Removed assert that doesn't typecheck and breaks debug MSVC build.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Vectorize / LoopVectorize.cpp
index 9f6cfeca2c02b6d7d3609f5fb9cccfad4f671a12..f6b60569149f0ccf4821779ed5938e46de02a342 100644 (file)
@@ -55,7 +55,9 @@
 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
 #include "llvm/Analysis/AliasSetTracker.h"
+#include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
 #include "llvm/Analysis/BlockFrequencyInfo.h"
+#include "llvm/Analysis/CodeMetrics.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopIterator.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopPass.h"
@@ -108,8 +110,8 @@ VectorizationFactor("force-vector-width", cl::init(0), cl::Hidden,
                     cl::desc("Sets the SIMD width. Zero is autoselect."));
 
 static cl::opt<unsigned>
-VectorizationUnroll("force-vector-unroll", cl::init(0), cl::Hidden,
-                    cl::desc("Sets the vectorization unroll count. "
+VectorizationInterleave("force-vector-interleave", cl::init(0), cl::Hidden,
+                    cl::desc("Sets the vectorization interleave count. "
                              "Zero is autoselect."));
 
 static cl::opt<bool>
@@ -157,17 +159,17 @@ static cl::opt<unsigned> ForceTargetNumVectorRegs(
     "force-target-num-vector-regs", cl::init(0), cl::Hidden,
     cl::desc("A flag that overrides the target's number of vector registers."));
 
-/// Maximum vectorization unroll count.
-static const unsigned MaxUnrollFactor = 16;
+/// Maximum vectorization interleave count.
+static const unsigned MaxInterleaveFactor = 16;
 
-static cl::opt<unsigned> ForceTargetMaxScalarUnrollFactor(
-    "force-target-max-scalar-unroll", cl::init(0), cl::Hidden,
-    cl::desc("A flag that overrides the target's max unroll factor for scalar "
-             "loops."));
+static cl::opt<unsigned> ForceTargetMaxScalarInterleaveFactor(
+    "force-target-max-scalar-interleave", cl::init(0), cl::Hidden,
+    cl::desc("A flag that overrides the target's max interleave factor for "
+             "scalar loops."));
 
-static cl::opt<unsigned> ForceTargetMaxVectorUnrollFactor(
-    "force-target-max-vector-unroll", cl::init(0), cl::Hidden,
-    cl::desc("A flag that overrides the target's max unroll factor for "
+static cl::opt<unsigned> ForceTargetMaxVectorInterleaveFactor(
+    "force-target-max-vector-interleave", cl::init(0), cl::Hidden,
+    cl::desc("A flag that overrides the target's max interleave factor for "
              "vectorized loops."));
 
 static cl::opt<unsigned> ForceTargetInstructionCost(
@@ -204,6 +206,11 @@ static cl::opt<bool> EnableCondStoresVectorization(
     "enable-cond-stores-vec", cl::init(false), cl::Hidden,
     cl::desc("Enable if predication of stores during vectorization."));
 
+static cl::opt<unsigned> MaxNestedScalarReductionUF(
+    "max-nested-scalar-reduction-unroll", cl::init(2), cl::Hidden,
+    cl::desc("The maximum unroll factor to use when unrolling a scalar "
+             "reduction in a nested loop."));
+
 namespace {
 
 // Forward declarations.
@@ -348,10 +355,9 @@ protected:
   /// element.
   virtual Value *getBroadcastInstrs(Value *V);
 
-  /// This function adds 0, 1, 2 ... to each vector element, starting at zero.
-  /// If Negate is set then negative numbers are added e.g. (0, -1, -2, ...).
-  /// The sequence starts at StartIndex.
-  virtual Value *getConsecutiveVector(Value* Val, int StartIdx, bool Negate);
+  /// This function adds (StartIdx, StartIdx + Step, StartIdx + 2*Step, ...)
+  /// to each vector element of Val. The sequence starts at StartIndex.
+  virtual Value *getStepVector(Value *Val, int StartIdx, Value *Step);
 
   /// When we go over instructions in the basic block we rely on previous
   /// values within the current basic block or on loop invariant values.
@@ -472,7 +478,7 @@ private:
                             bool IfPredicateStore = false) override;
   void vectorizeMemoryInstruction(Instruction *Instr) override;
   Value *getBroadcastInstrs(Value *V) override;
-  Value *getConsecutiveVector(Value* Val, int StartIdx, bool Negate) override;
+  Value *getStepVector(Value *Val, int StartIdx, Value *Step) override;
   Value *reverseVector(Value *Vec) override;
 };
 
@@ -573,9 +579,10 @@ public:
 
   LoopVectorizationLegality(Loop *L, ScalarEvolution *SE, const DataLayout *DL,
                             DominatorTree *DT, TargetLibraryInfo *TLI,
-                            AliasAnalysis *AA, Function *F)
+                            AliasAnalysis *AA, Function *F,
+                            const TargetTransformInfo *TTI)
       : NumLoads(0), NumStores(0), NumPredStores(0), TheLoop(L), SE(SE), DL(DL),
-        DT(DT), TLI(TLI), AA(AA), TheFunction(F), Induction(nullptr),
+        DT(DT), TLI(TLI), AA(AA), TheFunction(F), TTI(TTI), Induction(nullptr),
         WidestIndTy(nullptr), HasFunNoNaNAttr(false), MaxSafeDepDistBytes(-1U) {
   }
 
@@ -595,11 +602,9 @@ public:
 
   /// This enum represents the kinds of inductions that we support.
   enum InductionKind {
-    IK_NoInduction,         ///< Not an induction variable.
-    IK_IntInduction,        ///< Integer induction variable. Step = 1.
-    IK_ReverseIntInduction, ///< Reverse int induction variable. Step = -1.
-    IK_PtrInduction,        ///< Pointer induction var. Step = sizeof(elem).
-    IK_ReversePtrInduction  ///< Reverse ptr indvar. Step = - sizeof(elem).
+    IK_NoInduction,  ///< Not an induction variable.
+    IK_IntInduction, ///< Integer induction variable. Step = C.
+    IK_PtrInduction  ///< Pointer induction var. Step = C / sizeof(elem).
   };
 
   // This enum represents the kind of minmax reduction.
@@ -689,12 +694,67 @@ public:
 
   /// A struct for saving information about induction variables.
   struct InductionInfo {
-    InductionInfo(Value *Start, InductionKind K) : StartValue(Start), IK(K) {}
-    InductionInfo() : StartValue(nullptr), IK(IK_NoInduction) {}
+    InductionInfo(Value *Start, InductionKind K, ConstantInt *Step)
+        : StartValue(Start), IK(K), StepValue(Step) {
+      assert(IK != IK_NoInduction && "Not an induction");
+      assert(StartValue && "StartValue is null");
+      assert(StepValue && !StepValue->isZero() && "StepValue is zero");
+      assert((IK != IK_PtrInduction || StartValue->getType()->isPointerTy()) &&
+             "StartValue is not a pointer for pointer induction");
+      assert((IK != IK_IntInduction || StartValue->getType()->isIntegerTy()) &&
+             "StartValue is not an integer for integer induction");
+      assert(StepValue->getType()->isIntegerTy() &&
+             "StepValue is not an integer");
+    }
+    InductionInfo()
+        : StartValue(nullptr), IK(IK_NoInduction), StepValue(nullptr) {}
+
+    /// Get the consecutive direction. Returns:
+    ///   0 - unknown or non-consecutive.
+    ///   1 - consecutive and increasing.
+    ///  -1 - consecutive and decreasing.
+    int getConsecutiveDirection() const {
+      if (StepValue && (StepValue->isOne() || StepValue->isMinusOne()))
+        return StepValue->getSExtValue();
+      return 0;
+    }
+
+    /// Compute the transformed value of Index at offset StartValue using step
+    /// StepValue.
+    /// For integer induction, returns StartValue + Index * StepValue.
+    /// For pointer induction, returns StartValue[Index * StepValue].
+    /// FIXME: The newly created binary instructions should contain nsw/nuw
+    /// flags, which can be found from the original scalar operations.
+    Value *transform(IRBuilder<> &B, Value *Index) const {
+      switch (IK) {
+      case IK_IntInduction:
+        assert(Index->getType() == StartValue->getType() &&
+               "Index type does not match StartValue type");
+        if (StepValue->isMinusOne())
+          return B.CreateSub(StartValue, Index);
+        if (!StepValue->isOne())
+          Index = B.CreateMul(Index, StepValue);
+        return B.CreateAdd(StartValue, Index);
+
+      case IK_PtrInduction:
+        if (StepValue->isMinusOne())
+          Index = B.CreateNeg(Index);
+        else if (!StepValue->isOne())
+          Index = B.CreateMul(Index, StepValue);
+        return B.CreateGEP(StartValue, Index);
+
+      case IK_NoInduction:
+        return nullptr;
+      }
+      llvm_unreachable("invalid enum");
+    }
+
     /// Start value.
     TrackingVH<Value> StartValue;
     /// Induction kind.
     InductionKind IK;
+    /// Step value.
+    ConstantInt *StepValue;
   };
 
   /// ReductionList contains the reduction descriptors for all
@@ -761,6 +821,21 @@ public:
   }
   SmallPtrSet<Value *, 8>::iterator strides_end() { return StrideSet.end(); }
 
+  /// Returns true if the target machine supports masked store operation
+  /// for the given \p DataType and kind of access to \p Ptr.
+  bool isLegalMaskedStore(Type *DataType, Value *Ptr) {
+    return TTI->isLegalMaskedStore(DataType, isConsecutivePtr(Ptr));
+  }
+  /// Returns true if the target machine supports masked load operation
+  /// for the given \p DataType and kind of access to \p Ptr.
+  bool isLegalMaskedLoad(Type *DataType, Value *Ptr) {
+    return TTI->isLegalMaskedLoad(DataType, isConsecutivePtr(Ptr));
+  }
+  /// Returns true if vector representation of the instruction \p I
+  /// requires mask.
+  bool isMaskRequired(const Instruction* I) {
+    return (MaskedOp.count(I) != 0);
+  }
 private:
   /// Check if a single basic block loop is vectorizable.
   /// At this point we know that this is a loop with a constant trip count
@@ -783,7 +858,7 @@ private:
   /// Return true if all of the instructions in the block can be speculatively
   /// executed. \p SafePtrs is a list of addresses that are known to be legal
   /// and we know that we can read from them without segfault.
-  bool blockCanBePredicated(BasicBlock *BB, SmallPtrSet<Value *, 8>& SafePtrs);
+  bool blockCanBePredicated(BasicBlock *BB, SmallPtrSetImpl<Value *> &SafePtrs);
 
   /// Returns True, if 'Phi' is the kind of reduction variable for type
   /// 'Kind'. If this is a reduction variable, it adds it to ReductionList.
@@ -799,15 +874,15 @@ private:
   /// pattern corresponding to a min(X, Y) or max(X, Y).
   static ReductionInstDesc isMinMaxSelectCmpPattern(Instruction *I,
                                                     ReductionInstDesc &Prev);
-  /// Returns the induction kind of Phi. This function may return NoInduction
-  /// if the PHI is not an induction variable.
-  InductionKind isInductionVariable(PHINode *Phi);
+  /// Returns the induction kind of Phi and record the step. This function may
+  /// return NoInduction if the PHI is not an induction variable.
+  InductionKind isInductionVariable(PHINode *Phi, ConstantInt *&StepValue);
 
   /// \brief Collect memory access with loop invariant strides.
   ///
   /// Looks for accesses like "a[i * StrideA]" where "StrideA" is loop
   /// invariant.
-  void collectStridedAcccess(Value *LoadOrStoreInst);
+  void collectStridedAccess(Value *LoadOrStoreInst);
 
   /// Report an analysis message to assist the user in diagnosing loops that are
   /// not vectorized.
@@ -833,6 +908,8 @@ private:
   AliasAnalysis *AA;
   /// Parent function
   Function *TheFunction;
+  /// Target Transform Info
+  const TargetTransformInfo *TTI;
 
   //  ---  vectorization state --- //
 
@@ -864,6 +941,10 @@ private:
 
   ValueToValueMap Strides;
   SmallPtrSet<Value *, 8> StrideSet;
+  
+  /// While vectorizing these instructions we have to generate a
+  /// call to the appropriate masked intrinsic
+  SmallPtrSet<const Instruction*, 8> MaskedOp;
 };
 
 /// LoopVectorizationCostModel - estimates the expected speedups due to
@@ -879,8 +960,12 @@ public:
                              LoopVectorizationLegality *Legal,
                              const TargetTransformInfo &TTI,
                              const DataLayout *DL, const TargetLibraryInfo *TLI,
-                             const Function *F, const LoopVectorizeHints *Hints)
-      : TheLoop(L), SE(SE), LI(LI), Legal(Legal), TTI(TTI), DL(DL), TLI(TLI), TheFunction(F), Hints(Hints) {}
+                             AssumptionCache *AC, const Function *F,
+                             const LoopVectorizeHints *Hints)
+      : TheLoop(L), SE(SE), LI(LI), Legal(Legal), TTI(TTI), DL(DL), TLI(TLI),
+        TheFunction(F), Hints(Hints) {
+    CodeMetrics::collectEphemeralValues(L, AC, EphValues);
+  }
 
   /// Information about vectorization costs
   struct VectorizationFactor {
@@ -949,6 +1034,9 @@ private:
                                    *TheFunction, DL, Message.str());
   }
 
+  /// Values used only by @llvm.assume calls.
+  SmallPtrSet<const Value *, 32> EphValues;
+
   /// The loop that we evaluate.
   Loop *TheLoop;
   /// Scev analysis.
@@ -970,7 +1058,52 @@ private:
 
 /// Utility class for getting and setting loop vectorizer hints in the form
 /// of loop metadata.
+/// This class keeps a number of loop annotations locally (as member variables)
+/// and can, upon request, write them back as metadata on the loop. It will
+/// initially scan the loop for existing metadata, and will update the local
+/// values based on information in the loop.
+/// We cannot write all values to metadata, as the mere presence of some info,
+/// for example 'force', means a decision has been made. So, we need to be
+/// careful NOT to add them if the user hasn't specifically asked so.
 class LoopVectorizeHints {
+  enum HintKind {
+    HK_WIDTH,
+    HK_UNROLL,
+    HK_FORCE
+  };
+
+  /// Hint - associates name and validation with the hint value.
+  struct Hint {
+    const char * Name;
+    unsigned Value; // This may have to change for non-numeric values.
+    HintKind Kind;
+
+    Hint(const char * Name, unsigned Value, HintKind Kind)
+      : Name(Name), Value(Value), Kind(Kind) { }
+
+    bool validate(unsigned Val) {
+      switch (Kind) {
+      case HK_WIDTH:
+        return isPowerOf2_32(Val) && Val <= MaxVectorWidth;
+      case HK_UNROLL:
+        return isPowerOf2_32(Val) && Val <= MaxInterleaveFactor;
+      case HK_FORCE:
+        return (Val <= 1);
+      }
+      return false;
+    }
+  };
+
+  /// Vectorization width.
+  Hint Width;
+  /// Vectorization interleave factor.
+  Hint Interleave;
+  /// Vectorization forced
+  Hint Force;
+
+  /// Return the loop metadata prefix.
+  static StringRef Prefix() { return "llvm.loop."; }
+
 public:
   enum ForceKind {
     FK_Undefined = -1, ///< Not selected.
@@ -978,71 +1111,42 @@ public:
     FK_Enabled = 1,    ///< Forcing enabled.
   };
 
-  LoopVectorizeHints(const Loop *L, bool DisableUnrolling)
-      : Width(VectorizationFactor),
-        Unroll(DisableUnrolling),
-        Force(FK_Undefined),
-        LoopID(L->getLoopID()) {
-    getHints(L);
-    // force-vector-unroll overrides DisableUnrolling.
-    if (VectorizationUnroll.getNumOccurrences() > 0)
-      Unroll = VectorizationUnroll;
-
-    DEBUG(if (DisableUnrolling && Unroll == 1) dbgs()
-          << "LV: Unrolling disabled by the pass manager\n");
-  }
+  LoopVectorizeHints(const Loop *L, bool DisableInterleaving)
+      : Width("vectorize.width", VectorizationFactor, HK_WIDTH),
+        Interleave("interleave.count", DisableInterleaving, HK_UNROLL),
+        Force("vectorize.enable", FK_Undefined, HK_FORCE),
+        TheLoop(L) {
+    // Populate values with existing loop metadata.
+    getHintsFromMetadata();
 
-  /// Return the loop metadata prefix.
-  static StringRef Prefix() { return "llvm.loop."; }
+    // force-vector-interleave overrides DisableInterleaving.
+    if (VectorizationInterleave.getNumOccurrences() > 0)
+      Interleave.Value = VectorizationInterleave;
 
-  MDNode *createHint(LLVMContext &Context, StringRef Name, unsigned V) const {
-    SmallVector<Value*, 2> Vals;
-    Vals.push_back(MDString::get(Context, Name));
-    Vals.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Context), V));
-    return MDNode::get(Context, Vals);
+    DEBUG(if (DisableInterleaving && Interleave.Value == 1) dbgs()
+          << "LV: Interleaving disabled by the pass manager\n");
   }
 
   /// Mark the loop L as already vectorized by setting the width to 1.
-  void setAlreadyVectorized(Loop *L) {
-    LLVMContext &Context = L->getHeader()->getContext();
-
-    Width = 1;
-
-    // Create a new loop id with one more operand for the already_vectorized
-    // hint. If the loop already has a loop id then copy the existing operands.
-    SmallVector<Value*, 4> Vals(1);
-    if (LoopID)
-      for (unsigned i = 1, ie = LoopID->getNumOperands(); i < ie; ++i)
-        Vals.push_back(LoopID->getOperand(i));
-
-    Vals.push_back(
-        createHint(Context, Twine(Prefix(), "vectorize.width").str(), Width));
-    Vals.push_back(
-        createHint(Context, Twine(Prefix(), "interleave.count").str(), 1));
-
-    MDNode *NewLoopID = MDNode::get(Context, Vals);
-    // Set operand 0 to refer to the loop id itself.
-    NewLoopID->replaceOperandWith(0, NewLoopID);
-
-    L->setLoopID(NewLoopID);
-    if (LoopID)
-      LoopID->replaceAllUsesWith(NewLoopID);
-
-    LoopID = NewLoopID;
+  void setAlreadyVectorized() {
+    Width.Value = Interleave.Value = 1;
+    Hint Hints[] = {Width, Interleave};
+    writeHintsToMetadata(Hints);
   }
 
+  /// Dumps all the hint information.
   std::string emitRemark() const {
     Report R;
-    if (Force == LoopVectorizeHints::FK_Disabled)
+    if (Force.Value == LoopVectorizeHints::FK_Disabled)
       R << "vectorization is explicitly disabled";
     else {
       R << "use -Rpass-analysis=loop-vectorize for more info";
-      if (Force == LoopVectorizeHints::FK_Enabled) {
+      if (Force.Value == LoopVectorizeHints::FK_Enabled) {
         R << " (Force=true";
-        if (Width != 0)
-          R << ", Vector Width=" << Width;
-        if (Unroll != 0)
-          R << ", Interleave Count=" << Unroll;
+        if (Width.Value != 0)
+          R << ", Vector Width=" << Width.Value;
+        if (Interleave.Value != 0)
+          R << ", Interleave Count=" << Interleave.Value;
         R << ")";
       }
     }
@@ -1050,14 +1154,14 @@ public:
     return R.str();
   }
 
-  unsigned getWidth() const { return Width; }
-  unsigned getUnroll() const { return Unroll; }
-  enum ForceKind getForce() const { return Force; }
-  MDNode *getLoopID() const { return LoopID; }
+  unsigned getWidth() const { return Width.Value; }
+  unsigned getInterleave() const { return Interleave.Value; }
+  enum ForceKind getForce() const { return (ForceKind)Force.Value; }
 
 private:
-  /// Find hints specified in the loop metadata.
-  void getHints(const Loop *L) {
+  /// Find hints specified in the loop metadata and update local values.
+  void getHintsFromMetadata() {
+    MDNode *LoopID = TheLoop->getLoopID();
     if (!LoopID)
       return;
 
@@ -1067,7 +1171,7 @@ private:
 
     for (unsigned i = 1, ie = LoopID->getNumOperands(); i < ie; ++i) {
       const MDString *S = nullptr;
-      SmallVector<Value*, 4> Args;
+      SmallVector<Metadata *, 4> Args;
 
       // The expected hint is either a MDString or a MDNode with the first
       // operand a MDString.
@@ -1086,52 +1190,88 @@ private:
         continue;
 
       // Check if the hint starts with the loop metadata prefix.
-      StringRef Hint = S->getString();
-      if (!Hint.startswith(Prefix()))
-        continue;
-      // Remove the prefix.
-      Hint = Hint.substr(Prefix().size(), StringRef::npos);
-
+      StringRef Name = S->getString();
       if (Args.size() == 1)
-        getHint(Hint, Args[0]);
+        setHint(Name, Args[0]);
     }
   }
 
-  // Check string hint with one operand.
-  void getHint(StringRef Hint, Value *Arg) {
-    const ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Arg);
+  /// Checks string hint with one operand and set value if valid.
+  void setHint(StringRef Name, Metadata *Arg) {
+    if (!Name.startswith(Prefix()))
+      return;
+    Name = Name.substr(Prefix().size(), StringRef::npos);
+
+    const ConstantInt *C = mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Arg);
     if (!C) return;
     unsigned Val = C->getZExtValue();
 
-    if (Hint == "vectorize.width") {
-      if (isPowerOf2_32(Val) && Val <= MaxVectorWidth)
-        Width = Val;
-      else
-        DEBUG(dbgs() << "LV: ignoring invalid width hint metadata\n");
-    } else if (Hint == "vectorize.enable") {
-      if (C->getBitWidth() == 1)
-        Force = Val == 1 ? LoopVectorizeHints::FK_Enabled
-                         : LoopVectorizeHints::FK_Disabled;
-      else
-        DEBUG(dbgs() << "LV: ignoring invalid enable hint metadata\n");
-    } else if (Hint == "interleave.count") {
-      if (isPowerOf2_32(Val) && Val <= MaxUnrollFactor)
-        Unroll = Val;
-      else
-        DEBUG(dbgs() << "LV: ignoring invalid unroll hint metadata\n");
-    } else {
-      DEBUG(dbgs() << "LV: ignoring unknown hint " << Hint << '\n');
+    Hint *Hints[] = {&Width, &Interleave, &Force};
+    for (auto H : Hints) {
+      if (Name == H->Name) {
+        if (H->validate(Val))
+          H->Value = Val;
+        else
+          DEBUG(dbgs() << "LV: ignoring invalid hint '" << Name << "'\n");
+        break;
+      }
     }
   }
 
-  /// Vectorization width.
-  unsigned Width;
-  /// Vectorization unroll factor.
-  unsigned Unroll;
-  /// Vectorization forced
-  enum ForceKind Force;
+  /// Create a new hint from name / value pair.
+  MDNode *createHintMetadata(StringRef Name, unsigned V) const {
+    LLVMContext &Context = TheLoop->getHeader()->getContext();
+    Metadata *MDs[] = {MDString::get(Context, Name),
+                       ConstantAsMetadata::get(
+                           ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Context), V))};
+    return MDNode::get(Context, MDs);
+  }
+
+  /// Matches metadata with hint name.
+  bool matchesHintMetadataName(MDNode *Node, ArrayRef<Hint> HintTypes) {
+    MDString* Name = dyn_cast<MDString>(Node->getOperand(0));
+    if (!Name)
+      return false;
+
+    for (auto H : HintTypes)
+      if (Name->getString().endswith(H.Name))
+        return true;
+    return false;
+  }
 
-  MDNode *LoopID;
+  /// Sets current hints into loop metadata, keeping other values intact.
+  void writeHintsToMetadata(ArrayRef<Hint> HintTypes) {
+    if (HintTypes.size() == 0)
+      return;
+
+    // Reserve the first element to LoopID (see below).
+    SmallVector<Metadata *, 4> MDs(1);
+    // If the loop already has metadata, then ignore the existing operands.
+    MDNode *LoopID = TheLoop->getLoopID();
+    if (LoopID) {
+      for (unsigned i = 1, ie = LoopID->getNumOperands(); i < ie; ++i) {
+        MDNode *Node = cast<MDNode>(LoopID->getOperand(i));
+        // If node in update list, ignore old value.
+        if (!matchesHintMetadataName(Node, HintTypes))
+          MDs.push_back(Node);
+      }
+    }
+
+    // Now, add the missing hints.
+    for (auto H : HintTypes)
+      MDs.push_back(createHintMetadata(Twine(Prefix(), H.Name).str(), H.Value));
+
+    // Replace current metadata node with new one.
+    LLVMContext &Context = TheLoop->getHeader()->getContext();
+    MDNode *NewLoopID = MDNode::get(Context, MDs);
+    // Set operand 0 to refer to the loop id itself.
+    NewLoopID->replaceOperandWith(0, NewLoopID);
+
+    TheLoop->setLoopID(NewLoopID);
+  }
+
+  /// The loop these hints belong to.
+  const Loop *TheLoop;
 };
 
 static void emitMissedWarning(Function *F, Loop *L,
@@ -1144,7 +1284,7 @@ static void emitMissedWarning(Function *F, Loop *L,
       emitLoopVectorizeWarning(
           F->getContext(), *F, L->getStartLoc(),
           "failed explicitly specified loop vectorization");
-    else if (LH.getUnroll() != 1)
+    else if (LH.getInterleave() != 1)
       emitLoopInterleaveWarning(
           F->getContext(), *F, L->getStartLoc(),
           "failed explicitly specified loop interleaving");
@@ -1179,6 +1319,7 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
   BlockFrequencyInfo *BFI;
   TargetLibraryInfo *TLI;
   AliasAnalysis *AA;
+  AssumptionCache *AC;
   bool DisableUnrolling;
   bool AlwaysVectorize;
 
@@ -1188,12 +1329,14 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
     SE = &getAnalysis<ScalarEvolution>();
     DataLayoutPass *DLP = getAnalysisIfAvailable<DataLayoutPass>();
     DL = DLP ? &DLP->getDataLayout() : nullptr;
-    LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
-    TTI = &getAnalysis<TargetTransformInfo>();
+    LI = &getAnalysis<LoopInfoWrapperPass>().getLoopInfo();
+    TTI = &getAnalysis<TargetTransformInfoWrapperPass>().getTTI();
     DT = &getAnalysis<DominatorTreeWrapperPass>().getDomTree();
     BFI = &getAnalysis<BlockFrequencyInfo>();
-    TLI = getAnalysisIfAvailable<TargetLibraryInfo>();
+    auto *TLIP = getAnalysisIfAvailable<TargetLibraryInfoWrapperPass>();
+    TLI = TLIP ? &TLIP->getTLI() : nullptr;
     AA = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
+    AC = &getAnalysis<AssumptionCacheTracker>().getAssumptionCache(F);
 
     // Compute some weights outside of the loop over the loops. Compute this
     // using a BranchProbability to re-use its scaling math.
@@ -1250,7 +1393,7 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
                          : (Hints.getForce() == LoopVectorizeHints::FK_Enabled
                                 ? "enabled"
                                 : "?")) << " width=" << Hints.getWidth()
-                 << " unroll=" << Hints.getUnroll() << "\n");
+                 << " unroll=" << Hints.getInterleave() << "\n");
 
     // Function containing loop
     Function *F = L->getHeader()->getParent();
@@ -1277,7 +1420,7 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
       return false;
     }
 
-    if (Hints.getWidth() == 1 && Hints.getUnroll() == 1) {
+    if (Hints.getWidth() == 1 && Hints.getInterleave() == 1) {
       DEBUG(dbgs() << "LV: Not vectorizing: Disabled/already vectorized.\n");
       emitOptimizationRemarkAnalysis(
           F->getContext(), DEBUG_TYPE, *F, L->getStartLoc(),
@@ -1288,8 +1431,7 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
 
     // Check the loop for a trip count threshold:
     // do not vectorize loops with a tiny trip count.
-    BasicBlock *Latch = L->getLoopLatch();
-    const unsigned TC = SE->getSmallConstantTripCount(L, Latch);
+    const unsigned TC = SE->getSmallConstantTripCount(L);
     if (TC > 0u && TC < TinyTripCountVectorThreshold) {
       DEBUG(dbgs() << "LV: Found a loop with a very small trip count. "
                    << "This loop is not worth vectorizing.");
@@ -1305,7 +1447,7 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
     }
 
     // Check if it is legal to vectorize the loop.
-    LoopVectorizationLegality LVL(L, SE, DL, DT, TLI, AA, F);
+    LoopVectorizationLegality LVL(L, SE, DL, DT, TLI, AA, F, TTI);
     if (!LVL.canVectorize()) {
       DEBUG(dbgs() << "LV: Not vectorizing: Cannot prove legality.\n");
       emitMissedWarning(F, L, Hints);
@@ -1313,7 +1455,8 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
     }
 
     // Use the cost model.
-    LoopVectorizationCostModel CM(L, SE, LI, &LVL, *TTI, DL, TLI, F, &Hints);
+    LoopVectorizationCostModel CM(L, SE, LI, &LVL, *TTI, DL, TLI, AC, F,
+                                  &Hints);
 
     // Check the function attributes to find out if this function should be
     // optimized for size.
@@ -1393,22 +1536,23 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
     }
 
     // Mark the loop as already vectorized to avoid vectorizing again.
-    Hints.setAlreadyVectorized(L);
+    Hints.setAlreadyVectorized();
 
     DEBUG(verifyFunction(*L->getHeader()->getParent()));
     return true;
   }
 
   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
+    AU.addRequired<AssumptionCacheTracker>();
     AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
     AU.addRequiredID(LCSSAID);
     AU.addRequired<BlockFrequencyInfo>();
     AU.addRequired<DominatorTreeWrapperPass>();
-    AU.addRequired<LoopInfo>();
+    AU.addRequired<LoopInfoWrapperPass>();
     AU.addRequired<ScalarEvolution>();
-    AU.addRequired<TargetTransformInfo>();
+    AU.addRequired<TargetTransformInfoWrapperPass>();
     AU.addRequired<AliasAnalysis>();
-    AU.addPreserved<LoopInfo>();
+    AU.addPreserved<LoopInfoWrapperPass>();
     AU.addPreserved<DominatorTreeWrapperPass>();
     AU.addPreserved<AliasAnalysis>();
   }
@@ -1500,11 +1644,13 @@ Value *InnerLoopVectorizer::getBroadcastInstrs(Value *V) {
   return Shuf;
 }
 
-Value *InnerLoopVectorizer::getConsecutiveVector(Value* Val, int StartIdx,
-                                                 bool Negate) {
+Value *InnerLoopVectorizer::getStepVector(Value *Val, int StartIdx,
+                                          Value *Step) {
   assert(Val->getType()->isVectorTy() && "Must be a vector");
   assert(Val->getType()->getScalarType()->isIntegerTy() &&
          "Elem must be an integer");
+  assert(Step->getType() == Val->getType()->getScalarType() &&
+         "Step has wrong type");
   // Create the types.
   Type *ITy = Val->getType()->getScalarType();
   VectorType *Ty = cast<VectorType>(Val->getType());
@@ -1512,15 +1658,18 @@ Value *InnerLoopVectorizer::getConsecutiveVector(Value* Val, int StartIdx,
   SmallVector<Constant*, 8> Indices;
 
   // Create a vector of consecutive numbers from zero to VF.
-  for (int i = 0; i < VLen; ++i) {
-    int64_t Idx = Negate ? (-i) : i;
-    Indices.push_back(ConstantInt::get(ITy, StartIdx + Idx, Negate));
-  }
+  for (int i = 0; i < VLen; ++i)
+    Indices.push_back(ConstantInt::get(ITy, StartIdx + i));
 
   // Add the consecutive indices to the vector value.
   Constant *Cv = ConstantVector::get(Indices);
   assert(Cv->getType() == Val->getType() && "Invalid consecutive vec");
-  return Builder.CreateAdd(Val, Cv, "induction");
+  Step = Builder.CreateVectorSplat(VLen, Step);
+  assert(Step->getType() == Val->getType() && "Invalid step vec");
+  // FIXME: The newly created binary instructions should contain nsw/nuw flags,
+  // which can be found from the original scalar operations.
+  Step = Builder.CreateMul(Cv, Step);
+  return Builder.CreateAdd(Val, Step, "induction");
 }
 
 /// \brief Find the operand of the GEP that should be checked for consecutive
@@ -1558,10 +1707,7 @@ int LoopVectorizationLegality::isConsecutivePtr(Value *Ptr) {
   PHINode *Phi = dyn_cast_or_null<PHINode>(Ptr);
   if (Phi && Inductions.count(Phi)) {
     InductionInfo II = Inductions[Phi];
-    if (IK_PtrInduction == II.IK)
-      return 1;
-    else if (IK_ReversePtrInduction == II.IK)
-      return -1;
+    return II.getConsecutiveDirection();
   }
 
   GetElementPtrInst *Gep = dyn_cast_or_null<GetElementPtrInst>(Ptr);
@@ -1586,10 +1732,7 @@ int LoopVectorizationLegality::isConsecutivePtr(Value *Ptr) {
         return 0;
 
     InductionInfo II = Inductions[Phi];
-    if (IK_PtrInduction == II.IK)
-      return 1;
-    else if (IK_ReversePtrInduction == II.IK)
-      return -1;
+    return II.getConsecutiveDirection();
   }
 
   unsigned InductionOperand = getGEPInductionOperand(DL, Gep);
@@ -1691,7 +1834,8 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeMemoryInstruction(Instruction *Instr) {
   unsigned ScalarAllocatedSize = DL->getTypeAllocSize(ScalarDataTy);
   unsigned VectorElementSize = DL->getTypeStoreSize(DataTy)/VF;
 
-  if (SI && Legal->blockNeedsPredication(SI->getParent()))
+  if (SI && Legal->blockNeedsPredication(SI->getParent()) &&
+      !Legal->isMaskRequired(SI))
     return scalarizeInstruction(Instr, true);
 
   if (ScalarAllocatedSize != VectorElementSize)
@@ -1760,6 +1904,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeMemoryInstruction(Instruction *Instr) {
     Ptr = Builder.CreateExtractElement(PtrVal[0], Zero);
   }
 
+  VectorParts Mask = createBlockInMask(Instr->getParent());
   // Handle Stores:
   if (SI) {
     assert(!Legal->isUniform(SI->getPointerOperand()) &&
@@ -1768,7 +1913,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeMemoryInstruction(Instruction *Instr) {
     // We don't want to update the value in the map as it might be used in
     // another expression. So don't use a reference type for "StoredVal".
     VectorParts StoredVal = getVectorValue(SI->getValueOperand());
-
+    
     for (unsigned Part = 0; Part < UF; ++Part) {
       // Calculate the pointer for the specific unroll-part.
       Value *PartPtr = Builder.CreateGEP(Ptr, Builder.getInt32(Part * VF));
@@ -1781,12 +1926,18 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeMemoryInstruction(Instruction *Instr) {
         // wide store needs to start at the last vector element.
         PartPtr = Builder.CreateGEP(Ptr, Builder.getInt32(-Part * VF));
         PartPtr = Builder.CreateGEP(PartPtr, Builder.getInt32(1 - VF));
+        Mask[Part] = reverseVector(Mask[Part]);
       }
 
       Value *VecPtr = Builder.CreateBitCast(PartPtr,
                                             DataTy->getPointerTo(AddressSpace));
-      StoreInst *NewSI =
-        Builder.CreateAlignedStore(StoredVal[Part], VecPtr, Alignment);
+
+      Instruction *NewSI;
+      if (Legal->isMaskRequired(SI))
+        NewSI = Builder.CreateMaskedStore(StoredVal[Part], VecPtr, Alignment,
+                                          Mask[Part]);
+      else 
+        NewSI = Builder.CreateAlignedStore(StoredVal[Part], VecPtr, Alignment);
       propagateMetadata(NewSI, SI);
     }
     return;
@@ -1801,14 +1952,21 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeMemoryInstruction(Instruction *Instr) {
 
     if (Reverse) {
       // If the address is consecutive but reversed, then the
-      // wide store needs to start at the last vector element.
+      // wide load needs to start at the last vector element.
       PartPtr = Builder.CreateGEP(Ptr, Builder.getInt32(-Part * VF));
       PartPtr = Builder.CreateGEP(PartPtr, Builder.getInt32(1 - VF));
+      Mask[Part] = reverseVector(Mask[Part]);
     }
 
+    Instruction* NewLI;
     Value *VecPtr = Builder.CreateBitCast(PartPtr,
                                           DataTy->getPointerTo(AddressSpace));
-    LoadInst *NewLI = Builder.CreateAlignedLoad(VecPtr, Alignment, "wide.load");
+    if (Legal->isMaskRequired(LI))
+      NewLI = Builder.CreateMaskedLoad(VecPtr, Alignment, Mask[Part],
+                                       UndefValue::get(DataTy),
+                                       "wide.masked.load");
+    else
+      NewLI = Builder.CreateAlignedLoad(VecPtr, Alignment, "wide.load");
     propagateMetadata(NewLI, LI);
     Entry[Part] = Reverse ? reverseVector(NewLI) :  NewLI;
   }
@@ -1886,7 +2044,7 @@ void InnerLoopVectorizer::scalarizeInstruction(Instruction *Instr, bool IfPredic
         Cmp = Builder.CreateICmp(ICmpInst::ICMP_EQ, Cmp, ConstantInt::get(Cmp->getType(), 1));
         CondBlock = IfBlock->splitBasicBlock(InsertPt, "cond.store");
         LoopVectorBody.push_back(CondBlock);
-        VectorLp->addBasicBlockToLoop(CondBlock, LI->getBase());
+        VectorLp->addBasicBlockToLoop(CondBlock, *LI);
         // Update Builder with newly created basic block.
         Builder.SetInsertPoint(InsertPt);
       }
@@ -1915,7 +2073,7 @@ void InnerLoopVectorizer::scalarizeInstruction(Instruction *Instr, bool IfPredic
       if (IfPredicateStore) {
          BasicBlock *NewIfBlock = CondBlock->splitBasicBlock(InsertPt, "else");
          LoopVectorBody.push_back(NewIfBlock);
-         VectorLp->addBasicBlockToLoop(NewIfBlock, LI->getBase());
+         VectorLp->addBasicBlockToLoop(NewIfBlock, *LI);
          Builder.SetInsertPoint(InsertPt);
          Instruction *OldBr = IfBlock->getTerminator();
          BranchInst::Create(CondBlock, NewIfBlock, Cmp, OldBr);
@@ -2193,13 +2351,13 @@ void InnerLoopVectorizer::createEmptyLoop() {
   // before calling any utilities such as SCEV that require valid LoopInfo.
   if (ParentLoop) {
     ParentLoop->addChildLoop(Lp);
-    ParentLoop->addBasicBlockToLoop(ScalarPH, LI->getBase());
-    ParentLoop->addBasicBlockToLoop(VectorPH, LI->getBase());
-    ParentLoop->addBasicBlockToLoop(MiddleBlock, LI->getBase());
+    ParentLoop->addBasicBlockToLoop(ScalarPH, *LI);
+    ParentLoop->addBasicBlockToLoop(VectorPH, *LI);
+    ParentLoop->addBasicBlockToLoop(MiddleBlock, *LI);
   } else {
     LI->addTopLevelLoop(Lp);
   }
-  Lp->addBasicBlockToLoop(VecBody, LI->getBase());
+  Lp->addBasicBlockToLoop(VecBody, *LI);
 
   // Use this IR builder to create the loop instructions (Phi, Br, Cmp)
   // inside the loop.
@@ -2254,7 +2412,7 @@ void InnerLoopVectorizer::createEmptyLoop() {
     BasicBlock *CheckBlock =
       LastBypassBlock->splitBasicBlock(PastOverflowCheck, "overflow.checked");
     if (ParentLoop)
-      ParentLoop->addBasicBlockToLoop(CheckBlock, LI->getBase());
+      ParentLoop->addBasicBlockToLoop(CheckBlock, *LI);
     LoopBypassBlocks.push_back(CheckBlock);
     Instruction *OldTerm = LastBypassBlock->getTerminator();
     BranchInst::Create(ScalarPH, CheckBlock, CheckBCOverflow, OldTerm);
@@ -2274,7 +2432,7 @@ void InnerLoopVectorizer::createEmptyLoop() {
     BasicBlock *CheckBlock =
         LastBypassBlock->splitBasicBlock(FirstCheckInst, "vector.stridecheck");
     if (ParentLoop)
-      ParentLoop->addBasicBlockToLoop(CheckBlock, LI->getBase());
+      ParentLoop->addBasicBlockToLoop(CheckBlock, *LI);
     LoopBypassBlocks.push_back(CheckBlock);
 
     // Replace the branch into the memory check block with a conditional branch
@@ -2298,7 +2456,7 @@ void InnerLoopVectorizer::createEmptyLoop() {
     BasicBlock *CheckBlock =
         LastBypassBlock->splitBasicBlock(MemRuntimeCheck, "vector.memcheck");
     if (ParentLoop)
-      ParentLoop->addBasicBlockToLoop(CheckBlock, LI->getBase());
+      ParentLoop->addBasicBlockToLoop(CheckBlock, *LI);
     LoopBypassBlocks.push_back(CheckBlock);
 
     // Replace the branch into the memory check block with a conditional branch
@@ -2389,33 +2547,13 @@ void InnerLoopVectorizer::createEmptyLoop() {
       Value *CRD = BypassBuilder.CreateSExtOrTrunc(CountRoundDown,
                                                    II.StartValue->getType(),
                                                    "cast.crd");
-      EndValue = BypassBuilder.CreateAdd(CRD, II.StartValue , "ind.end");
-      break;
-    }
-    case LoopVectorizationLegality::IK_ReverseIntInduction: {
-      // Convert the CountRoundDown variable to the PHI size.
-      Value *CRD = BypassBuilder.CreateSExtOrTrunc(CountRoundDown,
-                                                   II.StartValue->getType(),
-                                                   "cast.crd");
-      // Handle reverse integer induction counter.
-      EndValue = BypassBuilder.CreateSub(II.StartValue, CRD, "rev.ind.end");
+      EndValue = II.transform(BypassBuilder, CRD);
+      EndValue->setName("ind.end");
       break;
     }
     case LoopVectorizationLegality::IK_PtrInduction: {
-      // For pointer induction variables, calculate the offset using
-      // the end index.
-      EndValue = BypassBuilder.CreateGEP(II.StartValue, CountRoundDown,
-                                         "ptr.ind.end");
-      break;
-    }
-    case LoopVectorizationLegality::IK_ReversePtrInduction: {
-      // The value at the end of the loop for the reverse pointer is calculated
-      // by creating a GEP with a negative index starting from the start value.
-      Value *Zero = ConstantInt::get(CountRoundDown->getType(), 0);
-      Value *NegIdx = BypassBuilder.CreateSub(Zero, CountRoundDown,
-                                              "rev.ind.end");
-      EndValue = BypassBuilder.CreateGEP(II.StartValue, NegIdx,
-                                         "rev.ptr.ind.end");
+      EndValue = II.transform(BypassBuilder, CountRoundDown);
+      EndValue->setName("ptr.ind.end");
       break;
     }
     }// end of case
@@ -2495,7 +2633,7 @@ void InnerLoopVectorizer::createEmptyLoop() {
   LoopScalarBody = OldBasicBlock;
 
   LoopVectorizeHints Hints(Lp, true);
-  Hints.setAlreadyVectorized(Lp);
+  Hints.setAlreadyVectorized();
 }
 
 /// This function returns the identity element (or neutral element) for
@@ -2763,9 +2901,6 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeLoop() {
     }
 
     // Fix the vector-loop phi.
-    // We created the induction variable so we know that the
-    // preheader is the first entry.
-    BasicBlock *VecPreheader = Induction->getIncomingBlock(0);
 
     // Reductions do not have to start at zero. They can start with
     // any loop invariant values.
@@ -2777,7 +2912,8 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeLoop() {
       // Make sure to add the reduction stat value only to the
       // first unroll part.
       Value *StartVal = (part == 0) ? VectorStart : Identity;
-      cast<PHINode>(VecRdxPhi[part])->addIncoming(StartVal, VecPreheader);
+      cast<PHINode>(VecRdxPhi[part])->addIncoming(StartVal,
+                                                  LoopVectorPreHeader);
       cast<PHINode>(VecRdxPhi[part])->addIncoming(Val[part],
                                                   LoopVectorBody.back());
     }
@@ -2909,7 +3045,7 @@ void InnerLoopVectorizer::fixLCSSAPHIs() {
       LCSSAPhi->addIncoming(UndefValue::get(LCSSAPhi->getType()),
                             LoopMiddleBlock);
   }
-} 
+}
 
 InnerLoopVectorizer::VectorParts
 InnerLoopVectorizer::createEdgeMask(BasicBlock *Src, BasicBlock *Dst) {
@@ -3032,6 +3168,8 @@ void InnerLoopVectorizer::widenPHIInstruction(Instruction *PN,
   LoopVectorizationLegality::InductionInfo II =
   Legal->getInductionVars()->lookup(P);
 
+  // FIXME: The newly created binary instructions should contain nsw/nuw flags,
+  // which can be found from the original scalar operations.
   switch (II.IK) {
     case LoopVectorizationLegality::IK_NoInduction:
       llvm_unreachable("Unknown induction");
@@ -3049,80 +3187,42 @@ void InnerLoopVectorizer::widenPHIInstruction(Instruction *PN,
         Value *NormalizedIdx = Builder.CreateSub(Induction, ExtendedIdx,
                                                  "normalized.idx");
         NormalizedIdx = Builder.CreateSExtOrTrunc(NormalizedIdx, PhiTy);
-        Broadcasted = Builder.CreateAdd(II.StartValue, NormalizedIdx,
-                                        "offset.idx");
+        Broadcasted = II.transform(Builder, NormalizedIdx);
+        Broadcasted->setName("offset.idx");
       }
       Broadcasted = getBroadcastInstrs(Broadcasted);
       // After broadcasting the induction variable we need to make the vector
       // consecutive by adding 0, 1, 2, etc.
       for (unsigned part = 0; part < UF; ++part)
-        Entry[part] = getConsecutiveVector(Broadcasted, VF * part, false);
+        Entry[part] = getStepVector(Broadcasted, VF * part, II.StepValue);
       return;
     }
-    case LoopVectorizationLegality::IK_ReverseIntInduction:
     case LoopVectorizationLegality::IK_PtrInduction:
-    case LoopVectorizationLegality::IK_ReversePtrInduction:
-      // Handle reverse integer and pointer inductions.
-      Value *StartIdx = ExtendedIdx;
-      // This is the normalized GEP that starts counting at zero.
-      Value *NormalizedIdx = Builder.CreateSub(Induction, StartIdx,
-                                               "normalized.idx");
-
-      // Handle the reverse integer induction variable case.
-      if (LoopVectorizationLegality::IK_ReverseIntInduction == II.IK) {
-        IntegerType *DstTy = cast<IntegerType>(II.StartValue->getType());
-        Value *CNI = Builder.CreateSExtOrTrunc(NormalizedIdx, DstTy,
-                                               "resize.norm.idx");
-        Value *ReverseInd  = Builder.CreateSub(II.StartValue, CNI,
-                                               "reverse.idx");
-
-        // This is a new value so do not hoist it out.
-        Value *Broadcasted = getBroadcastInstrs(ReverseInd);
-        // After broadcasting the induction variable we need to make the
-        // vector consecutive by adding  ... -3, -2, -1, 0.
-        for (unsigned part = 0; part < UF; ++part)
-          Entry[part] = getConsecutiveVector(Broadcasted, -(int)VF * part,
-                                             true);
-        return;
-      }
-
       // Handle the pointer induction variable case.
       assert(P->getType()->isPointerTy() && "Unexpected type.");
-
-      // Is this a reverse induction ptr or a consecutive induction ptr.
-      bool Reverse = (LoopVectorizationLegality::IK_ReversePtrInduction ==
-                      II.IK);
-
+      // This is the normalized GEP that starts counting at zero.
+      Value *NormalizedIdx =
+          Builder.CreateSub(Induction, ExtendedIdx, "normalized.idx");
       // This is the vector of results. Notice that we don't generate
       // vector geps because scalar geps result in better code.
       for (unsigned part = 0; part < UF; ++part) {
         if (VF == 1) {
-          int EltIndex = (part) * (Reverse ? -1 : 1);
+          int EltIndex = part;
           Constant *Idx = ConstantInt::get(Induction->getType(), EltIndex);
-          Value *GlobalIdx;
-          if (Reverse)
-            GlobalIdx = Builder.CreateSub(Idx, NormalizedIdx, "gep.ridx");
-          else
-            GlobalIdx = Builder.CreateAdd(NormalizedIdx, Idx, "gep.idx");
-
-          Value *SclrGep = Builder.CreateGEP(II.StartValue, GlobalIdx,
-                                             "next.gep");
+          Value *GlobalIdx = Builder.CreateAdd(NormalizedIdx, Idx);
+          Value *SclrGep = II.transform(Builder, GlobalIdx);
+          SclrGep->setName("next.gep");
           Entry[part] = SclrGep;
           continue;
         }
 
         Value *VecVal = UndefValue::get(VectorType::get(P->getType(), VF));
         for (unsigned int i = 0; i < VF; ++i) {
-          int EltIndex = (i + part * VF) * (Reverse ? -1 : 1);
+          int EltIndex = i + part * VF;
           Constant *Idx = ConstantInt::get(Induction->getType(), EltIndex);
-          Value *GlobalIdx;
-          if (!Reverse)
-            GlobalIdx = Builder.CreateAdd(NormalizedIdx, Idx, "gep.idx");
-          else
-            GlobalIdx = Builder.CreateSub(Idx, NormalizedIdx, "gep.ridx");
-
-          Value *SclrGep = Builder.CreateGEP(II.StartValue, GlobalIdx,
-                                             "next.gep");
+          Value *GlobalIdx = Builder.CreateAdd(NormalizedIdx, Idx);
+          Value *SclrGep = II.transform(Builder, GlobalIdx);
+          SclrGep->setName("next.gep");
           VecVal = Builder.CreateInsertElement(VecVal, SclrGep,
                                                Builder.getInt32(i),
                                                "insert.gep");
@@ -3142,7 +3242,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
       // Nothing to do for PHIs and BR, since we already took care of the
       // loop control flow instructions.
       continue;
-    case Instruction::PHI:{
+    case Instruction::PHI: {
       // Vectorize PHINodes.
       widenPHIInstruction(it, Entry, UF, VF, PV);
       continue;
@@ -3176,18 +3276,8 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
       for (unsigned Part = 0; Part < UF; ++Part) {
         Value *V = Builder.CreateBinOp(BinOp->getOpcode(), A[Part], B[Part]);
 
-        // Update the NSW, NUW and Exact flags. Notice: V can be an Undef.
-        BinaryOperator *VecOp = dyn_cast<BinaryOperator>(V);
-        if (VecOp && isa<OverflowingBinaryOperator>(BinOp)) {
-          VecOp->setHasNoSignedWrap(BinOp->hasNoSignedWrap());
-          VecOp->setHasNoUnsignedWrap(BinOp->hasNoUnsignedWrap());
-        }
-        if (VecOp && isa<PossiblyExactOperator>(VecOp))
-          VecOp->setIsExact(BinOp->isExact());
-
-        // Copy the fast-math flags.
-        if (VecOp && isa<FPMathOperator>(V))
-          VecOp->setFastMathFlags(it->getFastMathFlags());
+        if (BinaryOperator *VecOp = dyn_cast<BinaryOperator>(V))
+          VecOp->copyIRFlags(BinOp);
 
         Entry[Part] = V;
       }
@@ -3273,8 +3363,12 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
         Value *ScalarCast = Builder.CreateCast(CI->getOpcode(), Induction,
                                                CI->getType());
         Value *Broadcasted = getBroadcastInstrs(ScalarCast);
+        LoopVectorizationLegality::InductionInfo II =
+            Legal->getInductionVars()->lookup(OldInduction);
+        Constant *Step =
+            ConstantInt::getSigned(CI->getType(), II.StepValue->getSExtValue());
         for (unsigned Part = 0; Part < UF; ++Part)
-          Entry[Part] = getConsecutiveVector(Broadcasted, VF * Part, false);
+          Entry[Part] = getStepVector(Broadcasted, VF * Part, Step);
         propagateMetadata(Entry, it);
         break;
       }
@@ -3300,6 +3394,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
       Intrinsic::ID ID = getIntrinsicIDForCall(CI, TLI);
       assert(ID && "Not an intrinsic call!");
       switch (ID) {
+      case Intrinsic::assume:
       case Intrinsic::lifetime_end:
       case Intrinsic::lifetime_start:
         scalarizeInstruction(it);
@@ -3365,7 +3460,7 @@ void InnerLoopVectorizer::updateAnalysis() {
   DT->addNewBlock(LoopMiddleBlock, LoopBypassBlocks[1]);
   DT->addNewBlock(LoopScalarPreHeader, LoopBypassBlocks[0]);
   DT->changeImmediateDominator(LoopScalarBody, LoopScalarPreHeader);
-  DT->changeImmediateDominator(LoopExitBlock, LoopMiddleBlock);
+  DT->changeImmediateDominator(LoopExitBlock, LoopBypassBlocks[0]);
 
   DEBUG(DT->verifyDomTree());
 }
@@ -3455,7 +3550,7 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorize() {
   }
 
   // We can only vectorize innermost loops.
-  if (TheLoop->getSubLoopsVector().size()) {
+  if (!TheLoop->getSubLoopsVector().empty()) {
     emitAnalysis(Report() << "loop is not the innermost loop");
     return false;
   }
@@ -3474,6 +3569,15 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorize() {
     return false;
   }
 
+  // We only handle bottom-tested loops, i.e. loop in which the condition is
+  // checked at the end of each iteration. With that we can assume that all
+  // instructions in the loop are executed the same number of times.
+  if (TheLoop->getExitingBlock() != TheLoop->getLoopLatch()) {
+    emitAnalysis(
+        Report() << "loop control flow is not understood by vectorizer");
+    return false;
+  }
+
   // We need to have a loop header.
   DEBUG(dbgs() << "LV: Found a loop: " <<
         TheLoop->getHeader()->getName() << '\n');
@@ -3541,7 +3645,7 @@ static Type* getWiderType(const DataLayout &DL, Type *Ty0, Type *Ty1) {
 /// \brief Check that the instruction has outside loop users and is not an
 /// identified reduction variable.
 static bool hasOutsideLoopUser(const Loop *TheLoop, Instruction *Inst,
-                               SmallPtrSet<Value *, 4> &Reductions) {
+                               SmallPtrSetImpl<Value *> &Reductions) {
   // Reduction instructions are allowed to have exit users. All other
   // instructions must not have external users.
   if (!Reductions.count(Inst))
@@ -3601,7 +3705,7 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
           return false;
         }
 
-        // We only allow if-converted PHIs with more than two incoming values.
+        // We only allow if-converted PHIs with exactly two incoming values.
         if (Phi->getNumIncomingValues() != 2) {
           emitAnalysis(Report(it)
                        << "control flow not understood by vectorizer");
@@ -3611,8 +3715,9 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
 
         // This is the value coming from the preheader.
         Value *StartValue = Phi->getIncomingValueForBlock(PreHeader);
+        ConstantInt *StepValue = nullptr;
         // Check if this is an induction variable.
-        InductionKind IK = isInductionVariable(Phi);
+        InductionKind IK = isInductionVariable(Phi, StepValue);
 
         if (IK_NoInduction != IK) {
           // Get the widest type.
@@ -3622,7 +3727,7 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
             WidestIndTy = getWiderType(*DL, PhiTy, WidestIndTy);
 
           // Int inductions are special because we only allow one IV.
-          if (IK == IK_IntInduction) {
+          if (IK == IK_IntInduction && StepValue->isOne()) {
             // Use the phi node with the widest type as induction. Use the last
             // one if there are multiple (no good reason for doing this other
             // than it is expedient).
@@ -3631,7 +3736,7 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
           }
 
           DEBUG(dbgs() << "LV: Found an induction variable.\n");
-          Inductions[Phi] = InductionInfo(StartValue, IK);
+          Inductions[Phi] = InductionInfo(StartValue, IK, StepValue);
 
           // Until we explicitly handle the case of an induction variable with
           // an outside loop user we have to give up vectorizing this loop.
@@ -3727,12 +3832,12 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
           return false;
         }
         if (EnableMemAccessVersioning)
-          collectStridedAcccess(ST);
+          collectStridedAccess(ST);
       }
 
       if (EnableMemAccessVersioning)
         if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(it))
-          collectStridedAcccess(LI);
+          collectStridedAccess(LI);
 
       // Reduction instructions are allowed to have exit users.
       // All other instructions must not have external users.
@@ -3870,7 +3975,7 @@ static Value *getStrideFromPointer(Value *Ptr, ScalarEvolution *SE,
   return Stride;
 }
 
-void LoopVectorizationLegality::collectStridedAcccess(Value *MemAccess) {
+void LoopVectorizationLegality::collectStridedAccess(Value *MemAccess) {
   Value *Ptr = nullptr;
   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(MemAccess))
     Ptr = LI->getPointerOperand();
@@ -3908,7 +4013,7 @@ void LoopVectorizationLegality::collectLoopUniforms() {
       if (I->getType()->isPointerTy() && isConsecutivePtr(I))
         Worklist.insert(Worklist.end(), I->op_begin(), I->op_end());
 
-  while (Worklist.size()) {
+  while (!Worklist.empty()) {
     Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Worklist.back());
     Worklist.pop_back();
 
@@ -4166,57 +4271,66 @@ void AccessAnalysis::processMemAccesses() {
       bool UseDeferred = SetIteration > 0;
       PtrAccessSet &S = UseDeferred ? DeferredAccesses : Accesses;
 
-      for (auto A : AS) {
-        Value *Ptr = A.getValue();
-        bool IsWrite = S.count(MemAccessInfo(Ptr, true));
+      for (auto AV : AS) {
+        Value *Ptr = AV.getValue();
 
-        // If we're using the deferred access set, then it contains only reads.
-        bool IsReadOnlyPtr = ReadOnlyPtr.count(Ptr) && !IsWrite;
-        if (UseDeferred && !IsReadOnlyPtr)
-          continue;
-        // Otherwise, the pointer must be in the PtrAccessSet, either as a read
-        // or a write.
-        assert(((IsReadOnlyPtr && UseDeferred) || IsWrite ||
-                 S.count(MemAccessInfo(Ptr, false))) &&
-               "Alias-set pointer not in the access set?");
-
-        MemAccessInfo Access(Ptr, IsWrite);
-        DepCands.insert(Access);
-
-        // Memorize read-only pointers for later processing and skip them in the
-        // first round (they need to be checked after we have seen all write
-        // pointers). Note: we also mark pointer that are not consecutive as
-        // "read-only" pointers (so that we check "a[b[i]] +="). Hence, we need
-        // the second check for "!IsWrite".
-        if (!UseDeferred && IsReadOnlyPtr) {
-          DeferredAccesses.insert(Access);
-          continue;
-        }
+        // For a single memory access in AliasSetTracker, Accesses may contain
+        // both read and write, and they both need to be handled for CheckDeps.
+        for (auto AC : S) {
+          if (AC.getPointer() != Ptr)
+            continue;
 
-        // If this is a write - check other reads and writes for conflicts.  If
-        // this is a read only check other writes for conflicts (but only if
-        // there is no other write to the ptr - this is an optimization to
-        // catch "a[i] = a[i] + " without having to do a dependence check).
-        if ((IsWrite || IsReadOnlyPtr) && SetHasWrite) {
-          CheckDeps.insert(Access);
-          IsRTCheckNeeded = true;
-        }
+          bool IsWrite = AC.getInt();
+
+          // If we're using the deferred access set, then it contains only
+          // reads.
+          bool IsReadOnlyPtr = ReadOnlyPtr.count(Ptr) && !IsWrite;
+          if (UseDeferred && !IsReadOnlyPtr)
+            continue;
+          // Otherwise, the pointer must be in the PtrAccessSet, either as a
+          // read or a write.
+          assert(((IsReadOnlyPtr && UseDeferred) || IsWrite ||
+                  S.count(MemAccessInfo(Ptr, false))) &&
+                 "Alias-set pointer not in the access set?");
+
+          MemAccessInfo Access(Ptr, IsWrite);
+          DepCands.insert(Access);
+
+          // Memorize read-only pointers for later processing and skip them in
+          // the first round (they need to be checked after we have seen all
+          // write pointers). Note: we also mark pointer that are not
+          // consecutive as "read-only" pointers (so that we check
+          // "a[b[i]] +="). Hence, we need the second check for "!IsWrite".
+          if (!UseDeferred && IsReadOnlyPtr) {
+            DeferredAccesses.insert(Access);
+            continue;
+          }
 
-        if (IsWrite)
-          SetHasWrite = true;
-
-       // Create sets of pointers connected by a shared alias set and
-       // underlying object.
-        typedef SmallVector<Value*, 16> ValueVector;
-        ValueVector TempObjects;
-        GetUnderlyingObjects(Ptr, TempObjects, DL);
-        for (Value *UnderlyingObj : TempObjects) {
-          UnderlyingObjToAccessMap::iterator Prev =
-            ObjToLastAccess.find(UnderlyingObj);
-          if (Prev != ObjToLastAccess.end())
-            DepCands.unionSets(Access, Prev->second);
-
-          ObjToLastAccess[UnderlyingObj] = Access;
+          // If this is a write - check other reads and writes for conflicts. If
+          // this is a read only check other writes for conflicts (but only if
+          // there is no other write to the ptr - this is an optimization to
+          // catch "a[i] = a[i] + " without having to do a dependence check).
+          if ((IsWrite || IsReadOnlyPtr) && SetHasWrite) {
+            CheckDeps.insert(Access);
+            IsRTCheckNeeded = true;
+          }
+
+          if (IsWrite)
+            SetHasWrite = true;
+
+          // Create sets of pointers connected by a shared alias set and
+          // underlying object.
+          typedef SmallVector<Value *, 16> ValueVector;
+          ValueVector TempObjects;
+          GetUnderlyingObjects(Ptr, TempObjects, DL);
+          for (Value *UnderlyingObj : TempObjects) {
+            UnderlyingObjToAccessMap::iterator Prev =
+                ObjToLastAccess.find(UnderlyingObj);
+            if (Prev != ObjToLastAccess.end())
+              DepCands.unionSets(Access, Prev->second);
+
+            ObjToLastAccess[UnderlyingObj] = Access;
+          }
         }
       }
     }
@@ -4566,7 +4680,7 @@ bool MemoryDepChecker::isDependent(const MemAccessInfo &A, unsigned AIdx,
 
   // Bail out early if passed-in parameters make vectorization not feasible.
   unsigned ForcedFactor = VectorizationFactor ? VectorizationFactor : 1;
-  unsigned ForcedUnroll = VectorizationUnroll ? VectorizationUnroll : 1;
+  unsigned ForcedUnroll = VectorizationInterleave ? VectorizationInterleave : 1;
 
   // The distance must be bigger than the size needed for a vectorized version
   // of the operation and the size of the vectorized operation must not be
@@ -4738,7 +4852,7 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeMemory() {
 
     // If we did *not* see this pointer before, insert it to  the read-write
     // list. At this phase it is only a 'write' list.
-    if (Seen.insert(Ptr)) {
+    if (Seen.insert(Ptr).second) {
       ++NumReadWrites;
 
       AliasAnalysis::Location Loc = AA->getLocation(ST);
@@ -4771,7 +4885,8 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeMemory() {
     // read a few words, modify, and write a few words, and some of the
     // words may be written to the same address.
     bool IsReadOnlyPtr = false;
-    if (Seen.insert(Ptr) || !isStridedPtr(SE, DL, Ptr, TheLoop, Strides)) {
+    if (Seen.insert(Ptr).second ||
+        !isStridedPtr(SE, DL, Ptr, TheLoop, Strides)) {
       ++NumReads;
       IsReadOnlyPtr = true;
     }
@@ -4884,7 +4999,7 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeMemory() {
 }
 
 static bool hasMultipleUsesOf(Instruction *I,
-                              SmallPtrSet<Instruction *, 8> &Insts) {
+                              SmallPtrSetImpl<Instruction *> &Insts) {
   unsigned NumUses = 0;
   for(User::op_iterator Use = I->op_begin(), E = I->op_end(); Use != E; ++Use) {
     if (Insts.count(dyn_cast<Instruction>(*Use)))
@@ -4896,7 +5011,7 @@ static bool hasMultipleUsesOf(Instruction *I,
   return false;
 }
 
-static bool areAllUsesIn(Instruction *I, SmallPtrSet<Instruction *, 8> &Set) {
+static bool areAllUsesIn(Instruction *I, SmallPtrSetImpl<Instruction *> &Set) {
   for(User::op_iterator Use = I->op_begin(), E = I->op_end(); Use != E; ++Use)
     if (!Set.count(dyn_cast<Instruction>(*Use)))
       return false;
@@ -5034,7 +5149,7 @@ bool LoopVectorizationLegality::AddReductionVar(PHINode *Phi,
       // value must only be used once, except by phi nodes and min/max
       // reductions which are represented as a cmp followed by a select.
       ReductionInstDesc IgnoredVal(false, nullptr);
-      if (VisitedInsts.insert(UI)) {
+      if (VisitedInsts.insert(UI).second) {
         if (isa<PHINode>(UI))
           PHIs.push_back(UI);
         else
@@ -5136,7 +5251,7 @@ LoopVectorizationLegality::isReductionInstr(Instruction *I,
                                             ReductionKind Kind,
                                             ReductionInstDesc &Prev) {
   bool FP = I->getType()->isFloatingPointTy();
-  bool FastMath = (FP && I->isCommutative() && I->isAssociative());
+  bool FastMath = FP && I->hasUnsafeAlgebra();
   switch (I->getOpcode()) {
   default:
     return ReductionInstDesc(false, I);
@@ -5158,6 +5273,7 @@ LoopVectorizationLegality::isReductionInstr(Instruction *I,
     return ReductionInstDesc(Kind == RK_IntegerXor, I);
   case Instruction::FMul:
     return ReductionInstDesc(Kind == RK_FloatMult && FastMath, I);
+  case Instruction::FSub:
   case Instruction::FAdd:
     return ReductionInstDesc(Kind == RK_FloatAdd && FastMath, I);
   case Instruction::FCmp:
@@ -5171,7 +5287,8 @@ LoopVectorizationLegality::isReductionInstr(Instruction *I,
 }
 
 LoopVectorizationLegality::InductionKind
-LoopVectorizationLegality::isInductionVariable(PHINode *Phi) {
+LoopVectorizationLegality::isInductionVariable(PHINode *Phi,
+                                               ConstantInt *&StepValue) {
   Type *PhiTy = Phi->getType();
   // We only handle integer and pointer inductions variables.
   if (!PhiTy->isIntegerTy() && !PhiTy->isPointerTy())
@@ -5184,30 +5301,32 @@ LoopVectorizationLegality::isInductionVariable(PHINode *Phi) {
     DEBUG(dbgs() << "LV: PHI is not a poly recurrence.\n");
     return IK_NoInduction;
   }
-  const SCEV *Step = AR->getStepRecurrence(*SE);
-
-  // Integer inductions need to have a stride of one.
-  if (PhiTy->isIntegerTy()) {
-    if (Step->isOne())
-      return IK_IntInduction;
-    if (Step->isAllOnesValue())
-      return IK_ReverseIntInduction;
-    return IK_NoInduction;
-  }
 
+  const SCEV *Step = AR->getStepRecurrence(*SE);
   // Calculate the pointer stride and check if it is consecutive.
   const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(Step);
   if (!C)
     return IK_NoInduction;
 
+  ConstantInt *CV = C->getValue();
+  if (PhiTy->isIntegerTy()) {
+    StepValue = CV;
+    return IK_IntInduction;
+  }
+
   assert(PhiTy->isPointerTy() && "The PHI must be a pointer");
-  uint64_t Size = DL->getTypeAllocSize(PhiTy->getPointerElementType());
-  if (C->getValue()->equalsInt(Size))
-    return IK_PtrInduction;
-  else if (C->getValue()->equalsInt(0 - Size))
-    return IK_ReversePtrInduction;
+  Type *PointerElementType = PhiTy->getPointerElementType();
+  // The pointer stride cannot be determined if the pointer element type is not
+  // sized.
+  if (!PointerElementType->isSized())
+    return IK_NoInduction;
 
-  return IK_NoInduction;
+  int64_t Size = static_cast<int64_t>(DL->getTypeAllocSize(PointerElementType));
+  int64_t CVSize = CV->getSExtValue();
+  if (CVSize % Size)
+    return IK_NoInduction;
+  StepValue = ConstantInt::getSigned(CV->getType(), CVSize / Size);
+  return IK_PtrInduction;
 }
 
 bool LoopVectorizationLegality::isInductionVariable(const Value *V) {
@@ -5228,13 +5347,28 @@ bool LoopVectorizationLegality::blockNeedsPredication(BasicBlock *BB)  {
 }
 
 bool LoopVectorizationLegality::blockCanBePredicated(BasicBlock *BB,
-                                            SmallPtrSet<Value *, 8>& SafePtrs) {
+                                           SmallPtrSetImpl<Value *> &SafePtrs) {
+  
   for (BasicBlock::iterator it = BB->begin(), e = BB->end(); it != e; ++it) {
+    // Check that we don't have a constant expression that can trap as operand.
+    for (Instruction::op_iterator OI = it->op_begin(), OE = it->op_end();
+         OI != OE; ++OI) {
+      if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(*OI))
+        if (C->canTrap())
+          return false;
+    }
     // We might be able to hoist the load.
     if (it->mayReadFromMemory()) {
       LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(it);
-      if (!LI || !SafePtrs.count(LI->getPointerOperand()))
+      if (!LI)
+        return false;
+      if (!SafePtrs.count(LI->getPointerOperand())) {
+        if (isLegalMaskedLoad(LI->getType(), LI->getPointerOperand())) {
+          MaskedOp.insert(LI);
+          continue;
+        }
         return false;
+      }
     }
 
     // We don't predicate stores at the moment.
@@ -5242,22 +5376,30 @@ bool LoopVectorizationLegality::blockCanBePredicated(BasicBlock *BB,
       StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(it);
       // We only support predication of stores in basic blocks with one
       // predecessor.
-      if (!SI || ++NumPredStores > NumberOfStoresToPredicate ||
-          !SafePtrs.count(SI->getPointerOperand()) ||
-          !SI->getParent()->getSinglePredecessor())
+      if (!SI)
         return false;
+
+      bool isSafePtr = (SafePtrs.count(SI->getPointerOperand()) != 0);
+      bool isSinglePredecessor = SI->getParent()->getSinglePredecessor();
+      
+      if (++NumPredStores > NumberOfStoresToPredicate || !isSafePtr ||
+          !isSinglePredecessor) {
+        // Build a masked store if it is legal for the target, otherwise scalarize
+        // the block.
+        bool isLegalMaskedOp =
+          isLegalMaskedStore(SI->getValueOperand()->getType(),
+                             SI->getPointerOperand());
+        if (isLegalMaskedOp) {
+          --NumPredStores;
+          MaskedOp.insert(SI);
+          continue;
+        }
+        return false;
+      }
     }
     if (it->mayThrow())
       return false;
 
-    // Check that we don't have a constant expression that can trap as operand.
-    for (Instruction::op_iterator OI = it->op_begin(), OE = it->op_end();
-         OI != OE; ++OI) {
-      if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(*OI))
-        if (C->canTrap())
-          return false;
-    }
-
     // The instructions below can trap.
     switch (it->getOpcode()) {
     default: continue;
@@ -5265,7 +5407,7 @@ bool LoopVectorizationLegality::blockCanBePredicated(BasicBlock *BB,
     case Instruction::SDiv:
     case Instruction::URem:
     case Instruction::SRem:
-             return false;
+      return false;
     }
   }
 
@@ -5289,7 +5431,7 @@ LoopVectorizationCostModel::selectVectorizationFactor(bool OptForSize) {
   }
 
   // Find the trip count.
-  unsigned TC = SE->getSmallConstantTripCount(TheLoop, TheLoop->getLoopLatch());
+  unsigned TC = SE->getSmallConstantTripCount(TheLoop);
   DEBUG(dbgs() << "LV: Found trip count: " << TC << '\n');
 
   unsigned WidestType = getWidestType();
@@ -5309,7 +5451,7 @@ LoopVectorizationCostModel::selectVectorizationFactor(bool OptForSize) {
     MaxVectorSize = 1;
   }
 
-  assert(MaxVectorSize <= 32 && "Did not expect to pack so many elements"
+  assert(MaxVectorSize <= 64 && "Did not expect to pack so many elements"
          " into one vector!");
 
   unsigned VF = MaxVectorSize;
@@ -5332,7 +5474,10 @@ LoopVectorizationCostModel::selectVectorizationFactor(bool OptForSize) {
     // If the trip count that we found modulo the vectorization factor is not
     // zero then we require a tail.
     if (VF < 2) {
-      emitAnalysis(Report() << "cannot optimize for size and vectorize at the same time. Enable vectorization of this loop with '#pragma clang loop vectorize(enable)' when compiling with -Os"); 
+      emitAnalysis(Report() << "cannot optimize for size and vectorize at the "
+                               "same time. Enable vectorization of this loop "
+                               "with '#pragma clang loop vectorize(enable)' "
+                               "when compiling with -Os");
       DEBUG(dbgs() << "LV: Aborting. A tail loop is required in Os.\n");
       return Factor;
     }
@@ -5395,6 +5540,10 @@ unsigned LoopVectorizationCostModel::getWidestType() {
     for (BasicBlock::iterator it = BB->begin(), e = BB->end(); it != e; ++it) {
       Type *T = it->getType();
 
+      // Ignore ephemeral values.
+      if (EphValues.count(it))
+        continue;
+
       // Only examine Loads, Stores and PHINodes.
       if (!isa<LoadInst>(it) && !isa<StoreInst>(it) && !isa<PHINode>(it))
         continue;
@@ -5430,23 +5579,23 @@ LoopVectorizationCostModel::selectUnrollFactor(bool OptForSize,
   // -- The unroll heuristics --
   // We unroll the loop in order to expose ILP and reduce the loop overhead.
   // There are many micro-architectural considerations that we can't predict
-  // at this level. For example frontend pressure (on decode or fetch) due to
+  // at this level. For example, frontend pressure (on decode or fetch) due to
   // code size, or the number and capabilities of the execution ports.
   //
   // We use the following heuristics to select the unroll factor:
-  // 1. If the code has reductions the we unroll in order to break the cross
+  // 1. If the code has reductions, then we unroll in order to break the cross
   // iteration dependency.
-  // 2. If the loop is really small then we unroll in order to reduce the loop
+  // 2. If the loop is really small, then we unroll in order to reduce the loop
   // overhead.
   // 3. We don't unroll if we think that we will spill registers to memory due
   // to the increased register pressure.
 
   // Use the user preference, unless 'auto' is selected.
-  int UserUF = Hints->getUnroll();
+  int UserUF = Hints->getInterleave();
   if (UserUF != 0)
     return UserUF;
 
-  // When we optimize for size we don't unroll.
+  // When we optimize for size, we don't unroll.
   if (OptForSize)
     return 1;
 
@@ -5455,8 +5604,7 @@ LoopVectorizationCostModel::selectUnrollFactor(bool OptForSize,
     return 1;
 
   // Do not unroll loops with a relatively small trip count.
-  unsigned TC = SE->getSmallConstantTripCount(TheLoop,
-                                              TheLoop->getLoopLatch());
+  unsigned TC = SE->getSmallConstantTripCount(TheLoop);
   if (TC > 1 && TC < TinyTripCountUnrollThreshold)
     return 1;
 
@@ -5495,15 +5643,15 @@ LoopVectorizationCostModel::selectUnrollFactor(bool OptForSize,
                        std::max(1U, (R.MaxLocalUsers - 1)));
 
   // Clamp the unroll factor ranges to reasonable factors.
-  unsigned MaxUnrollSize = TTI.getMaximumUnrollFactor();
+  unsigned MaxInterleaveSize = TTI.getMaxInterleaveFactor();
 
   // Check if the user has overridden the unroll max.
   if (VF == 1) {
-    if (ForceTargetMaxScalarUnrollFactor.getNumOccurrences() > 0)
-      MaxUnrollSize = ForceTargetMaxScalarUnrollFactor;
+    if (ForceTargetMaxScalarInterleaveFactor.getNumOccurrences() > 0)
+      MaxInterleaveSize = ForceTargetMaxScalarInterleaveFactor;
   } else {
-    if (ForceTargetMaxVectorUnrollFactor.getNumOccurrences() > 0)
-      MaxUnrollSize = ForceTargetMaxVectorUnrollFactor;
+    if (ForceTargetMaxVectorInterleaveFactor.getNumOccurrences() > 0)
+      MaxInterleaveSize = ForceTargetMaxVectorInterleaveFactor;
   }
 
   // If we did not calculate the cost for VF (because the user selected the VF)
@@ -5513,8 +5661,8 @@ LoopVectorizationCostModel::selectUnrollFactor(bool OptForSize,
 
   // Clamp the calculated UF to be between the 1 and the max unroll factor
   // that the target allows.
-  if (UF > MaxUnrollSize)
-    UF = MaxUnrollSize;
+  if (UF > MaxInterleaveSize)
+    UF = MaxInterleaveSize;
   else if (UF < 1)
     UF = 1;
 
@@ -5545,6 +5693,18 @@ LoopVectorizationCostModel::selectUnrollFactor(bool OptForSize,
     unsigned StoresUF = UF / (Legal->NumStores ? Legal->NumStores : 1);
     unsigned LoadsUF = UF /  (Legal->NumLoads ? Legal->NumLoads : 1);
 
+    // If we have a scalar reduction (vector reductions are already dealt with
+    // by this point), we can increase the critical path length if the loop
+    // we're unrolling is inside another loop. Limit, by default to 2, so the
+    // critical path only gets increased by one reduction operation.
+    if (Legal->getReductionVars()->size() &&
+        TheLoop->getLoopDepth() > 1) {
+      unsigned F = static_cast<unsigned>(MaxNestedScalarReductionUF);
+      SmallUF = std::min(SmallUF, F);
+      StoresUF = std::min(StoresUF, F);
+      LoadsUF = std::min(LoadsUF, F);
+    }
+
     if (EnableLoadStoreRuntimeUnroll && std::max(StoresUF, LoadsUF) > SmallUF) {
       DEBUG(dbgs() << "LV: Unrolling to saturate store or load ports.\n");
       return std::max(StoresUF, LoadsUF);
@@ -5646,6 +5806,10 @@ LoopVectorizationCostModel::calculateRegisterUsage() {
     // Ignore instructions that are never used within the loop.
     if (!Ends.count(I)) continue;
 
+    // Ignore ephemeral values.
+    if (EphValues.count(I))
+      continue;
+
     // Remove all of the instructions that end at this location.
     InstrList &List = TransposeEnds[i];
     for (unsigned int j=0, e = List.size(); j < e; ++j)
@@ -5686,6 +5850,10 @@ unsigned LoopVectorizationCostModel::expectedCost(unsigned VF) {
       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(it))
         continue;
 
+      // Ignore ephemeral values.
+      if (EphValues.count(it))
+        continue;
+
       unsigned C = getInstructionCost(it, VF);
 
       // Check if we should override the cost.
@@ -5819,18 +5987,31 @@ LoopVectorizationCostModel::getInstructionCost(Instruction *I, unsigned VF) {
       TargetTransformInfo::OK_AnyValue;
     TargetTransformInfo::OperandValueKind Op2VK =
       TargetTransformInfo::OK_AnyValue;
+    TargetTransformInfo::OperandValueProperties Op1VP =
+        TargetTransformInfo::OP_None;
+    TargetTransformInfo::OperandValueProperties Op2VP =
+        TargetTransformInfo::OP_None;
     Value *Op2 = I->getOperand(1);
 
     // Check for a splat of a constant or for a non uniform vector of constants.
-    if (isa<ConstantInt>(Op2))
+    if (isa<ConstantInt>(Op2)) {
+      ConstantInt *CInt = cast<ConstantInt>(Op2);
+      if (CInt && CInt->getValue().isPowerOf2())
+        Op2VP = TargetTransformInfo::OP_PowerOf2;
       Op2VK = TargetTransformInfo::OK_UniformConstantValue;
-    else if (isa<ConstantVector>(Op2) || isa<ConstantDataVector>(Op2)) {
+    else if (isa<ConstantVector>(Op2) || isa<ConstantDataVector>(Op2)) {
       Op2VK = TargetTransformInfo::OK_NonUniformConstantValue;
-      if (cast<Constant>(Op2)->getSplatValue() != nullptr)
+      Constant *SplatValue = cast<Constant>(Op2)->getSplatValue();
+      if (SplatValue) {
+        ConstantInt *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(SplatValue);
+        if (CInt && CInt->getValue().isPowerOf2())
+          Op2VP = TargetTransformInfo::OP_PowerOf2;
         Op2VK = TargetTransformInfo::OK_UniformConstantValue;
+      }
     }
 
-    return TTI.getArithmeticInstrCost(I->getOpcode(), VectorTy, Op1VK, Op2VK);
+    return TTI.getArithmeticInstrCost(I->getOpcode(), VectorTy, Op1VK, Op2VK,
+                                      Op1VP, Op2VP);
   }
   case Instruction::Select: {
     SelectInst *SI = cast<SelectInst>(I);
@@ -5971,13 +6152,14 @@ Type* LoopVectorizationCostModel::ToVectorTy(Type *Scalar, unsigned VF) {
 char LoopVectorize::ID = 0;
 static const char lv_name[] = "Loop Vectorization";
 INITIALIZE_PASS_BEGIN(LoopVectorize, LV_NAME, lv_name, false, false)
-INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(TargetTransformInfo)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetTransformInfoWrapperPass)
 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AssumptionCacheTracker)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(BlockFrequencyInfo)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTreeWrapperPass)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(ScalarEvolution)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LCSSA)
-INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopInfo)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopInfoWrapperPass)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopSimplify)
 INITIALIZE_PASS_END(LoopVectorize, LV_NAME, lv_name, false, false)
 
@@ -6075,7 +6257,7 @@ void InnerLoopUnroller::scalarizeInstruction(Instruction *Instr,
                                ConstantInt::get(Cond[Part]->getType(), 1));
       CondBlock = IfBlock->splitBasicBlock(InsertPt, "cond.store");
       LoopVectorBody.push_back(CondBlock);
-      VectorLp->addBasicBlockToLoop(CondBlock, LI->getBase());
+      VectorLp->addBasicBlockToLoop(CondBlock, *LI);
       // Update Builder with newly created basic block.
       Builder.SetInsertPoint(InsertPt);
     }
@@ -6101,7 +6283,7 @@ void InnerLoopUnroller::scalarizeInstruction(Instruction *Instr,
       if (IfPredicateStore) {
         BasicBlock *NewIfBlock = CondBlock->splitBasicBlock(InsertPt, "else");
         LoopVectorBody.push_back(NewIfBlock);
-        VectorLp->addBasicBlockToLoop(NewIfBlock, LI->getBase());
+        VectorLp->addBasicBlockToLoop(NewIfBlock, *LI);
         Builder.SetInsertPoint(InsertPt);
         Instruction *OldBr = IfBlock->getTerminator();
         BranchInst::Create(CondBlock, NewIfBlock, Cmp, OldBr);
@@ -6126,11 +6308,10 @@ Value *InnerLoopUnroller::getBroadcastInstrs(Value *V) {
   return V;
 }
 
-Value *InnerLoopUnroller::getConsecutiveVector(Value* Val, int StartIdx,
-                                               bool Negate) {
+Value *InnerLoopUnroller::getStepVector(Value *Val, int StartIdx, Value *Step) {
   // When unrolling and the VF is 1, we only need to add a simple scalar.
   Type *ITy = Val->getType();
   assert(!ITy->isVectorTy() && "Val must be a scalar");
-  Constant *C = ConstantInt::get(ITy, StartIdx, Negate);
-  return Builder.CreateAdd(Val, C, "induction");
+  Constant *C = ConstantInt::get(ITy, StartIdx);
+  return Builder.CreateAdd(Val, Builder.CreateMul(C, Step), "induction");
 }