- Somehow I forgot about one / une.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / LoopStrengthReduce.cpp
index e2f1ab6935ada33cbdbc78ccbc9e45518b569b86..30e86447f25baf304f430cc8850b43227e6e9faf 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by Nate Begeman and is distributed under the
-// University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
@@ -31,6 +31,7 @@
 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
+#include "llvm/ADT/SetVector.h"
 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
@@ -43,7 +44,8 @@ using namespace llvm;
 STATISTIC(NumReduced ,    "Number of GEPs strength reduced");
 STATISTIC(NumInserted,    "Number of PHIs inserted");
 STATISTIC(NumVariable,    "Number of PHIs with variable strides");
-STATISTIC(NumEliminated , "Number of strides eliminated");
+STATISTIC(NumEliminated,  "Number of strides eliminated");
+STATISTIC(NumShadow,      "Number of Shadow IVs optimized");
 
 namespace {
 
@@ -136,7 +138,7 @@ namespace {
 
     /// DeadInsts - Keep track of instructions we may have made dead, so that
     /// we can remove them after we are done working.
-    SmallPtrSet<Instruction*,16> DeadInsts;
+    SetVector<Instruction*> DeadInsts;
 
     /// TLI - Keep a pointer of a TargetLowering to consult for determining
     /// transformation profitability.
@@ -145,7 +147,7 @@ namespace {
   public:
     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
     explicit LoopStrengthReduce(const TargetLowering *tli = NULL) : 
-      LoopPass((intptr_t)&ID), TLI(tli) {
+      LoopPass(&ID), TLI(tli) {
     }
 
     bool runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM);
@@ -163,6 +165,7 @@ namespace {
       AU.addRequired<DominatorTree>();
       AU.addRequired<TargetData>();
       AU.addRequired<ScalarEvolution>();
+      AU.addPreserved<ScalarEvolution>();
     }
     
     /// getCastedVersionOf - Return the specified value casted to uintptr_t.
@@ -176,8 +179,18 @@ private:
                                   IVStrideUse* &CondUse,
                                   const SCEVHandle* &CondStride);
     void OptimizeIndvars(Loop *L);
-    bool FindIVForUser(ICmpInst *Cond, IVStrideUse *&CondUse,
-                       const SCEVHandle *&CondStride);
+
+    /// OptimizeShadowIV - If IV is used in a int-to-float cast
+    /// inside the loop then try to eliminate the cast opeation.
+    void OptimizeShadowIV(Loop *L);
+
+    /// OptimizeSMax - Rewrite the loop's terminating condition
+    /// if it uses an smax computation.
+    ICmpInst *OptimizeSMax(Loop *L, ICmpInst *Cond,
+                           IVStrideUse* &CondUse);
+
+    bool FindIVUserForCond(ICmpInst *Cond, IVStrideUse *&CondUse,
+                           const SCEVHandle *&CondStride);
     bool RequiresTypeConversion(const Type *Ty, const Type *NewTy);
     unsigned CheckForIVReuse(bool, bool, const SCEVHandle&,
                              IVExpr&, const Type*,
@@ -192,12 +205,14 @@ private:
     void StrengthReduceStridedIVUsers(const SCEVHandle &Stride,
                                       IVUsersOfOneStride &Uses,
                                       Loop *L, bool isOnlyStride);
-    void DeleteTriviallyDeadInstructions(SmallPtrSet<Instruction*,16> &Insts);
+    void DeleteTriviallyDeadInstructions(SetVector<Instruction*> &Insts);
   };
-  char LoopStrengthReduce::ID = 0;
-  RegisterPass<LoopStrengthReduce> X("loop-reduce", "Loop Strength Reduction");
 }
 
+char LoopStrengthReduce::ID = 0;
+static RegisterPass<LoopStrengthReduce>
+X("loop-reduce", "Loop Strength Reduction");
+
 LoopPass *llvm::createLoopStrengthReducePass(const TargetLowering *TLI) {
   return new LoopStrengthReduce(TLI);
 }
@@ -224,13 +239,28 @@ Value *LoopStrengthReduce::getCastedVersionOf(Instruction::CastOps opcode,
 /// specified set are trivially dead, delete them and see if this makes any of
 /// their operands subsequently dead.
 void LoopStrengthReduce::
-DeleteTriviallyDeadInstructions(SmallPtrSet<Instruction*,16> &Insts) {
+DeleteTriviallyDeadInstructions(SetVector<Instruction*> &Insts) {
   while (!Insts.empty()) {
-    Instruction *I = *Insts.begin();
-    Insts.erase(I);
+    Instruction *I = Insts.back();
+    Insts.pop_back();
+
+    if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
+      // If all incoming values to the Phi are the same, we can replace the Phi
+      // with that value.
+      if (Value *PNV = PN->hasConstantValue()) {
+        if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(PNV))
+          Insts.insert(U);
+        SE->deleteValueFromRecords(PN);
+        PN->replaceAllUsesWith(PNV);
+        PN->eraseFromParent();
+        Changed = true;
+        continue;
+      }
+    }
+
     if (isInstructionTriviallyDead(I)) {
-      for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
-        if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(I->getOperand(i)))
+      for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i)
+        if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(*i))
           Insts.insert(U);
       SE->deleteValueFromRecords(I);
       I->eraseFromParent();
@@ -272,24 +302,25 @@ SCEVHandle LoopStrengthReduce::GetExpressionSCEV(Instruction *Exp) {
 
   gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(GEP);
   
-  for (unsigned i = 1, e = GEP->getNumOperands(); i != e; ++i, ++GTI) {
+  for (User::op_iterator i = GEP->op_begin() + 1, e = GEP->op_end();
+       i != e; ++i, ++GTI) {
     // If this is a use of a recurrence that we can analyze, and it comes before
     // Op does in the GEP operand list, we will handle this when we process this
     // operand.
     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
       const StructLayout *SL = TD->getStructLayout(STy);
-      unsigned Idx = cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(i))->getZExtValue();
+      unsigned Idx = cast<ConstantInt>(*i)->getZExtValue();
       uint64_t Offset = SL->getElementOffset(Idx);
       GEPVal = SE->getAddExpr(GEPVal,
                              SE->getIntegerSCEV(Offset, UIntPtrTy));
     } else {
       unsigned GEPOpiBits = 
-        GEP->getOperand(i)->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
+        (*i)->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
       unsigned IntPtrBits = UIntPtrTy->getPrimitiveSizeInBits();
       Instruction::CastOps opcode = (GEPOpiBits < IntPtrBits ? 
           Instruction::SExt : (GEPOpiBits > IntPtrBits ? Instruction::Trunc :
             Instruction::BitCast));
-      Value *OpVal = getCastedVersionOf(opcode, GEP->getOperand(i));
+      Value *OpVal = getCastedVersionOf(opcode, *i);
       SCEVHandle Idx = SE->getSCEV(OpVal);
 
       uint64_t TypeSize = TD->getABITypeSize(GTI.getIndexedType());
@@ -359,7 +390,8 @@ static bool getSCEVStartAndStride(const SCEVHandle &SH, Loop *L,
 /// the loop, resulting in reg-reg copies (if we use the pre-inc value when we
 /// should use the post-inc value).
 static bool IVUseShouldUsePostIncValue(Instruction *User, Instruction *IV,
-                                       Loop *L, DominatorTree *DT, Pass *P) {
+                                       Loop *L, DominatorTree *DT, Pass *P,
+                                       SetVector<Instruction*> &DeadInsts){
   // If the user is in the loop, use the preinc value.
   if (L->contains(User->getParent())) return false;
   
@@ -399,6 +431,9 @@ static bool IVUseShouldUsePostIncValue(Instruction *User, Instruction *IV,
       e = PN->getNumIncomingValues();
       if (--NumUses == 0) break;
     }
+
+  // PHI node might have become a constant value after SplitCriticalEdge.
+  DeadInsts.insert(User);
   
   return true;
 }
@@ -411,7 +446,7 @@ static bool IVUseShouldUsePostIncValue(Instruction *User, Instruction *IV,
 bool LoopStrengthReduce::AddUsersIfInteresting(Instruction *I, Loop *L,
                                       SmallPtrSet<Instruction*,16> &Processed) {
   if (!I->getType()->isInteger() && !isa<PointerType>(I->getType()))
-      return false;   // Void and FP expressions cannot be reduced.
+    return false;   // Void and FP expressions cannot be reduced.
   if (!Processed.insert(I))
     return true;    // Instruction already handled.
   
@@ -461,7 +496,7 @@ bool LoopStrengthReduce::AddUsersIfInteresting(Instruction *I, Loop *L,
       // Okay, we found a user that we cannot reduce.  Analyze the instruction
       // and decide what to do with it.  If we are a use inside of the loop, use
       // the value before incrementation, otherwise use it after incrementation.
-      if (IVUseShouldUsePostIncValue(User, I, L, DT, this)) {
+      if (IVUseShouldUsePostIncValue(User, I, L, DT, this, DeadInsts)) {
         // The value used will be incremented by the stride more than we are
         // expecting, so subtract this off.
         SCEVHandle NewStart = SE->getMinusSCEV(Start, Stride);
@@ -522,8 +557,9 @@ namespace {
     // operands of Inst to use the new expression 'NewBase', with 'Imm' added
     // to it.
     void RewriteInstructionToUseNewBase(const SCEVHandle &NewBase,
-                                        SCEVExpander &Rewriter, Loop *L,
-                                        Pass *P);
+                                        Instruction *InsertPt,
+                                       SCEVExpander &Rewriter, Loop *L, Pass *P,
+                                       SetVector<Instruction*> &DeadInsts);
     
     Value *InsertCodeForBaseAtPosition(const SCEVHandle &NewBase, 
                                        SCEVExpander &Rewriter,
@@ -562,9 +598,8 @@ Value *BasedUser::InsertCodeForBaseAtPosition(const SCEVHandle &NewBase,
   }
   
   // If there is no immediate value, skip the next part.
-  if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(Imm))
-    if (SC->getValue()->isZero())
-      return Rewriter.expandCodeFor(NewBase, BaseInsertPt);
+  if (Imm->isZero())
+    return Rewriter.expandCodeFor(NewBase, BaseInsertPt);
 
   Value *Base = Rewriter.expandCodeFor(NewBase, BaseInsertPt);
 
@@ -582,10 +617,14 @@ Value *BasedUser::InsertCodeForBaseAtPosition(const SCEVHandle &NewBase,
 
 // Once we rewrite the code to insert the new IVs we want, update the
 // operands of Inst to use the new expression 'NewBase', with 'Imm' added
-// to it.
+// to it. NewBasePt is the last instruction which contributes to the
+// value of NewBase in the case that it's a diffferent instruction from
+// the PHI that NewBase is computed from, or null otherwise.
+//
 void BasedUser::RewriteInstructionToUseNewBase(const SCEVHandle &NewBase,
-                                               SCEVExpander &Rewriter,
-                                               Loop *L, Pass *P) {
+                                               Instruction *NewBasePt,
+                                      SCEVExpander &Rewriter, Loop *L, Pass *P,
+                                      SetVector<Instruction*> &DeadInsts) {
   if (!isa<PHINode>(Inst)) {
     // By default, insert code at the user instruction.
     BasicBlock::iterator InsertPt = Inst;
@@ -599,7 +638,11 @@ void BasedUser::RewriteInstructionToUseNewBase(const SCEVHandle &NewBase,
     // value will be pinned to live somewhere after the original computation.
     // In this case, we have to back off.
     if (!isUseOfPostIncrementedValue) {
-      if (Instruction *OpInst = dyn_cast<Instruction>(OperandValToReplace)) { 
+      if (NewBasePt && isa<PHINode>(OperandValToReplace)) {
+        InsertPt = NewBasePt;
+        ++InsertPt;
+      } else if (Instruction *OpInst
+                 = dyn_cast<Instruction>(OperandValToReplace)) {
         InsertPt = OpInst;
         while (isa<PHINode>(InsertPt)) ++InsertPt;
       }
@@ -676,6 +719,10 @@ void BasedUser::RewriteInstructionToUseNewBase(const SCEVHandle &NewBase,
       Rewriter.clear();
     }
   }
+
+  // PHI node might have become a constant value after SplitCriticalEdge.
+  DeadInsts.insert(Inst);
+
   DOUT << "    CHANGED: IMM =" << *Imm << "  Inst = " << *Inst;
 }
 
@@ -855,8 +902,7 @@ static void SeparateSubExprs(std::vector<SCEVHandle> &SubExprs,
 
       SeparateSubExprs(SubExprs, SARE->getOperand(0), SE);
     }
-  } else if (!isa<SCEVConstant>(Expr) ||
-             !cast<SCEVConstant>(Expr)->getValue()->isZero()) {
+  } else if (!Expr->isZero()) {
     // Do not add zero.
     SubExprs.push_back(Expr);
   }
@@ -943,20 +989,15 @@ RemoveCommonExpressionsFromUseBases(std::vector<BasedUser> &Uses,
   return Result;
 }
 
-/// isZero - returns true if the scalar evolution expression is zero.
-///
-static bool isZero(const SCEVHandle &V) {
-  if (const SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(V))
-    return SC->getValue()->isZero();
-  return false;
-}
-
 /// ValidStride - Check whether the given Scale is valid for all loads and 
 /// stores in UsersToProcess.
 ///
 bool LoopStrengthReduce::ValidStride(bool HasBaseReg,
                                int64_t Scale, 
                                const std::vector<BasedUser>& UsersToProcess) {
+  if (!TLI)
+    return true;
+
   for (unsigned i=0, e = UsersToProcess.size(); i!=e; ++i) {
     // If this is a load or other access, pass the type of the access in.
     const Type *AccessTy = Type::VoidTy;
@@ -964,15 +1005,17 @@ bool LoopStrengthReduce::ValidStride(bool HasBaseReg,
       AccessTy = SI->getOperand(0)->getType();
     else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(UsersToProcess[i].Inst))
       AccessTy = LI->getType();
+    else if (isa<PHINode>(UsersToProcess[i].Inst))
+      continue;
     
     TargetLowering::AddrMode AM;
     if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(UsersToProcess[i].Imm))
       AM.BaseOffs = SC->getValue()->getSExtValue();
-    AM.HasBaseReg = HasBaseReg || !isZero(UsersToProcess[i].Base);
+    AM.HasBaseReg = HasBaseReg || !UsersToProcess[i].Base->isZero();
     AM.Scale = Scale;
 
     // If load[imm+r*scale] is illegal, bail out.
-    if (TLI && !TLI->isLegalAddressingMode(AM, AccessTy))
+    if (!TLI->isLegalAddressingMode(AM, AccessTy))
       return false;
   }
   return true;
@@ -1005,8 +1048,12 @@ unsigned LoopStrengthReduce::CheckForIVReuse(bool HasBaseReg,
                                 const std::vector<BasedUser>& UsersToProcess) {
   if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(Stride)) {
     int64_t SInt = SC->getValue()->getSExtValue();
-    for (std::map<SCEVHandle, IVsOfOneStride>::iterator SI= IVsByStride.begin(),
-           SE = IVsByStride.end(); SI != SE; ++SI) {
+    for (unsigned NewStride = 0, e = StrideOrder.size(); NewStride != e;
+         ++NewStride) {
+      std::map<SCEVHandle, IVsOfOneStride>::iterator SI = 
+                IVsByStride.find(StrideOrder[NewStride]);
+      if (SI == IVsByStride.end()) 
+        continue;
       int64_t SSInt = cast<SCEVConstant>(SI->first)->getValue()->getSExtValue();
       if (SI->first != Stride &&
           (unsigned(abs(SInt)) < SSInt || (SInt % SSInt) != 0))
@@ -1024,7 +1071,7 @@ unsigned LoopStrengthReduce::CheckForIVReuse(bool HasBaseReg,
                IE = SI->second.IVs.end(); II != IE; ++II)
           // FIXME: Only handle base == 0 for now.
           // Only reuse previous IV if it would not require a type conversion.
-          if (isZero(II->Base) &&
+          if (II->Base->isZero() &&
               !RequiresTypeConversion(II->Base->getType(), Ty)) {
             IV = *II;
             return Scale;
@@ -1040,7 +1087,7 @@ static bool PartitionByIsUseOfPostIncrementedValue(const BasedUser &Val) {
   return Val.isUseOfPostIncrementedValue;
 }
 
-/// isNonConstantNegative - REturn true if the specified scev is negated, but
+/// isNonConstantNegative - Return true if the specified scev is negated, but
 /// not a constant.
 static bool isNonConstantNegative(const SCEVHandle &Expr) {
   SCEVMulExpr *Mul = dyn_cast<SCEVMulExpr>(Expr);
@@ -1054,9 +1101,37 @@ static bool isNonConstantNegative(const SCEVHandle &Expr) {
   return SC->getValue()->getValue().isNegative();
 }
 
+/// isAddress - Returns true if the specified instruction is using the
+/// specified value as an address.
+static bool isAddressUse(Instruction *Inst, Value *OperandVal) {
+  bool isAddress = isa<LoadInst>(Inst);
+  if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
+    if (SI->getOperand(1) == OperandVal)
+      isAddress = true;
+  } else if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst)) {
+    // Addressing modes can also be folded into prefetches and a variety
+    // of intrinsics.
+    switch (II->getIntrinsicID()) {
+      default: break;
+      case Intrinsic::prefetch:
+      case Intrinsic::x86_sse2_loadu_dq:
+      case Intrinsic::x86_sse2_loadu_pd:
+      case Intrinsic::x86_sse_loadu_ps:
+      case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
+      case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
+      case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
+      case Intrinsic::x86_sse2_storel_dq:
+        if (II->getOperand(1) == OperandVal)
+          isAddress = true;
+        break;
+    }
+  }
+  return isAddress;
+}
+
 // CollectIVUsers - Transform our list of users and offsets to a bit more
-// complex table. In this new vector, each 'BasedUser' contains 'Base' the base
-// of the strided accessas well as the old information from Uses. We
+// complex table. In this new vector, each 'BasedUser' contains 'Base', the base
+// of the strided accesses, as well as the old information from Uses. We
 // progressively move information from the Base field to the Imm field, until
 // we eventually have the full access expression to rewrite the use.
 SCEVHandle LoopStrengthReduce::CollectIVUsers(const SCEVHandle &Stride,
@@ -1091,6 +1166,7 @@ SCEVHandle LoopStrengthReduce::CollectIVUsers(const SCEVHandle &Stride,
   // instructions.  If we can represent anything there, move it to the imm
   // fields of the BasedUsers.  We do this so that it increases the commonality
   // of the remaining uses.
+  unsigned NumPHI = 0;
   for (unsigned i = 0, e = UsersToProcess.size(); i != e; ++i) {
     // If the user is not in the current loop, this means it is using the exit
     // value of the IV.  Do not put anything in the base, make sure it's all in
@@ -1104,37 +1180,16 @@ SCEVHandle LoopStrengthReduce::CollectIVUsers(const SCEVHandle &Stride,
       
       // Addressing modes can be folded into loads and stores.  Be careful that
       // the store is through the expression, not of the expression though.
-      bool isAddress = isa<LoadInst>(UsersToProcess[i].Inst);
-      if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(UsersToProcess[i].Inst)) {
-        if (SI->getOperand(1) == UsersToProcess[i].OperandValToReplace)
-          isAddress = true;
-      } else if (IntrinsicInst *II =
-                   dyn_cast<IntrinsicInst>(UsersToProcess[i].Inst)) {
-        // Addressing modes can also be folded into prefetches and a variety
-        // of intrinsics.
-        switch (II->getIntrinsicID()) {
-        default: break;
-        case Intrinsic::prefetch:
-        case Intrinsic::x86_sse2_loadu_dq:
-        case Intrinsic::x86_sse2_loadu_pd:
-        case Intrinsic::x86_sse_loadu_ps:
-        case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
-        case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
-        case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
-        case Intrinsic::x86_sse2_storel_dq:
-          if (II->getOperand(1) == UsersToProcess[i].OperandValToReplace)
-            isAddress = true;
-          break;
-        case Intrinsic::x86_sse2_loadh_pd:
-        case Intrinsic::x86_sse2_loadl_pd:
-          if (II->getOperand(2) == UsersToProcess[i].OperandValToReplace)
-            isAddress = true;
-          break;
-        }
+      bool isPHI = false;
+      bool isAddress = isAddressUse(UsersToProcess[i].Inst,
+                                    UsersToProcess[i].OperandValToReplace);
+      if (isa<PHINode>(UsersToProcess[i].Inst)) {
+        isPHI = true;
+        ++NumPHI;
       }
 
       // If this use isn't an address, then not all uses are addresses.
-      if (!isAddress)
+      if (!isAddress && !isPHI)
         AllUsesAreAddresses = false;
       
       MoveImmediateValues(TLI, UsersToProcess[i].Inst, UsersToProcess[i].Base,
@@ -1142,6 +1197,12 @@ SCEVHandle LoopStrengthReduce::CollectIVUsers(const SCEVHandle &Stride,
     }
   }
 
+  // If one of the use if a PHI node and all other uses are addresses, still
+  // allow iv reuse. Essentially we are trading one constant multiplication
+  // for one fewer iv.
+  if (NumPHI > 1)
+    AllUsesAreAddresses = false;
+
   return CommonExprs;
 }
 
@@ -1153,7 +1214,7 @@ void LoopStrengthReduce::StrengthReduceStridedIVUsers(const SCEVHandle &Stride,
                                                       Loop *L,
                                                       bool isOnlyStride) {
   // If all the users are moved to another stride, then there is nothing to do.
-  if (Uses.Users.size() == 0)
+  if (Uses.Users.empty())
     return;
 
   // Keep track if every use in UsersToProcess is an address. If they all are,
@@ -1174,7 +1235,7 @@ void LoopStrengthReduce::StrengthReduceStridedIVUsers(const SCEVHandle &Stride,
   // their value in a register and add it in for each use. This will take up
   // a register operand, which potentially restricts what stride values are
   // valid.
-  bool HaveCommonExprs = !isZero(CommonExprs);
+  bool HaveCommonExprs = !CommonExprs->isZero();
   
   // If all uses are addresses, check if it is possible to reuse an IV with a
   // stride that is a factor of this stride. And that the multiple is a number
@@ -1220,7 +1281,7 @@ void LoopStrengthReduce::StrengthReduceStridedIVUsers(const SCEVHandle &Stride,
 
   if (RewriteFactor == 0) {
     // Create a new Phi for this base, and stick it in the loop header.
-    NewPHI = new PHINode(ReplacedTy, "iv.", PhiInsertBefore);
+    NewPHI = PHINode::Create(ReplacedTy, "iv.", PhiInsertBefore);
     ++NumInserted;
   
     // Add common base to the new Phi node.
@@ -1316,7 +1377,7 @@ void LoopStrengthReduce::StrengthReduceStridedIVUsers(const SCEVHandle &Stride,
         // We want this constant emitted into the preheader! This is just
         // using cast as a copy so BitCast (no-op cast) is appropriate
         BaseV = new BitCastInst(BaseV, BaseV->getType(), "preheaderinsert",
-                             PreInsertPt);       
+                                PreInsertPt);       
       }
     }
 
@@ -1347,6 +1408,16 @@ void LoopStrengthReduce::StrengthReduceStridedIVUsers(const SCEVHandle &Stride,
 
       SCEVHandle RewriteExpr = SE->getUnknown(RewriteOp);
 
+      // If we had to insert new instrutions for RewriteOp, we have to
+      // consider that they may not have been able to end up immediately
+      // next to RewriteOp, because non-PHI instructions may never precede
+      // PHI instructions in a block. In this case, remember where the last
+      // instruction was inserted so that if we're replacing a different
+      // PHI node, we can use the later point to expand the final
+      // RewriteExpr.
+      Instruction *NewBasePt = dyn_cast<Instruction>(RewriteOp);
+      if (RewriteOp == NewPHI) NewBasePt = 0;
+
       // Clear the SCEVExpander's expression map so that we are guaranteed
       // to have the code emitted where we expect it.
       Rewriter.clear();
@@ -1373,7 +1444,9 @@ void LoopStrengthReduce::StrengthReduceStridedIVUsers(const SCEVHandle &Stride,
         // Add BaseV to the PHI value if needed.
         RewriteExpr = SE->getAddExpr(RewriteExpr, SE->getUnknown(BaseV));
 
-      User.RewriteInstructionToUseNewBase(RewriteExpr, Rewriter, L, this);
+      User.RewriteInstructionToUseNewBase(RewriteExpr, NewBasePt,
+                                          Rewriter, L, this,
+                                          DeadInsts);
 
       // Mark old value we replaced as possibly dead, so that it is elminated
       // if we just replaced the last use of that value.
@@ -1392,10 +1465,10 @@ void LoopStrengthReduce::StrengthReduceStridedIVUsers(const SCEVHandle &Stride,
   // different starting values, into different PHIs.
 }
 
-/// FindIVForUser - If Cond has an operand that is an expression of an IV,
+/// FindIVUserForCond - If Cond has an operand that is an expression of an IV,
 /// set the IV user and stride information and return true, otherwise return
 /// false.
-bool LoopStrengthReduce::FindIVForUser(ICmpInst *Cond, IVStrideUse *&CondUse,
+bool LoopStrengthReduce::FindIVUserForCond(ICmpInst *Cond, IVStrideUse *&CondUse,
                                        const SCEVHandle *&CondStride) {
   for (unsigned Stride = 0, e = StrideOrder.size(); Stride != e && !CondUse;
        ++Stride) {
@@ -1457,7 +1530,7 @@ namespace {
 /// v1 = v1 + 3
 /// if (v1 < 30) goto loop
 ICmpInst *LoopStrengthReduce::ChangeCompareStride(Loop *L, ICmpInst *Cond,
-                                                  IVStrideUse* &CondUse,
+                                                IVStrideUse* &CondUse,
                                                 const SCEVHandle* &CondStride) {
   if (StrideOrder.size() < 2 ||
       IVUsesByStride[*CondStride].Users.size() != 1)
@@ -1481,6 +1554,11 @@ ICmpInst *LoopStrengthReduce::ChangeCompareStride(Loop *L, ICmpInst *Cond,
   Value *NewIncV = NULL;
   int64_t Scale = 1;
 
+  // Check stride constant and the comparision constant signs to detect
+  // overflow.
+  if ((CmpVal & SignBit) != (CmpSSInt & SignBit))
+    return Cond;
+
   // Look for a suitable stride / iv as replacement.
   std::stable_sort(StrideOrder.begin(), StrideOrder.end(), StrideCompare());
   for (unsigned i = 0, e = StrideOrder.size(); i != e; ++i) {
@@ -1525,8 +1603,8 @@ ICmpInst *LoopStrengthReduce::ChangeCompareStride(Loop *L, ICmpInst *Cond,
         ? UIntPtrTy->getPrimitiveSizeInBits()
         : NewCmpTy->getPrimitiveSizeInBits();
       if (RequiresTypeConversion(NewCmpTy, CmpTy)) {
-        // Check if it is possible to rewrite it using a iv / stride of a smaller
-        // integer type.
+        // Check if it is possible to rewrite it using
+        // an iv / stride of a smaller integer type.
         bool TruncOk = false;
         if (NewCmpTy->isInteger()) {
           unsigned Bits = NewTyBits;
@@ -1558,21 +1636,34 @@ ICmpInst *LoopStrengthReduce::ChangeCompareStride(Loop *L, ICmpInst *Cond,
       // Avoid rewriting the compare instruction with an iv of new stride
       // if it's likely the new stride uses will be rewritten using the
       if (AllUsesAreAddresses &&
-          ValidStride(!isZero(CommonExprs), Scale, UsersToProcess)) {        
+          ValidStride(!CommonExprs->isZero(), Scale, UsersToProcess)) {
         NewCmpVal = CmpVal;
         continue;
       }
 
-      // If scale is negative, use inverse predicate unless it's testing
+      // If scale is negative, use swapped predicate unless it's testing
       // for equality.
       if (Scale < 0 && !Cond->isEquality())
-        Predicate = ICmpInst::getInversePredicate(Predicate);
+        Predicate = ICmpInst::getSwappedPredicate(Predicate);
 
       NewStride = &StrideOrder[i];
       break;
     }
   }
 
+  // Forgo this transformation if it the increment happens to be
+  // unfortunately positioned after the condition, and the condition
+  // has multiple uses which prevent it from being moved immediately
+  // before the branch. See
+  // test/Transforms/LoopStrengthReduce/change-compare-stride-trickiness-*.ll
+  // for an example of this situation.
+  if (!Cond->hasOneUse()) {
+    for (BasicBlock::iterator I = Cond, E = Cond->getParent()->end();
+         I != E; ++I)
+      if (I == NewIncV)
+        return Cond;
+  }
+
   if (NewCmpVal != CmpVal) {
     // Create a new compare instruction using new stride / iv.
     ICmpInst *OldCond = Cond;
@@ -1584,14 +1675,14 @@ ICmpInst *LoopStrengthReduce::ChangeCompareStride(Loop *L, ICmpInst *Cond,
       RHS = SCEVExpander::InsertCastOfTo(Instruction::IntToPtr, RHS, NewCmpTy);
     }
     // Insert new compare instruction.
-    Cond = new ICmpInst(Predicate, NewIncV, RHS);
-    Cond->setName(L->getHeader()->getName() + ".termcond");
-    OldCond->getParent()->getInstList().insert(OldCond, Cond);
+    Cond = new ICmpInst(Predicate, NewIncV, RHS,
+                        L->getHeader()->getName() + ".termcond",
+                        OldCond);
 
     // Remove the old compare instruction. The old indvar is probably dead too.
     DeadInsts.insert(cast<Instruction>(CondUse->OperandValToReplace));
-    OldCond->replaceAllUsesWith(Cond);
     SE->deleteValueFromRecords(OldCond);
+    OldCond->replaceAllUsesWith(Cond);
     OldCond->eraseFromParent();
 
     IVUsesByStride[*CondStride].Users.pop_back();
@@ -1609,12 +1700,243 @@ ICmpInst *LoopStrengthReduce::ChangeCompareStride(Loop *L, ICmpInst *Cond,
   return Cond;
 }
 
+/// OptimizeSMax - Rewrite the loop's terminating condition if it uses
+/// an smax computation.
+///
+/// This is a narrow solution to a specific, but acute, problem. For loops
+/// like this:
+///
+///   i = 0;
+///   do {
+///     p[i] = 0.0;
+///   } while (++i < n);
+///
+/// where the comparison is signed, the trip count isn't just 'n', because
+/// 'n' could be negative. And unfortunately this can come up even for loops
+/// where the user didn't use a C do-while loop. For example, seemingly
+/// well-behaved top-test loops will commonly be lowered like this:
+//
+///   if (n > 0) {
+///     i = 0;
+///     do {
+///       p[i] = 0.0;
+///     } while (++i < n);
+///   }
+///
+/// and then it's possible for subsequent optimization to obscure the if
+/// test in such a way that indvars can't find it.
+///
+/// When indvars can't find the if test in loops like this, it creates a
+/// signed-max expression, which allows it to give the loop a canonical
+/// induction variable:
+///
+///   i = 0;
+///   smax = n < 1 ? 1 : n;
+///   do {
+///     p[i] = 0.0;
+///   } while (++i != smax);
+///
+/// Canonical induction variables are necessary because the loop passes
+/// are designed around them. The most obvious example of this is the
+/// LoopInfo analysis, which doesn't remember trip count values. It
+/// expects to be able to rediscover the trip count each time it is
+/// needed, and it does this using a simple analyis that only succeeds if
+/// the loop has a canonical induction variable.
+///
+/// However, when it comes time to generate code, the maximum operation
+/// can be quite costly, especially if it's inside of an outer loop.
+///
+/// This function solves this problem by detecting this type of loop and
+/// rewriting their conditions from ICMP_NE back to ICMP_SLT, and deleting
+/// the instructions for the maximum computation.
+///
+ICmpInst *LoopStrengthReduce::OptimizeSMax(Loop *L, ICmpInst *Cond,
+                                           IVStrideUse* &CondUse) {
+  // Check that the loop matches the pattern we're looking for.
+  if (Cond->getPredicate() != CmpInst::ICMP_EQ &&
+      Cond->getPredicate() != CmpInst::ICMP_NE)
+    return Cond;
+
+  SelectInst *Sel = dyn_cast<SelectInst>(Cond->getOperand(1));
+  if (!Sel || !Sel->hasOneUse()) return Cond;
+
+  SCEVHandle IterationCount = SE->getIterationCount(L);
+  if (isa<SCEVCouldNotCompute>(IterationCount))
+    return Cond;
+  SCEVHandle One = SE->getIntegerSCEV(1, IterationCount->getType());
+
+  // Adjust for an annoying getIterationCount quirk.
+  IterationCount = SE->getAddExpr(IterationCount, One);
+
+  // Check for a max calculation that matches the pattern.
+  SCEVSMaxExpr *SMax = dyn_cast<SCEVSMaxExpr>(IterationCount);
+  if (!SMax || SMax != SE->getSCEV(Sel)) return Cond;
+
+  SCEVHandle SMaxLHS = SMax->getOperand(0);
+  SCEVHandle SMaxRHS = SMax->getOperand(1);
+  if (!SMaxLHS || SMaxLHS != One) return Cond;
+
+  // Check the relevant induction variable for conformance to
+  // the pattern.
+  SCEVHandle IV = SE->getSCEV(Cond->getOperand(0));
+  SCEVAddRecExpr *AR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(IV);
+  if (!AR || !AR->isAffine() ||
+      AR->getStart() != One ||
+      AR->getStepRecurrence(*SE) != One)
+    return Cond;
+
+  // Check the right operand of the select, and remember it, as it will
+  // be used in the new comparison instruction.
+  Value *NewRHS = 0;
+  if (SE->getSCEV(Sel->getOperand(1)) == SMaxRHS)
+    NewRHS = Sel->getOperand(1);
+  else if (SE->getSCEV(Sel->getOperand(2)) == SMaxRHS)
+    NewRHS = Sel->getOperand(2);
+  if (!NewRHS) return Cond;
+
+  // Ok, everything looks ok to change the condition into an SLT or SGE and
+  // delete the max calculation.
+  ICmpInst *NewCond =
+    new ICmpInst(Cond->getPredicate() == CmpInst::ICMP_NE ?
+                   CmpInst::ICMP_SLT :
+                   CmpInst::ICMP_SGE,
+                 Cond->getOperand(0), NewRHS, "scmp", Cond);
+
+  // Delete the max calculation instructions.
+  SE->deleteValueFromRecords(Cond);
+  Cond->replaceAllUsesWith(NewCond);
+  Cond->eraseFromParent();
+  Instruction *Cmp = cast<Instruction>(Sel->getOperand(0));
+  SE->deleteValueFromRecords(Sel);
+  Sel->eraseFromParent();
+  if (Cmp->use_empty()) {
+    SE->deleteValueFromRecords(Cmp);
+    Cmp->eraseFromParent();
+  }
+  CondUse->User = NewCond;
+  return NewCond;
+}
+
+/// OptimizeShadowIV - If IV is used in a int-to-float cast
+/// inside the loop then try to eliminate the cast opeation.
+void LoopStrengthReduce::OptimizeShadowIV(Loop *L) {
+
+  SCEVHandle IterationCount = SE->getIterationCount(L);
+  if (isa<SCEVCouldNotCompute>(IterationCount))
+    return;
+
+  for (unsigned Stride = 0, e = StrideOrder.size(); Stride != e;
+       ++Stride) {
+    std::map<SCEVHandle, IVUsersOfOneStride>::iterator SI = 
+      IVUsesByStride.find(StrideOrder[Stride]);
+    assert(SI != IVUsesByStride.end() && "Stride doesn't exist!");
+    if (!isa<SCEVConstant>(SI->first))
+      continue;
+
+    for (std::vector<IVStrideUse>::iterator UI = SI->second.Users.begin(),
+           E = SI->second.Users.end(); UI != E; /* empty */) {
+      std::vector<IVStrideUse>::iterator CandidateUI = UI;
+      ++UI;
+      Instruction *ShadowUse = CandidateUI->User;
+      const Type *DestTy = NULL;
+
+      /* If shadow use is a int->float cast then insert a second IV
+         to eliminate this cast.
+
+           for (unsigned i = 0; i < n; ++i) 
+             foo((double)i);
+
+         is transformed into
+
+           double d = 0.0;
+           for (unsigned i = 0; i < n; ++i, ++d) 
+             foo(d);
+      */
+      if (UIToFPInst *UCast = dyn_cast<UIToFPInst>(CandidateUI->User))
+        DestTy = UCast->getDestTy();
+      else if (SIToFPInst *SCast = dyn_cast<SIToFPInst>(CandidateUI->User))
+        DestTy = SCast->getDestTy();
+      if (!DestTy) continue;
+
+      if (TLI) {
+        /* If target does not support DestTy natively then do not apply
+           this transformation. */
+        MVT DVT = TLI->getValueType(DestTy);
+        if (!TLI->isTypeLegal(DVT)) continue;
+      }
+
+      PHINode *PH = dyn_cast<PHINode>(ShadowUse->getOperand(0));
+      if (!PH) continue;
+      if (PH->getNumIncomingValues() != 2) continue;
+
+      const Type *SrcTy = PH->getType();
+      int Mantissa = DestTy->getFPMantissaWidth();
+      if (Mantissa == -1) continue; 
+      if ((int)TD->getTypeSizeInBits(SrcTy) > Mantissa)
+        continue;
+
+      unsigned Entry, Latch;
+      if (PH->getIncomingBlock(0) == L->getLoopPreheader()) {
+        Entry = 0;
+        Latch = 1;
+      } else {
+        Entry = 1;
+        Latch = 0;
+      }
+        
+      ConstantInt *Init = dyn_cast<ConstantInt>(PH->getIncomingValue(Entry));
+      if (!Init) continue;
+      ConstantFP *NewInit = ConstantFP::get(DestTy, Init->getZExtValue());
+
+      BinaryOperator *Incr = 
+        dyn_cast<BinaryOperator>(PH->getIncomingValue(Latch));
+      if (!Incr) continue;
+      if (Incr->getOpcode() != Instruction::Add
+          && Incr->getOpcode() != Instruction::Sub)
+        continue;
+
+      /* Initialize new IV, double d = 0.0 in above example. */
+      ConstantInt *C = NULL;
+      if (Incr->getOperand(0) == PH)
+        C = dyn_cast<ConstantInt>(Incr->getOperand(1));
+      else if (Incr->getOperand(1) == PH)
+        C = dyn_cast<ConstantInt>(Incr->getOperand(0));
+      else
+        continue;
+
+      if (!C) continue;
+
+      /* Add new PHINode. */
+      PHINode *NewPH = PHINode::Create(DestTy, "IV.S.", PH);
+
+      /* create new increment. '++d' in above example. */
+      ConstantFP *CFP = ConstantFP::get(DestTy, C->getZExtValue());
+      BinaryOperator *NewIncr = 
+        BinaryOperator::Create(Incr->getOpcode(),
+                               NewPH, CFP, "IV.S.next.", Incr);
+
+      NewPH->addIncoming(NewInit, PH->getIncomingBlock(Entry));
+      NewPH->addIncoming(NewIncr, PH->getIncomingBlock(Latch));
+
+      /* Remove cast operation */
+      SE->deleteValueFromRecords(ShadowUse);
+      ShadowUse->replaceAllUsesWith(NewPH);
+      ShadowUse->eraseFromParent();
+      SI->second.Users.erase(CandidateUI);
+      NumShadow++;
+      break;
+    }
+  }
+}
+
 // OptimizeIndvars - Now that IVUsesByStride is set up with all of the indvar
 // uses in the loop, look to see if we can eliminate some, in favor of using
 // common indvars for the different uses.
 void LoopStrengthReduce::OptimizeIndvars(Loop *L) {
   // TODO: implement optzns here.
 
+  OptimizeShadowIV(L);
+
   // Finally, get the terminating condition for the loop if possible.  If we
   // can, we want to change it to use a post-incremented version of its
   // induction variable, to allow coalescing the live ranges for the IV into
@@ -1633,9 +1955,14 @@ void LoopStrengthReduce::OptimizeIndvars(Loop *L) {
   IVStrideUse *CondUse = 0;
   const SCEVHandle *CondStride = 0;
 
-  if (!FindIVForUser(Cond, CondUse, CondStride))
+  if (!FindIVUserForCond(Cond, CondUse, CondStride))
     return; // setcc doesn't use the IV.
 
+  // If the trip count is computed in terms of an smax (due to ScalarEvolution
+  // being unable to find a sufficient guard, for example), change the loop
+  // comparison to use SLT instead of NE.
+  Cond = OptimizeSMax(L, Cond, CondUse);
+
   // If possible, change stride and operands of the compare instruction to
   // eliminate one stride.
   Cond = ChangeCompareStride(L, Cond, CondUse, CondStride);
@@ -1664,6 +1991,7 @@ void LoopStrengthReduce::OptimizeIndvars(Loop *L) {
   // live ranges for the IV correctly.
   CondUse->Offset = SE->getMinusSCEV(CondUse->Offset, *CondStride);
   CondUse->isUseOfPostIncrementedValue = true;
+  Changed = true;
 }
 
 bool LoopStrengthReduce::runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM) {
@@ -1673,6 +2001,7 @@ bool LoopStrengthReduce::runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM) {
   SE = &getAnalysis<ScalarEvolution>();
   TD = &getAnalysis<TargetData>();
   UIntPtrTy = TD->getIntPtrType();
+  Changed = false;
 
   // Find all uses of induction variables in this loop, and catagorize
   // them by stride.  Start by finding all of the PHI nodes in the header for
@@ -1681,90 +2010,94 @@ bool LoopStrengthReduce::runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM) {
   for (BasicBlock::iterator I = L->getHeader()->begin(); isa<PHINode>(I); ++I)
     AddUsersIfInteresting(I, L, Processed);
 
-  // If we have nothing to do, return.
-  if (IVUsesByStride.empty()) return false;
-
-  // Optimize induction variables.  Some indvar uses can be transformed to use
-  // strides that will be needed for other purposes.  A common example of this
-  // is the exit test for the loop, which can often be rewritten to use the
-  // computation of some other indvar to decide when to terminate the loop.
-  OptimizeIndvars(L);
-
+  if (!IVUsesByStride.empty()) {
+    // Optimize induction variables.  Some indvar uses can be transformed to use
+    // strides that will be needed for other purposes.  A common example of this
+    // is the exit test for the loop, which can often be rewritten to use the
+    // computation of some other indvar to decide when to terminate the loop.
+    OptimizeIndvars(L);
 
-  // FIXME: We can widen subreg IV's here for RISC targets.  e.g. instead of
-  // doing computation in byte values, promote to 32-bit values if safe.
+    // FIXME: We can widen subreg IV's here for RISC targets.  e.g. instead of
+    // doing computation in byte values, promote to 32-bit values if safe.
 
-  // FIXME: Attempt to reuse values across multiple IV's.  In particular, we
-  // could have something like "for(i) { foo(i*8); bar(i*16) }", which should be
-  // codegened as "for (j = 0;; j+=8) { foo(j); bar(j+j); }" on X86/PPC.  Need
-  // to be careful that IV's are all the same type.  Only works for intptr_t
-  // indvars.
+    // FIXME: Attempt to reuse values across multiple IV's.  In particular, we
+    // could have something like "for(i) { foo(i*8); bar(i*16) }", which should
+    // be codegened as "for (j = 0;; j+=8) { foo(j); bar(j+j); }" on X86/PPC.
+    // Need to be careful that IV's are all the same type.  Only works for
+    // intptr_t indvars.
 
-  // If we only have one stride, we can more aggressively eliminate some things.
-  bool HasOneStride = IVUsesByStride.size() == 1;
+    // If we only have one stride, we can more aggressively eliminate some
+    // things.
+    bool HasOneStride = IVUsesByStride.size() == 1;
 
 #ifndef NDEBUG
-  DOUT << "\nLSR on ";
-  DEBUG(L->dump());
+    DOUT << "\nLSR on ";
+    DEBUG(L->dump());
 #endif
 
-  // IVsByStride keeps IVs for one particular loop.
-  IVsByStride.clear();
-
-  // Sort the StrideOrder so we process larger strides first.
-  std::stable_sort(StrideOrder.begin(), StrideOrder.end(), StrideCompare());
-
-  // Note: this processes each stride/type pair individually.  All users passed
-  // into StrengthReduceStridedIVUsers have the same type AND stride.  Also,
-  // note that we iterate over IVUsesByStride indirectly by using StrideOrder.
-  // This extra layer of indirection makes the ordering of strides deterministic
-  // - not dependent on map order.
-  for (unsigned Stride = 0, e = StrideOrder.size(); Stride != e; ++Stride) {
-    std::map<SCEVHandle, IVUsersOfOneStride>::iterator SI = 
-      IVUsesByStride.find(StrideOrder[Stride]);
-    assert(SI != IVUsesByStride.end() && "Stride doesn't exist!");
-    StrengthReduceStridedIVUsers(SI->first, SI->second, L, HasOneStride);
+    // IVsByStride keeps IVs for one particular loop.
+    assert(IVsByStride.empty() && "Stale entries in IVsByStride?");
+
+    // Sort the StrideOrder so we process larger strides first.
+    std::stable_sort(StrideOrder.begin(), StrideOrder.end(), StrideCompare());
+
+    // Note: this processes each stride/type pair individually.  All users
+    // passed into StrengthReduceStridedIVUsers have the same type AND stride.
+    // Also, note that we iterate over IVUsesByStride indirectly by using
+    // StrideOrder. This extra layer of indirection makes the ordering of
+    // strides deterministic - not dependent on map order.
+    for (unsigned Stride = 0, e = StrideOrder.size(); Stride != e; ++Stride) {
+      std::map<SCEVHandle, IVUsersOfOneStride>::iterator SI = 
+        IVUsesByStride.find(StrideOrder[Stride]);
+      assert(SI != IVUsesByStride.end() && "Stride doesn't exist!");
+      StrengthReduceStridedIVUsers(SI->first, SI->second, L, HasOneStride);
+    }
   }
 
+  // We're done analyzing this loop; release all the state we built up for it.
+  CastedPointers.clear();
+  IVUsesByStride.clear();
+  IVsByStride.clear();
+  StrideOrder.clear();
+
   // Clean up after ourselves
   if (!DeadInsts.empty()) {
     DeleteTriviallyDeadInstructions(DeadInsts);
 
     BasicBlock::iterator I = L->getHeader()->begin();
-    PHINode *PN;
-    while ((PN = dyn_cast<PHINode>(I))) {
-      ++I;  // Preincrement iterator to avoid invalidating it when deleting PN.
-      
-      // At this point, we know that we have killed one or more GEP
-      // instructions.  It is worth checking to see if the cann indvar is also
-      // dead, so that we can remove it as well.  The requirements for the cann
-      // indvar to be considered dead are:
-      // 1. the cann indvar has one use
-      // 2. the use is an add instruction
-      // 3. the add has one use
-      // 4. the add is used by the cann indvar
-      // If all four cases above are true, then we can remove both the add and
-      // the cann indvar.
+    while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I++)) {
+      // At this point, we know that we have killed one or more IV users.
+      // It is worth checking to see if the cann indvar is also
+      // dead, so that we can remove it as well.
+      //
+      // We can remove a PHI if it is on a cycle in the def-use graph
+      // where each node in the cycle has degree one, i.e. only one use,
+      // and is an instruction with no side effects.
+      //
       // FIXME: this needs to eliminate an induction variable even if it's being
       // compared against some value to decide loop termination.
       if (PN->hasOneUse()) {
-        Instruction *BO = dyn_cast<Instruction>(*PN->use_begin());
-        if (BO && (isa<BinaryOperator>(BO) || isa<CmpInst>(BO))) {
-          if (BO->hasOneUse() && PN == *(BO->use_begin())) {
-            DeadInsts.insert(BO);
-            // Break the cycle, then delete the PHI.
-            PN->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(PN->getType()));
+        SmallPtrSet<PHINode *, 2> PHIs;
+        for (Instruction *J = dyn_cast<Instruction>(*PN->use_begin());
+             J && J->hasOneUse() && !J->mayWriteToMemory();
+             J = dyn_cast<Instruction>(*J->use_begin())) {
+          // If we find the original PHI, we've discovered a cycle.
+          if (J == PN) {
+            // Break the cycle and mark the PHI for deletion.
             SE->deleteValueFromRecords(PN);
-            PN->eraseFromParent();
+            PN->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(PN->getType()));
+            DeadInsts.insert(PN);
+            Changed = true;
+            break;
           }
+          // If we find a PHI more than once, we're on a cycle that
+          // won't prove fruitful.
+          if (isa<PHINode>(J) && !PHIs.insert(cast<PHINode>(J)))
+            break;
         }
       }
     }
     DeleteTriviallyDeadInstructions(DeadInsts);
   }
-
-  CastedPointers.clear();
-  IVUsesByStride.clear();
-  StrideOrder.clear();
-  return false;
+  return Changed;
 }