ebd2bf055bc0a2a0ddcc1fe1dfd40869538cc861
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / LoopStrengthReduce.cpp
1 //===- LoopStrengthReduce.cpp - Strength Reduce GEPs in Loops -------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by Nate Begeman and is distributed under the
6 // University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This pass performs a strength reduction on array references inside loops that
11 // have as one or more of their components the loop induction variable.  This is
12 // accomplished by creating a new Value to hold the initial value of the array
13 // access for the first iteration, and then creating a new GEP instruction in
14 // the loop to increment the value by the appropriate amount.
15 //
16 //===----------------------------------------------------------------------===//
17
18 #define DEBUG_TYPE "loop-reduce"
19 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
20 #include "llvm/Constants.h"
21 #include "llvm/Instructions.h"
22 #include "llvm/Type.h"
23 #include "llvm/DerivedTypes.h"
24 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
25 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
26 #include "llvm/Analysis/ScalarEvolutionExpander.h"
27 #include "llvm/Support/CFG.h"
28 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
29 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
30 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
31 #include "llvm/Target/TargetData.h"
32 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
33 #include "llvm/Support/Debug.h"
34 #include <algorithm>
35 #include <set>
36 using namespace llvm;
37
38 namespace {
39   Statistic<> NumReduced ("loop-reduce", "Number of GEPs strength reduced");
40   Statistic<> NumInserted("loop-reduce", "Number of PHIs inserted");
41   Statistic<> NumVariable("loop-reduce","Number of PHIs with variable strides");
42
43   /// IVStrideUse - Keep track of one use of a strided induction variable, where
44   /// the stride is stored externally.  The Offset member keeps track of the 
45   /// offset from the IV, User is the actual user of the operand, and 'Operand'
46   /// is the operand # of the User that is the use.
47   struct IVStrideUse {
48     SCEVHandle Offset;
49     Instruction *User;
50     Value *OperandValToReplace;
51
52     // isUseOfPostIncrementedValue - True if this should use the
53     // post-incremented version of this IV, not the preincremented version.
54     // This can only be set in special cases, such as the terminating setcc
55     // instruction for a loop or uses dominated by the loop.
56     bool isUseOfPostIncrementedValue;
57     
58     IVStrideUse(const SCEVHandle &Offs, Instruction *U, Value *O)
59       : Offset(Offs), User(U), OperandValToReplace(O),
60         isUseOfPostIncrementedValue(false) {}
61   };
62   
63   /// IVUsersOfOneStride - This structure keeps track of all instructions that
64   /// have an operand that is based on the trip count multiplied by some stride.
65   /// The stride for all of these users is common and kept external to this
66   /// structure.
67   struct IVUsersOfOneStride {
68     /// Users - Keep track of all of the users of this stride as well as the
69     /// initial value and the operand that uses the IV.
70     std::vector<IVStrideUse> Users;
71     
72     void addUser(const SCEVHandle &Offset,Instruction *User, Value *Operand) {
73       Users.push_back(IVStrideUse(Offset, User, Operand));
74     }
75   };
76
77
78   class LoopStrengthReduce : public FunctionPass {
79     LoopInfo *LI;
80     ETForest *EF;
81     ScalarEvolution *SE;
82     const TargetData *TD;
83     const Type *UIntPtrTy;
84     bool Changed;
85
86     /// MaxTargetAMSize - This is the maximum power-of-two scale value that the
87     /// target can handle for free with its addressing modes.
88     unsigned MaxTargetAMSize;
89
90     /// IVUsesByStride - Keep track of all uses of induction variables that we
91     /// are interested in.  The key of the map is the stride of the access.
92     std::map<SCEVHandle, IVUsersOfOneStride> IVUsesByStride;
93
94     /// StrideOrder - An ordering of the keys in IVUsesByStride that is stable:
95     /// We use this to iterate over the IVUsesByStride collection without being
96     /// dependent on random ordering of pointers in the process.
97     std::vector<SCEVHandle> StrideOrder;
98
99     /// CastedValues - As we need to cast values to uintptr_t, this keeps track
100     /// of the casted version of each value.  This is accessed by
101     /// getCastedVersionOf.
102     std::map<Value*, Value*> CastedPointers;
103
104     /// DeadInsts - Keep track of instructions we may have made dead, so that
105     /// we can remove them after we are done working.
106     std::set<Instruction*> DeadInsts;
107   public:
108     LoopStrengthReduce(unsigned MTAMS = 1)
109       : MaxTargetAMSize(MTAMS) {
110     }
111
112     virtual bool runOnFunction(Function &) {
113       LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
114       EF = &getAnalysis<ETForest>();
115       SE = &getAnalysis<ScalarEvolution>();
116       TD = &getAnalysis<TargetData>();
117       UIntPtrTy = TD->getIntPtrType();
118       Changed = false;
119
120       for (LoopInfo::iterator I = LI->begin(), E = LI->end(); I != E; ++I)
121         runOnLoop(*I);
122       
123       return Changed;
124     }
125
126     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
127       // We split critical edges, so we change the CFG.  However, we do update
128       // many analyses if they are around.
129       AU.addPreservedID(LoopSimplifyID);
130       AU.addPreserved<LoopInfo>();
131       AU.addPreserved<DominatorSet>();
132       AU.addPreserved<ETForest>();
133       AU.addPreserved<ImmediateDominators>();
134       AU.addPreserved<DominanceFrontier>();
135       AU.addPreserved<DominatorTree>();
136
137       AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
138       AU.addRequired<LoopInfo>();
139       AU.addRequired<ETForest>();
140       AU.addRequired<TargetData>();
141       AU.addRequired<ScalarEvolution>();
142     }
143     
144     /// getCastedVersionOf - Return the specified value casted to uintptr_t.
145     ///
146     Value *getCastedVersionOf(Value *V);
147 private:
148     void runOnLoop(Loop *L);
149     bool AddUsersIfInteresting(Instruction *I, Loop *L,
150                                std::set<Instruction*> &Processed);
151     SCEVHandle GetExpressionSCEV(Instruction *E, Loop *L);
152
153     void OptimizeIndvars(Loop *L);
154
155     void StrengthReduceStridedIVUsers(const SCEVHandle &Stride,
156                                       IVUsersOfOneStride &Uses,
157                                       Loop *L, bool isOnlyStride);
158     void DeleteTriviallyDeadInstructions(std::set<Instruction*> &Insts);
159   };
160   RegisterOpt<LoopStrengthReduce> X("loop-reduce",
161                                     "Loop Strength Reduction");
162 }
163
164 FunctionPass *llvm::createLoopStrengthReducePass(unsigned MaxTargetAMSize) {
165   return new LoopStrengthReduce(MaxTargetAMSize);
166 }
167
168 /// getCastedVersionOf - Return the specified value casted to uintptr_t.
169 ///
170 Value *LoopStrengthReduce::getCastedVersionOf(Value *V) {
171   if (V->getType() == UIntPtrTy) return V;
172   if (Constant *CB = dyn_cast<Constant>(V))
173     return ConstantExpr::getCast(CB, UIntPtrTy);
174
175   Value *&New = CastedPointers[V];
176   if (New) return New;
177   
178   BasicBlock::iterator InsertPt;
179   if (Argument *Arg = dyn_cast<Argument>(V)) {
180     // Insert into the entry of the function, after any allocas.
181     InsertPt = Arg->getParent()->begin()->begin();
182     while (isa<AllocaInst>(InsertPt)) ++InsertPt;
183   } else {
184     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(V)) {
185       InsertPt = II->getNormalDest()->begin();
186     } else {
187       InsertPt = cast<Instruction>(V);
188       ++InsertPt;
189     }
190
191     // Do not insert casts into the middle of PHI node blocks.
192     while (isa<PHINode>(InsertPt)) ++InsertPt;
193   }
194   
195   New = new CastInst(V, UIntPtrTy, V->getName(), InsertPt);
196   DeadInsts.insert(cast<Instruction>(New));
197   return New;
198 }
199
200
201 /// DeleteTriviallyDeadInstructions - If any of the instructions is the
202 /// specified set are trivially dead, delete them and see if this makes any of
203 /// their operands subsequently dead.
204 void LoopStrengthReduce::
205 DeleteTriviallyDeadInstructions(std::set<Instruction*> &Insts) {
206   while (!Insts.empty()) {
207     Instruction *I = *Insts.begin();
208     Insts.erase(Insts.begin());
209     if (isInstructionTriviallyDead(I)) {
210       for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
211         if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(I->getOperand(i)))
212           Insts.insert(U);
213       SE->deleteInstructionFromRecords(I);
214       I->eraseFromParent();
215       Changed = true;
216     }
217   }
218 }
219
220
221 /// GetExpressionSCEV - Compute and return the SCEV for the specified
222 /// instruction.
223 SCEVHandle LoopStrengthReduce::GetExpressionSCEV(Instruction *Exp, Loop *L) {
224   // Scalar Evolutions doesn't know how to compute SCEV's for GEP instructions.
225   // If this is a GEP that SE doesn't know about, compute it now and insert it.
226   // If this is not a GEP, or if we have already done this computation, just let
227   // SE figure it out.
228   GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Exp);
229   if (!GEP || SE->hasSCEV(GEP))
230     return SE->getSCEV(Exp);
231     
232   // Analyze all of the subscripts of this getelementptr instruction, looking
233   // for uses that are determined by the trip count of L.  First, skip all
234   // operands the are not dependent on the IV.
235
236   // Build up the base expression.  Insert an LLVM cast of the pointer to
237   // uintptr_t first.
238   SCEVHandle GEPVal = SCEVUnknown::get(getCastedVersionOf(GEP->getOperand(0)));
239
240   gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(GEP);
241   
242   for (unsigned i = 1, e = GEP->getNumOperands(); i != e; ++i, ++GTI) {
243     // If this is a use of a recurrence that we can analyze, and it comes before
244     // Op does in the GEP operand list, we will handle this when we process this
245     // operand.
246     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
247       const StructLayout *SL = TD->getStructLayout(STy);
248       unsigned Idx = cast<ConstantUInt>(GEP->getOperand(i))->getValue();
249       uint64_t Offset = SL->MemberOffsets[Idx];
250       GEPVal = SCEVAddExpr::get(GEPVal,
251                                 SCEVUnknown::getIntegerSCEV(Offset, UIntPtrTy));
252     } else {
253       Value *OpVal = getCastedVersionOf(GEP->getOperand(i));
254       SCEVHandle Idx = SE->getSCEV(OpVal);
255
256       uint64_t TypeSize = TD->getTypeSize(GTI.getIndexedType());
257       if (TypeSize != 1)
258         Idx = SCEVMulExpr::get(Idx,
259                                SCEVConstant::get(ConstantUInt::get(UIntPtrTy,
260                                                                    TypeSize)));
261       GEPVal = SCEVAddExpr::get(GEPVal, Idx);
262     }
263   }
264
265   SE->setSCEV(GEP, GEPVal);
266   return GEPVal;
267 }
268
269 /// getSCEVStartAndStride - Compute the start and stride of this expression,
270 /// returning false if the expression is not a start/stride pair, or true if it
271 /// is.  The stride must be a loop invariant expression, but the start may be
272 /// a mix of loop invariant and loop variant expressions.
273 static bool getSCEVStartAndStride(const SCEVHandle &SH, Loop *L,
274                                   SCEVHandle &Start, SCEVHandle &Stride) {
275   SCEVHandle TheAddRec = Start;   // Initialize to zero.
276
277   // If the outer level is an AddExpr, the operands are all start values except
278   // for a nested AddRecExpr.
279   if (SCEVAddExpr *AE = dyn_cast<SCEVAddExpr>(SH)) {
280     for (unsigned i = 0, e = AE->getNumOperands(); i != e; ++i)
281       if (SCEVAddRecExpr *AddRec =
282              dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(AE->getOperand(i))) {
283         if (AddRec->getLoop() == L)
284           TheAddRec = SCEVAddExpr::get(AddRec, TheAddRec);
285         else
286           return false;  // Nested IV of some sort?
287       } else {
288         Start = SCEVAddExpr::get(Start, AE->getOperand(i));
289       }
290         
291   } else if (SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(SH)) {
292     TheAddRec = SH;
293   } else {
294     return false;  // not analyzable.
295   }
296   
297   SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(TheAddRec);
298   if (!AddRec || AddRec->getLoop() != L) return false;
299   
300   // FIXME: Generalize to non-affine IV's.
301   if (!AddRec->isAffine()) return false;
302
303   Start = SCEVAddExpr::get(Start, AddRec->getOperand(0));
304   
305   if (!isa<SCEVConstant>(AddRec->getOperand(1)))
306     DEBUG(std::cerr << "[" << L->getHeader()->getName()
307                     << "] Variable stride: " << *AddRec << "\n");
308
309   Stride = AddRec->getOperand(1);
310   // Check that all constant strides are the unsigned type, we don't want to
311   // have two IV's one of signed stride 4 and one of unsigned stride 4 to not be
312   // merged.
313   assert((!isa<SCEVConstant>(Stride) || Stride->getType()->isUnsigned()) &&
314          "Constants should be canonicalized to unsigned!");
315
316   return true;
317 }
318
319 /// IVUseShouldUsePostIncValue - We have discovered a "User" of an IV expression
320 /// and now we need to decide whether the user should use the preinc or post-inc
321 /// value.  If this user should use the post-inc version of the IV, return true.
322 ///
323 /// Choosing wrong here can break dominance properties (if we choose to use the
324 /// post-inc value when we cannot) or it can end up adding extra live-ranges to
325 /// the loop, resulting in reg-reg copies (if we use the pre-inc value when we
326 /// should use the post-inc value).
327 static bool IVUseShouldUsePostIncValue(Instruction *User, Instruction *IV,
328                                        Loop *L, ETForest *EF, Pass *P) {
329   // If the user is in the loop, use the preinc value.
330   if (L->contains(User->getParent())) return false;
331   
332   BasicBlock *LatchBlock = L->getLoopLatch();
333   
334   // Ok, the user is outside of the loop.  If it is dominated by the latch
335   // block, use the post-inc value.
336   if (EF->dominates(LatchBlock, User->getParent()))
337     return true;
338
339   // There is one case we have to be careful of: PHI nodes.  These little guys
340   // can live in blocks that do not dominate the latch block, but (since their
341   // uses occur in the predecessor block, not the block the PHI lives in) should
342   // still use the post-inc value.  Check for this case now.
343   PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(User);
344   if (!PN) return false;  // not a phi, not dominated by latch block.
345   
346   // Look at all of the uses of IV by the PHI node.  If any use corresponds to
347   // a block that is not dominated by the latch block, give up and use the
348   // preincremented value.
349   unsigned NumUses = 0;
350   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
351     if (PN->getIncomingValue(i) == IV) {
352       ++NumUses;
353       if (!EF->dominates(LatchBlock, PN->getIncomingBlock(i)))
354         return false;
355     }
356
357   // Okay, all uses of IV by PN are in predecessor blocks that really are
358   // dominated by the latch block.  Split the critical edges and use the
359   // post-incremented value.
360   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
361     if (PN->getIncomingValue(i) == IV) {
362       SplitCriticalEdge(PN->getIncomingBlock(i), PN->getParent(), P);
363       if (--NumUses == 0) break;
364     }
365   
366   return true;
367 }
368
369   
370
371 /// AddUsersIfInteresting - Inspect the specified instruction.  If it is a
372 /// reducible SCEV, recursively add its users to the IVUsesByStride set and
373 /// return true.  Otherwise, return false.
374 bool LoopStrengthReduce::AddUsersIfInteresting(Instruction *I, Loop *L,
375                                             std::set<Instruction*> &Processed) {
376   if (!I->getType()->isInteger() && !isa<PointerType>(I->getType()))
377       return false;   // Void and FP expressions cannot be reduced.
378   if (!Processed.insert(I).second)
379     return true;    // Instruction already handled.
380   
381   // Get the symbolic expression for this instruction.
382   SCEVHandle ISE = GetExpressionSCEV(I, L);
383   if (isa<SCEVCouldNotCompute>(ISE)) return false;
384   
385   // Get the start and stride for this expression.
386   SCEVHandle Start = SCEVUnknown::getIntegerSCEV(0, ISE->getType());
387   SCEVHandle Stride = Start;
388   if (!getSCEVStartAndStride(ISE, L, Start, Stride))
389     return false;  // Non-reducible symbolic expression, bail out.
390   
391   for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end(); UI != E;++UI){
392     Instruction *User = cast<Instruction>(*UI);
393
394     // Do not infinitely recurse on PHI nodes.
395     if (isa<PHINode>(User) && Processed.count(User))
396       continue;
397
398     // If this is an instruction defined in a nested loop, or outside this loop,
399     // don't recurse into it.
400     bool AddUserToIVUsers = false;
401     if (LI->getLoopFor(User->getParent()) != L) {
402       DEBUG(std::cerr << "FOUND USER in other loop: " << *User
403             << "   OF SCEV: " << *ISE << "\n");
404       AddUserToIVUsers = true;
405     } else if (!AddUsersIfInteresting(User, L, Processed)) {
406       DEBUG(std::cerr << "FOUND USER: " << *User
407             << "   OF SCEV: " << *ISE << "\n");
408       AddUserToIVUsers = true;
409     }
410
411     if (AddUserToIVUsers) {
412       IVUsersOfOneStride &StrideUses = IVUsesByStride[Stride];
413       if (StrideUses.Users.empty())     // First occurance of this stride?
414         StrideOrder.push_back(Stride);
415       
416       // Okay, we found a user that we cannot reduce.  Analyze the instruction
417       // and decide what to do with it.  If we are a use inside of the loop, use
418       // the value before incrementation, otherwise use it after incrementation.
419       if (IVUseShouldUsePostIncValue(User, I, L, EF, this)) {
420         // The value used will be incremented by the stride more than we are
421         // expecting, so subtract this off.
422         SCEVHandle NewStart = SCEV::getMinusSCEV(Start, Stride);
423         StrideUses.addUser(NewStart, User, I);
424         StrideUses.Users.back().isUseOfPostIncrementedValue = true;
425         DEBUG(std::cerr << "   USING POSTINC SCEV, START=" << *NewStart<< "\n");
426       } else {        
427         StrideUses.addUser(Start, User, I);
428       }
429     }
430   }
431   return true;
432 }
433
434 namespace {
435   /// BasedUser - For a particular base value, keep information about how we've
436   /// partitioned the expression so far.
437   struct BasedUser {
438     /// Base - The Base value for the PHI node that needs to be inserted for
439     /// this use.  As the use is processed, information gets moved from this
440     /// field to the Imm field (below).  BasedUser values are sorted by this
441     /// field.
442     SCEVHandle Base;
443     
444     /// Inst - The instruction using the induction variable.
445     Instruction *Inst;
446
447     /// OperandValToReplace - The operand value of Inst to replace with the
448     /// EmittedBase.
449     Value *OperandValToReplace;
450
451     /// Imm - The immediate value that should be added to the base immediately
452     /// before Inst, because it will be folded into the imm field of the
453     /// instruction.
454     SCEVHandle Imm;
455
456     /// EmittedBase - The actual value* to use for the base value of this
457     /// operation.  This is null if we should just use zero so far.
458     Value *EmittedBase;
459
460     // isUseOfPostIncrementedValue - True if this should use the
461     // post-incremented version of this IV, not the preincremented version.
462     // This can only be set in special cases, such as the terminating setcc
463     // instruction for a loop and uses outside the loop that are dominated by
464     // the loop.
465     bool isUseOfPostIncrementedValue;
466     
467     BasedUser(IVStrideUse &IVSU)
468       : Base(IVSU.Offset), Inst(IVSU.User), 
469         OperandValToReplace(IVSU.OperandValToReplace), 
470         Imm(SCEVUnknown::getIntegerSCEV(0, Base->getType())), EmittedBase(0),
471         isUseOfPostIncrementedValue(IVSU.isUseOfPostIncrementedValue) {}
472
473     // Once we rewrite the code to insert the new IVs we want, update the
474     // operands of Inst to use the new expression 'NewBase', with 'Imm' added
475     // to it.
476     void RewriteInstructionToUseNewBase(const SCEVHandle &NewBase,
477                                         SCEVExpander &Rewriter, Loop *L,
478                                         Pass *P);
479     void dump() const;
480   };
481 }
482
483 void BasedUser::dump() const {
484   std::cerr << " Base=" << *Base;
485   std::cerr << " Imm=" << *Imm;
486   if (EmittedBase)
487     std::cerr << "  EB=" << *EmittedBase;
488
489   std::cerr << "   Inst: " << *Inst;
490 }
491
492 // Once we rewrite the code to insert the new IVs we want, update the
493 // operands of Inst to use the new expression 'NewBase', with 'Imm' added
494 // to it.
495 void BasedUser::RewriteInstructionToUseNewBase(const SCEVHandle &NewBase,
496                                                SCEVExpander &Rewriter,
497                                                Loop *L, Pass *P) {
498   if (!isa<PHINode>(Inst)) {
499     SCEVHandle NewValSCEV = SCEVAddExpr::get(NewBase, Imm);
500     Value *NewVal = Rewriter.expandCodeFor(NewValSCEV, Inst,
501                                            OperandValToReplace->getType());
502     // Replace the use of the operand Value with the new Phi we just created.
503     Inst->replaceUsesOfWith(OperandValToReplace, NewVal);
504     DEBUG(std::cerr << "    CHANGED: IMM =" << *Imm << "  Inst = " << *Inst);
505     return;
506   }
507   
508   // PHI nodes are more complex.  We have to insert one copy of the NewBase+Imm
509   // expression into each operand block that uses it.  Note that PHI nodes can
510   // have multiple entries for the same predecessor.  We use a map to make sure
511   // that a PHI node only has a single Value* for each predecessor (which also
512   // prevents us from inserting duplicate code in some blocks).
513   std::map<BasicBlock*, Value*> InsertedCode;
514   PHINode *PN = cast<PHINode>(Inst);
515   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
516     if (PN->getIncomingValue(i) == OperandValToReplace) {
517       // If this is a critical edge, split the edge so that we do not insert the
518       // code on all predecessor/successor paths.  We do this unless this is the
519       // canonical backedge for this loop, as this can make some inserted code
520       // be in an illegal position.
521       BasicBlock *PHIPred = PN->getIncomingBlock(i);
522       if (e != 1 && PHIPred->getTerminator()->getNumSuccessors() > 1 &&
523           (PN->getParent() != L->getHeader() || !L->contains(PHIPred))) {
524         
525         // First step, split the critical edge.
526         SplitCriticalEdge(PHIPred, PN->getParent(), P);
527             
528         // Next step: move the basic block.  In particular, if the PHI node
529         // is outside of the loop, and PredTI is in the loop, we want to
530         // move the block to be immediately before the PHI block, not
531         // immediately after PredTI.
532         if (L->contains(PHIPred) && !L->contains(PN->getParent())) {
533           BasicBlock *NewBB = PN->getIncomingBlock(i);
534           NewBB->moveBefore(PN->getParent());
535         }
536       }
537
538       Value *&Code = InsertedCode[PN->getIncomingBlock(i)];
539       if (!Code) {
540         // Insert the code into the end of the predecessor block.
541         BasicBlock::iterator InsertPt =PN->getIncomingBlock(i)->getTerminator();
542       
543         SCEVHandle NewValSCEV = SCEVAddExpr::get(NewBase, Imm);
544         Code = Rewriter.expandCodeFor(NewValSCEV, InsertPt,
545                                       OperandValToReplace->getType());
546       }
547       
548       // Replace the use of the operand Value with the new Phi we just created.
549       PN->setIncomingValue(i, Code);
550       Rewriter.clear();
551     }
552   }
553   DEBUG(std::cerr << "    CHANGED: IMM =" << *Imm << "  Inst = " << *Inst);
554 }
555
556
557 /// isTargetConstant - Return true if the following can be referenced by the
558 /// immediate field of a target instruction.
559 static bool isTargetConstant(const SCEVHandle &V) {
560
561   // FIXME: Look at the target to decide if &GV is a legal constant immediate.
562   if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(V)) {
563     // PPC allows a sign-extended 16-bit immediate field.
564     int64_t V = SC->getValue()->getSExtValue();
565     if (V > -(1 << 16) && V < (1 << 16)-1)
566         return true;
567     return false;
568   }
569
570   return false;     // ENABLE this for x86
571
572   if (SCEVUnknown *SU = dyn_cast<SCEVUnknown>(V))
573     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(SU->getValue()))
574       if (CE->getOpcode() == Instruction::Cast)
575         if (isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)))
576           // FIXME: should check to see that the dest is uintptr_t!
577           return true;
578   return false;
579 }
580
581 /// MoveLoopVariantsToImediateField - Move any subexpressions from Val that are
582 /// loop varying to the Imm operand.
583 static void MoveLoopVariantsToImediateField(SCEVHandle &Val, SCEVHandle &Imm,
584                                             Loop *L) {
585   if (Val->isLoopInvariant(L)) return;  // Nothing to do.
586   
587   if (SCEVAddExpr *SAE = dyn_cast<SCEVAddExpr>(Val)) {
588     std::vector<SCEVHandle> NewOps;
589     NewOps.reserve(SAE->getNumOperands());
590     
591     for (unsigned i = 0; i != SAE->getNumOperands(); ++i)
592       if (!SAE->getOperand(i)->isLoopInvariant(L)) {
593         // If this is a loop-variant expression, it must stay in the immediate
594         // field of the expression.
595         Imm = SCEVAddExpr::get(Imm, SAE->getOperand(i));
596       } else {
597         NewOps.push_back(SAE->getOperand(i));
598       }
599
600     if (NewOps.empty())
601       Val = SCEVUnknown::getIntegerSCEV(0, Val->getType());
602     else
603       Val = SCEVAddExpr::get(NewOps);
604   } else if (SCEVAddRecExpr *SARE = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Val)) {
605     // Try to pull immediates out of the start value of nested addrec's.
606     SCEVHandle Start = SARE->getStart();
607     MoveLoopVariantsToImediateField(Start, Imm, L);
608     
609     std::vector<SCEVHandle> Ops(SARE->op_begin(), SARE->op_end());
610     Ops[0] = Start;
611     Val = SCEVAddRecExpr::get(Ops, SARE->getLoop());
612   } else {
613     // Otherwise, all of Val is variant, move the whole thing over.
614     Imm = SCEVAddExpr::get(Imm, Val);
615     Val = SCEVUnknown::getIntegerSCEV(0, Val->getType());
616   }
617 }
618
619
620 /// MoveImmediateValues - Look at Val, and pull out any additions of constants
621 /// that can fit into the immediate field of instructions in the target.
622 /// Accumulate these immediate values into the Imm value.
623 static void MoveImmediateValues(SCEVHandle &Val, SCEVHandle &Imm,
624                                 bool isAddress, Loop *L) {
625   if (SCEVAddExpr *SAE = dyn_cast<SCEVAddExpr>(Val)) {
626     std::vector<SCEVHandle> NewOps;
627     NewOps.reserve(SAE->getNumOperands());
628     
629     for (unsigned i = 0; i != SAE->getNumOperands(); ++i)
630       if (isAddress && isTargetConstant(SAE->getOperand(i))) {
631         Imm = SCEVAddExpr::get(Imm, SAE->getOperand(i));
632       } else if (!SAE->getOperand(i)->isLoopInvariant(L)) {
633         // If this is a loop-variant expression, it must stay in the immediate
634         // field of the expression.
635         Imm = SCEVAddExpr::get(Imm, SAE->getOperand(i));
636       } else {
637         NewOps.push_back(SAE->getOperand(i));
638       }
639
640     if (NewOps.empty())
641       Val = SCEVUnknown::getIntegerSCEV(0, Val->getType());
642     else
643       Val = SCEVAddExpr::get(NewOps);
644     return;
645   } else if (SCEVAddRecExpr *SARE = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Val)) {
646     // Try to pull immediates out of the start value of nested addrec's.
647     SCEVHandle Start = SARE->getStart();
648     MoveImmediateValues(Start, Imm, isAddress, L);
649     
650     if (Start != SARE->getStart()) {
651       std::vector<SCEVHandle> Ops(SARE->op_begin(), SARE->op_end());
652       Ops[0] = Start;
653       Val = SCEVAddRecExpr::get(Ops, SARE->getLoop());
654     }
655     return;
656   }
657
658   // Loop-variant expressions must stay in the immediate field of the
659   // expression.
660   if ((isAddress && isTargetConstant(Val)) ||
661       !Val->isLoopInvariant(L)) {
662     Imm = SCEVAddExpr::get(Imm, Val);
663     Val = SCEVUnknown::getIntegerSCEV(0, Val->getType());
664     return;
665   }
666
667   // Otherwise, no immediates to move.
668 }
669
670
671 /// IncrementAddExprUses - Decompose the specified expression into its added
672 /// subexpressions, and increment SubExpressionUseCounts for each of these
673 /// decomposed parts.
674 static void SeparateSubExprs(std::vector<SCEVHandle> &SubExprs,
675                              SCEVHandle Expr) {
676   if (SCEVAddExpr *AE = dyn_cast<SCEVAddExpr>(Expr)) {
677     for (unsigned j = 0, e = AE->getNumOperands(); j != e; ++j)
678       SeparateSubExprs(SubExprs, AE->getOperand(j));
679   } else if (SCEVAddRecExpr *SARE = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Expr)) {
680     SCEVHandle Zero = SCEVUnknown::getIntegerSCEV(0, Expr->getType());
681     if (SARE->getOperand(0) == Zero) {
682       SubExprs.push_back(Expr);
683     } else {
684       // Compute the addrec with zero as its base.
685       std::vector<SCEVHandle> Ops(SARE->op_begin(), SARE->op_end());
686       Ops[0] = Zero;   // Start with zero base.
687       SubExprs.push_back(SCEVAddRecExpr::get(Ops, SARE->getLoop()));
688       
689
690       SeparateSubExprs(SubExprs, SARE->getOperand(0));
691     }
692   } else if (!isa<SCEVConstant>(Expr) ||
693              !cast<SCEVConstant>(Expr)->getValue()->isNullValue()) {
694     // Do not add zero.
695     SubExprs.push_back(Expr);
696   }
697 }
698
699
700 /// RemoveCommonExpressionsFromUseBases - Look through all of the uses in Bases,
701 /// removing any common subexpressions from it.  Anything truly common is
702 /// removed, accumulated, and returned.  This looks for things like (a+b+c) and
703 /// (a+c+d) -> (a+c).  The common expression is *removed* from the Bases.
704 static SCEVHandle 
705 RemoveCommonExpressionsFromUseBases(std::vector<BasedUser> &Uses) {
706   unsigned NumUses = Uses.size();
707
708   // Only one use?  Use its base, regardless of what it is!
709   SCEVHandle Zero = SCEVUnknown::getIntegerSCEV(0, Uses[0].Base->getType());
710   SCEVHandle Result = Zero;
711   if (NumUses == 1) {
712     std::swap(Result, Uses[0].Base);
713     return Result;
714   }
715
716   // To find common subexpressions, count how many of Uses use each expression.
717   // If any subexpressions are used Uses.size() times, they are common.
718   std::map<SCEVHandle, unsigned> SubExpressionUseCounts;
719   
720   // UniqueSubExprs - Keep track of all of the subexpressions we see in the
721   // order we see them.
722   std::vector<SCEVHandle> UniqueSubExprs;
723
724   std::vector<SCEVHandle> SubExprs;
725   for (unsigned i = 0; i != NumUses; ++i) {
726     // If the base is zero (which is common), return zero now, there are no
727     // CSEs we can find.
728     if (Uses[i].Base == Zero) return Zero;
729
730     // Split the expression into subexprs.
731     SeparateSubExprs(SubExprs, Uses[i].Base);
732     // Add one to SubExpressionUseCounts for each subexpr present.
733     for (unsigned j = 0, e = SubExprs.size(); j != e; ++j)
734       if (++SubExpressionUseCounts[SubExprs[j]] == 1)
735         UniqueSubExprs.push_back(SubExprs[j]);
736     SubExprs.clear();
737   }
738
739   // Now that we know how many times each is used, build Result.  Iterate over
740   // UniqueSubexprs so that we have a stable ordering.
741   for (unsigned i = 0, e = UniqueSubExprs.size(); i != e; ++i) {
742     std::map<SCEVHandle, unsigned>::iterator I = 
743        SubExpressionUseCounts.find(UniqueSubExprs[i]);
744     assert(I != SubExpressionUseCounts.end() && "Entry not found?");
745     if (I->second == NumUses) {  // Found CSE!
746       Result = SCEVAddExpr::get(Result, I->first);
747     } else {
748       // Remove non-cse's from SubExpressionUseCounts.
749       SubExpressionUseCounts.erase(I);
750     }
751   }
752   
753   // If we found no CSE's, return now.
754   if (Result == Zero) return Result;
755   
756   // Otherwise, remove all of the CSE's we found from each of the base values.
757   for (unsigned i = 0; i != NumUses; ++i) {
758     // Split the expression into subexprs.
759     SeparateSubExprs(SubExprs, Uses[i].Base);
760
761     // Remove any common subexpressions.
762     for (unsigned j = 0, e = SubExprs.size(); j != e; ++j)
763       if (SubExpressionUseCounts.count(SubExprs[j])) {
764         SubExprs.erase(SubExprs.begin()+j);
765         --j; --e;
766       }
767     
768     // Finally, the non-shared expressions together.
769     if (SubExprs.empty())
770       Uses[i].Base = Zero;
771     else
772       Uses[i].Base = SCEVAddExpr::get(SubExprs);
773     SubExprs.clear();
774   }
775  
776   return Result;
777 }
778
779
780 /// StrengthReduceStridedIVUsers - Strength reduce all of the users of a single
781 /// stride of IV.  All of the users may have different starting values, and this
782 /// may not be the only stride (we know it is if isOnlyStride is true).
783 void LoopStrengthReduce::StrengthReduceStridedIVUsers(const SCEVHandle &Stride,
784                                                       IVUsersOfOneStride &Uses,
785                                                       Loop *L,
786                                                       bool isOnlyStride) {
787   // Transform our list of users and offsets to a bit more complex table.  In
788   // this new vector, each 'BasedUser' contains 'Base' the base of the
789   // strided accessas well as the old information from Uses.  We progressively
790   // move information from the Base field to the Imm field, until we eventually
791   // have the full access expression to rewrite the use.
792   std::vector<BasedUser> UsersToProcess;
793   UsersToProcess.reserve(Uses.Users.size());
794   for (unsigned i = 0, e = Uses.Users.size(); i != e; ++i) {
795     UsersToProcess.push_back(Uses.Users[i]);
796     
797     // Move any loop invariant operands from the offset field to the immediate
798     // field of the use, so that we don't try to use something before it is
799     // computed.
800     MoveLoopVariantsToImediateField(UsersToProcess.back().Base,
801                                     UsersToProcess.back().Imm, L);
802     assert(UsersToProcess.back().Base->isLoopInvariant(L) &&
803            "Base value is not loop invariant!");
804   }
805   
806   // We now have a whole bunch of uses of like-strided induction variables, but
807   // they might all have different bases.  We want to emit one PHI node for this
808   // stride which we fold as many common expressions (between the IVs) into as
809   // possible.  Start by identifying the common expressions in the base values 
810   // for the strides (e.g. if we have "A+C+B" and "A+B+D" as our bases, find
811   // "A+B"), emit it to the preheader, then remove the expression from the
812   // UsersToProcess base values.
813   SCEVHandle CommonExprs = RemoveCommonExpressionsFromUseBases(UsersToProcess);
814   
815   // Next, figure out what we can represent in the immediate fields of
816   // instructions.  If we can represent anything there, move it to the imm
817   // fields of the BasedUsers.  We do this so that it increases the commonality
818   // of the remaining uses.
819   for (unsigned i = 0, e = UsersToProcess.size(); i != e; ++i) {
820     // If the user is not in the current loop, this means it is using the exit
821     // value of the IV.  Do not put anything in the base, make sure it's all in
822     // the immediate field to allow as much factoring as possible.
823     if (!L->contains(UsersToProcess[i].Inst->getParent())) {
824       UsersToProcess[i].Imm = SCEVAddExpr::get(UsersToProcess[i].Imm,
825                                                UsersToProcess[i].Base);
826       UsersToProcess[i].Base = 
827         SCEVUnknown::getIntegerSCEV(0, UsersToProcess[i].Base->getType());
828     } else {
829       
830       // Addressing modes can be folded into loads and stores.  Be careful that
831       // the store is through the expression, not of the expression though.
832       bool isAddress = isa<LoadInst>(UsersToProcess[i].Inst);
833       if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(UsersToProcess[i].Inst))
834         if (SI->getOperand(1) == UsersToProcess[i].OperandValToReplace)
835           isAddress = true;
836       
837       MoveImmediateValues(UsersToProcess[i].Base, UsersToProcess[i].Imm,
838                           isAddress, L);
839     }
840   }
841  
842   // Now that we know what we need to do, insert the PHI node itself.
843   //
844   DEBUG(std::cerr << "INSERTING IV of STRIDE " << *Stride << " and BASE "
845         << *CommonExprs << " :\n");
846     
847   SCEVExpander Rewriter(*SE, *LI);
848   SCEVExpander PreheaderRewriter(*SE, *LI);
849   
850   BasicBlock  *Preheader = L->getLoopPreheader();
851   Instruction *PreInsertPt = Preheader->getTerminator();
852   Instruction *PhiInsertBefore = L->getHeader()->begin();
853   
854   BasicBlock *LatchBlock = L->getLoopLatch();
855   
856   // Create a new Phi for this base, and stick it in the loop header.
857   const Type *ReplacedTy = CommonExprs->getType();
858   PHINode *NewPHI = new PHINode(ReplacedTy, "iv.", PhiInsertBefore);
859   ++NumInserted;
860   
861   // Insert the stride into the preheader.
862   Value *StrideV = PreheaderRewriter.expandCodeFor(Stride, PreInsertPt,
863                                                    ReplacedTy);
864   if (!isa<ConstantInt>(StrideV)) ++NumVariable;
865
866
867   // Emit the initial base value into the loop preheader, and add it to the
868   // Phi node.
869   Value *PHIBaseV = PreheaderRewriter.expandCodeFor(CommonExprs, PreInsertPt,
870                                                     ReplacedTy);
871   NewPHI->addIncoming(PHIBaseV, Preheader);
872   
873   // Emit the increment of the base value before the terminator of the loop
874   // latch block, and add it to the Phi node.
875   SCEVHandle IncExp = SCEVAddExpr::get(SCEVUnknown::get(NewPHI),
876                                        SCEVUnknown::get(StrideV));
877   
878   Value *IncV = Rewriter.expandCodeFor(IncExp, LatchBlock->getTerminator(),
879                                        ReplacedTy);
880   IncV->setName(NewPHI->getName()+".inc");
881   NewPHI->addIncoming(IncV, LatchBlock);
882
883   // Sort by the base value, so that all IVs with identical bases are next to
884   // each other.
885   while (!UsersToProcess.empty()) {
886     SCEVHandle Base = UsersToProcess.back().Base;
887
888     DEBUG(std::cerr << "  INSERTING code for BASE = " << *Base << ":\n");
889    
890     // Emit the code for Base into the preheader.
891     Value *BaseV = PreheaderRewriter.expandCodeFor(Base, PreInsertPt,
892                                                    ReplacedTy);
893     
894     // If BaseV is a constant other than 0, make sure that it gets inserted into
895     // the preheader, instead of being forward substituted into the uses.  We do
896     // this by forcing a noop cast to be inserted into the preheader in this
897     // case.
898     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(BaseV))
899       if (!C->isNullValue() && !isTargetConstant(Base)) {
900         // We want this constant emitted into the preheader!
901         BaseV = new CastInst(BaseV, BaseV->getType(), "preheaderinsert",
902                              PreInsertPt);       
903       }
904     
905     // Emit the code to add the immediate offset to the Phi value, just before
906     // the instructions that we identified as using this stride and base.
907     unsigned ScanPos = 0;
908     do {
909       BasedUser &User = UsersToProcess.back();
910
911       // If this instruction wants to use the post-incremented value, move it
912       // after the post-inc and use its value instead of the PHI.
913       Value *RewriteOp = NewPHI;
914       if (User.isUseOfPostIncrementedValue) {
915         RewriteOp = IncV;
916
917         // If this user is in the loop, make sure it is the last thing in the
918         // loop to ensure it is dominated by the increment.
919         if (L->contains(User.Inst->getParent()))
920           User.Inst->moveBefore(LatchBlock->getTerminator());
921       }
922       SCEVHandle RewriteExpr = SCEVUnknown::get(RewriteOp);
923
924       // Clear the SCEVExpander's expression map so that we are guaranteed
925       // to have the code emitted where we expect it.
926       Rewriter.clear();
927      
928       // Now that we know what we need to do, insert code before User for the
929       // immediate and any loop-variant expressions.
930       if (!isa<ConstantInt>(BaseV) || !cast<ConstantInt>(BaseV)->isNullValue())
931         // Add BaseV to the PHI value if needed.
932         RewriteExpr = SCEVAddExpr::get(RewriteExpr, SCEVUnknown::get(BaseV));
933       
934       User.RewriteInstructionToUseNewBase(RewriteExpr, Rewriter, L, this);
935
936       // Mark old value we replaced as possibly dead, so that it is elminated
937       // if we just replaced the last use of that value.
938       DeadInsts.insert(cast<Instruction>(User.OperandValToReplace));
939
940       UsersToProcess.pop_back();
941       ++NumReduced;
942
943       // If there are any more users to process with the same base, move one of
944       // them to the end of the list so that we will process it.
945       if (!UsersToProcess.empty()) {
946         for (unsigned e = UsersToProcess.size(); ScanPos != e; ++ScanPos)
947           if (UsersToProcess[ScanPos].Base == Base) {
948             std::swap(UsersToProcess[ScanPos], UsersToProcess.back());
949             break;
950           }
951       }
952     } while (!UsersToProcess.empty() && UsersToProcess.back().Base == Base);
953     // TODO: Next, find out which base index is the most common, pull it out.
954   }
955
956   // IMPORTANT TODO: Figure out how to partition the IV's with this stride, but
957   // different starting values, into different PHIs.
958 }
959
960 // OptimizeIndvars - Now that IVUsesByStride is set up with all of the indvar
961 // uses in the loop, look to see if we can eliminate some, in favor of using
962 // common indvars for the different uses.
963 void LoopStrengthReduce::OptimizeIndvars(Loop *L) {
964   // TODO: implement optzns here.
965
966
967
968
969   // Finally, get the terminating condition for the loop if possible.  If we
970   // can, we want to change it to use a post-incremented version of its
971   // induction variable, to allow coallescing the live ranges for the IV into
972   // one register value.
973   PHINode *SomePHI = cast<PHINode>(L->getHeader()->begin());
974   BasicBlock  *Preheader = L->getLoopPreheader();
975   BasicBlock *LatchBlock =
976    SomePHI->getIncomingBlock(SomePHI->getIncomingBlock(0) == Preheader);
977   BranchInst *TermBr = dyn_cast<BranchInst>(LatchBlock->getTerminator());
978   if (!TermBr || TermBr->isUnconditional() ||
979       !isa<SetCondInst>(TermBr->getCondition()))
980     return;
981   SetCondInst *Cond = cast<SetCondInst>(TermBr->getCondition());
982
983   // Search IVUsesByStride to find Cond's IVUse if there is one.
984   IVStrideUse *CondUse = 0;
985   const SCEVHandle *CondStride = 0;
986
987   for (unsigned Stride = 0, e = StrideOrder.size(); Stride != e && !CondUse;
988        ++Stride) {
989     std::map<SCEVHandle, IVUsersOfOneStride>::iterator SI = 
990       IVUsesByStride.find(StrideOrder[Stride]);
991     assert(SI != IVUsesByStride.end() && "Stride doesn't exist!");
992     
993     for (std::vector<IVStrideUse>::iterator UI = SI->second.Users.begin(),
994            E = SI->second.Users.end(); UI != E; ++UI)
995       if (UI->User == Cond) {
996         CondUse = &*UI;
997         CondStride = &SI->first;
998         // NOTE: we could handle setcc instructions with multiple uses here, but
999         // InstCombine does it as well for simple uses, it's not clear that it
1000         // occurs enough in real life to handle.
1001         break;
1002       }
1003   }
1004   if (!CondUse) return;  // setcc doesn't use the IV.
1005
1006   // setcc stride is complex, don't mess with users.
1007   // FIXME: Evaluate whether this is a good idea or not.
1008   if (!isa<SCEVConstant>(*CondStride)) return;
1009
1010   // It's possible for the setcc instruction to be anywhere in the loop, and
1011   // possible for it to have multiple users.  If it is not immediately before
1012   // the latch block branch, move it.
1013   if (&*++BasicBlock::iterator(Cond) != (Instruction*)TermBr) {
1014     if (Cond->hasOneUse()) {   // Condition has a single use, just move it.
1015       Cond->moveBefore(TermBr);
1016     } else {
1017       // Otherwise, clone the terminating condition and insert into the loopend.
1018       Cond = cast<SetCondInst>(Cond->clone());
1019       Cond->setName(L->getHeader()->getName() + ".termcond");
1020       LatchBlock->getInstList().insert(TermBr, Cond);
1021       
1022       // Clone the IVUse, as the old use still exists!
1023       IVUsesByStride[*CondStride].addUser(CondUse->Offset, Cond,
1024                                          CondUse->OperandValToReplace);
1025       CondUse = &IVUsesByStride[*CondStride].Users.back();
1026     }
1027   }
1028
1029   // If we get to here, we know that we can transform the setcc instruction to
1030   // use the post-incremented version of the IV, allowing us to coallesce the
1031   // live ranges for the IV correctly.
1032   CondUse->Offset = SCEV::getMinusSCEV(CondUse->Offset, *CondStride);
1033   CondUse->isUseOfPostIncrementedValue = true;
1034 }
1035
1036 void LoopStrengthReduce::runOnLoop(Loop *L) {
1037   // First step, transform all loops nesting inside of this loop.
1038   for (LoopInfo::iterator I = L->begin(), E = L->end(); I != E; ++I)
1039     runOnLoop(*I);
1040
1041   // Next, find all uses of induction variables in this loop, and catagorize
1042   // them by stride.  Start by finding all of the PHI nodes in the header for
1043   // this loop.  If they are induction variables, inspect their uses.
1044   std::set<Instruction*> Processed;   // Don't reprocess instructions.
1045   for (BasicBlock::iterator I = L->getHeader()->begin(); isa<PHINode>(I); ++I)
1046     AddUsersIfInteresting(I, L, Processed);
1047
1048   // If we have nothing to do, return.
1049   if (IVUsesByStride.empty()) return;
1050
1051   // Optimize induction variables.  Some indvar uses can be transformed to use
1052   // strides that will be needed for other purposes.  A common example of this
1053   // is the exit test for the loop, which can often be rewritten to use the
1054   // computation of some other indvar to decide when to terminate the loop.
1055   OptimizeIndvars(L);
1056
1057
1058   // FIXME: We can widen subreg IV's here for RISC targets.  e.g. instead of
1059   // doing computation in byte values, promote to 32-bit values if safe.
1060
1061   // FIXME: Attempt to reuse values across multiple IV's.  In particular, we
1062   // could have something like "for(i) { foo(i*8); bar(i*16) }", which should be
1063   // codegened as "for (j = 0;; j+=8) { foo(j); bar(j+j); }" on X86/PPC.  Need
1064   // to be careful that IV's are all the same type.  Only works for intptr_t
1065   // indvars.
1066
1067   // If we only have one stride, we can more aggressively eliminate some things.
1068   bool HasOneStride = IVUsesByStride.size() == 1;
1069   
1070   // Note: this processes each stride/type pair individually.  All users passed
1071   // into StrengthReduceStridedIVUsers have the same type AND stride.  Also,
1072   // node that we iterate over IVUsesByStride indirectly by using StrideOrder.
1073   // This extra layer of indirection makes the ordering of strides deterministic
1074   // - not dependent on map order.
1075   for (unsigned Stride = 0, e = StrideOrder.size(); Stride != e; ++Stride) {
1076     std::map<SCEVHandle, IVUsersOfOneStride>::iterator SI = 
1077       IVUsesByStride.find(StrideOrder[Stride]);
1078     assert(SI != IVUsesByStride.end() && "Stride doesn't exist!");
1079     StrengthReduceStridedIVUsers(SI->first, SI->second, L, HasOneStride);
1080   }
1081
1082   // Clean up after ourselves
1083   if (!DeadInsts.empty()) {
1084     DeleteTriviallyDeadInstructions(DeadInsts);
1085
1086     BasicBlock::iterator I = L->getHeader()->begin();
1087     PHINode *PN;
1088     while ((PN = dyn_cast<PHINode>(I))) {
1089       ++I;  // Preincrement iterator to avoid invalidating it when deleting PN.
1090       
1091       // At this point, we know that we have killed one or more GEP
1092       // instructions.  It is worth checking to see if the cann indvar is also
1093       // dead, so that we can remove it as well.  The requirements for the cann
1094       // indvar to be considered dead are:
1095       // 1. the cann indvar has one use
1096       // 2. the use is an add instruction
1097       // 3. the add has one use
1098       // 4. the add is used by the cann indvar
1099       // If all four cases above are true, then we can remove both the add and
1100       // the cann indvar.
1101       // FIXME: this needs to eliminate an induction variable even if it's being
1102       // compared against some value to decide loop termination.
1103       if (PN->hasOneUse()) {
1104         BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(*(PN->use_begin()));
1105         if (BO && BO->hasOneUse()) {
1106           if (PN == *(BO->use_begin())) {
1107             DeadInsts.insert(BO);
1108             // Break the cycle, then delete the PHI.
1109             PN->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(PN->getType()));
1110             SE->deleteInstructionFromRecords(PN);
1111             PN->eraseFromParent();
1112           }
1113         }
1114       }
1115     }
1116     DeleteTriviallyDeadInstructions(DeadInsts);
1117   }
1118
1119   CastedPointers.clear();
1120   IVUsesByStride.clear();
1121   StrideOrder.clear();
1122   return;
1123 }