw_8(s, args[0]);
         break;
-    case INDEX_op_bswap32_i32:
+    OP_32_64(bswap32):
         tcg_out_bswap32(s, args[0]);
         break;
 
-    case INDEX_op_neg_i32:
-        tcg_out_modrm(s, OPC_GRP3_Ev, EXT3_NEG, args[0]);
+    OP_32_64(neg):
+        tcg_out_modrm(s, OPC_GRP3_Ev + rexw, EXT3_NEG, args[0]);
         break;
-
-    case INDEX_op_not_i32:
-        tcg_out_modrm(s, OPC_GRP3_Ev, EXT3_NOT, args[0]);
+    OP_32_64(not):
+        tcg_out_modrm(s, OPC_GRP3_Ev + rexw, EXT3_NOT, args[0]);
         break;
 
-    case INDEX_op_ext8s_i32:
-        tcg_out_ext8s(s, args[0], args[1]);
+    OP_32_64(ext8s):
+        tcg_out_ext8s(s, args[0], args[1], rexw);
         break;
-    case INDEX_op_ext16s_i32:
-        tcg_out_ext16s(s, args[0], args[1]);
+    OP_32_64(ext16s):
+        tcg_out_ext16s(s, args[0], args[1], rexw);
         break;
-    case INDEX_op_ext8u_i32:
+    OP_32_64(ext8u):
         tcg_out_ext8u(s, args[0], args[1]);
         break;
-    case INDEX_op_ext16u_i32:
+    OP_32_64(ext16u):
         tcg_out_ext16u(s, args[0], args[1]);
         break;
 
-    case INDEX_op_setcond_i32:
-        tcg_out_setcond(s, args[3], args[0], args[1], args[2], const_args[2]);
-        break;
-    case INDEX_op_setcond2_i32:
-        tcg_out_setcond2(s, args, const_args);
-        break;
-
     case INDEX_op_qemu_ld8u:
         tcg_out_qemu_ld(s, args, 0);
         break;
@@ -1314,6 +1880,9 @@ static inline void tcg_out_op(TCGContext *s, TCGOpcode opc,
     case INDEX_op_qemu_ld16s:
         tcg_out_qemu_ld(s, args, 1 | 4);
         break;
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+    case INDEX_op_qemu_ld32u:
+#endif
     case INDEX_op_qemu_ld32:
         tcg_out_qemu_ld(s, args, 2);
         break;
@@ -1334,16 +1903,114 @@ static inline void tcg_out_op(TCGContext *s, TCGOpcode opc,
         tcg_out_qemu_st(s, args, 3);
         break;
 
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
+    case INDEX_op_brcond2_i32:
+        tcg_out_brcond2(s, args, const_args, 0);
+        break;
+    case INDEX_op_setcond2_i32:
+        tcg_out_setcond2(s, args, const_args);
+        break;
+    case INDEX_op_mulu2_i32:
+        tcg_out_modrm(s, OPC_GRP3_Ev, EXT3_MUL, args[3]);
+        break;
+    case INDEX_op_add2_i32:
+        if (const_args[4]) {
+            tgen_arithi(s, ARITH_ADD, args[0], args[4], 1);
+        } else {
+            tgen_arithr(s, ARITH_ADD, args[0], args[4]);
+        }
+        if (const_args[5]) {
+            tgen_arithi(s, ARITH_ADC, args[1], args[5], 1);
+        } else {
+            tgen_arithr(s, ARITH_ADC, args[1], args[5]);
+        }
+        break;
+    case INDEX_op_sub2_i32:
+        if (const_args[4]) {
+            tgen_arithi(s, ARITH_SUB, args[0], args[4], 1);
+        } else {
+            tgen_arithr(s, ARITH_SUB, args[0], args[4]);
+        }
+        if (const_args[5]) {
+            tgen_arithi(s, ARITH_SBB, args[1], args[5], 1);
+        } else {
+            tgen_arithr(s, ARITH_SBB, args[1], args[5]);
+        }
+        break;
+#else /* TCG_TARGET_REG_BITS == 64 */
+    case INDEX_op_movi_i64:
+        tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_I64, args[0], args[1]);
+        break;
+    case INDEX_op_ld32s_i64:
+        tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVSLQ, args[0], args[1], args[2]);
+        break;
+    case INDEX_op_ld_i64:
+        tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_I64, args[0], args[1], args[2]);
+        break;
+    case INDEX_op_st_i64:
+        if (const_args[0]) {
+            tcg_out_modrm_offset(s, OPC_MOVL_EvIz | P_REXW,
+                                 0, args[1], args[2]);
+            tcg_out32(s, args[0]);
+        } else {
+            tcg_out_st(s, TCG_TYPE_I64, args[0], args[1], args[2]);
+        }
+        break;
+    case INDEX_op_qemu_ld32s:
+        tcg_out_qemu_ld(s, args, 2 | 4);
+        break;
+
+    case INDEX_op_brcond_i64:
+        tcg_out_brcond64(s, args[2], args[0], args[1], const_args[1],
+                         args[3], 0);
+        break;
+    case INDEX_op_setcond_i64:
+        tcg_out_setcond64(s, args[3], args[0], args[1],
+                          args[2], const_args[2]);
+        break;
+    case INDEX_op_movcond_i64:
+        tcg_out_movcond64(s, args[5], args[0], args[1],
+                          args[2], const_args[2], args[3]);
+        break;
+
+    case INDEX_op_bswap64_i64:
+        tcg_out_bswap64(s, args[0]);
+        break;
+    case INDEX_op_ext32u_i64:
+        tcg_out_ext32u(s, args[0], args[1]);
+        break;
+    case INDEX_op_ext32s_i64:
+        tcg_out_ext32s(s, args[0], args[1]);
+        break;
+#endif
+
+    OP_32_64(deposit):
+        if (args[3] == 0 && args[4] == 8) {
+            /* load bits 0..7 */
+            tcg_out_modrm(s, OPC_MOVB_EvGv | P_REXB_R | P_REXB_RM,
+                          args[2], args[0]);
+        } else if (args[3] == 8 && args[4] == 8) {
+            /* load bits 8..15 */
+            tcg_out_modrm(s, OPC_MOVB_EvGv, args[2], args[0] + 4);
+        } else if (args[3] == 0 && args[4] == 16) {
+            /* load bits 0..15 */
+            tcg_out_modrm(s, OPC_MOVL_EvGv | P_DATA16, args[2], args[0]);
+        } else {
+            tcg_abort();
+        }
+        break;
+
     default:
         tcg_abort();
     }
+
+#undef OP_32_64
 }
 
 static const TCGTargetOpDef x86_op_defs[] = {
     { INDEX_op_exit_tb, { } },
     { INDEX_op_goto_tb, { } },
     { INDEX_op_call, { "ri" } },
-    { INDEX_op_jmp, { "ri" } },
     { INDEX_op_br, { } },
     { INDEX_op_mov_i32, { "r", "r" } },
     { INDEX_op_movi_i32, { "r" } },
@@ -1352,14 +2019,13 @@ static const TCGTargetOpDef x86_op_defs[] = {
     { INDEX_op_ld16u_i32, { "r", "r" } },
     { INDEX_op_ld16s_i32, { "r", "r" } },
     { INDEX_op_ld_i32, { "r", "r" } },
-    { INDEX_op_st8_i32, { "q", "r" } },
-    { INDEX_op_st16_i32, { "r", "r" } },
-    { INDEX_op_st_i32, { "r", "r" } },
+    { INDEX_op_st8_i32, { "qi", "r" } },
+    { INDEX_op_st16_i32, { "ri", "r" } },
+    { INDEX_op_st_i32, { "ri", "r" } },
 
     { INDEX_op_add_i32, { "r", "r", "ri" } },
     { INDEX_op_sub_i32, { "r", "0", "ri" } },
     { INDEX_op_mul_i32, { "r", "0", "ri" } },
-    { INDEX_op_mulu2_i32, { "a", "d", "a", "r" } },
     { INDEX_op_div2_i32, { "a", "d", "0", "1", "r" } },
     { INDEX_op_divu2_i32, { "a", "d", "0", "1", "r" } },
     { INDEX_op_and_i32, { "r", "0", "ri" } },
@@ -1374,10 +2040,6 @@ static const TCGTargetOpDef x86_op_defs[] = {
 
     { INDEX_op_brcond_i32, { "r", "ri" } },
 
-    { INDEX_op_add2_i32, { "r", "r", "0", "1", "ri", "ri" } },
-    { INDEX_op_sub2_i32, { "r", "r", "0", "1", "ri", "ri" } },
-    { INDEX_op_brcond2_i32, { "r", "r", "ri", "ri" } },
-
     { INDEX_op_bswap16_i32, { "r", "0" } },
     { INDEX_op_bswap32_i32, { "r", "0" } },
 
@@ -1391,9 +2053,83 @@ static const TCGTargetOpDef x86_op_defs[] = {
     { INDEX_op_ext16u_i32, { "r", "r" } },
 
     { INDEX_op_setcond_i32, { "q", "r", "ri" } },
+
+    { INDEX_op_deposit_i32, { "Q", "0", "Q" } },
+#if TCG_TARGET_HAS_movcond_i32
+    { INDEX_op_movcond_i32, { "r", "r", "ri", "r", "0" } },
+#endif
+
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
+    { INDEX_op_mulu2_i32, { "a", "d", "a", "r" } },
+    { INDEX_op_add2_i32, { "r", "r", "0", "1", "ri", "ri" } },
+    { INDEX_op_sub2_i32, { "r", "r", "0", "1", "ri", "ri" } },
+    { INDEX_op_brcond2_i32, { "r", "r", "ri", "ri" } },
     { INDEX_op_setcond2_i32, { "r", "r", "r", "ri", "ri" } },
+#else
+    { INDEX_op_mov_i64, { "r", "r" } },
+    { INDEX_op_movi_i64, { "r" } },
+    { INDEX_op_ld8u_i64, { "r", "r" } },
+    { INDEX_op_ld8s_i64, { "r", "r" } },
+    { INDEX_op_ld16u_i64, { "r", "r" } },
+    { INDEX_op_ld16s_i64, { "r", "r" } },
+    { INDEX_op_ld32u_i64, { "r", "r" } },
+    { INDEX_op_ld32s_i64, { "r", "r" } },
+    { INDEX_op_ld_i64, { "r", "r" } },
+    { INDEX_op_st8_i64, { "ri", "r" } },
+    { INDEX_op_st16_i64, { "ri", "r" } },
+    { INDEX_op_st32_i64, { "ri", "r" } },
+    { INDEX_op_st_i64, { "re", "r" } },
+
+    { INDEX_op_add_i64, { "r", "0", "re" } },
+    { INDEX_op_mul_i64, { "r", "0", "re" } },
+    { INDEX_op_div2_i64, { "a", "d", "0", "1", "r" } },
+    { INDEX_op_divu2_i64, { "a", "d", "0", "1", "r" } },
+    { INDEX_op_sub_i64, { "r", "0", "re" } },
+    { INDEX_op_and_i64, { "r", "0", "reZ" } },
+    { INDEX_op_or_i64, { "r", "0", "re" } },
+    { INDEX_op_xor_i64, { "r", "0", "re" } },
+
+    { INDEX_op_shl_i64, { "r", "0", "ci" } },
+    { INDEX_op_shr_i64, { "r", "0", "ci" } },
+    { INDEX_op_sar_i64, { "r", "0", "ci" } },
+    { INDEX_op_rotl_i64, { "r", "0", "ci" } },
+    { INDEX_op_rotr_i64, { "r", "0", "ci" } },
+
+    { INDEX_op_brcond_i64, { "r", "re" } },
+    { INDEX_op_setcond_i64, { "r", "r", "re" } },
+
+    { INDEX_op_bswap16_i64, { "r", "0" } },
+    { INDEX_op_bswap32_i64, { "r", "0" } },
+    { INDEX_op_bswap64_i64, { "r", "0" } },
+    { INDEX_op_neg_i64, { "r", "0" } },
+    { INDEX_op_not_i64, { "r", "0" } },
+
+    { INDEX_op_ext8s_i64, { "r", "r" } },
+    { INDEX_op_ext16s_i64, { "r", "r" } },
+    { INDEX_op_ext32s_i64, { "r", "r" } },
+    { INDEX_op_ext8u_i64, { "r", "r" } },
+    { INDEX_op_ext16u_i64, { "r", "r" } },
+    { INDEX_op_ext32u_i64, { "r", "r" } },
+
+    { INDEX_op_deposit_i64, { "Q", "0", "Q" } },
+    { INDEX_op_movcond_i64, { "r", "r", "re", "r", "0" } },
+#endif
 
-#if TARGET_LONG_BITS == 32
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+    { INDEX_op_qemu_ld8u, { "r", "L" } },
+    { INDEX_op_qemu_ld8s, { "r", "L" } },
+    { INDEX_op_qemu_ld16u, { "r", "L" } },
+    { INDEX_op_qemu_ld16s, { "r", "L" } },
+    { INDEX_op_qemu_ld32, { "r", "L" } },
+    { INDEX_op_qemu_ld32u, { "r", "L" } },
+    { INDEX_op_qemu_ld32s, { "r", "L" } },
+    { INDEX_op_qemu_ld64, { "r", "L" } },
+
+    { INDEX_op_qemu_st8, { "L", "L" } },
+    { INDEX_op_qemu_st16, { "L", "L" } },
+    { INDEX_op_qemu_st32, { "L", "L" } },
+    { INDEX_op_qemu_st64, { "L", "L" } },
+#elif TARGET_LONG_BITS <= TCG_TARGET_REG_BITS
     { INDEX_op_qemu_ld8u, { "r", "L" } },
     { INDEX_op_qemu_ld8s, { "r", "L" } },
     { INDEX_op_qemu_ld16u, { "r", "L" } },
@@ -1422,43 +2158,90 @@ static const TCGTargetOpDef x86_op_defs[] = {
 };
 
 static int tcg_target_callee_save_regs[] = {
-    /*    TCG_REG_EBP, */ /* currently used for the global env, so no
-                             need to save */
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+    TCG_REG_RBP,
+    TCG_REG_RBX,
+#if defined(_WIN64)
+    TCG_REG_RDI,
+    TCG_REG_RSI,
+#endif
+    TCG_REG_R12,
+    TCG_REG_R13,
+    TCG_REG_R14, /* Currently used for the global env. */
+    TCG_REG_R15,
+#else
+    TCG_REG_EBP, /* Currently used for the global env. */
     TCG_REG_EBX,
     TCG_REG_ESI,
     TCG_REG_EDI,
+#endif
 };
 
+/* Compute frame size via macros, to share between tcg_target_qemu_prologue
+   and tcg_register_jit.  */
+
+#define PUSH_SIZE \
+    ((1 + ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs)) \
+     * (TCG_TARGET_REG_BITS / 8))
+
+#define FRAME_SIZE \
+    ((PUSH_SIZE \
+      + TCG_STATIC_CALL_ARGS_SIZE \
+      + CPU_TEMP_BUF_NLONGS * sizeof(long) \
+      + TCG_TARGET_STACK_ALIGN - 1) \
+     & ~(TCG_TARGET_STACK_ALIGN - 1))
+
 /* Generate global QEMU prologue and epilogue code */
-void tcg_target_qemu_prologue(TCGContext *s)
+static void tcg_target_qemu_prologue(TCGContext *s)
 {
-    int i, frame_size, push_size, stack_addend;
+    int i, stack_addend;
 
     /* TB prologue */
-    /* save all callee saved registers */
-    for(i = 0; i < ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs); i++) {
+
+    /* Reserve some stack space, also for TCG temps.  */
+    stack_addend = FRAME_SIZE - PUSH_SIZE;
+    tcg_set_frame(s, TCG_REG_CALL_STACK, TCG_STATIC_CALL_ARGS_SIZE,
+                  CPU_TEMP_BUF_NLONGS * sizeof(long));
+
+    /* Save all callee saved registers.  */
+    for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs); i++) {
         tcg_out_push(s, tcg_target_callee_save_regs[i]);
     }
-    /* reserve some stack space */
-    push_size = 4 + ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs) * 4;
-    frame_size = push_size + TCG_STATIC_CALL_ARGS_SIZE;
-    frame_size = (frame_size + TCG_TARGET_STACK_ALIGN - 1) &
-        ~(TCG_TARGET_STACK_ALIGN - 1);
-    stack_addend = frame_size - push_size;
-    tcg_out_addi(s, TCG_REG_ESP, -stack_addend);
 
-    tcg_out_modrm(s, OPC_GRP5, EXT5_JMPN_Ev, TCG_REG_EAX); /* jmp *%eax */
+#if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
+    tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_AREG0, TCG_REG_ESP,
+               (ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs) + 1) * 4);
+    tcg_out_addi(s, TCG_REG_ESP, -stack_addend);
+    /* jmp *tb.  */
+    tcg_out_modrm_offset(s, OPC_GRP5, EXT5_JMPN_Ev, TCG_REG_ESP,
+                        (ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs) + 2) * 4
+                        + stack_addend);
+#else
+    tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_AREG0, tcg_target_call_iarg_regs[0]);
+    tcg_out_addi(s, TCG_REG_ESP, -stack_addend);
+    /* jmp *tb.  */
+    tcg_out_modrm(s, OPC_GRP5, EXT5_JMPN_Ev, tcg_target_call_iarg_regs[1]);
+#endif
 
     /* TB epilogue */
     tb_ret_addr = s->code_ptr;
-    tcg_out_addi(s, TCG_REG_ESP, stack_addend);
-    for(i = ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs) - 1; i >= 0; i--) {
+
+    tcg_out_addi(s, TCG_REG_CALL_STACK, stack_addend);
+
+    for (i = ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs) - 1; i >= 0; i--) {
         tcg_out_pop(s, tcg_target_callee_save_regs[i]);
     }
-    tcg_out_opc(s, OPC_RET);
+    tcg_out_opc(s, OPC_RET, 0, 0, 0);
+
+#if !defined(CONFIG_SOFTMMU)
+    /* Try to set up a segment register to point to GUEST_BASE.  */
+    if (GUEST_BASE) {
+        setup_guest_base_seg();
+    }
+#endif
 }
 
-void tcg_target_init(TCGContext *s)
+static void tcg_target_init(TCGContext *s)
 {
 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
     /* fail safe */
@@ -1466,15 +2249,123 @@ void tcg_target_init(TCGContext *s)
         tcg_abort();
 #endif
 
-    tcg_regset_set32(tcg_target_available_regs[TCG_TYPE_I32], 0, 0xff);
+    if (TCG_TARGET_REG_BITS == 64) {
+        tcg_regset_set32(tcg_target_available_regs[TCG_TYPE_I32], 0, 0xffff);
+        tcg_regset_set32(tcg_target_available_regs[TCG_TYPE_I64], 0, 0xffff);
+    } else {
+        tcg_regset_set32(tcg_target_available_regs[TCG_TYPE_I32], 0, 0xff);
+    }
 
     tcg_regset_clear(tcg_target_call_clobber_regs);
     tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_EAX);
     tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_EDX);
     tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_ECX);
+    if (TCG_TARGET_REG_BITS == 64) {
+#if !defined(_WIN64)
+        tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_RDI);
+        tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_RSI);
+#endif
+        tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_R8);
+        tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_R9);
+        tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_R10);
+        tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_R11);
+    }
 
     tcg_regset_clear(s->reserved_regs);
-    tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_ESP);
+    tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_CALL_STACK);
 
     tcg_add_target_add_op_defs(x86_op_defs);
 }
+
+typedef struct {
+    uint32_t len __attribute__((aligned((sizeof(void *)))));
+    uint32_t id;
+    uint8_t version;
+    char augmentation[1];
+    uint8_t code_align;
+    uint8_t data_align;
+    uint8_t return_column;
+} DebugFrameCIE;
+
+typedef struct {
+    uint32_t len __attribute__((aligned((sizeof(void *)))));
+    uint32_t cie_offset;
+    tcg_target_long func_start __attribute__((packed));
+    tcg_target_long func_len __attribute__((packed));
+    uint8_t def_cfa[4];
+    uint8_t reg_ofs[14];
+} DebugFrameFDE;
+
+typedef struct {
+    DebugFrameCIE cie;
+    DebugFrameFDE fde;
+} DebugFrame;
+
+#if !defined(__ELF__)
+    /* Host machine without ELF. */
+#elif TCG_TARGET_REG_BITS == 64
+#define ELF_HOST_MACHINE EM_X86_64
+static DebugFrame debug_frame = {
+    .cie.len = sizeof(DebugFrameCIE)-4, /* length after .len member */
+    .cie.id = -1,
+    .cie.version = 1,
+    .cie.code_align = 1,
+    .cie.data_align = 0x78,             /* sleb128 -8 */
+    .cie.return_column = 16,
+
+    .fde.len = sizeof(DebugFrameFDE)-4, /* length after .len member */
+    .fde.def_cfa = {
+        12, 7,                          /* DW_CFA_def_cfa %rsp, ... */
+        (FRAME_SIZE & 0x7f) | 0x80,     /* ... uleb128 FRAME_SIZE */
+        (FRAME_SIZE >> 7)
+    },
+    .fde.reg_ofs = {
+        0x90, 1,                        /* DW_CFA_offset, %rip, -8 */
+        /* The following ordering must match tcg_target_callee_save_regs.  */
+        0x86, 2,                        /* DW_CFA_offset, %rbp, -16 */
+        0x83, 3,                        /* DW_CFA_offset, %rbx, -24 */
+        0x8c, 4,                        /* DW_CFA_offset, %r12, -32 */
+        0x8d, 5,                        /* DW_CFA_offset, %r13, -40 */
+        0x8e, 6,                        /* DW_CFA_offset, %r14, -48 */
+        0x8f, 7,                        /* DW_CFA_offset, %r15, -56 */
+    }
+};
+#else
+#define ELF_HOST_MACHINE EM_386
+static DebugFrame debug_frame = {
+    .cie.len = sizeof(DebugFrameCIE)-4, /* length after .len member */
+    .cie.id = -1,
+    .cie.version = 1,
+    .cie.code_align = 1,
+    .cie.data_align = 0x7c,             /* sleb128 -4 */
+    .cie.return_column = 8,
+
+    .fde.len = sizeof(DebugFrameFDE)-4, /* length after .len member */
+    .fde.def_cfa = {
+        12, 4,                          /* DW_CFA_def_cfa %esp, ... */
+        (FRAME_SIZE & 0x7f) | 0x80,     /* ... uleb128 FRAME_SIZE */
+        (FRAME_SIZE >> 7)
+    },
+    .fde.reg_ofs = {
+        0x88, 1,                        /* DW_CFA_offset, %eip, -4 */
+        /* The following ordering must match tcg_target_callee_save_regs.  */
+        0x85, 2,                        /* DW_CFA_offset, %ebp, -8 */
+        0x83, 3,                        /* DW_CFA_offset, %ebx, -12 */
+        0x86, 4,                        /* DW_CFA_offset, %esi, -16 */
+        0x87, 5,                        /* DW_CFA_offset, %edi, -20 */
+    }
+};
+#endif
+
+#if defined(ELF_HOST_MACHINE)
+void tcg_register_jit(void *buf, size_t buf_size)
+{
+    /* We're expecting a 2 byte uleb128 encoded value.  */
+    assert(FRAME_SIZE >> 14 == 0);
+
+    debug_frame.fde.func_start = (tcg_target_long) buf;
+    debug_frame.fde.func_len = buf_size;
+
+    tcg_register_jit_int(buf, buf_size, &debug_frame, sizeof(debug_frame));
+}
+#endif