Fix spelling and grammar in a comment.
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / ScalarEvolution.cpp
index 122dba3e6ac08b4b8bd0476a47e17069327d5e6c..d615c752b0444f4c91ec9284fe109ddab3736fad 100644 (file)
@@ -95,16 +95,14 @@ STATISTIC(NumTripCountsNotComputed,
 STATISTIC(NumBruteForceTripCountsComputed,
           "Number of loops with trip counts computed by force");
 
-cl::opt<unsigned>
+static cl::opt<unsigned>
 MaxBruteForceIterations("scalar-evolution-max-iterations", cl::ReallyHidden,
                         cl::desc("Maximum number of iterations SCEV will "
                                  "symbolically execute a constant derived loop"),
                         cl::init(100));
 
-namespace {
-  RegisterPass<ScalarEvolution>
-  R("scalar-evolution", "Scalar Evolution Analysis");
-}
+static RegisterPass<ScalarEvolution>
+R("scalar-evolution", "Scalar Evolution Analysis", false, true);
 char ScalarEvolution::ID = 0;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -134,6 +132,12 @@ uint32_t SCEV::getBitWidth() const {
   return 0;
 }
 
+bool SCEV::isZero() const {
+  if (const SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(this))
+    return SC->getValue()->isZero();
+  return false;
+}
+
 
 SCEVCouldNotCompute::SCEVCouldNotCompute() : SCEV(scCouldNotCompute) {}
 
@@ -320,6 +324,8 @@ replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEVHandle &Sym,
         return SE.getMulExpr(NewOps);
       else if (isa<SCEVSMaxExpr>(this))
         return SE.getSMaxExpr(NewOps);
+      else if (isa<SCEVUMaxExpr>(this))
+        return SE.getUMaxExpr(NewOps);
       else
         assert(0 && "Unknown commutative expr!");
     }
@@ -429,7 +435,7 @@ namespace {
   /// than the complexity of the RHS.  This comparator is used to canonicalize
   /// expressions.
   struct VISIBILITY_HIDDEN SCEVComplexityCompare {
-    bool operator()(SCEV *LHS, SCEV *RHS) {
+    bool operator()(const SCEV *LHS, const SCEV *RHS) const {
       return LHS->getSCEVType() < RHS->getSCEVType();
     }
   };
@@ -450,7 +456,7 @@ static void GroupByComplexity(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
   if (Ops.size() == 2) {
     // This is the common case, which also happens to be trivially simple.
     // Special case it.
-    if (Ops[0]->getSCEVType() > Ops[1]->getSCEVType())
+    if (SCEVComplexityCompare()(Ops[1], Ops[0]))
       std::swap(Ops[0], Ops[1]);
     return;
   }
@@ -492,35 +498,29 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getIntegerSCEV(int Val, const Type *Ty) {
   if (Val == 0)
     C = Constant::getNullValue(Ty);
   else if (Ty->isFloatingPoint())
-    C = ConstantFP::get(Ty, APFloat(Ty==Type::FloatTy ? APFloat::IEEEsingle : 
-                            APFloat::IEEEdouble, Val));
+    C = ConstantFP::get(APFloat(Ty==Type::FloatTy ? APFloat::IEEEsingle : 
+                                APFloat::IEEEdouble, Val));
   else 
     C = ConstantInt::get(Ty, Val);
   return getUnknown(C);
 }
 
-/// 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.
-static SCEVHandle getTruncateOrZeroExtend(const SCEVHandle &V, const Type *Ty,
-                                          ScalarEvolution &SE) {
-  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 SE.getTruncateExpr(V, Ty);
-  return SE.getZeroExtendExpr(V, Ty);
-}
-
 /// 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, getIntegerSCEV(-1, V->getType()));
+  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.
@@ -576,7 +576,7 @@ static SCEVHandle BinomialCoefficient(SCEVHandle It, unsigned K,
 #endif
 
   const IntegerType *DividendTy = IntegerType::get(DividendBits);
-  const SCEVHandle ExIt = SE.getZeroExtendExpr(It, DividendTy);
+  const SCEVHandle ExIt = SE.getTruncateOrZeroExtend(It, DividendTy);
 
   // The final number of bits we need to perform the division is the maximum of
   // dividend and divisor bitwidths.
@@ -598,7 +598,12 @@ static SCEVHandle BinomialCoefficient(SCEVHandle It, unsigned K,
       Dividend *= N-(K-1);
     if (DividendTy != DivisionTy)
       Dividend = Dividend.zext(DivisionTy->getBitWidth());
-    return SE.getConstant(Dividend.udiv(Divisor).trunc(It->getBitWidth()));
+
+    APInt Result = Dividend.udiv(Divisor);
+    if (Result.getBitWidth() != It->getBitWidth())
+      Result = Result.trunc(It->getBitWidth());
+
+    return SE.getConstant(Result);
   }
   
   SCEVHandle Dividend = ExIt;
@@ -606,11 +611,12 @@ static SCEVHandle BinomialCoefficient(SCEVHandle It, unsigned K,
     Dividend =
       SE.getMulExpr(Dividend,
                     SE.getMinusSCEV(ExIt, SE.getIntegerSCEV(i, DividendTy)));
-  if (DividendTy != DivisionTy)
-    Dividend = SE.getZeroExtendExpr(Dividend, DivisionTy);
-  return
-    SE.getTruncateExpr(SE.getUDivExpr(Dividend, SE.getConstant(Divisor)),
-                       It->getType());
+
+  return SE.getTruncateOrZeroExtend(
+             SE.getUDivExpr(
+                 SE.getTruncateOrZeroExtend(Dividend, DivisionTy),
+                 SE.getConstant(Divisor)
+             ), It->getType());
 }
 
 /// evaluateAtIteration - Return the value of this chain of recurrences at
@@ -694,6 +700,21 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSignExtendExpr(const SCEVHandle &Op, const Type *
   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);
+}
+
 // get - Get a canonical add expression, or something simpler if possible.
 SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
   assert(!Ops.empty() && "Cannot get empty add!");
@@ -709,19 +730,12 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
     assert(Idx < Ops.size());
     while (SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[Idx])) {
       // We found two constants, fold them together!
-      Constant *Fold = ConstantInt::get(LHSC->getValue()->getValue() + 
-                                        RHSC->getValue()->getValue());
-      if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Fold)) {
-        Ops[0] = getConstant(CI);
-        Ops.erase(Ops.begin()+1);  // Erase the folded element
-        if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
-        LHSC = cast<SCEVConstant>(Ops[0]);
-      } else {
-        // If we couldn't fold the expression, move to the next constant.  Note
-        // that this is impossible to happen in practice because we always
-        // constant fold constant ints to constant ints.
-        ++Idx;
-      }
+      ConstantInt *Fold = ConstantInt::get(LHSC->getValue()->getValue() + 
+                                           RHSC->getValue()->getValue());
+      Ops[0] = getConstant(Fold);
+      Ops.erase(Ops.begin()+1);  // Erase the folded element
+      if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
+      LHSC = cast<SCEVConstant>(Ops[0]);
     }
 
     // If we are left with a constant zero being added, strip it off.
@@ -950,19 +964,12 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
     ++Idx;
     while (SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[Idx])) {
       // We found two constants, fold them together!
-      Constant *Fold = ConstantInt::get(LHSC->getValue()->getValue() * 
-                                        RHSC->getValue()->getValue());
-      if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Fold)) {
-        Ops[0] = getConstant(CI);
-        Ops.erase(Ops.begin()+1);  // Erase the folded element
-        if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
-        LHSC = cast<SCEVConstant>(Ops[0]);
-      } else {
-        // If we couldn't fold the expression, move to the next constant.  Note
-        // that this is impossible to happen in practice because we always
-        // constant fold constant ints to constant ints.
-        ++Idx;
-      }
+      ConstantInt *Fold = ConstantInt::get(LHSC->getValue()->getValue() * 
+                                           RHSC->getValue()->getValue());
+      Ops[0] = getConstant(Fold);
+      Ops.erase(Ops.begin()+1);  // Erase the folded element
+      if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
+      LHSC = cast<SCEVConstant>(Ops[0]);
     }
 
     // If we are left with a constant one being multiplied, strip it off.
@@ -1135,11 +1142,10 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddRecExpr(std::vector<SCEVHandle> &Operands,
                                const Loop *L) {
   if (Operands.size() == 1) return Operands[0];
 
-  if (SCEVConstant *StepC = dyn_cast<SCEVConstant>(Operands.back()))
-    if (StepC->getValue()->isZero()) {
-      Operands.pop_back();
-      return getAddRecExpr(Operands, L);             // { X,+,0 }  -->  X
-    }
+  if (Operands.back()->isZero()) {
+    Operands.pop_back();
+    return getAddRecExpr(Operands, L);             // { X,+,0 }  -->  X
+  }
 
   SCEVAddRecExpr *&Result =
     (*SCEVAddRecExprs)[std::make_pair(L, std::vector<SCEV*>(Operands.begin(),
@@ -1170,20 +1176,13 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
     assert(Idx < Ops.size());
     while (SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[Idx])) {
       // We found two constants, fold them together!
-      Constant *Fold = ConstantInt::get(
+      ConstantInt *Fold = ConstantInt::get(
                               APIntOps::smax(LHSC->getValue()->getValue(),
                                              RHSC->getValue()->getValue()));
-      if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Fold)) {
-        Ops[0] = getConstant(CI);
-        Ops.erase(Ops.begin()+1);  // Erase the folded element
-        if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
-        LHSC = cast<SCEVConstant>(Ops[0]);
-      } else {
-        // If we couldn't fold the expression, move to the next constant.  Note
-        // that this is impossible to happen in practice because we always
-        // constant fold constant ints to constant ints.
-        ++Idx;
-      }
+      Ops[0] = getConstant(Fold);
+      Ops.erase(Ops.begin()+1);  // Erase the folded element
+      if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
+      LHSC = cast<SCEVConstant>(Ops[0]);
     }
 
     // If we are left with a constant -inf, strip it off.
@@ -1226,7 +1225,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
 
   assert(!Ops.empty() && "Reduced smax down to nothing!");
 
-  // Okay, it looks like we really DO need an add expr.  Check to see if we
+  // 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());
   SCEVCommutativeExpr *&Result = (*SCEVCommExprs)[std::make_pair(scSMaxExpr,
@@ -1235,6 +1234,86 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
   return Result;
 }
 
+SCEVHandle ScalarEvolution::getUMaxExpr(const SCEVHandle &LHS,
+                                        const SCEVHandle &RHS) {
+  std::vector<SCEVHandle> Ops;
+  Ops.push_back(LHS);
+  Ops.push_back(RHS);
+  return getUMaxExpr(Ops);
+}
+
+SCEVHandle ScalarEvolution::getUMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
+  assert(!Ops.empty() && "Cannot get empty umax!");
+  if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
+
+  // Sort by complexity, this groups all similar expression types together.
+  GroupByComplexity(Ops);
+
+  // If there are any constants, fold them together.
+  unsigned Idx = 0;
+  if (SCEVConstant *LHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[0])) {
+    ++Idx;
+    assert(Idx < Ops.size());
+    while (SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[Idx])) {
+      // We found two constants, fold them together!
+      ConstantInt *Fold = ConstantInt::get(
+                              APIntOps::umax(LHSC->getValue()->getValue(),
+                                             RHSC->getValue()->getValue()));
+      Ops[0] = getConstant(Fold);
+      Ops.erase(Ops.begin()+1);  // Erase the folded element
+      if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
+      LHSC = cast<SCEVConstant>(Ops[0]);
+    }
+
+    // If we are left with a constant zero, strip it off.
+    if (cast<SCEVConstant>(Ops[0])->getValue()->isMinValue(false)) {
+      Ops.erase(Ops.begin());
+      --Idx;
+    }
+  }
+
+  if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
+
+  // Find the first UMax
+  while (Idx < Ops.size() && Ops[Idx]->getSCEVType() < scUMaxExpr)
+    ++Idx;
+
+  // Check to see if one of the operands is a UMax. If so, expand its operands
+  // onto our operand list, and recurse to simplify.
+  if (Idx < Ops.size()) {
+    bool DeletedUMax = false;
+    while (SCEVUMaxExpr *UMax = dyn_cast<SCEVUMaxExpr>(Ops[Idx])) {
+      Ops.insert(Ops.end(), UMax->op_begin(), UMax->op_end());
+      Ops.erase(Ops.begin()+Idx);
+      DeletedUMax = true;
+    }
+
+    if (DeletedUMax)
+      return getUMaxExpr(Ops);
+  }
+
+  // Okay, check to see if the same value occurs in the operand list twice.  If
+  // so, delete one.  Since we sorted the list, these values are required to
+  // be adjacent.
+  for (unsigned i = 0, e = Ops.size()-1; i != e; ++i)
+    if (Ops[i] == Ops[i+1]) {      //  X umax Y umax Y  -->  X umax Y
+      Ops.erase(Ops.begin()+i, Ops.begin()+i+1);
+      --i; --e;
+    }
+
+  if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
+
+  assert(!Ops.empty() && "Reduced umax down to nothing!");
+
+  // 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());
+  SCEVCommutativeExpr *&Result = (*SCEVCommExprs)[std::make_pair(scUMaxExpr,
+                                                                 SCEVOps)];
+  if (Result == 0) Result = new SCEVUMaxExpr(Ops);
+  return Result;
+}
+
 SCEVHandle ScalarEvolution::getUnknown(Value *V) {
   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V))
     return getConstant(CI);
@@ -1606,6 +1685,14 @@ static uint32_t GetMinTrailingZeros(SCEVHandle S) {
     return MinOpRes;
   }
 
+  if (SCEVUMaxExpr *M = dyn_cast<SCEVUMaxExpr>(S)) {
+    // The result is the min of all operands results.
+    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(M->getOperand(0));
+    for (unsigned i = 1, e = M->getNumOperands(); MinOpRes && i != e; ++i)
+      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(M->getOperand(i)));
+    return MinOpRes;
+  }
+
   // SCEVUDivExpr, SCEVUnknown
   return 0;
 }
@@ -1617,96 +1704,125 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createSCEV(Value *V) {
   if (!isa<IntegerType>(V->getType()))
     return SE.getUnknown(V);
     
-  if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) {
-    switch (I->getOpcode()) {
-    case Instruction::Add:
-      return SE.getAddExpr(getSCEV(I->getOperand(0)),
-                           getSCEV(I->getOperand(1)));
-    case Instruction::Mul:
-      return SE.getMulExpr(getSCEV(I->getOperand(0)),
-                           getSCEV(I->getOperand(1)));
-    case Instruction::UDiv:
-      return SE.getUDivExpr(getSCEV(I->getOperand(0)),
-                            getSCEV(I->getOperand(1)));
-    case Instruction::Sub:
-      return SE.getMinusSCEV(getSCEV(I->getOperand(0)),
-                             getSCEV(I->getOperand(1)));
-    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
-      // optimizations will transparently handle this case.
-      //
-      // In order for this transformation to be safe, the LHS must be of the
-      // form X*(2^n) and the Or constant must be less than 2^n.
-      if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
-        SCEVHandle LHS = getSCEV(I->getOperand(0));
-        const APInt &CIVal = CI->getValue();
-        if (GetMinTrailingZeros(LHS) >=
-            (CIVal.getBitWidth() - CIVal.countLeadingZeros()))
-          return SE.getAddExpr(LHS, getSCEV(I->getOperand(1)));
-      }
-      break;
-    case Instruction::Xor:
-      // 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 (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
-        if (CI->getValue().isSignBit())
-          return SE.getAddExpr(getSCEV(I->getOperand(0)),
-                               getSCEV(I->getOperand(1)));
-      }
-      break;
-
-    case Instruction::Shl:
-      // Turn shift left of a constant amount into a multiply.
-      if (ConstantInt *SA = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
-        uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth();
-        Constant *X = ConstantInt::get(
-          APInt(BitWidth, 1).shl(SA->getLimitedValue(BitWidth)));
-        return SE.getMulExpr(getSCEV(I->getOperand(0)), getSCEV(X));
-      }
-      break;
-
-    case Instruction::Trunc:
-      return SE.getTruncateExpr(getSCEV(I->getOperand(0)), I->getType());
-
-    case Instruction::ZExt:
-      return SE.getZeroExtendExpr(getSCEV(I->getOperand(0)), I->getType());
-
-    case Instruction::SExt:
-      return SE.getSignExtendExpr(getSCEV(I->getOperand(0)), I->getType());
-
-    case Instruction::BitCast:
-      // BitCasts are no-op casts so we just eliminate the cast.
-      if (I->getType()->isInteger() &&
-          I->getOperand(0)->getType()->isInteger())
-        return getSCEV(I->getOperand(0));
-      break;
-
-    case Instruction::PHI:
-      return createNodeForPHI(cast<PHINode>(I));
-
-    case Instruction::Select:
-      // This could be an SCEVSMax that was lowered earlier. Try to recover it.
-      if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(I->getOperand(0))) {
-        Value *LHS = ICI->getOperand(0);
-        Value *RHS = ICI->getOperand(1);
-        switch (ICI->getPredicate()) {
-        case ICmpInst::ICMP_SLT:
-        case ICmpInst::ICMP_SLE:
-          std::swap(LHS, RHS);
-          // fall through
-        case ICmpInst::ICMP_SGT:
-        case ICmpInst::ICMP_SGE:
-          if (LHS == I->getOperand(1) && RHS == I->getOperand(2))
-            return SE.getSMaxExpr(getSCEV(LHS), getSCEV(RHS));
-        default:
-          break;
-        }
-      }
+  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);
 
-    default: // We cannot analyze this expression.
-      break;
+  User *U = cast<User>(V);
+  switch (Opcode) {
+  case Instruction::Add:
+    return SE.getAddExpr(getSCEV(U->getOperand(0)),
+                         getSCEV(U->getOperand(1)));
+  case Instruction::Mul:
+    return SE.getMulExpr(getSCEV(U->getOperand(0)),
+                         getSCEV(U->getOperand(1)));
+  case Instruction::UDiv:
+    return SE.getUDivExpr(getSCEV(U->getOperand(0)),
+                          getSCEV(U->getOperand(1)));
+  case Instruction::Sub:
+    return SE.getMinusSCEV(getSCEV(U->getOperand(0)),
+                           getSCEV(U->getOperand(1)));
+  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
+    // optimizations will transparently handle this case.
+    //
+    // In order for this transformation to be safe, the LHS must be of the
+    // form X*(2^n) and the Or constant must be less than 2^n.
+    if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(U->getOperand(1))) {
+      SCEVHandle LHS = getSCEV(U->getOperand(0));
+      const APInt &CIVal = CI->getValue();
+      if (GetMinTrailingZeros(LHS) >=
+          (CIVal.getBitWidth() - CIVal.countLeadingZeros()))
+        return SE.getAddExpr(LHS, getSCEV(U->getOperand(1)));
     }
+    break;
+  case Instruction::Xor:
+    // 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 (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(U->getOperand(1))) {
+      if (CI->getValue().isSignBit())
+        return SE.getAddExpr(getSCEV(U->getOperand(0)),
+                             getSCEV(U->getOperand(1)));
+      else if (CI->isAllOnesValue())
+        return SE.getNotSCEV(getSCEV(U->getOperand(0)));
+    }
+    break;
+
+  case Instruction::Shl:
+    // Turn shift left of a constant amount into a multiply.
+    if (ConstantInt *SA = dyn_cast<ConstantInt>(U->getOperand(1))) {
+      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));
+    }
+    break;
+
+  case Instruction::Trunc:
+    return SE.getTruncateExpr(getSCEV(U->getOperand(0)), U->getType());
+
+  case Instruction::ZExt:
+    return SE.getZeroExtendExpr(getSCEV(U->getOperand(0)), U->getType());
+
+  case Instruction::SExt:
+    return SE.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())
+      return getSCEV(U->getOperand(0));
+    break;
+
+  case Instruction::PHI:
+    return createNodeForPHI(cast<PHINode>(U));
+
+  case Instruction::Select:
+    // This could be a smax or umax that was lowered earlier.
+    // Try to recover it.
+    if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(U->getOperand(0))) {
+      Value *LHS = ICI->getOperand(0);
+      Value *RHS = ICI->getOperand(1);
+      switch (ICI->getPredicate()) {
+      case ICmpInst::ICMP_SLT:
+      case ICmpInst::ICMP_SLE:
+        std::swap(LHS, RHS);
+        // fall through
+      case ICmpInst::ICMP_SGT:
+      case ICmpInst::ICMP_SGE:
+        if (LHS == U->getOperand(1) && RHS == U->getOperand(2))
+          return SE.getSMaxExpr(getSCEV(LHS), getSCEV(RHS));
+        else if (LHS == U->getOperand(2) && RHS == U->getOperand(1))
+          // -smax(-x, -y) == smin(x, y).
+          return SE.getNegativeSCEV(SE.getSMaxExpr(
+                                        SE.getNegativeSCEV(getSCEV(LHS)),
+                                        SE.getNegativeSCEV(getSCEV(RHS))));
+        break;
+      case ICmpInst::ICMP_ULT:
+      case ICmpInst::ICMP_ULE:
+        std::swap(LHS, RHS);
+        // fall through
+      case ICmpInst::ICMP_UGT:
+      case ICmpInst::ICMP_UGE:
+        if (LHS == U->getOperand(1) && RHS == U->getOperand(2))
+          return SE.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))));
+        break;
+      default:
+        break;
+      }
+    }
+
+  default: // We cannot analyze this expression.
+    break;
   }
 
   return SE.getUnknown(V);
@@ -1786,7 +1902,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::ComputeIterationCount(const Loop *L) {
   
   ICmpInst *ExitCond = dyn_cast<ICmpInst>(ExitBr->getCondition());
 
-  // If its not an integer comparison then compute it the hard way. 
+  // 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()))
@@ -1819,8 +1935,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::ComputeIterationCount(const Loop *L) {
 
   // At this point, we would like to compute how many iterations of the 
   // loop the predicate will return true for these inputs.
-  if (LHS->isLoopInvariant(L) && !RHS->isLoopInvariant(L)) {
-    // If there is a loop-invariant, force it into the RHS.
+  if (isa<SCEVConstant>(LHS) && !isa<SCEVConstant>(RHS)) {
+    // If there is a constant, force it into the RHS.
     std::swap(LHS, RHS);
     Cond = ICmpInst::getSwappedPredicate(Cond);
   }
@@ -1880,8 +1996,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::ComputeIterationCount(const Loop *L) {
     break;
   }
   case ICmpInst::ICMP_UGT: {
-    SCEVHandle TC = HowManyLessThans(SE.getNegativeSCEV(LHS),
-                                     SE.getNegativeSCEV(RHS), L, false);
+    SCEVHandle TC = HowManyLessThans(SE.getNotSCEV(LHS),
+                                     SE.getNotSCEV(RHS), L, false);
     if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
     break;
   }
@@ -1945,7 +2061,7 @@ GetAddressedElementFromGlobal(GlobalVariable *GV,
 }
 
 /// ComputeLoadConstantCompareIterationCount - Given an exit condition of
-/// 'icmp op load X, cst', try to se if we can compute the trip count.
+/// '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, 
@@ -2045,13 +2161,14 @@ static PHINode *getConstantEvolvingPHI(Value *V, const Loop *L) {
   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
   if (I == 0 || !L->contains(I->getParent())) return 0;
 
-  if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I))
+  if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
     if (L->getHeader() == I->getParent())
       return PN;
     else
       // We don't currently keep track of the control flow needed to evaluate
       // PHIs, so we cannot handle PHIs inside of loops.
       return 0;
+  }
 
   // If we won't be able to constant fold this expression even if the operands
   // are constants, return early.
@@ -2081,8 +2198,6 @@ static PHINode *getConstantEvolvingPHI(Value *V, const Loop *L) {
 /// reason, return null.
 static Constant *EvaluateExpression(Value *V, Constant *PHIVal) {
   if (isa<PHINode>(V)) return PHIVal;
-  if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V))
-    return GV;
   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) return C;
   Instruction *I = cast<Instruction>(V);
 
@@ -2212,7 +2327,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getSCEVAtScope(SCEV *V, const Loop *L) {
 
   if (isa<SCEVConstant>(V)) return V;
 
-  // If this instruction is evolves from a constant-evolving PHI, compute the
+  // 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 (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(SU->getValue())) {
@@ -2308,6 +2423,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getSCEVAtScope(SCEV *V, const Loop *L) {
           return SE.getMulExpr(NewOps);
         if (isa<SCEVSMaxExpr>(Comm))
           return SE.getSMaxExpr(NewOps);
+        if (isa<SCEVUMaxExpr>(Comm))
+          return SE.getUMaxExpr(NewOps);
         assert(0 && "Unknown commutative SCEV type!");
       }
     }
@@ -2333,8 +2450,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getSCEVAtScope(SCEV *V, const Loop *L) {
       // loop iterates.  Compute this now.
       SCEVHandle IterationCount = getIterationCount(AddRec->getLoop());
       if (IterationCount == UnknownValue) return UnknownValue;
-      IterationCount = getTruncateOrZeroExtend(IterationCount,
-                                               AddRec->getType(), SE);
+      IterationCount = SE.getTruncateOrZeroExtend(IterationCount,
+                                                  AddRec->getType());
 
       // If the value is affine, simplify the expression evaluation to just
       // Start + Step*IterationCount.
@@ -2449,9 +2566,9 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::HowFarToZero(SCEV *V, const Loop *L) {
       if (SCEVConstant *StartC = dyn_cast<SCEVConstant>(Start)) {
         ConstantInt *StartCC = StartC->getValue();
         Constant *StartNegC = ConstantExpr::getNeg(StartCC);
-        Constant *Rem = ConstantExpr::getSRem(StartNegC, StepC->getValue());
+        Constant *Rem = ConstantExpr::getURem(StartNegC, StepC->getValue());
         if (Rem->isNullValue()) {
-          Constant *Result =ConstantExpr::getSDiv(StartNegC,StepC->getValue());
+          Constant *Result = ConstantExpr::getUDiv(StartNegC,StepC->getValue());
           return SE.getUnknown(Result);
         }
       }
@@ -2478,9 +2595,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::HowFarToZero(SCEV *V, const Loop *L) {
         // 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);
-        if (SCEVConstant *EvalVal = dyn_cast<SCEVConstant>(Val))
-          if (EvalVal->getValue()->isZero())
-            return R1;  // We found a quadratic root!
+        if (Val->isZero())
+          return R1;  // We found a quadratic root!
       }
     }
   }
@@ -2499,11 +2615,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::HowFarToNonZero(SCEV *V, const Loop *L) {
   // 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)) {
-    Constant *Zero = Constant::getNullValue(C->getValue()->getType());
-    Constant *NonZero = 
-      ConstantExpr::getICmp(ICmpInst::ICMP_NE, C->getValue(), Zero);
-    if (NonZero == ConstantInt::getTrue())
-      return getSCEV(Zero);
+    if (!C->getValue()->isNullValue())
+      return SE.getIntegerSCEV(0, C->getType());
     return UnknownValue;  // Otherwise it will loop infinitely.
   }
 
@@ -2525,21 +2638,27 @@ HowManyLessThans(SCEV *LHS, SCEV *RHS, const Loop *L, bool isSigned) {
     return UnknownValue;
 
   if (AddRec->isAffine()) {
-    // The number of iterations for "{n,+,1} < m", is m-n.  However, we don't
-    // know that m is >= n on input to the loop.  If it is, the condition
-    // returns true zero times.  To handle both cases, we return SMAX(0, m-n).
-
     // FORNOW: We only support unit strides.
     SCEVHandle One = SE.getIntegerSCEV(1, RHS->getType());
     if (AddRec->getOperand(1) != One)
       return UnknownValue;
 
-    SCEVHandle Iters = SE.getMinusSCEV(RHS, AddRec->getOperand(0));
+    // 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
+    // treat m-n as signed nor unsigned due to overflow possibility.
 
-    if (isSigned)
-      return SE.getSMaxExpr(SE.getIntegerSCEV(0, RHS->getType()), Iters);
-    else
-      return Iters;
+    // First, we get the value of the LHS in the first iteration: n
+    SCEVHandle Start = AddRec->getOperand(0);
+
+    // 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);
   }
 
   return UnknownValue;