Do not form ldrd / strd if the two dests / srcs are the same. Code clean up.
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / ScalarEvolution.cpp
index 3f43a79bcae3ec3dde7538ba627c0699d987fe49..16dc281ae1792b0951d8ec0cdea10289a71fd4b1 100644 (file)
 #include "llvm/GlobalVariable.h"
 #include "llvm/Instructions.h"
 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
+#include "llvm/Analysis/Dominators.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
-#include "llvm/Transforms/Scalar.h"
-#include "llvm/Support/CFG.h"
+#include "llvm/Target/TargetData.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/ConstantRange.h"
+#include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
 #include "llvm/Support/InstIterator.h"
 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
-#include "llvm/Support/Streams.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
-#include <ostream>
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 #include <algorithm>
-#include <cmath>
 using namespace llvm;
 
-STATISTIC(NumBruteForceEvaluations,
-          "Number of brute force evaluations needed to "
-          "calculate high-order polynomial exit values");
 STATISTIC(NumArrayLenItCounts,
           "Number of trip counts computed with array length");
 STATISTIC(NumTripCountsComputed,
@@ -114,13 +111,13 @@ char ScalarEvolution::ID = 0;
 //
 SCEV::~SCEV() {}
 void SCEV::dump() const {
-  print(cerr);
+  print(errs());
+  errs() << '\n';
 }
 
-uint32_t SCEV::getBitWidth() const {
-  if (const IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(getType()))
-    return ITy->getBitWidth();
-  return 0;
+void SCEV::print(std::ostream &o) const {
+  raw_os_ostream OS(o);
+  print(OS);
 }
 
 bool SCEV::isZero() const {
@@ -129,8 +126,14 @@ bool SCEV::isZero() const {
   return false;
 }
 
+bool SCEV::isOne() const {
+  if (const SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(this))
+    return SC->getValue()->isOne();
+  return false;
+}
 
 SCEVCouldNotCompute::SCEVCouldNotCompute() : SCEV(scCouldNotCompute) {}
+SCEVCouldNotCompute::~SCEVCouldNotCompute() {}
 
 bool SCEVCouldNotCompute::isLoopInvariant(const Loop *L) const {
   assert(0 && "Attempt to use a SCEVCouldNotCompute object!");
@@ -154,7 +157,7 @@ replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEVHandle &Sym,
   return this;
 }
 
-void SCEVCouldNotCompute::print(std::ostream &OS) const {
+void SCEVCouldNotCompute::print(raw_ostream &OS) const {
   OS << "***COULDNOTCOMPUTE***";
 }
 
@@ -185,89 +188,95 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getConstant(const APInt& Val) {
 
 const Type *SCEVConstant::getType() const { return V->getType(); }
 
-void SCEVConstant::print(std::ostream &OS) const {
+void SCEVConstant::print(raw_ostream &OS) const {
   WriteAsOperand(OS, V, false);
 }
 
+SCEVCastExpr::SCEVCastExpr(unsigned SCEVTy,
+                           const SCEVHandle &op, const Type *ty)
+  : SCEV(SCEVTy), Op(op), Ty(ty) {}
+
+SCEVCastExpr::~SCEVCastExpr() {}
+
+bool SCEVCastExpr::dominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const {
+  return Op->dominates(BB, DT);
+}
+
 // SCEVTruncates - Only allow the creation of one SCEVTruncateExpr for any
 // particular input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will
 // never be deleted!
-static ManagedStatic<std::map<std::pair<SCEV*, const Type*>, 
+static ManagedStatic<std::map<std::pair<const SCEV*, const Type*>, 
                      SCEVTruncateExpr*> > SCEVTruncates;
 
 SCEVTruncateExpr::SCEVTruncateExpr(const SCEVHandle &op, const Type *ty)
-  : SCEV(scTruncate), Op(op), Ty(ty) {
-  assert(Op->getType()->isInteger() && Ty->isInteger() &&
+  : SCEVCastExpr(scTruncate, op, ty) {
+  assert((Op->getType()->isInteger() || isa<PointerType>(Op->getType())) &&
+         (Ty->isInteger() || isa<PointerType>(Ty)) &&
          "Cannot truncate non-integer value!");
-  assert(Op->getType()->getPrimitiveSizeInBits() > Ty->getPrimitiveSizeInBits()
-         && "This is not a truncating conversion!");
 }
 
 SCEVTruncateExpr::~SCEVTruncateExpr() {
   SCEVTruncates->erase(std::make_pair(Op, Ty));
 }
 
-void SCEVTruncateExpr::print(std::ostream &OS) const {
-  OS << "(truncate " << *Op << " to " << *Ty << ")";
+void SCEVTruncateExpr::print(raw_ostream &OS) const {
+  OS << "(trunc " << *Op->getType() << " " << *Op << " to " << *Ty << ")";
 }
 
 // SCEVZeroExtends - Only allow the creation of one SCEVZeroExtendExpr for any
 // particular input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never
 // be deleted!
-static ManagedStatic<std::map<std::pair<SCEV*, const Type*>,
+static ManagedStatic<std::map<std::pair<const SCEV*, const Type*>,
                      SCEVZeroExtendExpr*> > SCEVZeroExtends;
 
 SCEVZeroExtendExpr::SCEVZeroExtendExpr(const SCEVHandle &op, const Type *ty)
-  : SCEV(scZeroExtend), Op(op), Ty(ty) {
-  assert(Op->getType()->isInteger() && Ty->isInteger() &&
+  : SCEVCastExpr(scZeroExtend, op, ty) {
+  assert((Op->getType()->isInteger() || isa<PointerType>(Op->getType())) &&
+         (Ty->isInteger() || isa<PointerType>(Ty)) &&
          "Cannot zero extend non-integer value!");
-  assert(Op->getType()->getPrimitiveSizeInBits() < Ty->getPrimitiveSizeInBits()
-         && "This is not an extending conversion!");
 }
 
 SCEVZeroExtendExpr::~SCEVZeroExtendExpr() {
   SCEVZeroExtends->erase(std::make_pair(Op, Ty));
 }
 
-void SCEVZeroExtendExpr::print(std::ostream &OS) const {
-  OS << "(zeroextend " << *Op << " to " << *Ty << ")";
+void SCEVZeroExtendExpr::print(raw_ostream &OS) const {
+  OS << "(zext " << *Op->getType() << " " << *Op << " to " << *Ty << ")";
 }
 
 // SCEVSignExtends - Only allow the creation of one SCEVSignExtendExpr for any
 // particular input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never
 // be deleted!
-static ManagedStatic<std::map<std::pair<SCEV*, const Type*>,
+static ManagedStatic<std::map<std::pair<const SCEV*, const Type*>,
                      SCEVSignExtendExpr*> > SCEVSignExtends;
 
 SCEVSignExtendExpr::SCEVSignExtendExpr(const SCEVHandle &op, const Type *ty)
-  : SCEV(scSignExtend), Op(op), Ty(ty) {
-  assert(Op->getType()->isInteger() && Ty->isInteger() &&
+  : SCEVCastExpr(scSignExtend, op, ty) {
+  assert((Op->getType()->isInteger() || isa<PointerType>(Op->getType())) &&
+         (Ty->isInteger() || isa<PointerType>(Ty)) &&
          "Cannot sign extend non-integer value!");
-  assert(Op->getType()->getPrimitiveSizeInBits() < Ty->getPrimitiveSizeInBits()
-         && "This is not an extending conversion!");
 }
 
 SCEVSignExtendExpr::~SCEVSignExtendExpr() {
   SCEVSignExtends->erase(std::make_pair(Op, Ty));
 }
 
-void SCEVSignExtendExpr::print(std::ostream &OS) const {
-  OS << "(signextend " << *Op << " to " << *Ty << ")";
+void SCEVSignExtendExpr::print(raw_ostream &OS) const {
+  OS << "(sext " << *Op->getType() << " " << *Op << " to " << *Ty << ")";
 }
 
 // SCEVCommExprs - Only allow the creation of one SCEVCommutativeExpr for any
 // particular input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never
 // be deleted!
-static ManagedStatic<std::map<std::pair<unsigned, std::vector<SCEV*> >,
+static ManagedStatic<std::map<std::pair<unsigned, std::vector<const SCEV*> >,
                      SCEVCommutativeExpr*> > SCEVCommExprs;
 
 SCEVCommutativeExpr::~SCEVCommutativeExpr() {
-  SCEVCommExprs->erase(std::make_pair(getSCEVType(),
-                                      std::vector<SCEV*>(Operands.begin(),
-                                                         Operands.end())));
+  std::vector<const SCEV*> SCEVOps(Operands.begin(), Operands.end());
+  SCEVCommExprs->erase(std::make_pair(getSCEVType(), SCEVOps));
 }
 
-void SCEVCommutativeExpr::print(std::ostream &OS) const {
+void SCEVCommutativeExpr::print(raw_ostream &OS) const {
   assert(Operands.size() > 1 && "This plus expr shouldn't exist!");
   const char *OpStr = getOperationStr();
   OS << "(" << *Operands[0];
@@ -284,7 +293,7 @@ replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEVHandle &Sym,
     SCEVHandle H =
       getOperand(i)->replaceSymbolicValuesWithConcrete(Sym, Conc, SE);
     if (H != getOperand(i)) {
-      std::vector<SCEVHandle> NewOps;
+      SmallVector<SCEVHandle, 8> NewOps;
       NewOps.reserve(getNumOperands());
       for (unsigned j = 0; j != i; ++j)
         NewOps.push_back(getOperand(j));
@@ -308,35 +317,52 @@ replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEVHandle &Sym,
   return this;
 }
 
+bool SCEVNAryExpr::dominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const {
+  for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
+    if (!getOperand(i)->dominates(BB, DT))
+      return false;
+  }
+  return true;
+}
+
 
 // SCEVUDivs - Only allow the creation of one SCEVUDivExpr for any particular
 // input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never be
 // deleted!
-static ManagedStatic<std::map<std::pair<SCEV*, SCEV*>, 
+static ManagedStatic<std::map<std::pair<const SCEV*, const SCEV*>,
                      SCEVUDivExpr*> > SCEVUDivs;
 
 SCEVUDivExpr::~SCEVUDivExpr() {
   SCEVUDivs->erase(std::make_pair(LHS, RHS));
 }
 
-void SCEVUDivExpr::print(std::ostream &OS) const {
+bool SCEVUDivExpr::dominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const {
+  return LHS->dominates(BB, DT) && RHS->dominates(BB, DT);
+}
+
+void SCEVUDivExpr::print(raw_ostream &OS) const {
   OS << "(" << *LHS << " /u " << *RHS << ")";
 }
 
 const Type *SCEVUDivExpr::getType() const {
-  return LHS->getType();
+  // In most cases the types of LHS and RHS will be the same, but in some
+  // crazy cases one or the other may be a pointer. ScalarEvolution doesn't
+  // depend on the type for correctness, but handling types carefully can
+  // avoid extra casts in the SCEVExpander. The LHS is more likely to be
+  // a pointer type than the RHS, so use the RHS' type here.
+  return RHS->getType();
 }
 
 // SCEVAddRecExprs - Only allow the creation of one SCEVAddRecExpr for any
 // particular input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never
 // be deleted!
-static ManagedStatic<std::map<std::pair<const Loop *, std::vector<SCEV*> >,
+static ManagedStatic<std::map<std::pair<const Loop *,
+                                        std::vector<const SCEV*> >,
                      SCEVAddRecExpr*> > SCEVAddRecExprs;
 
 SCEVAddRecExpr::~SCEVAddRecExpr() {
-  SCEVAddRecExprs->erase(std::make_pair(L,
-                                        std::vector<SCEV*>(Operands.begin(),
-                                                           Operands.end())));
+  std::vector<const SCEV*> SCEVOps(Operands.begin(), Operands.end());
+  SCEVAddRecExprs->erase(std::make_pair(L, SCEVOps));
 }
 
 SCEVHandle SCEVAddRecExpr::
@@ -347,7 +373,7 @@ replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEVHandle &Sym,
     SCEVHandle H =
       getOperand(i)->replaceSymbolicValuesWithConcrete(Sym, Conc, SE);
     if (H != getOperand(i)) {
-      std::vector<SCEVHandle> NewOps;
+      SmallVector<SCEVHandle, 8> NewOps;
       NewOps.reserve(getNumOperands());
       for (unsigned j = 0; j != i; ++j)
         NewOps.push_back(getOperand(j));
@@ -366,12 +392,14 @@ replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEVHandle &Sym,
 bool SCEVAddRecExpr::isLoopInvariant(const Loop *QueryLoop) const {
   // This recurrence is invariant w.r.t to QueryLoop iff QueryLoop doesn't
   // contain L and if the start is invariant.
-  return !QueryLoop->contains(L->getHeader()) &&
+  // Add recurrences are never invariant in the function-body (null loop).
+  return QueryLoop &&
+         !QueryLoop->contains(L->getHeader()) &&
          getOperand(0)->isLoopInvariant(QueryLoop);
 }
 
 
-void SCEVAddRecExpr::print(std::ostream &OS) const {
+void SCEVAddRecExpr::print(raw_ostream &OS) const {
   OS << "{" << *Operands[0];
   for (unsigned i = 1, e = Operands.size(); i != e; ++i)
     OS << ",+," << *Operands[i];
@@ -388,8 +416,16 @@ SCEVUnknown::~SCEVUnknown() { SCEVUnknowns->erase(V); }
 bool SCEVUnknown::isLoopInvariant(const Loop *L) const {
   // All non-instruction values are loop invariant.  All instructions are loop
   // invariant if they are not contained in the specified loop.
+  // Instructions are never considered invariant in the function body
+  // (null loop) because they are defined within the "loop".
   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
-    return !L->contains(I->getParent());
+    return L && !L->contains(I->getParent());
+  return true;
+}
+
+bool SCEVUnknown::dominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const {
+  if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(getValue()))
+    return DT->dominates(I->getParent(), BB);
   return true;
 }
 
@@ -397,7 +433,7 @@ const Type *SCEVUnknown::getType() const {
   return V->getType();
 }
 
-void SCEVUnknown::print(std::ostream &OS) const {
+void SCEVUnknown::print(raw_ostream &OS) const {
   WriteAsOperand(OS, V, false);
 }
 
@@ -409,9 +445,114 @@ namespace {
   /// SCEVComplexityCompare - Return true if the complexity of the LHS is less
   /// than the complexity of the RHS.  This comparator is used to canonicalize
   /// expressions.
-  struct VISIBILITY_HIDDEN SCEVComplexityCompare {
+  class VISIBILITY_HIDDEN SCEVComplexityCompare {
+    LoopInfo *LI;
+  public:
+    explicit SCEVComplexityCompare(LoopInfo *li) : LI(li) {}
+
     bool operator()(const SCEV *LHS, const SCEV *RHS) const {
-      return LHS->getSCEVType() < RHS->getSCEVType();
+      // Primarily, sort the SCEVs by their getSCEVType().
+      if (LHS->getSCEVType() != RHS->getSCEVType())
+        return LHS->getSCEVType() < RHS->getSCEVType();
+
+      // Aside from the getSCEVType() ordering, the particular ordering
+      // isn't very important except that it's beneficial to be consistent,
+      // so that (a + b) and (b + a) don't end up as different expressions.
+
+      // Sort SCEVUnknown values with some loose heuristics. TODO: This is
+      // not as complete as it could be.
+      if (const SCEVUnknown *LU = dyn_cast<SCEVUnknown>(LHS)) {
+        const SCEVUnknown *RU = cast<SCEVUnknown>(RHS);
+
+        // Order pointer values after integer values. This helps SCEVExpander
+        // form GEPs.
+        if (isa<PointerType>(LU->getType()) && !isa<PointerType>(RU->getType()))
+          return false;
+        if (isa<PointerType>(RU->getType()) && !isa<PointerType>(LU->getType()))
+          return true;
+
+        // Compare getValueID values.
+        if (LU->getValue()->getValueID() != RU->getValue()->getValueID())
+          return LU->getValue()->getValueID() < RU->getValue()->getValueID();
+
+        // Sort arguments by their position.
+        if (const Argument *LA = dyn_cast<Argument>(LU->getValue())) {
+          const Argument *RA = cast<Argument>(RU->getValue());
+          return LA->getArgNo() < RA->getArgNo();
+        }
+
+        // For instructions, compare their loop depth, and their opcode.
+        // This is pretty loose.
+        if (Instruction *LV = dyn_cast<Instruction>(LU->getValue())) {
+          Instruction *RV = cast<Instruction>(RU->getValue());
+
+          // Compare loop depths.
+          if (LI->getLoopDepth(LV->getParent()) !=
+              LI->getLoopDepth(RV->getParent()))
+            return LI->getLoopDepth(LV->getParent()) <
+                   LI->getLoopDepth(RV->getParent());
+
+          // Compare opcodes.
+          if (LV->getOpcode() != RV->getOpcode())
+            return LV->getOpcode() < RV->getOpcode();
+
+          // Compare the number of operands.
+          if (LV->getNumOperands() != RV->getNumOperands())
+            return LV->getNumOperands() < RV->getNumOperands();
+        }
+
+        return false;
+      }
+
+      // Compare constant values.
+      if (const SCEVConstant *LC = dyn_cast<SCEVConstant>(LHS)) {
+        const SCEVConstant *RC = cast<SCEVConstant>(RHS);
+        return LC->getValue()->getValue().ult(RC->getValue()->getValue());
+      }
+
+      // Compare addrec loop depths.
+      if (const SCEVAddRecExpr *LA = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(LHS)) {
+        const SCEVAddRecExpr *RA = cast<SCEVAddRecExpr>(RHS);
+        if (LA->getLoop()->getLoopDepth() != RA->getLoop()->getLoopDepth())
+          return LA->getLoop()->getLoopDepth() < RA->getLoop()->getLoopDepth();
+      }
+
+      // Lexicographically compare n-ary expressions.
+      if (const SCEVNAryExpr *LC = dyn_cast<SCEVNAryExpr>(LHS)) {
+        const SCEVNAryExpr *RC = cast<SCEVNAryExpr>(RHS);
+        for (unsigned i = 0, e = LC->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+          if (i >= RC->getNumOperands())
+            return false;
+          if (operator()(LC->getOperand(i), RC->getOperand(i)))
+            return true;
+          if (operator()(RC->getOperand(i), LC->getOperand(i)))
+            return false;
+        }
+        return LC->getNumOperands() < RC->getNumOperands();
+      }
+
+      // Lexicographically compare udiv expressions.
+      if (const SCEVUDivExpr *LC = dyn_cast<SCEVUDivExpr>(LHS)) {
+        const SCEVUDivExpr *RC = cast<SCEVUDivExpr>(RHS);
+        if (operator()(LC->getLHS(), RC->getLHS()))
+          return true;
+        if (operator()(RC->getLHS(), LC->getLHS()))
+          return false;
+        if (operator()(LC->getRHS(), RC->getRHS()))
+          return true;
+        if (operator()(RC->getRHS(), LC->getRHS()))
+          return false;
+        return false;
+      }
+
+      // Compare cast expressions by operand.
+      if (const SCEVCastExpr *LC = dyn_cast<SCEVCastExpr>(LHS)) {
+        const SCEVCastExpr *RC = cast<SCEVCastExpr>(RHS);
+        return operator()(LC->getOperand(), RC->getOperand());
+      }
+
+      assert(0 && "Unknown SCEV kind!");
+      return false;
     }
   };
 }
@@ -426,25 +567,26 @@ namespace {
 /// this to depend on where the addresses of various SCEV objects happened to
 /// land in memory.
 ///
-static void GroupByComplexity(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
+static void GroupByComplexity(SmallVectorImpl<SCEVHandle> &Ops,
+                              LoopInfo *LI) {
   if (Ops.size() < 2) return;  // Noop
   if (Ops.size() == 2) {
     // This is the common case, which also happens to be trivially simple.
     // Special case it.
-    if (SCEVComplexityCompare()(Ops[1], Ops[0]))
+    if (SCEVComplexityCompare(LI)(Ops[1], Ops[0]))
       std::swap(Ops[0], Ops[1]);
     return;
   }
 
   // Do the rough sort by complexity.
-  std::sort(Ops.begin(), Ops.end(), SCEVComplexityCompare());
+  std::stable_sort(Ops.begin(), Ops.end(), SCEVComplexityCompare(LI));
 
   // Now that we are sorted by complexity, group elements of the same
   // complexity.  Note that this is, at worst, N^2, but the vector is likely to
   // be extremely short in practice.  Note that we take this approach because we
   // do not want to depend on the addresses of the objects we are grouping.
   for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e-2; ++i) {
-    SCEV *S = Ops[i];
+    const SCEV *S = Ops[i];
     unsigned Complexity = S->getSCEVType();
 
     // If there are any objects of the same complexity and same value as this
@@ -466,52 +608,11 @@ static void GroupByComplexity(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
 //                      Simple SCEV method implementations
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-/// getIntegerSCEV - Given an integer or FP type, create a constant for the
-/// specified signed integer value and return a SCEV for the constant.
-SCEVHandle ScalarEvolution::getIntegerSCEV(int Val, const Type *Ty) {
-  Constant *C;
-  if (Val == 0)
-    C = Constant::getNullValue(Ty);
-  else if (Ty->isFloatingPoint())
-    C = ConstantFP::get(APFloat(Ty==Type::FloatTy ? APFloat::IEEEsingle : 
-                                APFloat::IEEEdouble, Val));
-  else 
-    C = ConstantInt::get(Ty, Val);
-  return getUnknown(C);
-}
-
-/// getNegativeSCEV - Return a SCEV corresponding to -V = -1*V
-///
-SCEVHandle ScalarEvolution::getNegativeSCEV(const SCEVHandle &V) {
-  if (SCEVConstant *VC = dyn_cast<SCEVConstant>(V))
-    return getUnknown(ConstantExpr::getNeg(VC->getValue()));
-
-  return getMulExpr(V, getConstant(ConstantInt::getAllOnesValue(V->getType())));
-}
-
-/// getNotSCEV - Return a SCEV corresponding to ~V = -1-V
-SCEVHandle ScalarEvolution::getNotSCEV(const SCEVHandle &V) {
-  if (SCEVConstant *VC = dyn_cast<SCEVConstant>(V))
-    return getUnknown(ConstantExpr::getNot(VC->getValue()));
-
-  SCEVHandle AllOnes = getConstant(ConstantInt::getAllOnesValue(V->getType()));
-  return getMinusSCEV(AllOnes, V);
-}
-
-/// getMinusSCEV - Return a SCEV corresponding to LHS - RHS.
-///
-SCEVHandle ScalarEvolution::getMinusSCEV(const SCEVHandle &LHS,
-                                         const SCEVHandle &RHS) {
-  // X - Y --> X + -Y
-  return getAddExpr(LHS, getNegativeSCEV(RHS));
-}
-
-
 /// BinomialCoefficient - Compute BC(It, K).  The result has width W.
-// Assume, K > 0.
+/// Assume, K > 0.
 static SCEVHandle BinomialCoefficient(SCEVHandle It, unsigned K,
                                       ScalarEvolution &SE,
-                                      const IntegerType* ResultTy) {
+                                      const Type* ResultTy) {
   // Handle the simplest case efficiently.
   if (K == 1)
     return SE.getTruncateOrZeroExtend(It, ResultTy);
@@ -568,9 +669,9 @@ static SCEVHandle BinomialCoefficient(SCEVHandle It, unsigned K,
   // Protection from insane SCEVs; this bound is conservative,
   // but it probably doesn't matter.
   if (K > 1000)
-    return new SCEVCouldNotCompute();
+    return SE.getCouldNotCompute();
 
-  unsigned W = ResultTy->getBitWidth();
+  unsigned W = SE.getTypeSizeInBits(ResultTy);
 
   // Calculate K! / 2^T and T; we divide out the factors of two before
   // multiplying for calculating K! / 2^T to avoid overflow.
@@ -587,17 +688,7 @@ static SCEVHandle BinomialCoefficient(SCEVHandle It, unsigned K,
   }
 
   // We need at least W + T bits for the multiplication step
-  // FIXME: A temporary hack; we round up the bitwidths
-  // to the nearest power of 2 to be nice to the code generator.
-  unsigned CalculationBits = 1U << Log2_32_Ceil(W + T);
-  // FIXME: Temporary hack to avoid generating integers that are too wide.
-  // Although, it's not completely clear how to determine how much
-  // widening is safe; for example, on X86, we can't really widen
-  // beyond 64 because we need to be able to do multiplication
-  // that's CalculationBits wide, but on X86-64, we can safely widen up to
-  // 128 bits.
-  if (CalculationBits > 64)
-    return new SCEVCouldNotCompute();
+  unsigned CalculationBits = W + T;
 
   // Calcuate 2^T, at width T+W.
   APInt DivFactor = APInt(CalculationBits, 1).shl(T);
@@ -644,8 +735,7 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::evaluateAtIteration(SCEVHandle It,
     // The computation is correct in the face of overflow provided that the
     // multiplication is performed _after_ the evaluation of the binomial
     // coefficient.
-    SCEVHandle Coeff = BinomialCoefficient(It, i, SE,
-                                           cast<IntegerType>(getType()));
+    SCEVHandle Coeff = BinomialCoefficient(It, i, SE, getType());
     if (isa<SCEVCouldNotCompute>(Coeff))
       return Coeff;
 
@@ -658,23 +748,37 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::evaluateAtIteration(SCEVHandle It,
 //                    SCEV Expression folder implementations
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getTruncateExpr(const SCEVHandle &Op, const Type *Ty) {
-  if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(Op))
+SCEVHandle ScalarEvolution::getTruncateExpr(const SCEVHandle &Op,
+                                            const Type *Ty) {
+  assert(getTypeSizeInBits(Op->getType()) > getTypeSizeInBits(Ty) &&
+         "This is not a truncating conversion!");
+  assert(isSCEVable(Ty) &&
+         "This is not a conversion to a SCEVable type!");
+  Ty = getEffectiveSCEVType(Ty);
+
+  if (const SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(Op))
     return getUnknown(
         ConstantExpr::getTrunc(SC->getValue(), Ty));
 
+  // trunc(trunc(x)) --> trunc(x)
+  if (const SCEVTruncateExpr *ST = dyn_cast<SCEVTruncateExpr>(Op))
+    return getTruncateExpr(ST->getOperand(), Ty);
+
+  // trunc(sext(x)) --> sext(x) if widening or trunc(x) if narrowing
+  if (const SCEVSignExtendExpr *SS = dyn_cast<SCEVSignExtendExpr>(Op))
+    return getTruncateOrSignExtend(SS->getOperand(), Ty);
+
+  // trunc(zext(x)) --> zext(x) if widening or trunc(x) if narrowing
+  if (const SCEVZeroExtendExpr *SZ = dyn_cast<SCEVZeroExtendExpr>(Op))
+    return getTruncateOrZeroExtend(SZ->getOperand(), Ty);
+
   // If the input value is a chrec scev made out of constants, truncate
   // all of the constants.
-  if (SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Op)) {
-    std::vector<SCEVHandle> Operands;
+  if (const SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Op)) {
+    SmallVector<SCEVHandle, 4> Operands;
     for (unsigned i = 0, e = AddRec->getNumOperands(); i != e; ++i)
-      // FIXME: This should allow truncation of other expression types!
-      if (isa<SCEVConstant>(AddRec->getOperand(i)))
-        Operands.push_back(getTruncateExpr(AddRec->getOperand(i), Ty));
-      else
-        break;
-    if (Operands.size() == AddRec->getNumOperands())
-      return getAddRecExpr(Operands, AddRec->getLoop());
+      Operands.push_back(getTruncateExpr(AddRec->getOperand(i), Ty));
+    return getAddRecExpr(Operands, AddRec->getLoop());
   }
 
   SCEVTruncateExpr *&Result = (*SCEVTruncates)[std::make_pair(Op, Ty)];
@@ -682,71 +786,330 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getTruncateExpr(const SCEVHandle &Op, const Type *Ty
   return Result;
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getZeroExtendExpr(const SCEVHandle &Op, const Type *Ty) {
-  if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(Op))
-    return getUnknown(
-        ConstantExpr::getZExt(SC->getValue(), Ty));
+SCEVHandle ScalarEvolution::getZeroExtendExpr(const SCEVHandle &Op,
+                                              const Type *Ty) {
+  assert(getTypeSizeInBits(Op->getType()) < getTypeSizeInBits(Ty) &&
+         "This is not an extending conversion!");
+  assert(isSCEVable(Ty) &&
+         "This is not a conversion to a SCEVable type!");
+  Ty = getEffectiveSCEVType(Ty);
 
-  // FIXME: If the input value is a chrec scev, and we can prove that the value
+  if (const SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(Op)) {
+    const Type *IntTy = getEffectiveSCEVType(Ty);
+    Constant *C = ConstantExpr::getZExt(SC->getValue(), IntTy);
+    if (IntTy != Ty) C = ConstantExpr::getIntToPtr(C, Ty);
+    return getUnknown(C);
+  }
+
+  // zext(zext(x)) --> zext(x)
+  if (const SCEVZeroExtendExpr *SZ = dyn_cast<SCEVZeroExtendExpr>(Op))
+    return getZeroExtendExpr(SZ->getOperand(), Ty);
+
+  // If the input value is a chrec scev, and we can prove that the value
   // did not overflow the old, smaller, value, we can zero extend all of the
-  // operands (often constants).  This would allow analysis of something like
+  // operands (often constants).  This allows analysis of something like
   // this:  for (unsigned char X = 0; X < 100; ++X) { int Y = X; }
+  if (const SCEVAddRecExpr *AR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Op))
+    if (AR->isAffine()) {
+      // Check whether the backedge-taken count is SCEVCouldNotCompute.
+      // Note that this serves two purposes: It filters out loops that are
+      // simply not analyzable, and it covers the case where this code is
+      // being called from within backedge-taken count analysis, such that
+      // attempting to ask for the backedge-taken count would likely result
+      // in infinite recursion. In the later case, the analysis code will
+      // cope with a conservative value, and it will take care to purge
+      // that value once it has finished.
+      SCEVHandle MaxBECount = getMaxBackedgeTakenCount(AR->getLoop());
+      if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(MaxBECount)) {
+        // Manually compute the final value for AR, checking for
+        // overflow.
+        SCEVHandle Start = AR->getStart();
+        SCEVHandle Step = AR->getStepRecurrence(*this);
+
+        // Check whether the backedge-taken count can be losslessly casted to
+        // the addrec's type. The count is always unsigned.
+        SCEVHandle CastedMaxBECount =
+          getTruncateOrZeroExtend(MaxBECount, Start->getType());
+        SCEVHandle RecastedMaxBECount =
+          getTruncateOrZeroExtend(CastedMaxBECount, MaxBECount->getType());
+        if (MaxBECount == RecastedMaxBECount) {
+          const Type *WideTy =
+            IntegerType::get(getTypeSizeInBits(Start->getType()) * 2);
+          // Check whether Start+Step*MaxBECount has no unsigned overflow.
+          SCEVHandle ZMul =
+            getMulExpr(CastedMaxBECount,
+                       getTruncateOrZeroExtend(Step, Start->getType()));
+          SCEVHandle Add = getAddExpr(Start, ZMul);
+          SCEVHandle OperandExtendedAdd =
+            getAddExpr(getZeroExtendExpr(Start, WideTy),
+                       getMulExpr(getZeroExtendExpr(CastedMaxBECount, WideTy),
+                                  getZeroExtendExpr(Step, WideTy)));
+          if (getZeroExtendExpr(Add, WideTy) == OperandExtendedAdd)
+            // Return the expression with the addrec on the outside.
+            return getAddRecExpr(getZeroExtendExpr(Start, Ty),
+                                 getZeroExtendExpr(Step, Ty),
+                                 AR->getLoop());
+
+          // Similar to above, only this time treat the step value as signed.
+          // This covers loops that count down.
+          SCEVHandle SMul =
+            getMulExpr(CastedMaxBECount,
+                       getTruncateOrSignExtend(Step, Start->getType()));
+          Add = getAddExpr(Start, SMul);
+          OperandExtendedAdd =
+            getAddExpr(getZeroExtendExpr(Start, WideTy),
+                       getMulExpr(getZeroExtendExpr(CastedMaxBECount, WideTy),
+                                  getSignExtendExpr(Step, WideTy)));
+          if (getZeroExtendExpr(Add, WideTy) == OperandExtendedAdd)
+            // Return the expression with the addrec on the outside.
+            return getAddRecExpr(getZeroExtendExpr(Start, Ty),
+                                 getSignExtendExpr(Step, Ty),
+                                 AR->getLoop());
+        }
+      }
+    }
 
   SCEVZeroExtendExpr *&Result = (*SCEVZeroExtends)[std::make_pair(Op, Ty)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVZeroExtendExpr(Op, Ty);
   return Result;
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getSignExtendExpr(const SCEVHandle &Op, const Type *Ty) {
-  if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(Op))
-    return getUnknown(
-        ConstantExpr::getSExt(SC->getValue(), Ty));
+SCEVHandle ScalarEvolution::getSignExtendExpr(const SCEVHandle &Op,
+                                              const Type *Ty) {
+  assert(getTypeSizeInBits(Op->getType()) < getTypeSizeInBits(Ty) &&
+         "This is not an extending conversion!");
+  assert(isSCEVable(Ty) &&
+         "This is not a conversion to a SCEVable type!");
+  Ty = getEffectiveSCEVType(Ty);
 
-  // FIXME: If the input value is a chrec scev, and we can prove that the value
+  if (const SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(Op)) {
+    const Type *IntTy = getEffectiveSCEVType(Ty);
+    Constant *C = ConstantExpr::getSExt(SC->getValue(), IntTy);
+    if (IntTy != Ty) C = ConstantExpr::getIntToPtr(C, Ty);
+    return getUnknown(C);
+  }
+
+  // sext(sext(x)) --> sext(x)
+  if (const SCEVSignExtendExpr *SS = dyn_cast<SCEVSignExtendExpr>(Op))
+    return getSignExtendExpr(SS->getOperand(), Ty);
+
+  // If the input value is a chrec scev, and we can prove that the value
   // did not overflow the old, smaller, value, we can sign extend all of the
-  // operands (often constants).  This would allow analysis of something like
+  // operands (often constants).  This allows analysis of something like
   // this:  for (signed char X = 0; X < 100; ++X) { int Y = X; }
+  if (const SCEVAddRecExpr *AR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Op))
+    if (AR->isAffine()) {
+      // Check whether the backedge-taken count is SCEVCouldNotCompute.
+      // Note that this serves two purposes: It filters out loops that are
+      // simply not analyzable, and it covers the case where this code is
+      // being called from within backedge-taken count analysis, such that
+      // attempting to ask for the backedge-taken count would likely result
+      // in infinite recursion. In the later case, the analysis code will
+      // cope with a conservative value, and it will take care to purge
+      // that value once it has finished.
+      SCEVHandle MaxBECount = getMaxBackedgeTakenCount(AR->getLoop());
+      if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(MaxBECount)) {
+        // Manually compute the final value for AR, checking for
+        // overflow.
+        SCEVHandle Start = AR->getStart();
+        SCEVHandle Step = AR->getStepRecurrence(*this);
+
+        // Check whether the backedge-taken count can be losslessly casted to
+        // the addrec's type. The count is always unsigned.
+        SCEVHandle CastedMaxBECount =
+          getTruncateOrZeroExtend(MaxBECount, Start->getType());
+        SCEVHandle RecastedMaxBECount =
+          getTruncateOrZeroExtend(CastedMaxBECount, MaxBECount->getType());
+        if (MaxBECount == RecastedMaxBECount) {
+          const Type *WideTy =
+            IntegerType::get(getTypeSizeInBits(Start->getType()) * 2);
+          // Check whether Start+Step*MaxBECount has no signed overflow.
+          SCEVHandle SMul =
+            getMulExpr(CastedMaxBECount,
+                       getTruncateOrSignExtend(Step, Start->getType()));
+          SCEVHandle Add = getAddExpr(Start, SMul);
+          SCEVHandle OperandExtendedAdd =
+            getAddExpr(getSignExtendExpr(Start, WideTy),
+                       getMulExpr(getZeroExtendExpr(CastedMaxBECount, WideTy),
+                                  getSignExtendExpr(Step, WideTy)));
+          if (getSignExtendExpr(Add, WideTy) == OperandExtendedAdd)
+            // Return the expression with the addrec on the outside.
+            return getAddRecExpr(getSignExtendExpr(Start, Ty),
+                                 getSignExtendExpr(Step, Ty),
+                                 AR->getLoop());
+        }
+      }
+    }
 
   SCEVSignExtendExpr *&Result = (*SCEVSignExtends)[std::make_pair(Op, Ty)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVSignExtendExpr(Op, Ty);
   return Result;
 }
 
-/// getTruncateOrZeroExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion
-/// of the input value to the specified type.  If the type must be
-/// extended, it is zero extended.
-SCEVHandle ScalarEvolution::getTruncateOrZeroExtend(const SCEVHandle &V,
-                                                    const Type *Ty) {
-  const Type *SrcTy = V->getType();
-  assert(SrcTy->isInteger() && Ty->isInteger() &&
-         "Cannot truncate or zero extend with non-integer arguments!");
-  if (SrcTy->getPrimitiveSizeInBits() == Ty->getPrimitiveSizeInBits())
-    return V;  // No conversion
-  if (SrcTy->getPrimitiveSizeInBits() > Ty->getPrimitiveSizeInBits())
-    return getTruncateExpr(V, Ty);
-  return getZeroExtendExpr(V, Ty);
+/// getAnyExtendExpr - Return a SCEV for the given operand extended with
+/// unspecified bits out to the given type.
+///
+SCEVHandle ScalarEvolution::getAnyExtendExpr(const SCEVHandle &Op,
+                                             const Type *Ty) {
+  assert(getTypeSizeInBits(Op->getType()) < getTypeSizeInBits(Ty) &&
+         "This is not an extending conversion!");
+  assert(isSCEVable(Ty) &&
+         "This is not a conversion to a SCEVable type!");
+  Ty = getEffectiveSCEVType(Ty);
+
+  // Sign-extend negative constants.
+  if (const SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(Op))
+    if (SC->getValue()->getValue().isNegative())
+      return getSignExtendExpr(Op, Ty);
+
+  // Peel off a truncate cast.
+  if (const SCEVTruncateExpr *T = dyn_cast<SCEVTruncateExpr>(Op)) {
+    SCEVHandle NewOp = T->getOperand();
+    if (getTypeSizeInBits(NewOp->getType()) < getTypeSizeInBits(Ty))
+      return getAnyExtendExpr(NewOp, Ty);
+    return getTruncateOrNoop(NewOp, Ty);
+  }
+
+  // Next try a zext cast. If the cast is folded, use it.
+  SCEVHandle ZExt = getZeroExtendExpr(Op, Ty);
+  if (!isa<SCEVZeroExtendExpr>(ZExt))
+    return ZExt;
+
+  // Next try a sext cast. If the cast is folded, use it.
+  SCEVHandle SExt = getSignExtendExpr(Op, Ty);
+  if (!isa<SCEVSignExtendExpr>(SExt))
+    return SExt;
+
+  // If the expression is obviously signed, use the sext cast value.
+  if (isa<SCEVSMaxExpr>(Op))
+    return SExt;
+
+  // Absent any other information, use the zext cast value.
+  return ZExt;
 }
 
-// get - Get a canonical add expression, or something simpler if possible.
-SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
+/// CollectAddOperandsWithScales - Process the given Ops list, which is
+/// a list of operands to be added under the given scale, update the given
+/// map. This is a helper function for getAddRecExpr. As an example of
+/// what it does, given a sequence of operands that would form an add
+/// expression like this:
+///
+///    m + n + 13 + (A * (o + p + (B * q + m + 29))) + r + (-1 * r)
+///
+/// where A and B are constants, update the map with these values:
+///
+///    (m, 1+A*B), (n, 1), (o, A), (p, A), (q, A*B), (r, 0)
+///
+/// and add 13 + A*B*29 to AccumulatedConstant.
+/// This will allow getAddRecExpr to produce this:
+///
+///    13+A*B*29 + n + (m * (1+A*B)) + ((o + p) * A) + (q * A*B)
+///
+/// This form often exposes folding opportunities that are hidden in
+/// the original operand list.
+///
+/// Return true iff it appears that any interesting folding opportunities
+/// may be exposed. This helps getAddRecExpr short-circuit extra work in
+/// the common case where no interesting opportunities are present, and
+/// is also used as a check to avoid infinite recursion.
+///
+static bool
+CollectAddOperandsWithScales(DenseMap<SCEVHandle, APInt> &M,
+                             SmallVector<SCEVHandle, 8> &NewOps,
+                             APInt &AccumulatedConstant,
+                             const SmallVectorImpl<SCEVHandle> &Ops,
+                             const APInt &Scale,
+                             ScalarEvolution &SE) {
+  bool Interesting = false;
+
+  // Iterate over the add operands.
+  for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
+    const SCEVMulExpr *Mul = dyn_cast<SCEVMulExpr>(Ops[i]);
+    if (Mul && isa<SCEVConstant>(Mul->getOperand(0))) {
+      APInt NewScale =
+        Scale * cast<SCEVConstant>(Mul->getOperand(0))->getValue()->getValue();
+      if (Mul->getNumOperands() == 2 && isa<SCEVAddExpr>(Mul->getOperand(1))) {
+        // A multiplication of a constant with another add; recurse.
+        Interesting |=
+          CollectAddOperandsWithScales(M, NewOps, AccumulatedConstant,
+                                       cast<SCEVAddExpr>(Mul->getOperand(1))
+                                         ->getOperands(),
+                                       NewScale, SE);
+      } else {
+        // A multiplication of a constant with some other value. Update
+        // the map.
+        SmallVector<SCEVHandle, 4> MulOps(Mul->op_begin()+1, Mul->op_end());
+        SCEVHandle Key = SE.getMulExpr(MulOps);
+        std::pair<DenseMap<SCEVHandle, APInt>::iterator, bool> Pair =
+          M.insert(std::make_pair(Key, APInt()));
+        if (Pair.second) {
+          Pair.first->second = NewScale;
+          NewOps.push_back(Pair.first->first);
+        } else {
+          Pair.first->second += NewScale;
+          // The map already had an entry for this value, which may indicate
+          // a folding opportunity.
+          Interesting = true;
+        }
+      }
+    } else if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[i])) {
+      // Pull a buried constant out to the outside.
+      if (Scale != 1 || AccumulatedConstant != 0 || C->isZero())
+        Interesting = true;
+      AccumulatedConstant += Scale * C->getValue()->getValue();
+    } else {
+      // An ordinary operand. Update the map.
+      std::pair<DenseMap<SCEVHandle, APInt>::iterator, bool> Pair =
+        M.insert(std::make_pair(Ops[i], APInt()));
+      if (Pair.second) {
+        Pair.first->second = Scale;
+        NewOps.push_back(Pair.first->first);
+      } else {
+        Pair.first->second += Scale;
+        // The map already had an entry for this value, which may indicate
+        // a folding opportunity.
+        Interesting = true;
+      }
+    }
+  }
+
+  return Interesting;
+}
+
+namespace {
+  struct APIntCompare {
+    bool operator()(const APInt &LHS, const APInt &RHS) const {
+      return LHS.ult(RHS);
+    }
+  };
+}
+
+/// getAddExpr - Get a canonical add expression, or something simpler if
+/// possible.
+SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(SmallVectorImpl<SCEVHandle> &Ops) {
   assert(!Ops.empty() && "Cannot get empty add!");
   if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
+#ifndef NDEBUG
+  for (unsigned i = 1, e = Ops.size(); i != e; ++i)
+    assert(getEffectiveSCEVType(Ops[i]->getType()) ==
+           getEffectiveSCEVType(Ops[0]->getType()) &&
+           "SCEVAddExpr operand types don't match!");
+#endif
 
   // Sort by complexity, this groups all similar expression types together.
-  GroupByComplexity(Ops);
+  GroupByComplexity(Ops, LI);
 
   // If there are any constants, fold them together.
   unsigned Idx = 0;
-  if (SCEVConstant *LHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[0])) {
+  if (const SCEVConstant *LHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[0])) {
     ++Idx;
     assert(Idx < Ops.size());
-    while (SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[Idx])) {
+    while (const SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[Idx])) {
       // We found two constants, fold them together!
-      ConstantInt *Fold = ConstantInt::get(LHSC->getValue()->getValue() + 
-                                           RHSC->getValue()->getValue());
-      Ops[0] = getConstant(Fold);
+      Ops[0] = getConstant(LHSC->getValue()->getValue() +
+                           RHSC->getValue()->getValue());
+      if (Ops.size() == 2) return Ops[0];
       Ops.erase(Ops.begin()+1);  // Erase the folded element
-      if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
       LHSC = cast<SCEVConstant>(Ops[0]);
     }
 
@@ -776,14 +1139,73 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
       return getAddExpr(Ops);
     }
 
-  // Now we know the first non-constant operand.  Skip past any cast SCEVs.
+  // Check for truncates. If all the operands are truncated from the same
+  // type, see if factoring out the truncate would permit the result to be
+  // folded. eg., trunc(x) + m*trunc(n) --> trunc(x + trunc(m)*n)
+  // if the contents of the resulting outer trunc fold to something simple.
+  for (; Idx < Ops.size() && isa<SCEVTruncateExpr>(Ops[Idx]); ++Idx) {
+    const SCEVTruncateExpr *Trunc = cast<SCEVTruncateExpr>(Ops[Idx]);
+    const Type *DstType = Trunc->getType();
+    const Type *SrcType = Trunc->getOperand()->getType();
+    SmallVector<SCEVHandle, 8> LargeOps;
+    bool Ok = true;
+    // Check all the operands to see if they can be represented in the
+    // source type of the truncate.
+    for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
+      if (const SCEVTruncateExpr *T = dyn_cast<SCEVTruncateExpr>(Ops[i])) {
+        if (T->getOperand()->getType() != SrcType) {
+          Ok = false;
+          break;
+        }
+        LargeOps.push_back(T->getOperand());
+      } else if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[i])) {
+        // This could be either sign or zero extension, but sign extension
+        // is much more likely to be foldable here.
+        LargeOps.push_back(getSignExtendExpr(C, SrcType));
+      } else if (const SCEVMulExpr *M = dyn_cast<SCEVMulExpr>(Ops[i])) {
+        SmallVector<SCEVHandle, 8> LargeMulOps;
+        for (unsigned j = 0, f = M->getNumOperands(); j != f && Ok; ++j) {
+          if (const SCEVTruncateExpr *T =
+                dyn_cast<SCEVTruncateExpr>(M->getOperand(j))) {
+            if (T->getOperand()->getType() != SrcType) {
+              Ok = false;
+              break;
+            }
+            LargeMulOps.push_back(T->getOperand());
+          } else if (const SCEVConstant *C =
+                       dyn_cast<SCEVConstant>(M->getOperand(j))) {
+            // This could be either sign or zero extension, but sign extension
+            // is much more likely to be foldable here.
+            LargeMulOps.push_back(getSignExtendExpr(C, SrcType));
+          } else {
+            Ok = false;
+            break;
+          }
+        }
+        if (Ok)
+          LargeOps.push_back(getMulExpr(LargeMulOps));
+      } else {
+        Ok = false;
+        break;
+      }
+    }
+    if (Ok) {
+      // Evaluate the expression in the larger type.
+      SCEVHandle Fold = getAddExpr(LargeOps);
+      // If it folds to something simple, use it. Otherwise, don't.
+      if (isa<SCEVConstant>(Fold) || isa<SCEVUnknown>(Fold))
+        return getTruncateExpr(Fold, DstType);
+    }
+  }
+
+  // Skip past any other cast SCEVs.
   while (Idx < Ops.size() && Ops[Idx]->getSCEVType() < scAddExpr)
     ++Idx;
 
   // If there are add operands they would be next.
   if (Idx < Ops.size()) {
     bool DeletedAdd = false;
-    while (SCEVAddExpr *Add = dyn_cast<SCEVAddExpr>(Ops[Idx])) {
+    while (const SCEVAddExpr *Add = dyn_cast<SCEVAddExpr>(Ops[Idx])) {
       // If we have an add, expand the add operands onto the end of the operands
       // list.
       Ops.insert(Ops.end(), Add->op_begin(), Add->op_end());
@@ -802,21 +1224,53 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
   while (Idx < Ops.size() && Ops[Idx]->getSCEVType() < scMulExpr)
     ++Idx;
 
+  // Check to see if there are any folding opportunities present with
+  // operands multiplied by constant values.
+  if (Idx < Ops.size() && isa<SCEVMulExpr>(Ops[Idx])) {
+    uint64_t BitWidth = getTypeSizeInBits(Ty);
+    DenseMap<SCEVHandle, APInt> M;
+    SmallVector<SCEVHandle, 8> NewOps;
+    APInt AccumulatedConstant(BitWidth, 0);
+    if (CollectAddOperandsWithScales(M, NewOps, AccumulatedConstant,
+                                     Ops, APInt(BitWidth, 1), *this)) {
+      // Some interesting folding opportunity is present, so its worthwhile to
+      // re-generate the operands list. Group the operands by constant scale,
+      // to avoid multiplying by the same constant scale multiple times.
+      std::map<APInt, SmallVector<SCEVHandle, 4>, APIntCompare> MulOpLists;
+      for (SmallVector<SCEVHandle, 8>::iterator I = NewOps.begin(),
+           E = NewOps.end(); I != E; ++I)
+        MulOpLists[M.find(*I)->second].push_back(*I);
+      // Re-generate the operands list.
+      Ops.clear();
+      if (AccumulatedConstant != 0)
+        Ops.push_back(getConstant(AccumulatedConstant));
+      for (std::map<APInt, SmallVector<SCEVHandle, 4>, APIntCompare>::iterator I =
+           MulOpLists.begin(), E = MulOpLists.end(); I != E; ++I)
+        if (I->first != 0)
+          Ops.push_back(getMulExpr(getConstant(I->first), getAddExpr(I->second)));
+      if (Ops.empty())
+        return getIntegerSCEV(0, Ty);
+      if (Ops.size() == 1)
+        return Ops[0];
+      return getAddExpr(Ops);
+    }
+  }
+
   // If we are adding something to a multiply expression, make sure the
   // something is not already an operand of the multiply.  If so, merge it into
   // the multiply.
   for (; Idx < Ops.size() && isa<SCEVMulExpr>(Ops[Idx]); ++Idx) {
-    SCEVMulExpr *Mul = cast<SCEVMulExpr>(Ops[Idx]);
+    const SCEVMulExpr *Mul = cast<SCEVMulExpr>(Ops[Idx]);
     for (unsigned MulOp = 0, e = Mul->getNumOperands(); MulOp != e; ++MulOp) {
-      SCEV *MulOpSCEV = Mul->getOperand(MulOp);
+      const SCEV *MulOpSCEV = Mul->getOperand(MulOp);
       for (unsigned AddOp = 0, e = Ops.size(); AddOp != e; ++AddOp)
-        if (MulOpSCEV == Ops[AddOp] && !isa<SCEVConstant>(MulOpSCEV)) {
+        if (MulOpSCEV == Ops[AddOp] && !isa<SCEVConstant>(Ops[AddOp])) {
           // Fold W + X + (X * Y * Z)  -->  W + (X * ((Y*Z)+1))
           SCEVHandle InnerMul = Mul->getOperand(MulOp == 0);
           if (Mul->getNumOperands() != 2) {
             // If the multiply has more than two operands, we must get the
             // Y*Z term.
-            std::vector<SCEVHandle> MulOps(Mul->op_begin(), Mul->op_end());
+            SmallVector<SCEVHandle, 4> MulOps(Mul->op_begin(), Mul->op_end());
             MulOps.erase(MulOps.begin()+MulOp);
             InnerMul = getMulExpr(MulOps);
           }
@@ -839,7 +1293,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
       for (unsigned OtherMulIdx = Idx+1;
            OtherMulIdx < Ops.size() && isa<SCEVMulExpr>(Ops[OtherMulIdx]);
            ++OtherMulIdx) {
-        SCEVMulExpr *OtherMul = cast<SCEVMulExpr>(Ops[OtherMulIdx]);
+        const SCEVMulExpr *OtherMul = cast<SCEVMulExpr>(Ops[OtherMulIdx]);
         // If MulOp occurs in OtherMul, we can fold the two multiplies
         // together.
         for (unsigned OMulOp = 0, e = OtherMul->getNumOperands();
@@ -848,13 +1302,13 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
             // Fold X + (A*B*C) + (A*D*E) --> X + (A*(B*C+D*E))
             SCEVHandle InnerMul1 = Mul->getOperand(MulOp == 0);
             if (Mul->getNumOperands() != 2) {
-              std::vector<SCEVHandle> MulOps(Mul->op_begin(), Mul->op_end());
+              SmallVector<SCEVHandle, 4> MulOps(Mul->op_begin(), Mul->op_end());
               MulOps.erase(MulOps.begin()+MulOp);
               InnerMul1 = getMulExpr(MulOps);
             }
             SCEVHandle InnerMul2 = OtherMul->getOperand(OMulOp == 0);
             if (OtherMul->getNumOperands() != 2) {
-              std::vector<SCEVHandle> MulOps(OtherMul->op_begin(),
+              SmallVector<SCEVHandle, 4> MulOps(OtherMul->op_begin(),
                                              OtherMul->op_end());
               MulOps.erase(MulOps.begin()+OMulOp);
               InnerMul2 = getMulExpr(MulOps);
@@ -881,8 +1335,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
   for (; Idx < Ops.size() && isa<SCEVAddRecExpr>(Ops[Idx]); ++Idx) {
     // Scan all of the other operands to this add and add them to the vector if
     // they are loop invariant w.r.t. the recurrence.
-    std::vector<SCEVHandle> LIOps;
-    SCEVAddRecExpr *AddRec = cast<SCEVAddRecExpr>(Ops[Idx]);
+    SmallVector<SCEVHandle, 8> LIOps;
+    const SCEVAddRecExpr *AddRec = cast<SCEVAddRecExpr>(Ops[Idx]);
     for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i)
       if (Ops[i]->isLoopInvariant(AddRec->getLoop())) {
         LIOps.push_back(Ops[i]);
@@ -895,7 +1349,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
       //  NLI + LI + {Start,+,Step}  -->  NLI + {LI+Start,+,Step}
       LIOps.push_back(AddRec->getStart());
 
-      std::vector<SCEVHandle> AddRecOps(AddRec->op_begin(), AddRec->op_end());
+      SmallVector<SCEVHandle, 4> AddRecOps(AddRec->op_begin(),
+                                           AddRec->op_end());
       AddRecOps[0] = getAddExpr(LIOps);
 
       SCEVHandle NewRec = getAddRecExpr(AddRecOps, AddRec->getLoop());
@@ -917,10 +1372,10 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
     for (unsigned OtherIdx = Idx+1;
          OtherIdx < Ops.size() && isa<SCEVAddRecExpr>(Ops[OtherIdx]);++OtherIdx)
       if (OtherIdx != Idx) {
-        SCEVAddRecExpr *OtherAddRec = cast<SCEVAddRecExpr>(Ops[OtherIdx]);
+        const SCEVAddRecExpr *OtherAddRec = cast<SCEVAddRecExpr>(Ops[OtherIdx]);
         if (AddRec->getLoop() == OtherAddRec->getLoop()) {
           // Other + {A,+,B} + {C,+,D}  -->  Other + {A+C,+,B+D}
-          std::vector<SCEVHandle> NewOps(AddRec->op_begin(), AddRec->op_end());
+          SmallVector<SCEVHandle, 4> NewOps(AddRec->op_begin(), AddRec->op_end());
           for (unsigned i = 0, e = OtherAddRec->getNumOperands(); i != e; ++i) {
             if (i >= NewOps.size()) {
               NewOps.insert(NewOps.end(), OtherAddRec->op_begin()+i,
@@ -946,7 +1401,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
 
   // Okay, it looks like we really DO need an add expr.  Check to see if we
   // already have one, otherwise create a new one.
-  std::vector<SCEV*> SCEVOps(Ops.begin(), Ops.end());
+  std::vector<const SCEV*> SCEVOps(Ops.begin(), Ops.end());
   SCEVCommutativeExpr *&Result = (*SCEVCommExprs)[std::make_pair(scAddExpr,
                                                                  SCEVOps)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVAddExpr(Ops);
@@ -954,19 +1409,27 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
 }
 
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
+/// getMulExpr - Get a canonical multiply expression, or something simpler if
+/// possible.
+SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(SmallVectorImpl<SCEVHandle> &Ops) {
   assert(!Ops.empty() && "Cannot get empty mul!");
+#ifndef NDEBUG
+  for (unsigned i = 1, e = Ops.size(); i != e; ++i)
+    assert(getEffectiveSCEVType(Ops[i]->getType()) ==
+           getEffectiveSCEVType(Ops[0]->getType()) &&
+           "SCEVMulExpr operand types don't match!");
+#endif
 
   // Sort by complexity, this groups all similar expression types together.
-  GroupByComplexity(Ops);
+  GroupByComplexity(Ops, LI);
 
   // If there are any constants, fold them together.
   unsigned Idx = 0;
-  if (SCEVConstant *LHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[0])) {
+  if (const SCEVConstant *LHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[0])) {
 
     // C1*(C2+V) -> C1*C2 + C1*V
     if (Ops.size() == 2)
-      if (SCEVAddExpr *Add = dyn_cast<SCEVAddExpr>(Ops[1]))
+      if (const SCEVAddExpr *Add = dyn_cast<SCEVAddExpr>(Ops[1]))
         if (Add->getNumOperands() == 2 &&
             isa<SCEVConstant>(Add->getOperand(0)))
           return getAddExpr(getMulExpr(LHSC, Add->getOperand(0)),
@@ -974,7 +1437,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
 
 
     ++Idx;
-    while (SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[Idx])) {
+    while (const SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[Idx])) {
       // We found two constants, fold them together!
       ConstantInt *Fold = ConstantInt::get(LHSC->getValue()->getValue() * 
                                            RHSC->getValue()->getValue());
@@ -1004,7 +1467,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
   // If there are mul operands inline them all into this expression.
   if (Idx < Ops.size()) {
     bool DeletedMul = false;
-    while (SCEVMulExpr *Mul = dyn_cast<SCEVMulExpr>(Ops[Idx])) {
+    while (const SCEVMulExpr *Mul = dyn_cast<SCEVMulExpr>(Ops[Idx])) {
       // If we have an mul, expand the mul operands onto the end of the operands
       // list.
       Ops.insert(Ops.end(), Mul->op_begin(), Mul->op_end());
@@ -1029,8 +1492,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
   for (; Idx < Ops.size() && isa<SCEVAddRecExpr>(Ops[Idx]); ++Idx) {
     // Scan all of the other operands to this mul and add them to the vector if
     // they are loop invariant w.r.t. the recurrence.
-    std::vector<SCEVHandle> LIOps;
-    SCEVAddRecExpr *AddRec = cast<SCEVAddRecExpr>(Ops[Idx]);
+    SmallVector<SCEVHandle, 8> LIOps;
+    const SCEVAddRecExpr *AddRec = cast<SCEVAddRecExpr>(Ops[Idx]);
     for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i)
       if (Ops[i]->isLoopInvariant(AddRec->getLoop())) {
         LIOps.push_back(Ops[i]);
@@ -1041,15 +1504,15 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
     // If we found some loop invariants, fold them into the recurrence.
     if (!LIOps.empty()) {
       //  NLI * LI * {Start,+,Step}  -->  NLI * {LI*Start,+,LI*Step}
-      std::vector<SCEVHandle> NewOps;
+      SmallVector<SCEVHandle, 4> NewOps;
       NewOps.reserve(AddRec->getNumOperands());
       if (LIOps.size() == 1) {
-        SCEV *Scale = LIOps[0];
+        const SCEV *Scale = LIOps[0];
         for (unsigned i = 0, e = AddRec->getNumOperands(); i != e; ++i)
           NewOps.push_back(getMulExpr(Scale, AddRec->getOperand(i)));
       } else {
         for (unsigned i = 0, e = AddRec->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-          std::vector<SCEVHandle> MulOps(LIOps);
+          SmallVector<SCEVHandle, 4> MulOps(LIOps.begin(), LIOps.end());
           MulOps.push_back(AddRec->getOperand(i));
           NewOps.push_back(getMulExpr(MulOps));
         }
@@ -1075,10 +1538,10 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
     for (unsigned OtherIdx = Idx+1;
          OtherIdx < Ops.size() && isa<SCEVAddRecExpr>(Ops[OtherIdx]);++OtherIdx)
       if (OtherIdx != Idx) {
-        SCEVAddRecExpr *OtherAddRec = cast<SCEVAddRecExpr>(Ops[OtherIdx]);
+        const SCEVAddRecExpr *OtherAddRec = cast<SCEVAddRecExpr>(Ops[OtherIdx]);
         if (AddRec->getLoop() == OtherAddRec->getLoop()) {
           // F * G  -->  {A,+,B} * {C,+,D}  -->  {A*C,+,F*D + G*B + B*D}
-          SCEVAddRecExpr *F = AddRec, *G = OtherAddRec;
+          const SCEVAddRecExpr *F = AddRec, *G = OtherAddRec;
           SCEVHandle NewStart = getMulExpr(F->getStart(),
                                                  G->getStart());
           SCEVHandle B = F->getStepRecurrence(*this);
@@ -1103,7 +1566,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
 
   // Okay, it looks like we really DO need an mul expr.  Check to see if we
   // already have one, otherwise create a new one.
-  std::vector<SCEV*> SCEVOps(Ops.begin(), Ops.end());
+  std::vector<const SCEV*> SCEVOps(Ops.begin(), Ops.end());
   SCEVCommutativeExpr *&Result = (*SCEVCommExprs)[std::make_pair(scMulExpr,
                                                                  SCEVOps)];
   if (Result == 0)
@@ -1111,33 +1574,105 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
   return Result;
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getUDivExpr(const SCEVHandle &LHS, const SCEVHandle &RHS) {
-  if (SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(RHS)) {
+/// getUDivExpr - Get a canonical multiply expression, or something simpler if
+/// possible.
+SCEVHandle ScalarEvolution::getUDivExpr(const SCEVHandle &LHS,
+                                        const SCEVHandle &RHS) {
+  assert(getEffectiveSCEVType(LHS->getType()) ==
+         getEffectiveSCEVType(RHS->getType()) &&
+         "SCEVUDivExpr operand types don't match!");
+
+  if (const SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(RHS)) {
     if (RHSC->getValue()->equalsInt(1))
       return LHS;                            // X udiv 1 --> x
+    if (RHSC->isZero())
+      return getIntegerSCEV(0, LHS->getType()); // value is undefined
+
+    // Determine if the division can be folded into the operands of
+    // its operands.
+    // TODO: Generalize this to non-constants by using known-bits information.
+    const Type *Ty = LHS->getType();
+    unsigned LZ = RHSC->getValue()->getValue().countLeadingZeros();
+    unsigned MaxShiftAmt = getTypeSizeInBits(Ty) - LZ;
+    // For non-power-of-two values, effectively round the value up to the
+    // nearest power of two.
+    if (!RHSC->getValue()->getValue().isPowerOf2())
+      ++MaxShiftAmt;
+    const IntegerType *ExtTy =
+      IntegerType::get(getTypeSizeInBits(Ty) + MaxShiftAmt);
+    // {X,+,N}/C --> {X/C,+,N/C} if safe and N/C can be folded.
+    if (const SCEVAddRecExpr *AR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(LHS))
+      if (const SCEVConstant *Step =
+            dyn_cast<SCEVConstant>(AR->getStepRecurrence(*this)))
+        if (!Step->getValue()->getValue()
+              .urem(RHSC->getValue()->getValue()) &&
+            getZeroExtendExpr(AR, ExtTy) ==
+            getAddRecExpr(getZeroExtendExpr(AR->getStart(), ExtTy),
+                          getZeroExtendExpr(Step, ExtTy),
+                          AR->getLoop())) {
+          SmallVector<SCEVHandle, 4> Operands;
+          for (unsigned i = 0, e = AR->getNumOperands(); i != e; ++i)
+            Operands.push_back(getUDivExpr(AR->getOperand(i), RHS));
+          return getAddRecExpr(Operands, AR->getLoop());
+        }
+    // (A*B)/C --> A*(B/C) if safe and B/C can be folded.
+    if (const SCEVMulExpr *M = dyn_cast<SCEVMulExpr>(LHS)) {
+      SmallVector<SCEVHandle, 4> Operands;
+      for (unsigned i = 0, e = M->getNumOperands(); i != e; ++i)
+        Operands.push_back(getZeroExtendExpr(M->getOperand(i), ExtTy));
+      if (getZeroExtendExpr(M, ExtTy) == getMulExpr(Operands))
+        // Find an operand that's safely divisible.
+        for (unsigned i = 0, e = M->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+          SCEVHandle Op = M->getOperand(i);
+          SCEVHandle Div = getUDivExpr(Op, RHSC);
+          if (!isa<SCEVUDivExpr>(Div) && getMulExpr(Div, RHSC) == Op) {
+            const SmallVectorImpl<SCEVHandle> &MOperands = M->getOperands();
+            Operands = SmallVector<SCEVHandle, 4>(MOperands.begin(),
+                                                  MOperands.end());
+            Operands[i] = Div;
+            return getMulExpr(Operands);
+          }
+        }
+    }
+    // (A+B)/C --> (A/C + B/C) if safe and A/C and B/C can be folded.
+    if (const SCEVAddRecExpr *A = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(LHS)) {
+      SmallVector<SCEVHandle, 4> Operands;
+      for (unsigned i = 0, e = A->getNumOperands(); i != e; ++i)
+        Operands.push_back(getZeroExtendExpr(A->getOperand(i), ExtTy));
+      if (getZeroExtendExpr(A, ExtTy) == getAddExpr(Operands)) {
+        Operands.clear();
+        for (unsigned i = 0, e = A->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+          SCEVHandle Op = getUDivExpr(A->getOperand(i), RHS);
+          if (isa<SCEVUDivExpr>(Op) || getMulExpr(Op, RHS) != A->getOperand(i))
+            break;
+          Operands.push_back(Op);
+        }
+        if (Operands.size() == A->getNumOperands())
+          return getAddExpr(Operands);
+      }
+    }
 
-    if (SCEVConstant *LHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(LHS)) {
+    // Fold if both operands are constant.
+    if (const SCEVConstant *LHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(LHS)) {
       Constant *LHSCV = LHSC->getValue();
       Constant *RHSCV = RHSC->getValue();
       return getUnknown(ConstantExpr::getUDiv(LHSCV, RHSCV));
     }
   }
 
-  // FIXME: implement folding of (X*4)/4 when we know X*4 doesn't overflow.
-
   SCEVUDivExpr *&Result = (*SCEVUDivs)[std::make_pair(LHS, RHS)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVUDivExpr(LHS, RHS);
   return Result;
 }
 
 
-/// SCEVAddRecExpr::get - Get a add recurrence expression for the
-/// specified loop.  Simplify the expression as much as possible.
+/// getAddRecExpr - Get an add recurrence expression for the specified loop.
+/// Simplify the expression as much as possible.
 SCEVHandle ScalarEvolution::getAddRecExpr(const SCEVHandle &Start,
                                const SCEVHandle &Step, const Loop *L) {
-  std::vector<SCEVHandle> Operands;
+  SmallVector<SCEVHandle, 4> Operands;
   Operands.push_back(Start);
-  if (SCEVAddRecExpr *StepChrec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Step))
+  if (const SCEVAddRecExpr *StepChrec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Step))
     if (StepChrec->getLoop() == L) {
       Operands.insert(Operands.end(), StepChrec->op_begin(),
                       StepChrec->op_end());
@@ -1148,11 +1683,17 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddRecExpr(const SCEVHandle &Start,
   return getAddRecExpr(Operands, L);
 }
 
-/// SCEVAddRecExpr::get - Get a add recurrence expression for the
-/// specified loop.  Simplify the expression as much as possible.
-SCEVHandle ScalarEvolution::getAddRecExpr(std::vector<SCEVHandle> &Operands,
-                               const Loop *L) {
+/// getAddRecExpr - Get an add recurrence expression for the specified loop.
+/// Simplify the expression as much as possible.
+SCEVHandle ScalarEvolution::getAddRecExpr(SmallVectorImpl<SCEVHandle> &Operands,
+                                          const Loop *L) {
   if (Operands.size() == 1) return Operands[0];
+#ifndef NDEBUG
+  for (unsigned i = 1, e = Operands.size(); i != e; ++i)
+    assert(getEffectiveSCEVType(Operands[i]->getType()) ==
+           getEffectiveSCEVType(Operands[0]->getType()) &&
+           "SCEVAddRecExpr operand types don't match!");
+#endif
 
   if (Operands.back()->isZero()) {
     Operands.pop_back();
@@ -1160,11 +1701,11 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddRecExpr(std::vector<SCEVHandle> &Operands,
   }
 
   // Canonicalize nested AddRecs in by nesting them in order of loop depth.
-  if (SCEVAddRecExpr *NestedAR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Operands[0])) {
+  if (const SCEVAddRecExpr *NestedAR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Operands[0])) {
     const Loop* NestedLoop = NestedAR->getLoop();
     if (L->getLoopDepth() < NestedLoop->getLoopDepth()) {
-      std::vector<SCEVHandle> NestedOperands(NestedAR->op_begin(),
-                                             NestedAR->op_end());
+      SmallVector<SCEVHandle, 4> NestedOperands(NestedAR->op_begin(),
+                                                NestedAR->op_end());
       SCEVHandle NestedARHandle(NestedAR);
       Operands[0] = NestedAR->getStart();
       NestedOperands[0] = getAddRecExpr(Operands, L);
@@ -1172,34 +1713,40 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddRecExpr(std::vector<SCEVHandle> &Operands,
     }
   }
 
-  SCEVAddRecExpr *&Result =
-    (*SCEVAddRecExprs)[std::make_pair(L, std::vector<SCEV*>(Operands.begin(),
-                                                            Operands.end()))];
+  std::vector<const SCEV*> SCEVOps(Operands.begin(), Operands.end());
+  SCEVAddRecExpr *&Result = (*SCEVAddRecExprs)[std::make_pair(L, SCEVOps)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVAddRecExpr(Operands, L);
   return Result;
 }
 
 SCEVHandle ScalarEvolution::getSMaxExpr(const SCEVHandle &LHS,
                                         const SCEVHandle &RHS) {
-  std::vector<SCEVHandle> Ops;
+  SmallVector<SCEVHandle, 2> Ops;
   Ops.push_back(LHS);
   Ops.push_back(RHS);
   return getSMaxExpr(Ops);
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getSMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
+SCEVHandle
+ScalarEvolution::getSMaxExpr(SmallVectorImpl<SCEVHandle> &Ops) {
   assert(!Ops.empty() && "Cannot get empty smax!");
   if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
+#ifndef NDEBUG
+  for (unsigned i = 1, e = Ops.size(); i != e; ++i)
+    assert(getEffectiveSCEVType(Ops[i]->getType()) ==
+           getEffectiveSCEVType(Ops[0]->getType()) &&
+           "SCEVSMaxExpr operand types don't match!");
+#endif
 
   // Sort by complexity, this groups all similar expression types together.
-  GroupByComplexity(Ops);
+  GroupByComplexity(Ops, LI);
 
   // If there are any constants, fold them together.
   unsigned Idx = 0;
-  if (SCEVConstant *LHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[0])) {
+  if (const SCEVConstant *LHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[0])) {
     ++Idx;
     assert(Idx < Ops.size());
-    while (SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[Idx])) {
+    while (const SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[Idx])) {
       // We found two constants, fold them together!
       ConstantInt *Fold = ConstantInt::get(
                               APIntOps::smax(LHSC->getValue()->getValue(),
@@ -1227,7 +1774,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
   // onto our operand list, and recurse to simplify.
   if (Idx < Ops.size()) {
     bool DeletedSMax = false;
-    while (SCEVSMaxExpr *SMax = dyn_cast<SCEVSMaxExpr>(Ops[Idx])) {
+    while (const SCEVSMaxExpr *SMax = dyn_cast<SCEVSMaxExpr>(Ops[Idx])) {
       Ops.insert(Ops.end(), SMax->op_begin(), SMax->op_end());
       Ops.erase(Ops.begin()+Idx);
       DeletedSMax = true;
@@ -1252,7 +1799,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
 
   // Okay, it looks like we really DO need an smax expr.  Check to see if we
   // already have one, otherwise create a new one.
-  std::vector<SCEV*> SCEVOps(Ops.begin(), Ops.end());
+  std::vector<const SCEV*> SCEVOps(Ops.begin(), Ops.end());
   SCEVCommutativeExpr *&Result = (*SCEVCommExprs)[std::make_pair(scSMaxExpr,
                                                                  SCEVOps)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVSMaxExpr(Ops);
@@ -1261,25 +1808,32 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
 
 SCEVHandle ScalarEvolution::getUMaxExpr(const SCEVHandle &LHS,
                                         const SCEVHandle &RHS) {
-  std::vector<SCEVHandle> Ops;
+  SmallVector<SCEVHandle, 2> Ops;
   Ops.push_back(LHS);
   Ops.push_back(RHS);
   return getUMaxExpr(Ops);
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getUMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
+SCEVHandle
+ScalarEvolution::getUMaxExpr(SmallVectorImpl<SCEVHandle> &Ops) {
   assert(!Ops.empty() && "Cannot get empty umax!");
   if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
+#ifndef NDEBUG
+  for (unsigned i = 1, e = Ops.size(); i != e; ++i)
+    assert(getEffectiveSCEVType(Ops[i]->getType()) ==
+           getEffectiveSCEVType(Ops[0]->getType()) &&
+           "SCEVUMaxExpr operand types don't match!");
+#endif
 
   // Sort by complexity, this groups all similar expression types together.
-  GroupByComplexity(Ops);
+  GroupByComplexity(Ops, LI);
 
   // If there are any constants, fold them together.
   unsigned Idx = 0;
-  if (SCEVConstant *LHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[0])) {
+  if (const SCEVConstant *LHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[0])) {
     ++Idx;
     assert(Idx < Ops.size());
-    while (SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[Idx])) {
+    while (const SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[Idx])) {
       // We found two constants, fold them together!
       ConstantInt *Fold = ConstantInt::get(
                               APIntOps::umax(LHSC->getValue()->getValue(),
@@ -1307,7 +1861,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getUMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
   // onto our operand list, and recurse to simplify.
   if (Idx < Ops.size()) {
     bool DeletedUMax = false;
-    while (SCEVUMaxExpr *UMax = dyn_cast<SCEVUMaxExpr>(Ops[Idx])) {
+    while (const SCEVUMaxExpr *UMax = dyn_cast<SCEVUMaxExpr>(Ops[Idx])) {
       Ops.insert(Ops.end(), UMax->op_begin(), UMax->op_end());
       Ops.erase(Ops.begin()+Idx);
       DeletedUMax = true;
@@ -1332,7 +1886,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getUMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
 
   // Okay, it looks like we really DO need a umax expr.  Check to see if we
   // already have one, otherwise create a new one.
-  std::vector<SCEV*> SCEVOps(Ops.begin(), Ops.end());
+  std::vector<const SCEV*> SCEVOps(Ops.begin(), Ops.end());
   SCEVCommutativeExpr *&Result = (*SCEVCommExprs)[std::make_pair(scUMaxExpr,
                                                                  SCEVOps)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVUMaxExpr(Ops);
@@ -1342,221 +1896,240 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getUMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
 SCEVHandle ScalarEvolution::getUnknown(Value *V) {
   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V))
     return getConstant(CI);
+  if (isa<ConstantPointerNull>(V))
+    return getIntegerSCEV(0, V->getType());
   SCEVUnknown *&Result = (*SCEVUnknowns)[V];
   if (Result == 0) Result = new SCEVUnknown(V);
   return Result;
 }
 
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-//             ScalarEvolutionsImpl Definition and Implementation
 //===----------------------------------------------------------------------===//
+//            Basic SCEV Analysis and PHI Idiom Recognition Code
 //
-/// ScalarEvolutionsImpl - This class implements the main driver for the scalar
-/// evolution code.
-///
-namespace {
-  struct VISIBILITY_HIDDEN ScalarEvolutionsImpl {
-    /// SE - A reference to the public ScalarEvolution object.
-    ScalarEvolution &SE;
 
-    /// F - The function we are analyzing.
-    ///
-    Function &F;
+/// isSCEVable - Test if values of the given type are analyzable within
+/// the SCEV framework. This primarily includes integer types, and it
+/// can optionally include pointer types if the ScalarEvolution class
+/// has access to target-specific information.
+bool ScalarEvolution::isSCEVable(const Type *Ty) const {
+  // Integers are always SCEVable.
+  if (Ty->isInteger())
+    return true;
 
-    /// LI - The loop information for the function we are currently analyzing.
-    ///
-    LoopInfo &LI;
+  // Pointers are SCEVable if TargetData information is available
+  // to provide pointer size information.
+  if (isa<PointerType>(Ty))
+    return TD != NULL;
 
-    /// UnknownValue - This SCEV is used to represent unknown trip counts and
-    /// things.
-    SCEVHandle UnknownValue;
+  // Otherwise it's not SCEVable.
+  return false;
+}
 
-    /// Scalars - This is a cache of the scalars we have analyzed so far.
-    ///
-    std::map<Value*, SCEVHandle> Scalars;
+/// getTypeSizeInBits - Return the size in bits of the specified type,
+/// for which isSCEVable must return true.
+uint64_t ScalarEvolution::getTypeSizeInBits(const Type *Ty) const {
+  assert(isSCEVable(Ty) && "Type is not SCEVable!");
 
-    /// IterationCounts - Cache the iteration count of the loops for this
-    /// function as they are computed.
-    std::map<const Loop*, SCEVHandle> IterationCounts;
+  // If we have a TargetData, use it!
+  if (TD)
+    return TD->getTypeSizeInBits(Ty);
 
-    /// ConstantEvolutionLoopExitValue - This map contains entries for all of
-    /// the PHI instructions that we attempt to compute constant evolutions for.
-    /// This allows us to avoid potentially expensive recomputation of these
-    /// properties.  An instruction maps to null if we are unable to compute its
-    /// exit value.
-    std::map<PHINode*, Constant*> ConstantEvolutionLoopExitValue;
+  // Otherwise, we support only integer types.
+  assert(Ty->isInteger() && "isSCEVable permitted a non-SCEVable type!");
+  return Ty->getPrimitiveSizeInBits();
+}
 
-  public:
-    ScalarEvolutionsImpl(ScalarEvolution &se, Function &f, LoopInfo &li)
-      : SE(se), F(f), LI(li), UnknownValue(new SCEVCouldNotCompute()) {}
+/// getEffectiveSCEVType - Return a type with the same bitwidth as
+/// the given type and which represents how SCEV will treat the given
+/// type, for which isSCEVable must return true. For pointer types,
+/// this is the pointer-sized integer type.
+const Type *ScalarEvolution::getEffectiveSCEVType(const Type *Ty) const {
+  assert(isSCEVable(Ty) && "Type is not SCEVable!");
 
-    /// getSCEV - Return an existing SCEV if it exists, otherwise analyze the
-    /// expression and create a new one.
-    SCEVHandle getSCEV(Value *V);
+  if (Ty->isInteger())
+    return Ty;
 
-    /// hasSCEV - Return true if the SCEV for this value has already been
-    /// computed.
-    bool hasSCEV(Value *V) const {
-      return Scalars.count(V);
-    }
+  assert(isa<PointerType>(Ty) && "Unexpected non-pointer non-integer type!");
+  return TD->getIntPtrType();
+}
 
-    /// setSCEV - Insert the specified SCEV into the map of current SCEVs for
-    /// the specified value.
-    void setSCEV(Value *V, const SCEVHandle &H) {
-      bool isNew = Scalars.insert(std::make_pair(V, H)).second;
-      assert(isNew && "This entry already existed!");
-      isNew = false;
-    }
+SCEVHandle ScalarEvolution::getCouldNotCompute() {
+  return CouldNotCompute;
+}
 
+/// hasSCEV - Return true if the SCEV for this value has already been
+/// computed.
+bool ScalarEvolution::hasSCEV(Value *V) const {
+  return Scalars.count(V);
+}
 
-    /// getSCEVAtScope - Compute the value of the specified expression within
-    /// the indicated loop (which may be null to indicate in no loop).  If the
-    /// expression cannot be evaluated, return UnknownValue itself.
-    SCEVHandle getSCEVAtScope(SCEV *V, const Loop *L);
-
-
-    /// hasLoopInvariantIterationCount - Return true if the specified loop has
-    /// an analyzable loop-invariant iteration count.
-    bool hasLoopInvariantIterationCount(const Loop *L);
-
-    /// getIterationCount - If the specified loop has a predictable iteration
-    /// count, return it.  Note that it is not valid to call this method on a
-    /// loop without a loop-invariant iteration count.
-    SCEVHandle getIterationCount(const Loop *L);
-
-    /// deleteValueFromRecords - This method should be called by the
-    /// client before it removes a value from the program, to make sure
-    /// that no dangling references are left around.
-    void deleteValueFromRecords(Value *V);
-
-  private:
-    /// createSCEV - We know that there is no SCEV for the specified value.
-    /// Analyze the expression.
-    SCEVHandle createSCEV(Value *V);
-
-    /// createNodeForPHI - Provide the special handling we need to analyze PHI
-    /// SCEVs.
-    SCEVHandle createNodeForPHI(PHINode *PN);
-
-    /// ReplaceSymbolicValueWithConcrete - This looks up the computed SCEV value
-    /// for the specified instruction and replaces any references to the
-    /// symbolic value SymName with the specified value.  This is used during
-    /// PHI resolution.
-    void ReplaceSymbolicValueWithConcrete(Instruction *I,
-                                          const SCEVHandle &SymName,
-                                          const SCEVHandle &NewVal);
-
-    /// ComputeIterationCount - Compute the number of times the specified loop
-    /// will iterate.
-    SCEVHandle ComputeIterationCount(const Loop *L);
-
-    /// ComputeLoadConstantCompareIterationCount - Given an exit condition of
-    /// 'icmp op load X, cst', try to see if we can compute the trip count.
-    SCEVHandle ComputeLoadConstantCompareIterationCount(LoadInst *LI,
-                                                        Constant *RHS,
-                                                        const Loop *L,
-                                                        ICmpInst::Predicate p);
-
-    /// ComputeIterationCountExhaustively - If the trip is known to execute a
-    /// constant number of times (the condition evolves only from constants),
-    /// try to evaluate a few iterations of the loop until we get the exit
-    /// condition gets a value of ExitWhen (true or false).  If we cannot
-    /// evaluate the trip count of the loop, return UnknownValue.
-    SCEVHandle ComputeIterationCountExhaustively(const Loop *L, Value *Cond,
-                                                 bool ExitWhen);
-
-    /// HowFarToZero - Return the number of times a backedge comparing the
-    /// specified value to zero will execute.  If not computable, return
-    /// UnknownValue.
-    SCEVHandle HowFarToZero(SCEV *V, const Loop *L);
-
-    /// HowFarToNonZero - Return the number of times a backedge checking the
-    /// specified value for nonzero will execute.  If not computable, return
-    /// UnknownValue.
-    SCEVHandle HowFarToNonZero(SCEV *V, const Loop *L);
-
-    /// HowManyLessThans - Return the number of times a backedge containing the
-    /// specified less-than comparison will execute.  If not computable, return
-    /// UnknownValue. isSigned specifies whether the less-than is signed.
-    SCEVHandle HowManyLessThans(SCEV *LHS, SCEV *RHS, const Loop *L,
-                                bool isSigned);
-
-    /// getPredecessorWithUniqueSuccessorForBB - Return a predecessor of BB
-    /// (which may not be an immediate predecessor) which has exactly one
-    /// successor from which BB is reachable, or null if no such block is
-    /// found.
-    BasicBlock* getPredecessorWithUniqueSuccessorForBB(BasicBlock *BB);
-
-    /// executesAtLeastOnce - Test whether entry to the loop is protected by
-    /// a conditional between LHS and RHS.
-    bool executesAtLeastOnce(const Loop *L, bool isSigned, SCEV *LHS, SCEV *RHS);
-
-    /// getConstantEvolutionLoopExitValue - If we know that the specified Phi is
-    /// in the header of its containing loop, we know the loop executes a
-    /// constant number of times, and the PHI node is just a recurrence
-    /// involving constants, fold it.
-    Constant *getConstantEvolutionLoopExitValue(PHINode *PN, const APInt& Its,
-                                                const Loop *L);
-  };
+/// getSCEV - Return an existing SCEV if it exists, otherwise analyze the
+/// expression and create a new one.
+SCEVHandle ScalarEvolution::getSCEV(Value *V) {
+  assert(isSCEVable(V->getType()) && "Value is not SCEVable!");
+
+  std::map<SCEVCallbackVH, SCEVHandle>::iterator I = Scalars.find(V);
+  if (I != Scalars.end()) return I->second;
+  SCEVHandle S = createSCEV(V);
+  Scalars.insert(std::make_pair(SCEVCallbackVH(V, this), S));
+  return S;
 }
 
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-//            Basic SCEV Analysis and PHI Idiom Recognition Code
-//
+/// getIntegerSCEV - Given an integer or FP type, create a constant for the
+/// specified signed integer value and return a SCEV for the constant.
+SCEVHandle ScalarEvolution::getIntegerSCEV(int Val, const Type *Ty) {
+  Ty = getEffectiveSCEVType(Ty);
+  Constant *C;
+  if (Val == 0)
+    C = Constant::getNullValue(Ty);
+  else if (Ty->isFloatingPoint())
+    C = ConstantFP::get(APFloat(Ty==Type::FloatTy ? APFloat::IEEEsingle :
+                                APFloat::IEEEdouble, Val));
+  else
+    C = ConstantInt::get(Ty, Val);
+  return getUnknown(C);
+}
 
-/// deleteValueFromRecords - This method should be called by the
-/// client before it removes an instruction from the program, to make sure
-/// that no dangling references are left around.
-void ScalarEvolutionsImpl::deleteValueFromRecords(Value *V) {
-  SmallVector<Value *, 16> Worklist;
+/// getNegativeSCEV - Return a SCEV corresponding to -V = -1*V
+///
+SCEVHandle ScalarEvolution::getNegativeSCEV(const SCEVHandle &V) {
+  if (const SCEVConstant *VC = dyn_cast<SCEVConstant>(V))
+    return getUnknown(ConstantExpr::getNeg(VC->getValue()));
 
-  if (Scalars.erase(V)) {
-    if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(V))
-      ConstantEvolutionLoopExitValue.erase(PN);
-    Worklist.push_back(V);
-  }
+  const Type *Ty = V->getType();
+  Ty = getEffectiveSCEVType(Ty);
+  return getMulExpr(V, getConstant(ConstantInt::getAllOnesValue(Ty)));
+}
 
-  while (!Worklist.empty()) {
-    Value *VV = Worklist.back();
-    Worklist.pop_back();
-
-    for (Instruction::use_iterator UI = VV->use_begin(), UE = VV->use_end();
-         UI != UE; ++UI) {
-      Instruction *Inst = cast<Instruction>(*UI);
-      if (Scalars.erase(Inst)) {
-        if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(VV))
-          ConstantEvolutionLoopExitValue.erase(PN);
-        Worklist.push_back(Inst);
-      }
-    }
-  }
+/// getNotSCEV - Return a SCEV corresponding to ~V = -1-V
+SCEVHandle ScalarEvolution::getNotSCEV(const SCEVHandle &V) {
+  if (const SCEVConstant *VC = dyn_cast<SCEVConstant>(V))
+    return getUnknown(ConstantExpr::getNot(VC->getValue()));
+
+  const Type *Ty = V->getType();
+  Ty = getEffectiveSCEVType(Ty);
+  SCEVHandle AllOnes = getConstant(ConstantInt::getAllOnesValue(Ty));
+  return getMinusSCEV(AllOnes, V);
 }
 
+/// getMinusSCEV - Return a SCEV corresponding to LHS - RHS.
+///
+SCEVHandle ScalarEvolution::getMinusSCEV(const SCEVHandle &LHS,
+                                         const SCEVHandle &RHS) {
+  // X - Y --> X + -Y
+  return getAddExpr(LHS, getNegativeSCEV(RHS));
+}
 
-/// getSCEV - Return an existing SCEV if it exists, otherwise analyze the
-/// expression and create a new one.
-SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getSCEV(Value *V) {
-  assert(V->getType() != Type::VoidTy && "Can't analyze void expressions!");
+/// getTruncateOrZeroExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion of the
+/// input value to the specified type.  If the type must be extended, it is zero
+/// extended.
+SCEVHandle
+ScalarEvolution::getTruncateOrZeroExtend(const SCEVHandle &V,
+                                         const Type *Ty) {
+  const Type *SrcTy = V->getType();
+  assert((SrcTy->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(SrcTy))) &&
+         (Ty->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(Ty))) &&
+         "Cannot truncate or zero extend with non-integer arguments!");
+  if (getTypeSizeInBits(SrcTy) == getTypeSizeInBits(Ty))
+    return V;  // No conversion
+  if (getTypeSizeInBits(SrcTy) > getTypeSizeInBits(Ty))
+    return getTruncateExpr(V, Ty);
+  return getZeroExtendExpr(V, Ty);
+}
 
-  std::map<Value*, SCEVHandle>::iterator I = Scalars.find(V);
-  if (I != Scalars.end()) return I->second;
-  SCEVHandle S = createSCEV(V);
-  Scalars.insert(std::make_pair(V, S));
-  return S;
+/// getTruncateOrSignExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion of the
+/// input value to the specified type.  If the type must be extended, it is sign
+/// extended.
+SCEVHandle
+ScalarEvolution::getTruncateOrSignExtend(const SCEVHandle &V,
+                                         const Type *Ty) {
+  const Type *SrcTy = V->getType();
+  assert((SrcTy->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(SrcTy))) &&
+         (Ty->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(Ty))) &&
+         "Cannot truncate or zero extend with non-integer arguments!");
+  if (getTypeSizeInBits(SrcTy) == getTypeSizeInBits(Ty))
+    return V;  // No conversion
+  if (getTypeSizeInBits(SrcTy) > getTypeSizeInBits(Ty))
+    return getTruncateExpr(V, Ty);
+  return getSignExtendExpr(V, Ty);
+}
+
+/// getNoopOrZeroExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion of the
+/// input value to the specified type.  If the type must be extended, it is zero
+/// extended.  The conversion must not be narrowing.
+SCEVHandle
+ScalarEvolution::getNoopOrZeroExtend(const SCEVHandle &V, const Type *Ty) {
+  const Type *SrcTy = V->getType();
+  assert((SrcTy->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(SrcTy))) &&
+         (Ty->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(Ty))) &&
+         "Cannot noop or zero extend with non-integer arguments!");
+  assert(getTypeSizeInBits(SrcTy) <= getTypeSizeInBits(Ty) &&
+         "getNoopOrZeroExtend cannot truncate!");
+  if (getTypeSizeInBits(SrcTy) == getTypeSizeInBits(Ty))
+    return V;  // No conversion
+  return getZeroExtendExpr(V, Ty);
+}
+
+/// getNoopOrSignExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion of the
+/// input value to the specified type.  If the type must be extended, it is sign
+/// extended.  The conversion must not be narrowing.
+SCEVHandle
+ScalarEvolution::getNoopOrSignExtend(const SCEVHandle &V, const Type *Ty) {
+  const Type *SrcTy = V->getType();
+  assert((SrcTy->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(SrcTy))) &&
+         (Ty->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(Ty))) &&
+         "Cannot noop or sign extend with non-integer arguments!");
+  assert(getTypeSizeInBits(SrcTy) <= getTypeSizeInBits(Ty) &&
+         "getNoopOrSignExtend cannot truncate!");
+  if (getTypeSizeInBits(SrcTy) == getTypeSizeInBits(Ty))
+    return V;  // No conversion
+  return getSignExtendExpr(V, Ty);
+}
+
+/// getNoopOrAnyExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion of
+/// the input value to the specified type. If the type must be extended,
+/// it is extended with unspecified bits. The conversion must not be
+/// narrowing.
+SCEVHandle
+ScalarEvolution::getNoopOrAnyExtend(const SCEVHandle &V, const Type *Ty) {
+  const Type *SrcTy = V->getType();
+  assert((SrcTy->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(SrcTy))) &&
+         (Ty->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(Ty))) &&
+         "Cannot noop or any extend with non-integer arguments!");
+  assert(getTypeSizeInBits(SrcTy) <= getTypeSizeInBits(Ty) &&
+         "getNoopOrAnyExtend cannot truncate!");
+  if (getTypeSizeInBits(SrcTy) == getTypeSizeInBits(Ty))
+    return V;  // No conversion
+  return getAnyExtendExpr(V, Ty);
+}
+
+/// getTruncateOrNoop - Return a SCEV corresponding to a conversion of the
+/// input value to the specified type.  The conversion must not be widening.
+SCEVHandle
+ScalarEvolution::getTruncateOrNoop(const SCEVHandle &V, const Type *Ty) {
+  const Type *SrcTy = V->getType();
+  assert((SrcTy->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(SrcTy))) &&
+         (Ty->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(Ty))) &&
+         "Cannot truncate or noop with non-integer arguments!");
+  assert(getTypeSizeInBits(SrcTy) >= getTypeSizeInBits(Ty) &&
+         "getTruncateOrNoop cannot extend!");
+  if (getTypeSizeInBits(SrcTy) == getTypeSizeInBits(Ty))
+    return V;  // No conversion
+  return getTruncateExpr(V, Ty);
 }
 
 /// ReplaceSymbolicValueWithConcrete - This looks up the computed SCEV value for
 /// the specified instruction and replaces any references to the symbolic value
 /// SymName with the specified value.  This is used during PHI resolution.
-void ScalarEvolutionsImpl::
+void ScalarEvolution::
 ReplaceSymbolicValueWithConcrete(Instruction *I, const SCEVHandle &SymName,
                                  const SCEVHandle &NewVal) {
-  std::map<Value*, SCEVHandle>::iterator SI = Scalars.find(I);
+  std::map<SCEVCallbackVH, SCEVHandle>::iterator SI =
+    Scalars.find(SCEVCallbackVH(I, this));
   if (SI == Scalars.end()) return;
 
   SCEVHandle NV =
-    SI->second->replaceSymbolicValuesWithConcrete(SymName, NewVal, SE);
+    SI->second->replaceSymbolicValuesWithConcrete(SymName, NewVal, *this);
   if (NV == SI->second) return;  // No change.
 
   SI->second = NV;       // Update the scalars map!
@@ -1571,9 +2144,9 @@ ReplaceSymbolicValueWithConcrete(Instruction *I, const SCEVHandle &SymName,
 /// createNodeForPHI - PHI nodes have two cases.  Either the PHI node exists in
 /// a loop header, making it a potential recurrence, or it doesn't.
 ///
-SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
+SCEVHandle ScalarEvolution::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
   if (PN->getNumIncomingValues() == 2)  // The loops have been canonicalized.
-    if (const Loop *L = LI.getLoopFor(PN->getParent()))
+    if (const Loop *L = LI->getLoopFor(PN->getParent()))
       if (L->getHeader() == PN->getParent()) {
         // If it lives in the loop header, it has two incoming values, one
         // from outside the loop, and one from inside.
@@ -1581,10 +2154,10 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
         unsigned BackEdge     = IncomingEdge^1;
 
         // While we are analyzing this PHI node, handle its value symbolically.
-        SCEVHandle SymbolicName = SE.getUnknown(PN);
+        SCEVHandle SymbolicName = getUnknown(PN);
         assert(Scalars.find(PN) == Scalars.end() &&
                "PHI node already processed?");
-        Scalars.insert(std::make_pair(PN, SymbolicName));
+        Scalars.insert(std::make_pair(SCEVCallbackVH(PN, this), SymbolicName));
 
         // Using this symbolic name for the PHI, analyze the value coming around
         // the back-edge.
@@ -1595,7 +2168,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
 
         // If the value coming around the backedge is an add with the symbolic
         // value we just inserted, then we found a simple induction variable!
-        if (SCEVAddExpr *Add = dyn_cast<SCEVAddExpr>(BEValue)) {
+        if (const SCEVAddExpr *Add = dyn_cast<SCEVAddExpr>(BEValue)) {
           // If there is a single occurrence of the symbolic value, replace it
           // with a recurrence.
           unsigned FoundIndex = Add->getNumOperands();
@@ -1608,11 +2181,11 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
 
           if (FoundIndex != Add->getNumOperands()) {
             // Create an add with everything but the specified operand.
-            std::vector<SCEVHandle> Ops;
+            SmallVector<SCEVHandle, 8> Ops;
             for (unsigned i = 0, e = Add->getNumOperands(); i != e; ++i)
               if (i != FoundIndex)
                 Ops.push_back(Add->getOperand(i));
-            SCEVHandle Accum = SE.getAddExpr(Ops);
+            SCEVHandle Accum = getAddExpr(Ops);
 
             // This is not a valid addrec if the step amount is varying each
             // loop iteration, but is not itself an addrec in this loop.
@@ -1620,7 +2193,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
                 (isa<SCEVAddRecExpr>(Accum) &&
                  cast<SCEVAddRecExpr>(Accum)->getLoop() == L)) {
               SCEVHandle StartVal = getSCEV(PN->getIncomingValue(IncomingEdge));
-              SCEVHandle PHISCEV  = SE.getAddRecExpr(StartVal, Accum, L);
+              SCEVHandle PHISCEV  = getAddRecExpr(StartVal, Accum, L);
 
               // Okay, for the entire analysis of this edge we assumed the PHI
               // to be symbolic.  We now need to go back and update all of the
@@ -1631,7 +2204,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
               return PHISCEV;
             }
           }
-        } else if (SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(BEValue)) {
+        } else if (const SCEVAddRecExpr *AddRec =
+                     dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(BEValue)) {
           // Otherwise, this could be a loop like this:
           //     i = 0;  for (j = 1; ..; ++j) { ....  i = j; }
           // In this case, j = {1,+,1}  and BEValue is j.
@@ -1642,10 +2216,10 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
 
             // If StartVal = j.start - j.stride, we can use StartVal as the
             // initial step of the addrec evolution.
-            if (StartVal == SE.getMinusSCEV(AddRec->getOperand(0),
+            if (StartVal == getMinusSCEV(AddRec->getOperand(0),
                                             AddRec->getOperand(1))) {
               SCEVHandle PHISCEV = 
-                 SE.getAddRecExpr(StartVal, AddRec->getOperand(1), L);
+                 getAddRecExpr(StartVal, AddRec->getOperand(1), L);
 
               // Okay, for the entire analysis of this edge we assumed the PHI
               // to be symbolic.  We now need to go back and update all of the
@@ -1662,70 +2236,114 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
       }
 
   // If it's not a loop phi, we can't handle it yet.
-  return SE.getUnknown(PN);
+  return getUnknown(PN);
+}
+
+/// createNodeForGEP - Expand GEP instructions into add and multiply
+/// operations. This allows them to be analyzed by regular SCEV code.
+///
+SCEVHandle ScalarEvolution::createNodeForGEP(User *GEP) {
+
+  const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType();
+  Value *Base = GEP->getOperand(0);
+  // Don't attempt to analyze GEPs over unsized objects.
+  if (!cast<PointerType>(Base->getType())->getElementType()->isSized())
+    return getUnknown(GEP);
+  SCEVHandle TotalOffset = getIntegerSCEV(0, IntPtrTy);
+  gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(GEP);
+  for (GetElementPtrInst::op_iterator I = next(GEP->op_begin()),
+                                      E = GEP->op_end();
+       I != E; ++I) {
+    Value *Index = *I;
+    // Compute the (potentially symbolic) offset in bytes for this index.
+    if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI++)) {
+      // For a struct, add the member offset.
+      const StructLayout &SL = *TD->getStructLayout(STy);
+      unsigned FieldNo = cast<ConstantInt>(Index)->getZExtValue();
+      uint64_t Offset = SL.getElementOffset(FieldNo);
+      TotalOffset = getAddExpr(TotalOffset,
+                                  getIntegerSCEV(Offset, IntPtrTy));
+    } else {
+      // For an array, add the element offset, explicitly scaled.
+      SCEVHandle LocalOffset = getSCEV(Index);
+      if (!isa<PointerType>(LocalOffset->getType()))
+        // Getelementptr indicies are signed.
+        LocalOffset = getTruncateOrSignExtend(LocalOffset,
+                                              IntPtrTy);
+      LocalOffset =
+        getMulExpr(LocalOffset,
+                   getIntegerSCEV(TD->getTypeAllocSize(*GTI),
+                                  IntPtrTy));
+      TotalOffset = getAddExpr(TotalOffset, LocalOffset);
+    }
+  }
+  return getAddExpr(getSCEV(Base), TotalOffset);
 }
 
 /// GetMinTrailingZeros - Determine the minimum number of zero bits that S is
 /// guaranteed to end in (at every loop iteration).  It is, at the same time,
 /// the minimum number of times S is divisible by 2.  For example, given {4,+,8}
 /// it returns 2.  If S is guaranteed to be 0, it returns the bitwidth of S.
-static uint32_t GetMinTrailingZeros(SCEVHandle S) {
-  if (SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(S))
+static uint32_t GetMinTrailingZeros(SCEVHandle S, const ScalarEvolution &SE) {
+  if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(S))
     return C->getValue()->getValue().countTrailingZeros();
 
-  if (SCEVTruncateExpr *T = dyn_cast<SCEVTruncateExpr>(S))
-    return std::min(GetMinTrailingZeros(T->getOperand()), T->getBitWidth());
+  if (const SCEVTruncateExpr *T = dyn_cast<SCEVTruncateExpr>(S))
+    return std::min(GetMinTrailingZeros(T->getOperand(), SE),
+                    (uint32_t)SE.getTypeSizeInBits(T->getType()));
 
-  if (SCEVZeroExtendExpr *E = dyn_cast<SCEVZeroExtendExpr>(S)) {
-    uint32_t OpRes = GetMinTrailingZeros(E->getOperand());
-    return OpRes == E->getOperand()->getBitWidth() ? E->getBitWidth() : OpRes;
+  if (const SCEVZeroExtendExpr *E = dyn_cast<SCEVZeroExtendExpr>(S)) {
+    uint32_t OpRes = GetMinTrailingZeros(E->getOperand(), SE);
+    return OpRes == SE.getTypeSizeInBits(E->getOperand()->getType()) ?
+             SE.getTypeSizeInBits(E->getType()) : OpRes;
   }
 
-  if (SCEVSignExtendExpr *E = dyn_cast<SCEVSignExtendExpr>(S)) {
-    uint32_t OpRes = GetMinTrailingZeros(E->getOperand());
-    return OpRes == E->getOperand()->getBitWidth() ? E->getBitWidth() : OpRes;
+  if (const SCEVSignExtendExpr *E = dyn_cast<SCEVSignExtendExpr>(S)) {
+    uint32_t OpRes = GetMinTrailingZeros(E->getOperand(), SE);
+    return OpRes == SE.getTypeSizeInBits(E->getOperand()->getType()) ?
+             SE.getTypeSizeInBits(E->getType()) : OpRes;
   }
 
-  if (SCEVAddExpr *A = dyn_cast<SCEVAddExpr>(S)) {
+  if (const SCEVAddExpr *A = dyn_cast<SCEVAddExpr>(S)) {
     // The result is the min of all operands results.
-    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(A->getOperand(0));
+    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(A->getOperand(0), SE);
     for (unsigned i = 1, e = A->getNumOperands(); MinOpRes && i != e; ++i)
-      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(A->getOperand(i)));
+      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(A->getOperand(i), SE));
     return MinOpRes;
   }
 
-  if (SCEVMulExpr *M = dyn_cast<SCEVMulExpr>(S)) {
+  if (const SCEVMulExpr *M = dyn_cast<SCEVMulExpr>(S)) {
     // The result is the sum of all operands results.
-    uint32_t SumOpRes = GetMinTrailingZeros(M->getOperand(0));
-    uint32_t BitWidth = M->getBitWidth();
+    uint32_t SumOpRes = GetMinTrailingZeros(M->getOperand(0), SE);
+    uint32_t BitWidth = SE.getTypeSizeInBits(M->getType());
     for (unsigned i = 1, e = M->getNumOperands();
          SumOpRes != BitWidth && i != e; ++i)
-      SumOpRes = std::min(SumOpRes + GetMinTrailingZeros(M->getOperand(i)),
+      SumOpRes = std::min(SumOpRes + GetMinTrailingZeros(M->getOperand(i), SE),
                           BitWidth);
     return SumOpRes;
   }
 
-  if (SCEVAddRecExpr *A = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(S)) {
+  if (const SCEVAddRecExpr *A = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(S)) {
     // The result is the min of all operands results.
-    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(A->getOperand(0));
+    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(A->getOperand(0), SE);
     for (unsigned i = 1, e = A->getNumOperands(); MinOpRes && i != e; ++i)
-      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(A->getOperand(i)));
+      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(A->getOperand(i), SE));
     return MinOpRes;
   }
 
-  if (SCEVSMaxExpr *M = dyn_cast<SCEVSMaxExpr>(S)) {
+  if (const SCEVSMaxExpr *M = dyn_cast<SCEVSMaxExpr>(S)) {
     // The result is the min of all operands results.
-    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(M->getOperand(0));
+    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(M->getOperand(0), SE);
     for (unsigned i = 1, e = M->getNumOperands(); MinOpRes && i != e; ++i)
-      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(M->getOperand(i)));
+      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(M->getOperand(i), SE));
     return MinOpRes;
   }
 
-  if (SCEVUMaxExpr *M = dyn_cast<SCEVUMaxExpr>(S)) {
+  if (const SCEVUMaxExpr *M = dyn_cast<SCEVUMaxExpr>(S)) {
     // The result is the min of all operands results.
-    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(M->getOperand(0));
+    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(M->getOperand(0), SE);
     for (unsigned i = 1, e = M->getNumOperands(); MinOpRes && i != e; ++i)
-      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(M->getOperand(i)));
+      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(M->getOperand(i), SE));
     return MinOpRes;
   }
 
@@ -1736,32 +2354,49 @@ static uint32_t GetMinTrailingZeros(SCEVHandle S) {
 /// createSCEV - We know that there is no SCEV for the specified value.
 /// Analyze the expression.
 ///
-SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createSCEV(Value *V) {
-  if (!isa<IntegerType>(V->getType()))
-    return SE.getUnknown(V);
-    
+SCEVHandle ScalarEvolution::createSCEV(Value *V) {
+  if (!isSCEVable(V->getType()))
+    return getUnknown(V);
+
   unsigned Opcode = Instruction::UserOp1;
   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
     Opcode = I->getOpcode();
   else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
     Opcode = CE->getOpcode();
   else
-    return SE.getUnknown(V);
+    return getUnknown(V);
 
   User *U = cast<User>(V);
   switch (Opcode) {
   case Instruction::Add:
-    return SE.getAddExpr(getSCEV(U->getOperand(0)),
-                         getSCEV(U->getOperand(1)));
+    return getAddExpr(getSCEV(U->getOperand(0)),
+                      getSCEV(U->getOperand(1)));
   case Instruction::Mul:
-    return SE.getMulExpr(getSCEV(U->getOperand(0)),
-                         getSCEV(U->getOperand(1)));
+    return getMulExpr(getSCEV(U->getOperand(0)),
+                      getSCEV(U->getOperand(1)));
   case Instruction::UDiv:
-    return SE.getUDivExpr(getSCEV(U->getOperand(0)),
-                          getSCEV(U->getOperand(1)));
+    return getUDivExpr(getSCEV(U->getOperand(0)),
+                       getSCEV(U->getOperand(1)));
   case Instruction::Sub:
-    return SE.getMinusSCEV(getSCEV(U->getOperand(0)),
-                           getSCEV(U->getOperand(1)));
+    return getMinusSCEV(getSCEV(U->getOperand(0)),
+                        getSCEV(U->getOperand(1)));
+  case Instruction::And:
+    // For an expression like x&255 that merely masks off the high bits,
+    // use zext(trunc(x)) as the SCEV expression.
+    if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(U->getOperand(1))) {
+      if (CI->isNullValue())
+        return getSCEV(U->getOperand(1));
+      if (CI->isAllOnesValue())
+        return getSCEV(U->getOperand(0));
+      const APInt &A = CI->getValue();
+      unsigned Ones = A.countTrailingOnes();
+      if (APIntOps::isMask(Ones, A))
+        return
+          getZeroExtendExpr(getTruncateExpr(getSCEV(U->getOperand(0)),
+                                            IntegerType::get(Ones)),
+                            U->getType());
+    }
+    break;
   case Instruction::Or:
     // If the RHS of the Or is a constant, we may have something like:
     // X*4+1 which got turned into X*4|1.  Handle this as an Add so loop
@@ -1772,9 +2407,9 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createSCEV(Value *V) {
     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(U->getOperand(1))) {
       SCEVHandle LHS = getSCEV(U->getOperand(0));
       const APInt &CIVal = CI->getValue();
-      if (GetMinTrailingZeros(LHS) >=
+      if (GetMinTrailingZeros(LHS, *this) >=
           (CIVal.getBitWidth() - CIVal.countLeadingZeros()))
-        return SE.getAddExpr(LHS, getSCEV(U->getOperand(1)));
+        return getAddExpr(LHS, getSCEV(U->getOperand(1)));
     }
     break;
   case Instruction::Xor:
@@ -1782,12 +2417,25 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createSCEV(Value *V) {
       // If the RHS of the xor is a signbit, then this is just an add.
       // Instcombine turns add of signbit into xor as a strength reduction step.
       if (CI->getValue().isSignBit())
-        return SE.getAddExpr(getSCEV(U->getOperand(0)),
-                             getSCEV(U->getOperand(1)));
+        return getAddExpr(getSCEV(U->getOperand(0)),
+                          getSCEV(U->getOperand(1)));
 
       // If the RHS of xor is -1, then this is a not operation.
-      else if (CI->isAllOnesValue())
-        return SE.getNotSCEV(getSCEV(U->getOperand(0)));
+      if (CI->isAllOnesValue())
+        return getNotSCEV(getSCEV(U->getOperand(0)));
+
+      // Model xor(and(x, C), C) as and(~x, C), if C is a low-bits mask.
+      // This is a variant of the check for xor with -1, and it handles
+      // the case where instcombine has trimmed non-demanded bits out
+      // of an xor with -1.
+      if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(U->getOperand(0)))
+        if (ConstantInt *LCI = dyn_cast<ConstantInt>(BO->getOperand(1)))
+          if (BO->getOpcode() == Instruction::And &&
+              LCI->getValue() == CI->getValue())
+            if (const SCEVZeroExtendExpr *Z =
+                  dyn_cast<SCEVZeroExtendExpr>(getSCEV(U->getOperand(0))))
+              return getZeroExtendExpr(getNotSCEV(Z->getOperand()),
+                                       U->getType());
     }
     break;
 
@@ -1797,7 +2445,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createSCEV(Value *V) {
       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth();
       Constant *X = ConstantInt::get(
         APInt(BitWidth, 1).shl(SA->getLimitedValue(BitWidth)));
-      return SE.getMulExpr(getSCEV(U->getOperand(0)), getSCEV(X));
+      return getMulExpr(getSCEV(U->getOperand(0)), getSCEV(X));
     }
     break;
 
@@ -1807,26 +2455,58 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createSCEV(Value *V) {
       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth();
       Constant *X = ConstantInt::get(
         APInt(BitWidth, 1).shl(SA->getLimitedValue(BitWidth)));
-      return SE.getUDivExpr(getSCEV(U->getOperand(0)), getSCEV(X));
+      return getUDivExpr(getSCEV(U->getOperand(0)), getSCEV(X));
     }
     break;
 
+  case Instruction::AShr:
+    // For a two-shift sext-inreg, use sext(trunc(x)) as the SCEV expression.
+    if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(U->getOperand(1)))
+      if (Instruction *L = dyn_cast<Instruction>(U->getOperand(0)))
+        if (L->getOpcode() == Instruction::Shl &&
+            L->getOperand(1) == U->getOperand(1)) {
+          unsigned BitWidth = getTypeSizeInBits(U->getType());
+          uint64_t Amt = BitWidth - CI->getZExtValue();
+          if (Amt == BitWidth)
+            return getSCEV(L->getOperand(0));       // shift by zero --> noop
+          if (Amt > BitWidth)
+            return getIntegerSCEV(0, U->getType()); // value is undefined
+          return
+            getSignExtendExpr(getTruncateExpr(getSCEV(L->getOperand(0)),
+                                                      IntegerType::get(Amt)),
+                                 U->getType());
+        }
+    break;
+
   case Instruction::Trunc:
-    return SE.getTruncateExpr(getSCEV(U->getOperand(0)), U->getType());
+    return getTruncateExpr(getSCEV(U->getOperand(0)), U->getType());
 
   case Instruction::ZExt:
-    return SE.getZeroExtendExpr(getSCEV(U->getOperand(0)), U->getType());
+    return getZeroExtendExpr(getSCEV(U->getOperand(0)), U->getType());
 
   case Instruction::SExt:
-    return SE.getSignExtendExpr(getSCEV(U->getOperand(0)), U->getType());
+    return getSignExtendExpr(getSCEV(U->getOperand(0)), U->getType());
 
   case Instruction::BitCast:
     // BitCasts are no-op casts so we just eliminate the cast.
-    if (U->getType()->isInteger() &&
-        U->getOperand(0)->getType()->isInteger())
+    if (isSCEVable(U->getType()) && isSCEVable(U->getOperand(0)->getType()))
       return getSCEV(U->getOperand(0));
     break;
 
+  case Instruction::IntToPtr:
+    if (!TD) break; // Without TD we can't analyze pointers.
+    return getTruncateOrZeroExtend(getSCEV(U->getOperand(0)),
+                                   TD->getIntPtrType());
+
+  case Instruction::PtrToInt:
+    if (!TD) break; // Without TD we can't analyze pointers.
+    return getTruncateOrZeroExtend(getSCEV(U->getOperand(0)),
+                                   U->getType());
+
+  case Instruction::GetElementPtr:
+    if (!TD) break; // Without TD we can't analyze pointers.
+    return createNodeForGEP(U);
+
   case Instruction::PHI:
     return createNodeForPHI(cast<PHINode>(U));
 
@@ -1844,12 +2524,12 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createSCEV(Value *V) {
       case ICmpInst::ICMP_SGT:
       case ICmpInst::ICMP_SGE:
         if (LHS == U->getOperand(1) && RHS == U->getOperand(2))
-          return SE.getSMaxExpr(getSCEV(LHS), getSCEV(RHS));
+          return getSMaxExpr(getSCEV(LHS), getSCEV(RHS));
         else if (LHS == U->getOperand(2) && RHS == U->getOperand(1))
           // ~smax(~x, ~y) == smin(x, y).
-          return SE.getNotSCEV(SE.getSMaxExpr(
-                                   SE.getNotSCEV(getSCEV(LHS)),
-                                   SE.getNotSCEV(getSCEV(RHS))));
+          return getNotSCEV(getSMaxExpr(
+                                   getNotSCEV(getSCEV(LHS)),
+                                   getNotSCEV(getSCEV(RHS))));
         break;
       case ICmpInst::ICMP_ULT:
       case ICmpInst::ICMP_ULE:
@@ -1858,11 +2538,11 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createSCEV(Value *V) {
       case ICmpInst::ICMP_UGT:
       case ICmpInst::ICMP_UGE:
         if (LHS == U->getOperand(1) && RHS == U->getOperand(2))
-          return SE.getUMaxExpr(getSCEV(LHS), getSCEV(RHS));
+          return getUMaxExpr(getSCEV(LHS), getSCEV(RHS));
         else if (LHS == U->getOperand(2) && RHS == U->getOperand(1))
           // ~umax(~x, ~y) == umin(x, y)
-          return SE.getNotSCEV(SE.getUMaxExpr(SE.getNotSCEV(getSCEV(LHS)),
-                                              SE.getNotSCEV(getSCEV(RHS))));
+          return getNotSCEV(getUMaxExpr(getNotSCEV(getSCEV(LHS)),
+                                        getNotSCEV(getSCEV(RHS))));
         break;
       default:
         break;
@@ -1873,7 +2553,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createSCEV(Value *V) {
     break;
   }
 
-  return SE.getUnknown(V);
+  return getUnknown(V);
 }
 
 
@@ -1882,55 +2562,122 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createSCEV(Value *V) {
 //                   Iteration Count Computation Code
 //
 
-/// getIterationCount - If the specified loop has a predictable iteration
-/// count, return it.  Note that it is not valid to call this method on a
-/// loop without a loop-invariant iteration count.
-SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getIterationCount(const Loop *L) {
-  std::map<const Loop*, SCEVHandle>::iterator I = IterationCounts.find(L);
-  if (I == IterationCounts.end()) {
-    SCEVHandle ItCount = ComputeIterationCount(L);
-    I = IterationCounts.insert(std::make_pair(L, ItCount)).first;
-    if (ItCount != UnknownValue) {
-      assert(ItCount->isLoopInvariant(L) &&
+/// getBackedgeTakenCount - If the specified loop has a predictable
+/// backedge-taken count, return it, otherwise return a SCEVCouldNotCompute
+/// object. The backedge-taken count is the number of times the loop header
+/// will be branched to from within the loop. This is one less than the
+/// trip count of the loop, since it doesn't count the first iteration,
+/// when the header is branched to from outside the loop.
+///
+/// Note that it is not valid to call this method on a loop without a
+/// loop-invariant backedge-taken count (see
+/// hasLoopInvariantBackedgeTakenCount).
+///
+SCEVHandle ScalarEvolution::getBackedgeTakenCount(const Loop *L) {
+  return getBackedgeTakenInfo(L).Exact;
+}
+
+/// getMaxBackedgeTakenCount - Similar to getBackedgeTakenCount, except
+/// return the least SCEV value that is known never to be less than the
+/// actual backedge taken count.
+SCEVHandle ScalarEvolution::getMaxBackedgeTakenCount(const Loop *L) {
+  return getBackedgeTakenInfo(L).Max;
+}
+
+const ScalarEvolution::BackedgeTakenInfo &
+ScalarEvolution::getBackedgeTakenInfo(const Loop *L) {
+  // Initially insert a CouldNotCompute for this loop. If the insertion
+  // succeeds, procede to actually compute a backedge-taken count and
+  // update the value. The temporary CouldNotCompute value tells SCEV
+  // code elsewhere that it shouldn't attempt to request a new
+  // backedge-taken count, which could result in infinite recursion.
+  std::pair<std::map<const Loop*, BackedgeTakenInfo>::iterator, bool> Pair =
+    BackedgeTakenCounts.insert(std::make_pair(L, getCouldNotCompute()));
+  if (Pair.second) {
+    BackedgeTakenInfo ItCount = ComputeBackedgeTakenCount(L);
+    if (ItCount.Exact != CouldNotCompute) {
+      assert(ItCount.Exact->isLoopInvariant(L) &&
+             ItCount.Max->isLoopInvariant(L) &&
              "Computed trip count isn't loop invariant for loop!");
       ++NumTripCountsComputed;
+
+      // Update the value in the map.
+      Pair.first->second = ItCount;
     } else if (isa<PHINode>(L->getHeader()->begin())) {
       // Only count loops that have phi nodes as not being computable.
       ++NumTripCountsNotComputed;
     }
+
+    // Now that we know more about the trip count for this loop, forget any
+    // existing SCEV values for PHI nodes in this loop since they are only
+    // conservative estimates made without the benefit
+    // of trip count information.
+    if (ItCount.hasAnyInfo())
+      forgetLoopPHIs(L);
+  }
+  return Pair.first->second;
+}
+
+/// forgetLoopBackedgeTakenCount - This method should be called by the
+/// client when it has changed a loop in a way that may effect
+/// ScalarEvolution's ability to compute a trip count, or if the loop
+/// is deleted.
+void ScalarEvolution::forgetLoopBackedgeTakenCount(const Loop *L) {
+  BackedgeTakenCounts.erase(L);
+  forgetLoopPHIs(L);
+}
+
+/// forgetLoopPHIs - Delete the memoized SCEVs associated with the
+/// PHI nodes in the given loop. This is used when the trip count of
+/// the loop may have changed.
+void ScalarEvolution::forgetLoopPHIs(const Loop *L) {
+  BasicBlock *Header = L->getHeader();
+
+  // Push all Loop-header PHIs onto the Worklist stack, except those
+  // that are presently represented via a SCEVUnknown. SCEVUnknown for
+  // a PHI either means that it has an unrecognized structure, or it's
+  // a PHI that's in the progress of being computed by createNodeForPHI.
+  // In the former case, additional loop trip count information isn't
+  // going to change anything. In the later case, createNodeForPHI will
+  // perform the necessary updates on its own when it gets to that point.
+  SmallVector<Instruction *, 16> Worklist;
+  for (BasicBlock::iterator I = Header->begin();
+       PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I) {
+    std::map<SCEVCallbackVH, SCEVHandle>::iterator It = Scalars.find((Value*)I);
+    if (It != Scalars.end() && !isa<SCEVUnknown>(It->second))
+      Worklist.push_back(PN);
+  }
+
+  while (!Worklist.empty()) {
+    Instruction *I = Worklist.pop_back_val();
+    if (Scalars.erase(I))
+      for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), UE = I->use_end();
+           UI != UE; ++UI)
+        Worklist.push_back(cast<Instruction>(UI));
   }
-  return I->second;
 }
 
-/// ComputeIterationCount - Compute the number of times the specified loop
-/// will iterate.
-SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::ComputeIterationCount(const Loop *L) {
+/// ComputeBackedgeTakenCount - Compute the number of times the backedge
+/// of the specified loop will execute.
+ScalarEvolution::BackedgeTakenInfo
+ScalarEvolution::ComputeBackedgeTakenCount(const Loop *L) {
   // If the loop has a non-one exit block count, we can't analyze it.
-  SmallVector<BasicBlock*, 8> ExitBlocks;
-  L->getExitBlocks(ExitBlocks);
-  if (ExitBlocks.size() != 1) return UnknownValue;
+  BasicBlock *ExitBlock = L->getExitBlock();
+  if (!ExitBlock)
+    return CouldNotCompute;
 
   // Okay, there is one exit block.  Try to find the condition that causes the
   // loop to be exited.
-  BasicBlock *ExitBlock = ExitBlocks[0];
-
-  BasicBlock *ExitingBlock = 0;
-  for (pred_iterator PI = pred_begin(ExitBlock), E = pred_end(ExitBlock);
-       PI != E; ++PI)
-    if (L->contains(*PI)) {
-      if (ExitingBlock == 0)
-        ExitingBlock = *PI;
-      else
-        return UnknownValue;   // More than one block exiting!
-    }
-  assert(ExitingBlock && "No exits from loop, something is broken!");
+  BasicBlock *ExitingBlock = L->getExitingBlock();
+  if (!ExitingBlock)
+    return CouldNotCompute;   // More than one block exiting!
 
   // Okay, we've computed the exiting block.  See what condition causes us to
   // exit.
   //
   // FIXME: we should be able to handle switch instructions (with a single exit)
   BranchInst *ExitBr = dyn_cast<BranchInst>(ExitingBlock->getTerminator());
-  if (ExitBr == 0) return UnknownValue;
+  if (ExitBr == 0) return CouldNotCompute;
   assert(ExitBr->isConditional() && "If unconditional, it can't be in loop!");
   
   // At this point, we know we have a conditional branch that determines whether
@@ -1946,15 +2693,13 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::ComputeIterationCount(const Loop *L) {
   if (ExitBr->getSuccessor(0) != L->getHeader() &&
       ExitBr->getSuccessor(1) != L->getHeader() &&
       ExitBr->getParent() != L->getHeader())
-    return UnknownValue;
+    return CouldNotCompute;
   
   ICmpInst *ExitCond = dyn_cast<ICmpInst>(ExitBr->getCondition());
 
-  // If it's not an integer comparison then compute it the hard way. 
-  // Note that ICmpInst deals with pointer comparisons too so we must check
-  // the type of the operand.
-  if (ExitCond == 0 || isa<PointerType>(ExitCond->getOperand(0)->getType()))
-    return ComputeIterationCountExhaustively(L, ExitBr->getCondition(),
+  // If it's not an integer or pointer comparison then compute it the hard way.
+  if (ExitCond == 0)
+    return ComputeBackedgeTakenCountExhaustively(L, ExitBr->getCondition(),
                                           ExitBr->getSuccessor(0) == ExitBlock);
 
   // If the condition was exit on true, convert the condition to exit on false
@@ -1968,7 +2713,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::ComputeIterationCount(const Loop *L) {
   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(ExitCond->getOperand(0)))
     if (Constant *RHS = dyn_cast<Constant>(ExitCond->getOperand(1))) {
       SCEVHandle ItCnt =
-        ComputeLoadConstantCompareIterationCount(LI, RHS, L, Cond);
+        ComputeLoadConstantCompareBackedgeTakenCount(LI, RHS, L, Cond);
       if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(ItCnt)) return ItCnt;
     }
 
@@ -1976,10 +2721,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::ComputeIterationCount(const Loop *L) {
   SCEVHandle RHS = getSCEV(ExitCond->getOperand(1));
 
   // Try to evaluate any dependencies out of the loop.
-  SCEVHandle Tmp = getSCEVAtScope(LHS, L);
-  if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(Tmp)) LHS = Tmp;
-  Tmp = getSCEVAtScope(RHS, L);
-  if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(Tmp)) RHS = Tmp;
+  LHS = getSCEVAtScope(LHS, L);
+  RHS = getSCEVAtScope(RHS, L);
 
   // At this point, we would like to compute how many iterations of the 
   // loop the predicate will return true for these inputs.
@@ -1989,79 +2732,68 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::ComputeIterationCount(const Loop *L) {
     Cond = ICmpInst::getSwappedPredicate(Cond);
   }
 
-  // FIXME: think about handling pointer comparisons!  i.e.:
-  // while (P != P+100) ++P;
-
   // If we have a comparison of a chrec against a constant, try to use value
   // ranges to answer this query.
-  if (SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(RHS))
-    if (SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(LHS))
+  if (const SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(RHS))
+    if (const SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(LHS))
       if (AddRec->getLoop() == L) {
-        // Form the comparison range using the constant of the correct type so
-        // that the ConstantRange class knows to do a signed or unsigned
-        // comparison.
-        ConstantInt *CompVal = RHSC->getValue();
-        const Type *RealTy = ExitCond->getOperand(0)->getType();
-        CompVal = dyn_cast<ConstantInt>(
-          ConstantExpr::getBitCast(CompVal, RealTy));
-        if (CompVal) {
-          // Form the constant range.
-          ConstantRange CompRange(
-              ICmpInst::makeConstantRange(Cond, CompVal->getValue()));
-
-          SCEVHandle Ret = AddRec->getNumIterationsInRange(CompRange, SE);
-          if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(Ret)) return Ret;
-        }
+        // Form the constant range.
+        ConstantRange CompRange(
+            ICmpInst::makeConstantRange(Cond, RHSC->getValue()->getValue()));
+
+        SCEVHandle Ret = AddRec->getNumIterationsInRange(CompRange, *this);
+        if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(Ret)) return Ret;
       }
 
   switch (Cond) {
   case ICmpInst::ICMP_NE: {                     // while (X != Y)
     // Convert to: while (X-Y != 0)
-    SCEVHandle TC = HowFarToZero(SE.getMinusSCEV(LHS, RHS), L);
+    SCEVHandle TC = HowFarToZero(getMinusSCEV(LHS, RHS), L);
     if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
     break;
   }
   case ICmpInst::ICMP_EQ: {
     // Convert to: while (X-Y == 0)           // while (X == Y)
-    SCEVHandle TC = HowFarToNonZero(SE.getMinusSCEV(LHS, RHS), L);
+    SCEVHandle TC = HowFarToNonZero(getMinusSCEV(LHS, RHS), L);
     if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
     break;
   }
   case ICmpInst::ICMP_SLT: {
-    SCEVHandle TC = HowManyLessThans(LHS, RHS, L, true);
-    if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
+    BackedgeTakenInfo BTI = HowManyLessThans(LHS, RHS, L, true);
+    if (BTI.hasAnyInfo()) return BTI;
     break;
   }
   case ICmpInst::ICMP_SGT: {
-    SCEVHandle TC = HowManyLessThans(SE.getNotSCEV(LHS),
-                                     SE.getNotSCEV(RHS), L, true);
-    if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
+    BackedgeTakenInfo BTI = HowManyLessThans(getNotSCEV(LHS),
+                                             getNotSCEV(RHS), L, true);
+    if (BTI.hasAnyInfo()) return BTI;
     break;
   }
   case ICmpInst::ICMP_ULT: {
-    SCEVHandle TC = HowManyLessThans(LHS, RHS, L, false);
-    if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
+    BackedgeTakenInfo BTI = HowManyLessThans(LHS, RHS, L, false);
+    if (BTI.hasAnyInfo()) return BTI;
     break;
   }
   case ICmpInst::ICMP_UGT: {
-    SCEVHandle TC = HowManyLessThans(SE.getNotSCEV(LHS),
-                                     SE.getNotSCEV(RHS), L, false);
-    if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
+    BackedgeTakenInfo BTI = HowManyLessThans(getNotSCEV(LHS),
+                                             getNotSCEV(RHS), L, false);
+    if (BTI.hasAnyInfo()) return BTI;
     break;
   }
   default:
 #if 0
-    cerr << "ComputeIterationCount ";
+    errs() << "ComputeBackedgeTakenCount ";
     if (ExitCond->getOperand(0)->getType()->isUnsigned())
-      cerr << "[unsigned] ";
-    cerr << *LHS << "   "
+      errs() << "[unsigned] ";
+    errs() << *LHS << "   "
          << Instruction::getOpcodeName(Instruction::ICmp) 
          << "   " << *RHS << "\n";
 #endif
     break;
   }
-  return ComputeIterationCountExhaustively(L, ExitCond,
-                                       ExitBr->getSuccessor(0) == ExitBlock);
+  return
+    ComputeBackedgeTakenCountExhaustively(L, ExitCond,
+                                          ExitBr->getSuccessor(0) == ExitBlock);
 }
 
 static ConstantInt *
@@ -2108,17 +2840,18 @@ GetAddressedElementFromGlobal(GlobalVariable *GV,
   return Init;
 }
 
-/// ComputeLoadConstantCompareIterationCount - Given an exit condition of
-/// 'icmp op load X, cst', try to see if we can compute the trip count.
-SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::
-ComputeLoadConstantCompareIterationCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
-                                         const Loop *L, 
-                                         ICmpInst::Predicate predicate) {
-  if (LI->isVolatile()) return UnknownValue;
+/// ComputeLoadConstantCompareBackedgeTakenCount - Given an exit condition of
+/// 'icmp op load X, cst', try to see if we can compute the backedge
+/// execution count.
+SCEVHandle ScalarEvolution::
+ComputeLoadConstantCompareBackedgeTakenCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
+                                             const Loop *L,
+                                             ICmpInst::Predicate predicate) {
+  if (LI->isVolatile()) return CouldNotCompute;
 
   // Check to see if the loaded pointer is a getelementptr of a global.
   GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(LI->getOperand(0));
-  if (!GEP) return UnknownValue;
+  if (!GEP) return CouldNotCompute;
 
   // Make sure that it is really a constant global we are gepping, with an
   // initializer, and make sure the first IDX is really 0.
@@ -2126,7 +2859,7 @@ ComputeLoadConstantCompareIterationCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
   if (!GV || !GV->isConstant() || !GV->hasInitializer() ||
       GEP->getNumOperands() < 3 || !isa<Constant>(GEP->getOperand(1)) ||
       !cast<Constant>(GEP->getOperand(1))->isNullValue())
-    return UnknownValue;
+    return CouldNotCompute;
 
   // Okay, we allow one non-constant index into the GEP instruction.
   Value *VarIdx = 0;
@@ -2136,7 +2869,7 @@ ComputeLoadConstantCompareIterationCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(i))) {
       Indexes.push_back(CI);
     } else if (!isa<ConstantInt>(GEP->getOperand(i))) {
-      if (VarIdx) return UnknownValue;  // Multiple non-constant idx's.
+      if (VarIdx) return CouldNotCompute;  // Multiple non-constant idx's.
       VarIdx = GEP->getOperand(i);
       VarIdxNum = i-2;
       Indexes.push_back(0);
@@ -2145,22 +2878,21 @@ ComputeLoadConstantCompareIterationCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
   // Okay, we know we have a (load (gep GV, 0, X)) comparison with a constant.
   // Check to see if X is a loop variant variable value now.
   SCEVHandle Idx = getSCEV(VarIdx);
-  SCEVHandle Tmp = getSCEVAtScope(Idx, L);
-  if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(Tmp)) Idx = Tmp;
+  Idx = getSCEVAtScope(Idx, L);
 
   // We can only recognize very limited forms of loop index expressions, in
   // particular, only affine AddRec's like {C1,+,C2}.
-  SCEVAddRecExpr *IdxExpr = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Idx);
+  const SCEVAddRecExpr *IdxExpr = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Idx);
   if (!IdxExpr || !IdxExpr->isAffine() || IdxExpr->isLoopInvariant(L) ||
       !isa<SCEVConstant>(IdxExpr->getOperand(0)) ||
       !isa<SCEVConstant>(IdxExpr->getOperand(1)))
-    return UnknownValue;
+    return CouldNotCompute;
 
   unsigned MaxSteps = MaxBruteForceIterations;
   for (unsigned IterationNum = 0; IterationNum != MaxSteps; ++IterationNum) {
     ConstantInt *ItCst =
       ConstantInt::get(IdxExpr->getType(), IterationNum);
-    ConstantInt *Val = EvaluateConstantChrecAtConstant(IdxExpr, ItCst, SE);
+    ConstantInt *Val = EvaluateConstantChrecAtConstant(IdxExpr, ItCst, *this);
 
     // Form the GEP offset.
     Indexes[VarIdxNum] = Val;
@@ -2173,15 +2905,15 @@ ComputeLoadConstantCompareIterationCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
     if (!isa<ConstantInt>(Result)) break;  // Couldn't decide for sure
     if (cast<ConstantInt>(Result)->getValue().isMinValue()) {
 #if 0
-      cerr << "\n***\n*** Computed loop count " << *ItCst
-           << "\n*** From global " << *GV << "*** BB: " << *L->getHeader()
-           << "***\n";
+      errs() << "\n***\n*** Computed loop count " << *ItCst
+             << "\n*** From global " << *GV << "*** BB: " << *L->getHeader()
+             << "***\n";
 #endif
       ++NumArrayLenItCounts;
-      return SE.getConstant(ItCst);   // Found terminating iteration!
+      return getConstant(ItCst);   // Found terminating iteration!
     }
   }
-  return UnknownValue;
+  return CouldNotCompute;
 }
 
 
@@ -2247,6 +2979,7 @@ static PHINode *getConstantEvolvingPHI(Value *V, const Loop *L) {
 static Constant *EvaluateExpression(Value *V, Constant *PHIVal) {
   if (isa<PHINode>(V)) return PHIVal;
   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) return C;
+  if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) return GV;
   Instruction *I = cast<Instruction>(V);
 
   std::vector<Constant*> Operands;
@@ -2269,14 +3002,14 @@ static Constant *EvaluateExpression(Value *V, Constant *PHIVal) {
 /// in the header of its containing loop, we know the loop executes a
 /// constant number of times, and the PHI node is just a recurrence
 /// involving constants, fold it.
-Constant *ScalarEvolutionsImpl::
-getConstantEvolutionLoopExitValue(PHINode *PN, const APInt& Its, const Loop *L){
+Constant *ScalarEvolution::
+getConstantEvolutionLoopExitValue(PHINode *PN, const APInt& BEs, const Loop *L){
   std::map<PHINode*, Constant*>::iterator I =
     ConstantEvolutionLoopExitValue.find(PN);
   if (I != ConstantEvolutionLoopExitValue.end())
     return I->second;
 
-  if (Its.ugt(APInt(Its.getBitWidth(),MaxBruteForceIterations)))
+  if (BEs.ugt(APInt(BEs.getBitWidth(),MaxBruteForceIterations)))
     return ConstantEvolutionLoopExitValue[PN] = 0;  // Not going to evaluate it.
 
   Constant *&RetVal = ConstantEvolutionLoopExitValue[PN];
@@ -2296,10 +3029,10 @@ getConstantEvolutionLoopExitValue(PHINode *PN, const APInt& Its, const Loop *L){
     return RetVal = 0;  // Not derived from same PHI.
 
   // Execute the loop symbolically to determine the exit value.
-  if (Its.getActiveBits() >= 32)
+  if (BEs.getActiveBits() >= 32)
     return RetVal = 0; // More than 2^32-1 iterations?? Not doing it!
 
-  unsigned NumIterations = Its.getZExtValue(); // must be in range
+  unsigned NumIterations = BEs.getZExtValue(); // must be in range
   unsigned IterationNum = 0;
   for (Constant *PHIVal = StartCST; ; ++IterationNum) {
     if (IterationNum == NumIterations)
@@ -2315,15 +3048,15 @@ getConstantEvolutionLoopExitValue(PHINode *PN, const APInt& Its, const Loop *L){
   }
 }
 
-/// ComputeIterationCountExhaustively - If the trip is known to execute a
+/// ComputeBackedgeTakenCountExhaustively - If the trip is known to execute a
 /// constant number of times (the condition evolves only from constants),
 /// try to evaluate a few iterations of the loop until we get the exit
 /// condition gets a value of ExitWhen (true or false).  If we cannot
-/// evaluate the trip count of the loop, return UnknownValue.
-SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::
-ComputeIterationCountExhaustively(const Loop *L, Value *Cond, bool ExitWhen) {
+/// evaluate the trip count of the loop, return CouldNotCompute.
+SCEVHandle ScalarEvolution::
+ComputeBackedgeTakenCountExhaustively(const Loop *L, Value *Cond, bool ExitWhen) {
   PHINode *PN = getConstantEvolvingPHI(Cond, L);
-  if (PN == 0) return UnknownValue;
+  if (PN == 0) return CouldNotCompute;
 
   // Since the loop is canonicalized, the PHI node must have two entries.  One
   // entry must be a constant (coming in from outside of the loop), and the
@@ -2331,11 +3064,11 @@ ComputeIterationCountExhaustively(const Loop *L, Value *Cond, bool ExitWhen) {
   bool SecondIsBackedge = L->contains(PN->getIncomingBlock(1));
   Constant *StartCST =
     dyn_cast<Constant>(PN->getIncomingValue(!SecondIsBackedge));
-  if (StartCST == 0) return UnknownValue;  // Must be a constant.
+  if (StartCST == 0) return CouldNotCompute;  // Must be a constant.
 
   Value *BEValue = PN->getIncomingValue(SecondIsBackedge);
   PHINode *PN2 = getConstantEvolvingPHI(BEValue, L);
-  if (PN2 != PN) return UnknownValue;  // Not derived from same PHI.
+  if (PN2 != PN) return CouldNotCompute;  // Not derived from same PHI.
 
   // Okay, we find a PHI node that defines the trip count of this loop.  Execute
   // the loop symbolically to determine when the condition gets a value of
@@ -2348,53 +3081,62 @@ ComputeIterationCountExhaustively(const Loop *L, Value *Cond, bool ExitWhen) {
       dyn_cast_or_null<ConstantInt>(EvaluateExpression(Cond, PHIVal));
 
     // Couldn't symbolically evaluate.
-    if (!CondVal) return UnknownValue;
+    if (!CondVal) return CouldNotCompute;
 
     if (CondVal->getValue() == uint64_t(ExitWhen)) {
       ConstantEvolutionLoopExitValue[PN] = PHIVal;
       ++NumBruteForceTripCountsComputed;
-      return SE.getConstant(ConstantInt::get(Type::Int32Ty, IterationNum));
+      return getConstant(ConstantInt::get(Type::Int32Ty, IterationNum));
     }
 
     // Compute the value of the PHI node for the next iteration.
     Constant *NextPHI = EvaluateExpression(BEValue, PHIVal);
     if (NextPHI == 0 || NextPHI == PHIVal)
-      return UnknownValue;  // Couldn't evaluate or not making progress...
+      return CouldNotCompute;   // Couldn't evaluate or not making progress...
     PHIVal = NextPHI;
   }
 
   // Too many iterations were needed to evaluate.
-  return UnknownValue;
+  return CouldNotCompute;
 }
 
-/// getSCEVAtScope - Compute the value of the specified expression within the
-/// indicated loop (which may be null to indicate in no loop).  If the
-/// expression cannot be evaluated, return UnknownValue.
-SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getSCEVAtScope(SCEV *V, const Loop *L) {
+/// getSCEVAtScope - Return a SCEV expression handle for the specified value
+/// at the specified scope in the program.  The L value specifies a loop
+/// nest to evaluate the expression at, where null is the top-level or a
+/// specified loop is immediately inside of the loop.
+///
+/// This method can be used to compute the exit value for a variable defined
+/// in a loop by querying what the value will hold in the parent loop.
+///
+/// In the case that a relevant loop exit value cannot be computed, the
+/// original value V is returned.
+SCEVHandle ScalarEvolution::getSCEVAtScope(const SCEV *V, const Loop *L) {
   // FIXME: this should be turned into a virtual method on SCEV!
 
   if (isa<SCEVConstant>(V)) return V;
 
   // If this instruction is evolved from a constant-evolving PHI, compute the
   // exit value from the loop without using SCEVs.
-  if (SCEVUnknown *SU = dyn_cast<SCEVUnknown>(V)) {
+  if (const SCEVUnknown *SU = dyn_cast<SCEVUnknown>(V)) {
     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(SU->getValue())) {
-      const Loop *LI = this->LI[I->getParent()];
+      const Loop *LI = (*this->LI)[I->getParent()];
       if (LI && LI->getParentLoop() == L)  // Looking for loop exit value.
         if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I))
           if (PN->getParent() == LI->getHeader()) {
             // Okay, there is no closed form solution for the PHI node.  Check
-            // to see if the loop that contains it has a known iteration count.
-            // If so, we may be able to force computation of the exit value.
-            SCEVHandle IterationCount = getIterationCount(LI);
-            if (SCEVConstant *ICC = dyn_cast<SCEVConstant>(IterationCount)) {
+            // to see if the loop that contains it has a known backedge-taken
+            // count.  If so, we may be able to force computation of the exit
+            // value.
+            SCEVHandle BackedgeTakenCount = getBackedgeTakenCount(LI);
+            if (const SCEVConstant *BTCC =
+                  dyn_cast<SCEVConstant>(BackedgeTakenCount)) {
               // Okay, we know how many times the containing loop executes.  If
               // this is a constant evolving PHI node, get the final value at
               // the specified iteration number.
               Constant *RV = getConstantEvolutionLoopExitValue(PN,
-                                                    ICC->getValue()->getValue(),
+                                                   BTCC->getValue()->getValue(),
                                                                LI);
-              if (RV) return SE.getUnknown(RV);
+              if (RV) return getUnknown(RV);
             }
           }
 
@@ -2403,6 +3145,13 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getSCEVAtScope(SCEV *V, const Loop *L) {
       // the arguments into constants, and if so, try to constant propagate the
       // result.  This is particularly useful for computing loop exit values.
       if (CanConstantFold(I)) {
+        // Check to see if we've folded this instruction at this loop before.
+        std::map<const Loop *, Constant *> &Values = ValuesAtScopes[I];
+        std::pair<std::map<const Loop *, Constant *>::iterator, bool> Pair =
+          Values.insert(std::make_pair(L, static_cast<Constant *>(0)));
+        if (!Pair.second)
+          return Pair.first->second ? &*getUnknown(Pair.first->second) : V;
+
         std::vector<Constant*> Operands;
         Operands.reserve(I->getNumOperands());
         for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
@@ -2411,21 +3160,30 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getSCEVAtScope(SCEV *V, const Loop *L) {
             Operands.push_back(C);
           } else {
             // If any of the operands is non-constant and if they are
-            // non-integer, don't even try to analyze them with scev techniques.
-            if (!isa<IntegerType>(Op->getType()))
+            // non-integer and non-pointer, don't even try to analyze them
+            // with scev techniques.
+            if (!isSCEVable(Op->getType()))
               return V;
-              
+
             SCEVHandle OpV = getSCEVAtScope(getSCEV(Op), L);
-            if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(OpV))
-              Operands.push_back(ConstantExpr::getIntegerCast(SC->getValue(), 
-                                                              Op->getType(), 
-                                                              false));
-            else if (SCEVUnknown *SU = dyn_cast<SCEVUnknown>(OpV)) {
-              if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(SU->getValue()))
-                Operands.push_back(ConstantExpr::getIntegerCast(C, 
-                                                                Op->getType(), 
-                                                                false));
-              else
+            if (const SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(OpV)) {
+              Constant *C = SC->getValue();
+              if (C->getType() != Op->getType())
+                C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
+                                                                  Op->getType(),
+                                                                  false),
+                                          C, Op->getType());
+              Operands.push_back(C);
+            } else if (const SCEVUnknown *SU = dyn_cast<SCEVUnknown>(OpV)) {
+              if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(SU->getValue())) {
+                if (C->getType() != Op->getType())
+                  C =
+                    ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
+                                                                  Op->getType(),
+                                                                  false),
+                                          C, Op->getType());
+                Operands.push_back(C);
+              } else
                 return V;
             } else {
               return V;
@@ -2440,7 +3198,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getSCEVAtScope(SCEV *V, const Loop *L) {
         else
           C = ConstantFoldInstOperands(I->getOpcode(), I->getType(),
                                        &Operands[0], Operands.size());
-        return SE.getUnknown(C);
+        Pair.first->second = C;
+        return getUnknown(C);
       }
     }
 
@@ -2448,31 +3207,29 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getSCEVAtScope(SCEV *V, const Loop *L) {
     return V;
   }
 
-  if (SCEVCommutativeExpr *Comm = dyn_cast<SCEVCommutativeExpr>(V)) {
+  if (const SCEVCommutativeExpr *Comm = dyn_cast<SCEVCommutativeExpr>(V)) {
     // Avoid performing the look-up in the common case where the specified
     // expression has no loop-variant portions.
     for (unsigned i = 0, e = Comm->getNumOperands(); i != e; ++i) {
       SCEVHandle OpAtScope = getSCEVAtScope(Comm->getOperand(i), L);
       if (OpAtScope != Comm->getOperand(i)) {
-        if (OpAtScope == UnknownValue) return UnknownValue;
         // Okay, at least one of these operands is loop variant but might be
         // foldable.  Build a new instance of the folded commutative expression.
-        std::vector<SCEVHandle> NewOps(Comm->op_begin(), Comm->op_begin()+i);
+        SmallVector<SCEVHandle, 8> NewOps(Comm->op_begin(), Comm->op_begin()+i);
         NewOps.push_back(OpAtScope);
 
         for (++i; i != e; ++i) {
           OpAtScope = getSCEVAtScope(Comm->getOperand(i), L);
-          if (OpAtScope == UnknownValue) return UnknownValue;
           NewOps.push_back(OpAtScope);
         }
         if (isa<SCEVAddExpr>(Comm))
-          return SE.getAddExpr(NewOps);
+          return getAddExpr(NewOps);
         if (isa<SCEVMulExpr>(Comm))
-          return SE.getMulExpr(NewOps);
+          return getMulExpr(NewOps);
         if (isa<SCEVSMaxExpr>(Comm))
-          return SE.getSMaxExpr(NewOps);
+          return getSMaxExpr(NewOps);
         if (isa<SCEVUMaxExpr>(Comm))
-          return SE.getUMaxExpr(NewOps);
+          return getUMaxExpr(NewOps);
         assert(0 && "Unknown commutative SCEV type!");
       }
     }
@@ -2480,33 +3237,58 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getSCEVAtScope(SCEV *V, const Loop *L) {
     return Comm;
   }
 
-  if (SCEVUDivExpr *Div = dyn_cast<SCEVUDivExpr>(V)) {
+  if (const SCEVUDivExpr *Div = dyn_cast<SCEVUDivExpr>(V)) {
     SCEVHandle LHS = getSCEVAtScope(Div->getLHS(), L);
-    if (LHS == UnknownValue) return LHS;
     SCEVHandle RHS = getSCEVAtScope(Div->getRHS(), L);
-    if (RHS == UnknownValue) return RHS;
     if (LHS == Div->getLHS() && RHS == Div->getRHS())
       return Div;   // must be loop invariant
-    return SE.getUDivExpr(LHS, RHS);
+    return getUDivExpr(LHS, RHS);
   }
 
   // If this is a loop recurrence for a loop that does not contain L, then we
   // are dealing with the final value computed by the loop.
-  if (SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(V)) {
+  if (const SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(V)) {
     if (!L || !AddRec->getLoop()->contains(L->getHeader())) {
       // To evaluate this recurrence, we need to know how many times the AddRec
       // loop iterates.  Compute this now.
-      SCEVHandle IterationCount = getIterationCount(AddRec->getLoop());
-      if (IterationCount == UnknownValue) return UnknownValue;
+      SCEVHandle BackedgeTakenCount = getBackedgeTakenCount(AddRec->getLoop());
+      if (BackedgeTakenCount == CouldNotCompute) return AddRec;
 
       // Then, evaluate the AddRec.
-      return AddRec->evaluateAtIteration(IterationCount, SE);
+      return AddRec->evaluateAtIteration(BackedgeTakenCount, *this);
     }
-    return UnknownValue;
+    return AddRec;
+  }
+
+  if (const SCEVZeroExtendExpr *Cast = dyn_cast<SCEVZeroExtendExpr>(V)) {
+    SCEVHandle Op = getSCEVAtScope(Cast->getOperand(), L);
+    if (Op == Cast->getOperand())
+      return Cast;  // must be loop invariant
+    return getZeroExtendExpr(Op, Cast->getType());
+  }
+
+  if (const SCEVSignExtendExpr *Cast = dyn_cast<SCEVSignExtendExpr>(V)) {
+    SCEVHandle Op = getSCEVAtScope(Cast->getOperand(), L);
+    if (Op == Cast->getOperand())
+      return Cast;  // must be loop invariant
+    return getSignExtendExpr(Op, Cast->getType());
   }
 
-  //assert(0 && "Unknown SCEV type!");
-  return UnknownValue;
+  if (const SCEVTruncateExpr *Cast = dyn_cast<SCEVTruncateExpr>(V)) {
+    SCEVHandle Op = getSCEVAtScope(Cast->getOperand(), L);
+    if (Op == Cast->getOperand())
+      return Cast;  // must be loop invariant
+    return getTruncateExpr(Op, Cast->getType());
+  }
+
+  assert(0 && "Unknown SCEV type!");
+  return 0;
+}
+
+/// getSCEVAtScope - This is a convenience function which does
+/// getSCEVAtScope(getSCEV(V), L).
+SCEVHandle ScalarEvolution::getSCEVAtScope(Value *V, const Loop *L) {
+  return getSCEVAtScope(getSCEV(V), L);
 }
 
 /// SolveLinEquationWithOverflow - Finds the minimum unsigned root of the
@@ -2536,7 +3318,7 @@ static SCEVHandle SolveLinEquationWithOverflow(const APInt &A, const APInt &B,
   // B is divisible by D if and only if the multiplicity of prime factor 2 for B
   // is not less than multiplicity of this prime factor for D.
   if (B.countTrailingZeros() < Mult2)
-    return new SCEVCouldNotCompute();
+    return SE.getCouldNotCompute();
 
   // 3. Compute I: the multiplicative inverse of (A / D) in arithmetic
   // modulo (N / D).
@@ -2564,13 +3346,13 @@ static SCEVHandle SolveLinEquationWithOverflow(const APInt &A, const APInt &B,
 static std::pair<SCEVHandle,SCEVHandle>
 SolveQuadraticEquation(const SCEVAddRecExpr *AddRec, ScalarEvolution &SE) {
   assert(AddRec->getNumOperands() == 3 && "This is not a quadratic chrec!");
-  SCEVConstant *LC = dyn_cast<SCEVConstant>(AddRec->getOperand(0));
-  SCEVConstant *MC = dyn_cast<SCEVConstant>(AddRec->getOperand(1));
-  SCEVConstant *NC = dyn_cast<SCEVConstant>(AddRec->getOperand(2));
+  const SCEVConstant *LC = dyn_cast<SCEVConstant>(AddRec->getOperand(0));
+  const SCEVConstant *MC = dyn_cast<SCEVConstant>(AddRec->getOperand(1));
+  const SCEVConstant *NC = dyn_cast<SCEVConstant>(AddRec->getOperand(2));
 
   // We currently can only solve this if the coefficients are constants.
   if (!LC || !MC || !NC) {
-    SCEV *CNC = new SCEVCouldNotCompute();
+    const SCEV *CNC = SE.getCouldNotCompute();
     return std::make_pair(CNC, CNC);
   }
 
@@ -2606,7 +3388,7 @@ SolveQuadraticEquation(const SCEVAddRecExpr *AddRec, ScalarEvolution &SE) {
     APInt NegB(-B);
     APInt TwoA( A << 1 );
     if (TwoA.isMinValue()) {
-      SCEV *CNC = new SCEVCouldNotCompute();
+      const SCEV *CNC = SE.getCouldNotCompute();
       return std::make_pair(CNC, CNC);
     }
 
@@ -2619,18 +3401,18 @@ SolveQuadraticEquation(const SCEVAddRecExpr *AddRec, ScalarEvolution &SE) {
 }
 
 /// HowFarToZero - Return the number of times a backedge comparing the specified
-/// value to zero will execute.  If not computable, return UnknownValue
-SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::HowFarToZero(SCEV *V, const Loop *L) {
+/// value to zero will execute.  If not computable, return CouldNotCompute.
+SCEVHandle ScalarEvolution::HowFarToZero(const SCEV *V, const Loop *L) {
   // If the value is a constant
-  if (SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(V)) {
+  if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(V)) {
     // If the value is already zero, the branch will execute zero times.
     if (C->getValue()->isZero()) return C;
-    return UnknownValue;  // Otherwise it will loop infinitely.
+    return CouldNotCompute;  // Otherwise it will loop infinitely.
   }
 
-  SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(V);
+  const SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(V);
   if (!AddRec || AddRec->getLoop() != L)
-    return UnknownValue;
+    return CouldNotCompute;
 
   if (AddRec->isAffine()) {
     // If this is an affine expression, the execution count of this branch is
@@ -2646,34 +3428,34 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::HowFarToZero(SCEV *V, const Loop *L) {
 
     // Get the initial value for the loop.
     SCEVHandle Start = getSCEVAtScope(AddRec->getStart(), L->getParentLoop());
-    if (isa<SCEVCouldNotCompute>(Start)) return UnknownValue;
-
     SCEVHandle Step = getSCEVAtScope(AddRec->getOperand(1), L->getParentLoop());
 
-    if (SCEVConstant *StepC = dyn_cast<SCEVConstant>(Step)) {
+    if (const SCEVConstant *StepC = dyn_cast<SCEVConstant>(Step)) {
       // For now we handle only constant steps.
 
       // First, handle unitary steps.
       if (StepC->getValue()->equalsInt(1))      // 1*N = -Start (mod 2^BW), so:
-        return SE.getNegativeSCEV(Start);       //   N = -Start (as unsigned)
+        return getNegativeSCEV(Start);       //   N = -Start (as unsigned)
       if (StepC->getValue()->isAllOnesValue())  // -1*N = -Start (mod 2^BW), so:
         return Start;                           //    N = Start (as unsigned)
 
       // Then, try to solve the above equation provided that Start is constant.
-      if (SCEVConstant *StartC = dyn_cast<SCEVConstant>(Start))
+      if (const SCEVConstant *StartC = dyn_cast<SCEVConstant>(Start))
         return SolveLinEquationWithOverflow(StepC->getValue()->getValue(),
-                                            -StartC->getValue()->getValue(),SE);
+                                            -StartC->getValue()->getValue(),
+                                            *this);
     }
   } else if (AddRec->isQuadratic() && AddRec->getType()->isInteger()) {
     // If this is a quadratic (3-term) AddRec {L,+,M,+,N}, find the roots of
     // the quadratic equation to solve it.
-    std::pair<SCEVHandle,SCEVHandle> Roots = SolveQuadraticEquation(AddRec, SE);
-    SCEVConstant *R1 = dyn_cast<SCEVConstant>(Roots.first);
-    SCEVConstant *R2 = dyn_cast<SCEVConstant>(Roots.second);
+    std::pair<SCEVHandle,SCEVHandle> Roots = SolveQuadraticEquation(AddRec,
+                                                                    *this);
+    const SCEVConstant *R1 = dyn_cast<SCEVConstant>(Roots.first);
+    const SCEVConstant *R2 = dyn_cast<SCEVConstant>(Roots.second);
     if (R1) {
 #if 0
-      cerr << "HFTZ: " << *V << " - sol#1: " << *R1
-           << "  sol#2: " << *R2 << "\n";
+      errs() << "HFTZ: " << *V << " - sol#1: " << *R1
+             << "  sol#2: " << *R2 << "\n";
 #endif
       // Pick the smallest positive root value.
       if (ConstantInt *CB =
@@ -2685,35 +3467,50 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::HowFarToZero(SCEV *V, const Loop *L) {
         // We can only use this value if the chrec ends up with an exact zero
         // value at this index.  When solving for "X*X != 5", for example, we
         // should not accept a root of 2.
-        SCEVHandle Val = AddRec->evaluateAtIteration(R1, SE);
+        SCEVHandle Val = AddRec->evaluateAtIteration(R1, *this);
         if (Val->isZero())
           return R1;  // We found a quadratic root!
       }
     }
   }
 
-  return UnknownValue;
+  return CouldNotCompute;
 }
 
 /// HowFarToNonZero - Return the number of times a backedge checking the
 /// specified value for nonzero will execute.  If not computable, return
-/// UnknownValue
-SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::HowFarToNonZero(SCEV *V, const Loop *L) {
+/// CouldNotCompute
+SCEVHandle ScalarEvolution::HowFarToNonZero(const SCEV *V, const Loop *L) {
   // Loops that look like: while (X == 0) are very strange indeed.  We don't
   // handle them yet except for the trivial case.  This could be expanded in the
   // future as needed.
 
   // If the value is a constant, check to see if it is known to be non-zero
   // already.  If so, the backedge will execute zero times.
-  if (SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(V)) {
+  if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(V)) {
     if (!C->getValue()->isNullValue())
-      return SE.getIntegerSCEV(0, C->getType());
-    return UnknownValue;  // Otherwise it will loop infinitely.
+      return getIntegerSCEV(0, C->getType());
+    return CouldNotCompute;  // Otherwise it will loop infinitely.
   }
 
   // We could implement others, but I really doubt anyone writes loops like
   // this, and if they did, they would already be constant folded.
-  return UnknownValue;
+  return CouldNotCompute;
+}
+
+/// getLoopPredecessor - If the given loop's header has exactly one unique
+/// predecessor outside the loop, return it. Otherwise return null.
+///
+BasicBlock *ScalarEvolution::getLoopPredecessor(const Loop *L) {
+  BasicBlock *Header = L->getHeader();
+  BasicBlock *Pred = 0;
+  for (pred_iterator PI = pred_begin(Header), E = pred_end(Header);
+       PI != E; ++PI)
+    if (!L->contains(*PI)) {
+      if (Pred && Pred != *PI) return 0; // Multiple predecessors.
+      Pred = *PI;
+    }
+  return Pred;
 }
 
 /// getPredecessorWithUniqueSuccessorForBB - Return a predecessor of BB
@@ -2722,38 +3519,44 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::HowFarToNonZero(SCEV *V, const Loop *L) {
 /// found.
 ///
 BasicBlock *
-ScalarEvolutionsImpl::getPredecessorWithUniqueSuccessorForBB(BasicBlock *BB) {
-  // If the block has a unique predecessor, the predecessor must have
-  // no other successors from which BB is reachable.
+ScalarEvolution::getPredecessorWithUniqueSuccessorForBB(BasicBlock *BB) {
+  // If the block has a unique predecessor, then there is no path from the
+  // predecessor to the block that does not go through the direct edge
+  // from the predecessor to the block.
   if (BasicBlock *Pred = BB->getSinglePredecessor())
     return Pred;
 
   // A loop's header is defined to be a block that dominates the loop.
-  // If the loop has a preheader, it must be a block that has exactly
-  // one successor that can reach BB. This is slightly more strict
-  // than necessary, but works if critical edges are split.
-  if (Loop *L = LI.getLoopFor(BB))
-    return L->getLoopPreheader();
+  // If the header has a unique predecessor outside the loop, it must be
+  // a block that has exactly one successor that can reach the loop.
+  if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB))
+    return getLoopPredecessor(L);
 
   return 0;
 }
 
-/// executesAtLeastOnce - Test whether entry to the loop is protected by
-/// a conditional between LHS and RHS.
-bool ScalarEvolutionsImpl::executesAtLeastOnce(const Loop *L, bool isSigned,
-                                               SCEV *LHS, SCEV *RHS) {
-  BasicBlock *Preheader = L->getLoopPreheader();
-  BasicBlock *PreheaderDest = L->getHeader();
+/// isLoopGuardedByCond - Test whether entry to the loop is protected by
+/// a conditional between LHS and RHS.  This is used to help avoid max
+/// expressions in loop trip counts.
+bool ScalarEvolution::isLoopGuardedByCond(const Loop *L,
+                                          ICmpInst::Predicate Pred,
+                                          const SCEV *LHS, const SCEV *RHS) {
+  // Interpret a null as meaning no loop, where there is obviously no guard
+  // (interprocedural conditions notwithstanding).
+  if (!L) return false;
+
+  BasicBlock *Predecessor = getLoopPredecessor(L);
+  BasicBlock *PredecessorDest = L->getHeader();
 
-  // Starting at the preheader, climb up the predecessor chain, as long as
-  // there are predecessors that can be found that have unique successors
+  // Starting at the loop predecessor, climb up the predecessor chain, as long
+  // as there are predecessors that can be found that have unique successors
   // leading to the original header.
-  for (; Preheader;
-       PreheaderDest = Preheader,
-       Preheader = getPredecessorWithUniqueSuccessorForBB(Preheader)) {
+  for (; Predecessor;
+       PredecessorDest = Predecessor,
+       Predecessor = getPredecessorWithUniqueSuccessorForBB(Predecessor)) {
 
     BranchInst *LoopEntryPredicate =
-      dyn_cast<BranchInst>(Preheader->getTerminator());
+      dyn_cast<BranchInst>(Predecessor->getTerminator());
     if (!LoopEntryPredicate ||
         LoopEntryPredicate->isUnconditional())
       continue;
@@ -2766,39 +3569,75 @@ bool ScalarEvolutionsImpl::executesAtLeastOnce(const Loop *L, bool isSigned,
     Value *PreCondLHS = ICI->getOperand(0);
     Value *PreCondRHS = ICI->getOperand(1);
     ICmpInst::Predicate Cond;
-    if (LoopEntryPredicate->getSuccessor(0) == PreheaderDest)
+    if (LoopEntryPredicate->getSuccessor(0) == PredecessorDest)
       Cond = ICI->getPredicate();
     else
       Cond = ICI->getInversePredicate();
 
-    switch (Cond) {
-    case ICmpInst::ICMP_UGT:
-      if (isSigned) continue;
-      std::swap(PreCondLHS, PreCondRHS);
-      Cond = ICmpInst::ICMP_ULT;
-      break;
-    case ICmpInst::ICMP_SGT:
-      if (!isSigned) continue;
-      std::swap(PreCondLHS, PreCondRHS);
-      Cond = ICmpInst::ICMP_SLT;
-      break;
-    case ICmpInst::ICMP_ULT:
-      if (isSigned) continue;
-      break;
-    case ICmpInst::ICMP_SLT:
-      if (!isSigned) continue;
-      break;
-    default:
-      continue;
-    }
+    if (Cond == Pred)
+      ; // An exact match.
+    else if (!ICmpInst::isTrueWhenEqual(Cond) && Pred == ICmpInst::ICMP_NE)
+      ; // The actual condition is beyond sufficient.
+    else
+      // Check a few special cases.
+      switch (Cond) {
+      case ICmpInst::ICMP_UGT:
+        if (Pred == ICmpInst::ICMP_ULT) {
+          std::swap(PreCondLHS, PreCondRHS);
+          Cond = ICmpInst::ICMP_ULT;
+          break;
+        }
+        continue;
+      case ICmpInst::ICMP_SGT:
+        if (Pred == ICmpInst::ICMP_SLT) {
+          std::swap(PreCondLHS, PreCondRHS);
+          Cond = ICmpInst::ICMP_SLT;
+          break;
+        }
+        continue;
+      case ICmpInst::ICMP_NE:
+        // Expressions like (x >u 0) are often canonicalized to (x != 0),
+        // so check for this case by checking if the NE is comparing against
+        // a minimum or maximum constant.
+        if (!ICmpInst::isTrueWhenEqual(Pred))
+          if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(PreCondRHS)) {
+            const APInt &A = CI->getValue();
+            switch (Pred) {
+            case ICmpInst::ICMP_SLT:
+              if (A.isMaxSignedValue()) break;
+              continue;
+            case ICmpInst::ICMP_SGT:
+              if (A.isMinSignedValue()) break;
+              continue;
+            case ICmpInst::ICMP_ULT:
+              if (A.isMaxValue()) break;
+              continue;
+            case ICmpInst::ICMP_UGT:
+              if (A.isMinValue()) break;
+              continue;
+            default:
+              continue;
+            }
+            Cond = ICmpInst::ICMP_NE;
+            // NE is symmetric but the original comparison may not be. Swap
+            // the operands if necessary so that they match below.
+            if (isa<SCEVConstant>(LHS))
+              std::swap(PreCondLHS, PreCondRHS);
+            break;
+          }
+        continue;
+      default:
+        // We weren't able to reconcile the condition.
+        continue;
+      }
 
     if (!PreCondLHS->getType()->isInteger()) continue;
 
     SCEVHandle PreCondLHSSCEV = getSCEV(PreCondLHS);
     SCEVHandle PreCondRHSSCEV = getSCEV(PreCondRHS);
     if ((LHS == PreCondLHSSCEV && RHS == PreCondRHSSCEV) ||
-        (LHS == SE.getNotSCEV(PreCondRHSSCEV) &&
-         RHS == SE.getNotSCEV(PreCondLHSSCEV)))
+        (LHS == getNotSCEV(PreCondRHSSCEV) &&
+         RHS == getNotSCEV(PreCondLHSSCEV)))
       return true;
   }
 
@@ -2807,48 +3646,97 @@ bool ScalarEvolutionsImpl::executesAtLeastOnce(const Loop *L, bool isSigned,
 
 /// HowManyLessThans - Return the number of times a backedge containing the
 /// specified less-than comparison will execute.  If not computable, return
-/// UnknownValue.
-SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::
-HowManyLessThans(SCEV *LHS, SCEV *RHS, const Loop *L, bool isSigned) {
+/// CouldNotCompute.
+ScalarEvolution::BackedgeTakenInfo ScalarEvolution::
+HowManyLessThans(const SCEV *LHS, const SCEV *RHS,
+                 const Loop *L, bool isSigned) {
   // Only handle:  "ADDREC < LoopInvariant".
-  if (!RHS->isLoopInvariant(L)) return UnknownValue;
+  if (!RHS->isLoopInvariant(L)) return CouldNotCompute;
 
-  SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(LHS);
+  const SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(LHS);
   if (!AddRec || AddRec->getLoop() != L)
-    return UnknownValue;
+    return CouldNotCompute;
 
   if (AddRec->isAffine()) {
     // FORNOW: We only support unit strides.
-    SCEVHandle One = SE.getIntegerSCEV(1, RHS->getType());
-    if (AddRec->getOperand(1) != One)
-      return UnknownValue;
-
-    // We know the LHS is of the form {n,+,1} and the RHS is some loop-invariant
-    // m.  So, we count the number of iterations in which {n,+,1} < m is true.
-    // Note that we cannot simply return max(m-n,0) because it's not safe to
+    unsigned BitWidth = getTypeSizeInBits(AddRec->getType());
+    SCEVHandle Step = AddRec->getStepRecurrence(*this);
+    SCEVHandle NegOne = getIntegerSCEV(-1, AddRec->getType());
+
+    // TODO: handle non-constant strides.
+    const SCEVConstant *CStep = dyn_cast<SCEVConstant>(Step);
+    if (!CStep || CStep->isZero())
+      return CouldNotCompute;
+    if (CStep->isOne()) {
+      // With unit stride, the iteration never steps past the limit value.
+    } else if (CStep->getValue()->getValue().isStrictlyPositive()) {
+      if (const SCEVConstant *CLimit = dyn_cast<SCEVConstant>(RHS)) {
+        // Test whether a positive iteration iteration can step past the limit
+        // value and past the maximum value for its type in a single step.
+        if (isSigned) {
+          APInt Max = APInt::getSignedMaxValue(BitWidth);
+          if ((Max - CStep->getValue()->getValue())
+                .slt(CLimit->getValue()->getValue()))
+            return CouldNotCompute;
+        } else {
+          APInt Max = APInt::getMaxValue(BitWidth);
+          if ((Max - CStep->getValue()->getValue())
+                .ult(CLimit->getValue()->getValue()))
+            return CouldNotCompute;
+        }
+      } else
+        // TODO: handle non-constant limit values below.
+        return CouldNotCompute;
+    } else
+      // TODO: handle negative strides below.
+      return CouldNotCompute;
+
+    // We know the LHS is of the form {n,+,s} and the RHS is some loop-invariant
+    // m.  So, we count the number of iterations in which {n,+,s} < m is true.
+    // Note that we cannot simply return max(m-n,0)/s because it's not safe to
     // treat m-n as signed nor unsigned due to overflow possibility.
 
     // First, we get the value of the LHS in the first iteration: n
     SCEVHandle Start = AddRec->getOperand(0);
 
-    if (executesAtLeastOnce(L, isSigned,
-                            SE.getMinusSCEV(AddRec->getOperand(0), One), RHS)) {
-      // Since we know that the condition is true in order to enter the loop,
-      // we know that it will run exactly m-n times.
-      return SE.getMinusSCEV(RHS, Start);
-    } else {
-      // Then, we get the value of the LHS in the first iteration in which the
-      // above condition doesn't hold.  This equals to max(m,n).
-      SCEVHandle End = isSigned ? SE.getSMaxExpr(RHS, Start)
-                                : SE.getUMaxExpr(RHS, Start);
-
-      // Finally, we subtract these two values to get the number of times the
-      // backedge is executed: max(m,n)-n.
-      return SE.getMinusSCEV(End, Start);
-    }
+    // Determine the minimum constant start value.
+    SCEVHandle MinStart = isa<SCEVConstant>(Start) ? Start :
+      getConstant(isSigned ? APInt::getSignedMinValue(BitWidth) :
+                             APInt::getMinValue(BitWidth));
+
+    // If we know that the condition is true in order to enter the loop,
+    // then we know that it will run exactly (m-n)/s times. Otherwise, we
+    // only know that it will execute (max(m,n)-n)/s times. In both cases,
+    // the division must round up.
+    SCEVHandle End = RHS;
+    if (!isLoopGuardedByCond(L,
+                             isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT,
+                             getMinusSCEV(Start, Step), RHS))
+      End = isSigned ? getSMaxExpr(RHS, Start)
+                     : getUMaxExpr(RHS, Start);
+
+    // Determine the maximum constant end value.
+    SCEVHandle MaxEnd = isa<SCEVConstant>(End) ? End :
+      getConstant(isSigned ? APInt::getSignedMaxValue(BitWidth) :
+                             APInt::getMaxValue(BitWidth));
+
+    // Finally, we subtract these two values and divide, rounding up, to get
+    // the number of times the backedge is executed.
+    SCEVHandle BECount = getUDivExpr(getAddExpr(getMinusSCEV(End, Start),
+                                                getAddExpr(Step, NegOne)),
+                                     Step);
+
+    // The maximum backedge count is similar, except using the minimum start
+    // value and the maximum end value.
+    SCEVHandle MaxBECount = getUDivExpr(getAddExpr(getMinusSCEV(MaxEnd,
+                                                                MinStart),
+                                                   getAddExpr(Step, NegOne)),
+                                        Step);
+
+    return BackedgeTakenInfo(BECount, MaxBECount);
   }
 
-  return UnknownValue;
+  return CouldNotCompute;
 }
 
 /// getNumIterationsInRange - Return the number of iterations of this loop that
@@ -2859,26 +3747,27 @@ HowManyLessThans(SCEV *LHS, SCEV *RHS, const Loop *L, bool isSigned) {
 SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range,
                                                    ScalarEvolution &SE) const {
   if (Range.isFullSet())  // Infinite loop.
-    return new SCEVCouldNotCompute();
+    return SE.getCouldNotCompute();
 
   // If the start is a non-zero constant, shift the range to simplify things.
-  if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(getStart()))
+  if (const SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(getStart()))
     if (!SC->getValue()->isZero()) {
-      std::vector<SCEVHandle> Operands(op_begin(), op_end());
+      SmallVector<SCEVHandle, 4> Operands(op_begin(), op_end());
       Operands[0] = SE.getIntegerSCEV(0, SC->getType());
       SCEVHandle Shifted = SE.getAddRecExpr(Operands, getLoop());
-      if (SCEVAddRecExpr *ShiftedAddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Shifted))
+      if (const SCEVAddRecExpr *ShiftedAddRec =
+            dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Shifted))
         return ShiftedAddRec->getNumIterationsInRange(
                            Range.subtract(SC->getValue()->getValue()), SE);
       // This is strange and shouldn't happen.
-      return new SCEVCouldNotCompute();
+      return SE.getCouldNotCompute();
     }
 
   // The only time we can solve this is when we have all constant indices.
   // Otherwise, we cannot determine the overflow conditions.
   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
     if (!isa<SCEVConstant>(getOperand(i)))
-      return new SCEVCouldNotCompute();
+      return SE.getCouldNotCompute();
 
 
   // Okay at this point we know that all elements of the chrec are constants and
@@ -2886,7 +3775,8 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range,
 
   // First check to see if the range contains zero.  If not, the first
   // iteration exits.
-  if (!Range.contains(APInt(getBitWidth(),0))) 
+  unsigned BitWidth = SE.getTypeSizeInBits(getType());
+  if (!Range.contains(APInt(BitWidth, 0)))
     return SE.getConstant(ConstantInt::get(getType(),0));
 
   if (isAffine()) {
@@ -2897,7 +3787,7 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range,
     // the upper value of the range must be the first possible exit value.
     // If A is negative then the lower of the range is the last possible loop
     // value.  Also note that we already checked for a full range.
-    APInt One(getBitWidth(),1);
+    APInt One(BitWidth,1);
     APInt A     = cast<SCEVConstant>(getOperand(1))->getValue()->getValue();
     APInt End = A.sge(One) ? (Range.getUpper() - One) : Range.getLower();
 
@@ -2910,7 +3800,7 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range,
     // things must have happened.
     ConstantInt *Val = EvaluateConstantChrecAtConstant(this, ExitValue, SE);
     if (Range.contains(Val->getValue()))
-      return new SCEVCouldNotCompute();  // Something strange happened
+      return SE.getCouldNotCompute();  // Something strange happened
 
     // Ensure that the previous value is in the range.  This is a sanity check.
     assert(Range.contains(
@@ -2923,15 +3813,15 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range,
     // quadratic equation to solve it.  To do this, we must frame our problem in
     // terms of figuring out when zero is crossed, instead of when
     // Range.getUpper() is crossed.
-    std::vector<SCEVHandle> NewOps(op_begin(), op_end());
+    SmallVector<SCEVHandle, 4> NewOps(op_begin(), op_end());
     NewOps[0] = SE.getNegativeSCEV(SE.getConstant(Range.getUpper()));
     SCEVHandle NewAddRec = SE.getAddRecExpr(NewOps, getLoop());
 
     // Next, solve the constructed addrec
     std::pair<SCEVHandle,SCEVHandle> Roots =
       SolveQuadraticEquation(cast<SCEVAddRecExpr>(NewAddRec), SE);
-    SCEVConstant *R1 = dyn_cast<SCEVConstant>(Roots.first);
-    SCEVConstant *R2 = dyn_cast<SCEVConstant>(Roots.second);
+    const SCEVConstant *R1 = dyn_cast<SCEVConstant>(Roots.first);
+    const SCEVConstant *R2 = dyn_cast<SCEVConstant>(Roots.second);
     if (R1) {
       // Pick the smallest positive root value.
       if (ConstantInt *CB =
@@ -2953,7 +3843,7 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range,
           R1Val = EvaluateConstantChrecAtConstant(this, NextVal, SE);
           if (!Range.contains(R1Val->getValue()))
             return SE.getConstant(NextVal);
-          return new SCEVCouldNotCompute();  // Something strange happened
+          return SE.getCouldNotCompute();  // Something strange happened
         }
 
         // If R1 was not in the range, then it is a good return value.  Make
@@ -2962,28 +3852,93 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range,
         R1Val = EvaluateConstantChrecAtConstant(this, NextVal, SE);
         if (Range.contains(R1Val->getValue()))
           return R1;
-        return new SCEVCouldNotCompute();  // Something strange happened
+        return SE.getCouldNotCompute();  // Something strange happened
       }
     }
   }
 
-  return new SCEVCouldNotCompute();
+  return SE.getCouldNotCompute();
 }
 
 
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//                   SCEVCallbackVH Class Implementation
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+void ScalarEvolution::SCEVCallbackVH::deleted() {
+  assert(SE && "SCEVCallbackVH called with a non-null ScalarEvolution!");
+  if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(getValPtr()))
+    SE->ConstantEvolutionLoopExitValue.erase(PN);
+  if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(getValPtr()))
+    SE->ValuesAtScopes.erase(I);
+  SE->Scalars.erase(getValPtr());
+  // this now dangles!
+}
+
+void ScalarEvolution::SCEVCallbackVH::allUsesReplacedWith(Value *) {
+  assert(SE && "SCEVCallbackVH called with a non-null ScalarEvolution!");
+
+  // Forget all the expressions associated with users of the old value,
+  // so that future queries will recompute the expressions using the new
+  // value.
+  SmallVector<User *, 16> Worklist;
+  Value *Old = getValPtr();
+  bool DeleteOld = false;
+  for (Value::use_iterator UI = Old->use_begin(), UE = Old->use_end();
+       UI != UE; ++UI)
+    Worklist.push_back(*UI);
+  while (!Worklist.empty()) {
+    User *U = Worklist.pop_back_val();
+    // Deleting the Old value will cause this to dangle. Postpone
+    // that until everything else is done.
+    if (U == Old) {
+      DeleteOld = true;
+      continue;
+    }
+    if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U))
+      SE->ConstantEvolutionLoopExitValue.erase(PN);
+    if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U))
+      SE->ValuesAtScopes.erase(I);
+    if (SE->Scalars.erase(U))
+      for (Value::use_iterator UI = U->use_begin(), UE = U->use_end();
+           UI != UE; ++UI)
+        Worklist.push_back(*UI);
+  }
+  if (DeleteOld) {
+    if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(Old))
+      SE->ConstantEvolutionLoopExitValue.erase(PN);
+    if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Old))
+      SE->ValuesAtScopes.erase(I);
+    SE->Scalars.erase(Old);
+    // this now dangles!
+  }
+  // this may dangle!
+}
+
+ScalarEvolution::SCEVCallbackVH::SCEVCallbackVH(Value *V, ScalarEvolution *se)
+  : CallbackVH(V), SE(se) {}
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //                   ScalarEvolution Class Implementation
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+ScalarEvolution::ScalarEvolution()
+  : FunctionPass(&ID), CouldNotCompute(new SCEVCouldNotCompute()) {
+}
+
 bool ScalarEvolution::runOnFunction(Function &F) {
-  Impl = new ScalarEvolutionsImpl(*this, F, getAnalysis<LoopInfo>());
+  this->F = &F;
+  LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
+  TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
   return false;
 }
 
 void ScalarEvolution::releaseMemory() {
-  delete (ScalarEvolutionsImpl*)Impl;
-  Impl = 0;
+  Scalars.clear();
+  BackedgeTakenCounts.clear();
+  ConstantEvolutionLoopExitValue.clear();
+  ValuesAtScopes.clear();
 }
 
 void ScalarEvolution::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
@@ -2991,41 +3946,11 @@ void ScalarEvolution::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
   AU.addRequiredTransitive<LoopInfo>();
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getSCEV(Value *V) const {
-  return ((ScalarEvolutionsImpl*)Impl)->getSCEV(V);
-}
-
-/// hasSCEV - Return true if the SCEV for this value has already been
-/// computed.
-bool ScalarEvolution::hasSCEV(Value *V) const {
-  return ((ScalarEvolutionsImpl*)Impl)->hasSCEV(V);
-}
-
-
-/// setSCEV - Insert the specified SCEV into the map of current SCEVs for
-/// the specified value.
-void ScalarEvolution::setSCEV(Value *V, const SCEVHandle &H) {
-  ((ScalarEvolutionsImpl*)Impl)->setSCEV(V, H);
+bool ScalarEvolution::hasLoopInvariantBackedgeTakenCount(const Loop *L) {
+  return !isa<SCEVCouldNotCompute>(getBackedgeTakenCount(L));
 }
 
-
-SCEVHandle ScalarEvolution::getIterationCount(const Loop *L) const {
-  return ((ScalarEvolutionsImpl*)Impl)->getIterationCount(L);
-}
-
-bool ScalarEvolution::hasLoopInvariantIterationCount(const Loop *L) const {
-  return !isa<SCEVCouldNotCompute>(getIterationCount(L));
-}
-
-SCEVHandle ScalarEvolution::getSCEVAtScope(Value *V, const Loop *L) const {
-  return ((ScalarEvolutionsImpl*)Impl)->getSCEVAtScope(getSCEV(V), L);
-}
-
-void ScalarEvolution::deleteValueFromRecords(Value *V) const {
-  return ((ScalarEvolutionsImpl*)Impl)->deleteValueFromRecords(V);
-}
-
-static void PrintLoopInfo(std::ostream &OS, const ScalarEvolution *SE,
+static void PrintLoopInfo(raw_ostream &OS, ScalarEvolution *SE,
                           const Loop *L) {
   // Print all inner loops first
   for (Loop::iterator I = L->begin(), E = L->end(); I != E; ++I)
@@ -3038,43 +3963,52 @@ static void PrintLoopInfo(std::ostream &OS, const ScalarEvolution *SE,
   if (ExitBlocks.size() != 1)
     OS << "<multiple exits> ";
 
-  if (SE->hasLoopInvariantIterationCount(L)) {
-    OS << *SE->getIterationCount(L) << " iterations! ";
+  if (SE->hasLoopInvariantBackedgeTakenCount(L)) {
+    OS << "backedge-taken count is " << *SE->getBackedgeTakenCount(L);
   } else {
-    OS << "Unpredictable iteration count. ";
+    OS << "Unpredictable backedge-taken count. ";
   }
 
   OS << "\n";
 }
 
-void ScalarEvolution::print(std::ostream &OS, const Module* ) const {
-  Function &F = ((ScalarEvolutionsImpl*)Impl)->F;
-  LoopInfo &LI = ((ScalarEvolutionsImpl*)Impl)->LI;
+void ScalarEvolution::print(raw_ostream &OS, const Module* ) const {
+  // ScalarEvolution's implementaiton of the print method is to print
+  // out SCEV values of all instructions that are interesting. Doing
+  // this potentially causes it to create new SCEV objects though,
+  // which technically conflicts with the const qualifier. This isn't
+  // observable from outside the class though (the hasSCEV function
+  // notwithstanding), so casting away the const isn't dangerous.
+  ScalarEvolution &SE = *const_cast<ScalarEvolution*>(this);
 
-  OS << "Classifying expressions for: " << F.getName() << "\n";
+  OS << "Classifying expressions for: " << F->getName() << "\n";
   for (inst_iterator I = inst_begin(F), E = inst_end(F); I != E; ++I)
-    if (I->getType()->isInteger()) {
+    if (isSCEVable(I->getType())) {
       OS << *I;
       OS << "  -->  ";
-      SCEVHandle SV = getSCEV(&*I);
+      SCEVHandle SV = SE.getSCEV(&*I);
       SV->print(OS);
       OS << "\t\t";
 
-      if (const Loop *L = LI.getLoopFor((*I).getParent())) {
+      if (const Loop *L = LI->getLoopFor((*I).getParent())) {
         OS << "Exits: ";
-        SCEVHandle ExitValue = getSCEVAtScope(&*I, L->getParentLoop());
-        if (isa<SCEVCouldNotCompute>(ExitValue)) {
+        SCEVHandle ExitValue = SE.getSCEVAtScope(&*I, L->getParentLoop());
+        if (!ExitValue->isLoopInvariant(L)) {
           OS << "<<Unknown>>";
         } else {
           OS << *ExitValue;
         }
       }
 
-
       OS << "\n";
     }
 
-  OS << "Determining loop execution counts for: " << F.getName() << "\n";
-  for (LoopInfo::iterator I = LI.begin(), E = LI.end(); I != E; ++I)
-    PrintLoopInfo(OS, this, *I);
+  OS << "Determining loop execution counts for: " << F->getName() << "\n";
+  for (LoopInfo::iterator I = LI->begin(), E = LI->end(); I != E; ++I)
+    PrintLoopInfo(OS, &SE, *I);
+}
+
+void ScalarEvolution::print(std::ostream &o, const Module *M) const {
+  raw_os_ostream OS(o);
+  print(OS, M);
 }