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[oota-llvm.git] / lib / Analysis / ScalarEvolutionExpander.cpp
index 729a0c325448967d793392a80e806f1ead969ce9..7157d47dbcc826ec5a28aedceb67797baa863dab 100644 (file)
@@ -15,6 +15,7 @@
 
 #include "llvm/Analysis/ScalarEvolutionExpander.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
+#include "llvm/LLVMContext.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 using namespace llvm;
@@ -52,10 +53,9 @@ Value *SCEVExpander::InsertNoopCastOfTo(Value *V, const Type *Ty) {
         return CE->getOperand(0);
   }
 
-  // FIXME: keep track of the cast instruction.
   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V))
     return ConstantExpr::getCast(Op, C, Ty);
-  
+
   if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(V)) {
     // Check to see if there is already a cast!
     for (Value::use_iterator UI = A->use_begin(), E = A->use_end();
@@ -155,55 +155,95 @@ Value *SCEVExpander::InsertBinop(Instruction::BinaryOps Opcode,
 /// TODO: When ScalarEvolution gets a SCEVSDivExpr, this can be made
 /// unnecessary; in its place, just signed-divide Ops[i] by the scale and
 /// check to see if the divide was folded.
-static bool FactorOutConstant(const SCEV* &S,
-                              const SCEV* &Remainder,
-                              const APInt &Factor,
-                              ScalarEvolution &SE) {
+static bool FactorOutConstant(const SCEV *&S,
+                              const SCEV *&Remainder,
+                              const SCEV *Factor,
+                              ScalarEvolution &SE,
+                              const TargetData *TD) {
   // Everything is divisible by one.
-  if (Factor == 1)
+  if (Factor->isOne())
+    return true;
+
+  // x/x == 1.
+  if (S == Factor) {
+    S = SE.getIntegerSCEV(1, S->getType());
     return true;
+  }
 
   // For a Constant, check for a multiple of the given factor.
   if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(S)) {
-    ConstantInt *CI =
-      ConstantInt::get(C->getValue()->getValue().sdiv(Factor));
-    // If the quotient is zero and the remainder is non-zero, reject
-    // the value at this scale. It will be considered for subsequent
-    // smaller scales.
-    if (C->isZero() || !CI->isZero()) {
-      const SCEV* Div = SE.getConstant(CI);
-      S = Div;
-      Remainder =
-        SE.getAddExpr(Remainder,
-                      SE.getConstant(C->getValue()->getValue().srem(Factor)));
+    // 0/x == 0.
+    if (C->isZero())
       return true;
+    // Check for divisibility.
+    if (const SCEVConstant *FC = dyn_cast<SCEVConstant>(Factor)) {
+      ConstantInt *CI =
+        ConstantInt::get(SE.getContext(),
+                         C->getValue()->getValue().sdiv(
+                                                   FC->getValue()->getValue()));
+      // If the quotient is zero and the remainder is non-zero, reject
+      // the value at this scale. It will be considered for subsequent
+      // smaller scales.
+      if (!CI->isZero()) {
+        const SCEV *Div = SE.getConstant(CI);
+        S = Div;
+        Remainder =
+          SE.getAddExpr(Remainder,
+                        SE.getConstant(C->getValue()->getValue().srem(
+                                                  FC->getValue()->getValue())));
+        return true;
+      }
     }
   }
 
   // In a Mul, check if there is a constant operand which is a multiple
   // of the given factor.
-  if (const SCEVMulExpr *M = dyn_cast<SCEVMulExpr>(S))
-    if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(M->getOperand(0)))
-      if (!C->getValue()->getValue().srem(Factor)) {
-        const SmallVectorImpl<const SCEV *> &MOperands = M->getOperands();
-        SmallVector<const SCEV *, 4> NewMulOps(MOperands.begin(),
-                                               MOperands.end());
-        NewMulOps[0] =
-          SE.getConstant(C->getValue()->getValue().sdiv(Factor));
-        S = SE.getMulExpr(NewMulOps);
-        return true;
+  if (const SCEVMulExpr *M = dyn_cast<SCEVMulExpr>(S)) {
+    if (TD) {
+      // With TargetData, the size is known. Check if there is a constant
+      // operand which is a multiple of the given factor. If so, we can
+      // factor it.
+      const SCEVConstant *FC = cast<SCEVConstant>(Factor);
+      if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(M->getOperand(0)))
+        if (!C->getValue()->getValue().srem(FC->getValue()->getValue())) {
+          const SmallVectorImpl<const SCEV *> &MOperands = M->getOperands();
+          SmallVector<const SCEV *, 4> NewMulOps(MOperands.begin(),
+                                                 MOperands.end());
+          NewMulOps[0] =
+            SE.getConstant(C->getValue()->getValue().sdiv(
+                                                   FC->getValue()->getValue()));
+          S = SE.getMulExpr(NewMulOps);
+          return true;
+        }
+    } else {
+      // Without TargetData, check if Factor can be factored out of any of the
+      // Mul's operands. If so, we can just remove it.
+      for (unsigned i = 0, e = M->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+        const SCEV *SOp = M->getOperand(i);
+        const SCEV *Remainder = SE.getIntegerSCEV(0, SOp->getType());
+        if (FactorOutConstant(SOp, Remainder, Factor, SE, TD) &&
+            Remainder->isZero()) {
+          const SmallVectorImpl<const SCEV *> &MOperands = M->getOperands();
+          SmallVector<const SCEV *, 4> NewMulOps(MOperands.begin(),
+                                                 MOperands.end());
+          NewMulOps[i] = SOp;
+          S = SE.getMulExpr(NewMulOps);
+          return true;
+        }
       }
+    }
+  }
 
   // In an AddRec, check if both start and step are divisible.
   if (const SCEVAddRecExpr *A = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(S)) {
-    const SCEVStep = A->getStepRecurrence(SE);
-    const SCEVStepRem = SE.getIntegerSCEV(0, Step->getType());
-    if (!FactorOutConstant(Step, StepRem, Factor, SE))
+    const SCEV *Step = A->getStepRecurrence(SE);
+    const SCEV *StepRem = SE.getIntegerSCEV(0, Step->getType());
+    if (!FactorOutConstant(Step, StepRem, Factor, SE, TD))
       return false;
     if (!StepRem->isZero())
       return false;
-    const SCEVStart = A->getStart();
-    if (!FactorOutConstant(Start, Remainder, Factor, SE))
+    const SCEV *Start = A->getStart();
+    if (!FactorOutConstant(Start, Remainder, Factor, SE, TD))
       return false;
     S = SE.getAddRecExpr(Start, Step, A->getLoop());
     return true;
@@ -212,15 +252,81 @@ static bool FactorOutConstant(const SCEV* &S,
   return false;
 }
 
-/// expandAddToGEP - Expand a SCEVAddExpr with a pointer type into a GEP
-/// instead of using ptrtoint+arithmetic+inttoptr. This helps
-/// BasicAliasAnalysis analyze the result. However, it suffers from the
-/// underlying bug described in PR2831. Addition in LLVM currently always
-/// has two's complement wrapping guaranteed. However, the semantics for
-/// getelementptr overflow are ambiguous. In the common case though, this
-/// expansion gets used when a GEP in the original code has been converted
-/// into integer arithmetic, in which case the resulting code will be no
-/// more undefined than it was originally.
+/// SimplifyAddOperands - Sort and simplify a list of add operands. NumAddRecs
+/// is the number of SCEVAddRecExprs present, which are kept at the end of
+/// the list.
+///
+static void SimplifyAddOperands(SmallVectorImpl<const SCEV *> &Ops,
+                                const Type *Ty,
+                                ScalarEvolution &SE) {
+  unsigned NumAddRecs = 0;
+  for (unsigned i = Ops.size(); i > 0 && isa<SCEVAddRecExpr>(Ops[i-1]); --i)
+    ++NumAddRecs;
+  // Group Ops into non-addrecs and addrecs.
+  SmallVector<const SCEV *, 8> NoAddRecs(Ops.begin(), Ops.end() - NumAddRecs);
+  SmallVector<const SCEV *, 8> AddRecs(Ops.end() - NumAddRecs, Ops.end());
+  // Let ScalarEvolution sort and simplify the non-addrecs list.
+  const SCEV *Sum = NoAddRecs.empty() ?
+                    SE.getIntegerSCEV(0, Ty) :
+                    SE.getAddExpr(NoAddRecs);
+  // If it returned an add, use the operands. Otherwise it simplified
+  // the sum into a single value, so just use that.
+  if (const SCEVAddExpr *Add = dyn_cast<SCEVAddExpr>(Sum))
+    Ops = Add->getOperands();
+  else {
+    Ops.clear();
+    if (!Sum->isZero())
+      Ops.push_back(Sum);
+  }
+  // Then append the addrecs.
+  Ops.insert(Ops.end(), AddRecs.begin(), AddRecs.end());
+}
+
+/// SplitAddRecs - Flatten a list of add operands, moving addrec start values
+/// out to the top level. For example, convert {a + b,+,c} to a, b, {0,+,d}.
+/// This helps expose more opportunities for folding parts of the expressions
+/// into GEP indices.
+///
+static void SplitAddRecs(SmallVectorImpl<const SCEV *> &Ops,
+                         const Type *Ty,
+                         ScalarEvolution &SE) {
+  // Find the addrecs.
+  SmallVector<const SCEV *, 8> AddRecs;
+  for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i)
+    while (const SCEVAddRecExpr *A = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Ops[i])) {
+      const SCEV *Start = A->getStart();
+      if (Start->isZero()) break;
+      const SCEV *Zero = SE.getIntegerSCEV(0, Ty);
+      AddRecs.push_back(SE.getAddRecExpr(Zero,
+                                         A->getStepRecurrence(SE),
+                                         A->getLoop()));
+      if (const SCEVAddExpr *Add = dyn_cast<SCEVAddExpr>(Start)) {
+        Ops[i] = Zero;
+        Ops.insert(Ops.end(), Add->op_begin(), Add->op_end());
+        e += Add->getNumOperands();
+      } else {
+        Ops[i] = Start;
+      }
+    }
+  if (!AddRecs.empty()) {
+    // Add the addrecs onto the end of the list.
+    Ops.insert(Ops.end(), AddRecs.begin(), AddRecs.end());
+    // Resort the operand list, moving any constants to the front.
+    SimplifyAddOperands(Ops, Ty, SE);
+  }
+}
+
+/// expandAddToGEP - Expand an addition expression with a pointer type into
+/// a GEP instead of using ptrtoint+arithmetic+inttoptr. This helps
+/// BasicAliasAnalysis and other passes analyze the result. See the rules
+/// for getelementptr vs. inttoptr in
+/// http://llvm.org/docs/LangRef.html#pointeraliasing
+/// for details.
+///
+/// Design note: The correctness of using getelmeentptr here depends on
+/// ScalarEvolution not recognizing inttoptr and ptrtoint operators, as
+/// they may introduce pointer arithmetic which may not be safely converted
+/// into getelementptr.
 ///
 /// Design note: It might seem desirable for this function to be more
 /// loop-aware. If some of the indices are loop-invariant while others
@@ -237,92 +343,130 @@ static bool FactorOutConstant(const SCEV* &S,
 /// loop-invariant portions of expressions, after considering what
 /// can be folded using target addressing modes.
 ///
-Value *SCEVExpander::expandAddToGEP(const SCEVconst *op_begin,
-                                    const SCEVconst *op_end,
+Value *SCEVExpander::expandAddToGEP(const SCEV *const *op_begin,
+                                    const SCEV *const *op_end,
                                     const PointerType *PTy,
                                     const Type *Ty,
                                     Value *V) {
   const Type *ElTy = PTy->getElementType();
   SmallVector<Value *, 4> GepIndices;
-  SmallVector<const SCEV*, 8> Ops(op_begin, op_end);
+  SmallVector<const SCEV *, 8> Ops(op_begin, op_end);
   bool AnyNonZeroIndices = false;
 
-  // Decend down the pointer's type and attempt to convert the other
+  // Split AddRecs up into parts as either of the parts may be usable
+  // without the other.
+  SplitAddRecs(Ops, Ty, SE);
+
+  // Descend down the pointer's type and attempt to convert the other
   // operands into GEP indices, at each level. The first index in a GEP
   // indexes into the array implied by the pointer operand; the rest of
   // the indices index into the element or field type selected by the
   // preceding index.
   for (;;) {
-    APInt ElSize = APInt(SE.getTypeSizeInBits(Ty),
-                         ElTy->isSized() ?  SE.TD->getTypeAllocSize(ElTy) : 0);
-    SmallVector<const SCEV*, 8> NewOps;
-    SmallVector<const SCEV*, 8> ScaledOps;
-    for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
-      // Split AddRecs up into parts as either of the parts may be usable
-      // without the other.
-      if (const SCEVAddRecExpr *A = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Ops[i]))
-        if (!A->getStart()->isZero()) {
-          const SCEV* Start = A->getStart();
-          Ops.push_back(SE.getAddRecExpr(SE.getIntegerSCEV(0, A->getType()),
-                                         A->getStepRecurrence(SE),
-                                         A->getLoop()));
-          Ops[i] = Start;
-          ++e;
-        }
-      // If the scale size is not 0, attempt to factor out a scale.
-      if (ElSize != 0) {
-        const SCEV* Op = Ops[i];
-        const SCEV* Remainder = SE.getIntegerSCEV(0, Op->getType());
-        if (FactorOutConstant(Op, Remainder, ElSize, SE)) {
-          ScaledOps.push_back(Op); // Op now has ElSize factored out.
-          NewOps.push_back(Remainder);
-          continue;
+    const SCEV *ElSize = SE.getAllocSizeExpr(ElTy);
+    // If the scale size is not 0, attempt to factor out a scale for
+    // array indexing.
+    SmallVector<const SCEV *, 8> ScaledOps;
+    if (ElTy->isSized() && !ElSize->isZero()) {
+      SmallVector<const SCEV *, 8> NewOps;
+      for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
+        const SCEV *Op = Ops[i];
+        const SCEV *Remainder = SE.getIntegerSCEV(0, Ty);
+        if (FactorOutConstant(Op, Remainder, ElSize, SE, SE.TD)) {
+          // Op now has ElSize factored out.
+          ScaledOps.push_back(Op);
+          if (!Remainder->isZero())
+            NewOps.push_back(Remainder);
+          AnyNonZeroIndices = true;
+        } else {
+          // The operand was not divisible, so add it to the list of operands
+          // we'll scan next iteration.
+          NewOps.push_back(Ops[i]);
         }
       }
-      // If the operand was not divisible, add it to the list of operands
-      // we'll scan next iteration.
-      NewOps.push_back(Ops[i]);
+      // If we made any changes, update Ops.
+      if (!ScaledOps.empty()) {
+        Ops = NewOps;
+        SimplifyAddOperands(Ops, Ty, SE);
+      }
     }
-    Ops = NewOps;
-    AnyNonZeroIndices |= !ScaledOps.empty();
+
+    // Record the scaled array index for this level of the type. If
+    // we didn't find any operands that could be factored, tentatively
+    // assume that element zero was selected (since the zero offset
+    // would obviously be folded away).
     Value *Scaled = ScaledOps.empty() ?
                     Constant::getNullValue(Ty) :
                     expandCodeFor(SE.getAddExpr(ScaledOps), Ty);
     GepIndices.push_back(Scaled);
 
     // Collect struct field index operands.
-    if (!Ops.empty())
-      while (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
+    while (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
+      bool FoundFieldNo = false;
+      // An empty struct has no fields.
+      if (STy->getNumElements() == 0) break;
+      if (SE.TD) {
+        // With TargetData, field offsets are known. See if a constant offset
+        // falls within any of the struct fields.
+        if (Ops.empty()) break;
         if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[0]))
           if (SE.getTypeSizeInBits(C->getType()) <= 64) {
             const StructLayout &SL = *SE.TD->getStructLayout(STy);
             uint64_t FullOffset = C->getValue()->getZExtValue();
             if (FullOffset < SL.getSizeInBytes()) {
               unsigned ElIdx = SL.getElementContainingOffset(FullOffset);
-              GepIndices.push_back(ConstantInt::get(Type::Int32Ty, ElIdx));
+              GepIndices.push_back(
+                  ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()), ElIdx));
               ElTy = STy->getTypeAtIndex(ElIdx);
               Ops[0] =
                 SE.getConstant(Ty, FullOffset - SL.getElementOffset(ElIdx));
               AnyNonZeroIndices = true;
-              continue;
+              FoundFieldNo = true;
             }
           }
-        break;
+      } else {
+        // Without TargetData, just check for a SCEVFieldOffsetExpr of the
+        // appropriate struct type.
+        for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i)
+          if (const SCEVFieldOffsetExpr *FO =
+                dyn_cast<SCEVFieldOffsetExpr>(Ops[i]))
+            if (FO->getStructType() == STy) {
+              unsigned FieldNo = FO->getFieldNo();
+              GepIndices.push_back(
+                  ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()),
+                                   FieldNo));
+              ElTy = STy->getTypeAtIndex(FieldNo);
+              Ops[i] = SE.getConstant(Ty, 0);
+              AnyNonZeroIndices = true;
+              FoundFieldNo = true;
+              break;
+            }
+      }
+      // If no struct field offsets were found, tentatively assume that
+      // field zero was selected (since the zero offset would obviously
+      // be folded away).
+      if (!FoundFieldNo) {
+        ElTy = STy->getTypeAtIndex(0u);
+        GepIndices.push_back(
+          Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(Ty->getContext())));
       }
+    }
 
-    if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(ElTy)) {
+    if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(ElTy))
       ElTy = ATy->getElementType();
-      continue;
-    }
-    break;
+    else
+      break;
   }
 
   // If none of the operands were convertable to proper GEP indices, cast
   // the base to i8* and do an ugly getelementptr with that. It's still
   // better than ptrtoint+arithmetic+inttoptr at least.
   if (!AnyNonZeroIndices) {
+    // Cast the base to i8*.
     V = InsertNoopCastOfTo(V,
-                           Type::Int8Ty->getPointerTo(PTy->getAddressSpace()));
+       Type::getInt8PtrTy(Ty->getContext(), PTy->getAddressSpace()));
+
+    // Expand the operands for a plain byte offset.
     Value *Idx = expandCodeFor(SE.getAddExpr(Ops), Ty);
 
     // Fold a GEP with constant operands.
@@ -345,12 +489,15 @@ Value *SCEVExpander::expandAddToGEP(const SCEV* const *op_begin,
       }
     }
 
-    Value *GEP = Builder.CreateGEP(V, Idx, "scevgep");
+    // Emit a GEP.
+    Value *GEP = Builder.CreateGEP(V, Idx, "uglygep");
     InsertedValues.insert(GEP);
     return GEP;
   }
 
-  // Insert a pretty getelementptr.
+  // Insert a pretty getelementptr. Note that this GEP is not marked inbounds,
+  // because ScalarEvolution may have changed the address arithmetic to
+  // compute a value which is beyond the end of the allocated object.
   Value *GEP = Builder.CreateGEP(V,
                                  GepIndices.begin(),
                                  GepIndices.end(),
@@ -361,21 +508,37 @@ Value *SCEVExpander::expandAddToGEP(const SCEV* const *op_begin,
 }
 
 Value *SCEVExpander::visitAddExpr(const SCEVAddExpr *S) {
+  int NumOperands = S->getNumOperands();
   const Type *Ty = SE.getEffectiveSCEVType(S->getType());
-  Value *V = expand(S->getOperand(S->getNumOperands()-1));
+
+  // Find the index of an operand to start with. Choose the operand with
+  // pointer type, if there is one, or the last operand otherwise.
+  int PIdx = 0;
+  for (; PIdx != NumOperands - 1; ++PIdx)
+    if (isa<PointerType>(S->getOperand(PIdx)->getType())) break;
+
+  // Expand code for the operand that we chose.
+  Value *V = expand(S->getOperand(PIdx));
 
   // Turn things like ptrtoint+arithmetic+inttoptr into GEP. See the
   // comments on expandAddToGEP for details.
-  if (SE.TD)
-    if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType())) {
-      const SmallVectorImpl<const SCEV*> &Ops = S->getOperands();
-      return expandAddToGEP(&Ops[0], &Ops[Ops.size() - 1], PTy, Ty, V);
-    }
+  if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType())) {
+    // Take the operand at PIdx out of the list.
+    const SmallVectorImpl<const SCEV *> &Ops = S->getOperands();
+    SmallVector<const SCEV *, 8> NewOps;
+    NewOps.insert(NewOps.end(), Ops.begin(), Ops.begin() + PIdx);
+    NewOps.insert(NewOps.end(), Ops.begin() + PIdx + 1, Ops.end());
+    // Make a GEP.
+    return expandAddToGEP(NewOps.begin(), NewOps.end(), PTy, Ty, V);
+  }
 
+  // Otherwise, we'll expand the rest of the SCEVAddExpr as plain integer
+  // arithmetic.
   V = InsertNoopCastOfTo(V, Ty);
 
   // Emit a bunch of add instructions
-  for (int i = S->getNumOperands()-2; i >= 0; --i) {
+  for (int i = NumOperands-1; i >= 0; --i) {
+    if (i == PIdx) continue;
     Value *W = expandCodeFor(S->getOperand(i), Ty);
     V = InsertBinop(Instruction::Add, V, W);
   }
@@ -422,7 +585,7 @@ Value *SCEVExpander::visitUDivExpr(const SCEVUDivExpr *S) {
 /// Move parts of Base into Rest to leave Base with the minimal
 /// expression that provides a pointer operand suitable for a
 /// GEP expansion.
-static void ExposePointerBase(const SCEV* &Base, const SCEV* &Rest,
+static void ExposePointerBase(const SCEV *&Base, const SCEV *&Rest,
                               ScalarEvolution &SE) {
   while (const SCEVAddRecExpr *A = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Base)) {
     Base = A->getStart();
@@ -433,7 +596,7 @@ static void ExposePointerBase(const SCEV* &Base, const SCEV* &Rest,
   }
   if (const SCEVAddExpr *A = dyn_cast<SCEVAddExpr>(Base)) {
     Base = A->getOperand(A->getNumOperands()-1);
-    SmallVector<const SCEV*, 8> NewAddOps(A->op_begin(), A->op_end());
+    SmallVector<const SCEV *, 8> NewAddOps(A->op_begin(), A->op_end());
     NewAddOps.back() = Rest;
     Rest = SE.getAddExpr(NewAddOps);
     ExposePointerBase(Base, Rest, SE);
@@ -457,15 +620,15 @@ Value *SCEVExpander::visitAddRecExpr(const SCEVAddRecExpr *S) {
   if (CanonicalIV &&
       SE.getTypeSizeInBits(CanonicalIV->getType()) >
       SE.getTypeSizeInBits(Ty)) {
-    const SCEV *Start = SE.getAnyExtendExpr(S->getStart(),
-                                            CanonicalIV->getType());
-    const SCEV *Step = SE.getAnyExtendExpr(S->getStepRecurrence(SE),
-                                           CanonicalIV->getType());
-    Value *V = expand(SE.getAddRecExpr(Start, Step, S->getLoop()));
+    const SmallVectorImpl<const SCEV *> &Ops = S->getOperands();
+    SmallVector<const SCEV *, 4> NewOps(Ops.size());
+    for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i)
+      NewOps[i] = SE.getAnyExtendExpr(Ops[i], CanonicalIV->getType());
+    Value *V = expand(SE.getAddRecExpr(NewOps, S->getLoop()));
     BasicBlock *SaveInsertBB = Builder.GetInsertBlock();
     BasicBlock::iterator SaveInsertPt = Builder.GetInsertPoint();
     BasicBlock::iterator NewInsertPt =
-      next(BasicBlock::iterator(cast<Instruction>(V)));
+      llvm::next(BasicBlock::iterator(cast<Instruction>(V)));
     while (isa<PHINode>(NewInsertPt)) ++NewInsertPt;
     V = expandCodeFor(SE.getTruncateExpr(SE.getUnknown(V), Ty), 0,
                       NewInsertPt);
@@ -475,28 +638,26 @@ Value *SCEVExpander::visitAddRecExpr(const SCEVAddRecExpr *S) {
 
   // {X,+,F} --> X + {0,+,F}
   if (!S->getStart()->isZero()) {
-    const SmallVectorImpl<const SCEV*> &SOperands = S->getOperands();
-    SmallVector<const SCEV*, 4> NewOps(SOperands.begin(), SOperands.end());
+    const SmallVectorImpl<const SCEV *> &SOperands = S->getOperands();
+    SmallVector<const SCEV *, 4> NewOps(SOperands.begin(), SOperands.end());
     NewOps[0] = SE.getIntegerSCEV(0, Ty);
-    const SCEVRest = SE.getAddRecExpr(NewOps, L);
+    const SCEV *Rest = SE.getAddRecExpr(NewOps, L);
 
     // Turn things like ptrtoint+arithmetic+inttoptr into GEP. See the
     // comments on expandAddToGEP for details.
-    if (SE.TD) {
-      const SCEV* Base = S->getStart();
-      const SCEV* RestArray[1] = { Rest };
-      // Dig into the expression to find the pointer base for a GEP.
-      ExposePointerBase(Base, RestArray[0], SE);
-      // If we found a pointer, expand the AddRec with a GEP.
-      if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Base->getType())) {
-        // Make sure the Base isn't something exotic, such as a multiplied
-        // or divided pointer value. In those cases, the result type isn't
-        // actually a pointer type.
-        if (!isa<SCEVMulExpr>(Base) && !isa<SCEVUDivExpr>(Base)) {
-          Value *StartV = expand(Base);
-          assert(StartV->getType() == PTy && "Pointer type mismatch for GEP!");
-          return expandAddToGEP(RestArray, RestArray+1, PTy, Ty, StartV);
-        }
+    const SCEV *Base = S->getStart();
+    const SCEV *RestArray[1] = { Rest };
+    // Dig into the expression to find the pointer base for a GEP.
+    ExposePointerBase(Base, RestArray[0], SE);
+    // If we found a pointer, expand the AddRec with a GEP.
+    if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Base->getType())) {
+      // Make sure the Base isn't something exotic, such as a multiplied
+      // or divided pointer value. In those cases, the result type isn't
+      // actually a pointer type.
+      if (!isa<SCEVMulExpr>(Base) && !isa<SCEVUDivExpr>(Base)) {
+        Value *StartV = expand(Base);
+        assert(StartV->getType() == PTy && "Pointer type mismatch for GEP!");
+        return expandAddToGEP(RestArray, RestArray+1, PTy, Ty, StartV);
       }
     }
 
@@ -519,29 +680,22 @@ Value *SCEVExpander::visitAddRecExpr(const SCEVAddRecExpr *S) {
     // Create and insert the PHI node for the induction variable in the
     // specified loop.
     BasicBlock *Header = L->getHeader();
-    BasicBlock *Preheader = L->getLoopPreheader();
     PHINode *PN = PHINode::Create(Ty, "indvar", Header->begin());
     InsertedValues.insert(PN);
-    PN->addIncoming(Constant::getNullValue(Ty), Preheader);
 
-    pred_iterator HPI = pred_begin(Header);
-    assert(HPI != pred_end(Header) && "Loop with zero preds???");
-    if (!L->contains(*HPI)) ++HPI;
-    assert(HPI != pred_end(Header) && L->contains(*HPI) &&
-           "No backedge in loop?");
-
-    // Insert a unit add instruction right before the terminator corresponding
-    // to the back-edge.
     Constant *One = ConstantInt::get(Ty, 1);
-    Instruction *Add = BinaryOperator::CreateAdd(PN, One, "indvar.next",
-                                                 (*HPI)->getTerminator());
-    InsertedValues.insert(Add);
-
-    pred_iterator PI = pred_begin(Header);
-    if (*PI == Preheader)
-      ++PI;
-    PN->addIncoming(Add, *PI);
-    return PN;
+    for (pred_iterator HPI = pred_begin(Header), HPE = pred_end(Header);
+         HPI != HPE; ++HPI)
+      if (L->contains(*HPI)) {
+        // Insert a unit add instruction right before the terminator corresponding
+        // to the back-edge.
+        Instruction *Add = BinaryOperator::CreateAdd(PN, One, "indvar.next",
+                                                     (*HPI)->getTerminator());
+        InsertedValues.insert(Add);
+        PN->addIncoming(Add, *HPI);
+      } else {
+        PN->addIncoming(Constant::getNullValue(Ty), *HPI);
+      }
   }
 
   // {0,+,F} --> {0,+,1} * F
@@ -563,19 +717,19 @@ Value *SCEVExpander::visitAddRecExpr(const SCEVAddRecExpr *S) {
   // folders, then expandCodeFor the closed form.  This allows the folders to
   // simplify the expression without having to build a bunch of special code
   // into this folder.
-  const SCEVIH = SE.getUnknown(I);   // Get I as a "symbolic" SCEV.
+  const SCEV *IH = SE.getUnknown(I);   // Get I as a "symbolic" SCEV.
 
   // Promote S up to the canonical IV type, if the cast is foldable.
-  const SCEVNewS = S;
-  const SCEVExt = SE.getNoopOrAnyExtend(S, I->getType());
+  const SCEV *NewS = S;
+  const SCEV *Ext = SE.getNoopOrAnyExtend(S, I->getType());
   if (isa<SCEVAddRecExpr>(Ext))
     NewS = Ext;
 
-  const SCEVV = cast<SCEVAddRecExpr>(NewS)->evaluateAtIteration(IH, SE);
+  const SCEV *V = cast<SCEVAddRecExpr>(NewS)->evaluateAtIteration(IH, SE);
   //cerr << "Evaluated: " << *this << "\n     to: " << *V << "\n";
 
   // Truncate the result down to the original type, if needed.
-  const SCEVT = SE.getTruncateOrNoop(V, Ty);
+  const SCEV *T = SE.getTruncateOrNoop(V, Ty);
   return expand(T);
 }
 
@@ -607,9 +761,15 @@ Value *SCEVExpander::visitSignExtendExpr(const SCEVSignExtendExpr *S) {
 }
 
 Value *SCEVExpander::visitSMaxExpr(const SCEVSMaxExpr *S) {
-  const Type *Ty = SE.getEffectiveSCEVType(S->getType());
-  Value *LHS = expandCodeFor(S->getOperand(0), Ty);
-  for (unsigned i = 1; i < S->getNumOperands(); ++i) {
+  Value *LHS = expand(S->getOperand(S->getNumOperands()-1));
+  const Type *Ty = LHS->getType();
+  for (int i = S->getNumOperands()-2; i >= 0; --i) {
+    // In the case of mixed integer and pointer types, do the
+    // rest of the comparisons as integer.
+    if (S->getOperand(i)->getType() != Ty) {
+      Ty = SE.getEffectiveSCEVType(Ty);
+      LHS = InsertNoopCastOfTo(LHS, Ty);
+    }
     Value *RHS = expandCodeFor(S->getOperand(i), Ty);
     Value *ICmp = Builder.CreateICmpSGT(LHS, RHS, "tmp");
     InsertedValues.insert(ICmp);
@@ -617,13 +777,23 @@ Value *SCEVExpander::visitSMaxExpr(const SCEVSMaxExpr *S) {
     InsertedValues.insert(Sel);
     LHS = Sel;
   }
+  // In the case of mixed integer and pointer types, cast the
+  // final result back to the pointer type.
+  if (LHS->getType() != S->getType())
+    LHS = InsertNoopCastOfTo(LHS, S->getType());
   return LHS;
 }
 
 Value *SCEVExpander::visitUMaxExpr(const SCEVUMaxExpr *S) {
-  const Type *Ty = SE.getEffectiveSCEVType(S->getType());
-  Value *LHS = expandCodeFor(S->getOperand(0), Ty);
-  for (unsigned i = 1; i < S->getNumOperands(); ++i) {
+  Value *LHS = expand(S->getOperand(S->getNumOperands()-1));
+  const Type *Ty = LHS->getType();
+  for (int i = S->getNumOperands()-2; i >= 0; --i) {
+    // In the case of mixed integer and pointer types, do the
+    // rest of the comparisons as integer.
+    if (S->getOperand(i)->getType() != Ty) {
+      Ty = SE.getEffectiveSCEVType(Ty);
+      LHS = InsertNoopCastOfTo(LHS, Ty);
+    }
     Value *RHS = expandCodeFor(S->getOperand(i), Ty);
     Value *ICmp = Builder.CreateICmpUGT(LHS, RHS, "tmp");
     InsertedValues.insert(ICmp);
@@ -631,10 +801,22 @@ Value *SCEVExpander::visitUMaxExpr(const SCEVUMaxExpr *S) {
     InsertedValues.insert(Sel);
     LHS = Sel;
   }
+  // In the case of mixed integer and pointer types, cast the
+  // final result back to the pointer type.
+  if (LHS->getType() != S->getType())
+    LHS = InsertNoopCastOfTo(LHS, S->getType());
   return LHS;
 }
 
-Value *SCEVExpander::expandCodeFor(const SCEV* SH, const Type *Ty) {
+Value *SCEVExpander::visitFieldOffsetExpr(const SCEVFieldOffsetExpr *S) {
+  return ConstantExpr::getOffsetOf(S->getStructType(), S->getFieldNo());
+}
+
+Value *SCEVExpander::visitAllocSizeExpr(const SCEVAllocSizeExpr *S) {
+  return ConstantExpr::getSizeOf(S->getAllocType());
+}
+
+Value *SCEVExpander::expandCodeFor(const SCEV *SH, const Type *Ty) {
   // Expand the code for this SCEV.
   Value *V = expand(SH);
   if (Ty) {
@@ -662,7 +844,7 @@ Value *SCEVExpander::expand(const SCEV *S) {
       if (L && S->hasComputableLoopEvolution(L))
         InsertPt = L->getHeader()->getFirstNonPHI();
       while (isInsertedInstruction(InsertPt))
-        InsertPt = next(BasicBlock::iterator(InsertPt));
+        InsertPt = llvm::next(BasicBlock::iterator(InsertPt));
       break;
     }
 
@@ -695,7 +877,7 @@ Value *
 SCEVExpander::getOrInsertCanonicalInductionVariable(const Loop *L,
                                                     const Type *Ty) {
   assert(Ty->isInteger() && "Can only insert integer induction variables!");
-  const SCEVH = SE.getAddRecExpr(SE.getIntegerSCEV(0, Ty),
+  const SCEV *H = SE.getAddRecExpr(SE.getIntegerSCEV(0, Ty),
                                    SE.getIntegerSCEV(1, Ty), L);
   BasicBlock *SaveInsertBB = Builder.GetInsertBlock();
   BasicBlock::iterator SaveInsertPt = Builder.GetInsertPoint();