lib/Transforms/Scalar/IndVarSimplify.cpp

   1 //===- IndVarSimplify.cpp - Induction Variable Elimination ----------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This transformation analyzes and transforms the induction variables (and
  11 // computations derived from them) into simpler forms suitable for subsequent
  12 // analysis and transformation.
  13 //
  14 // This transformation makes the following changes to each loop with an
  15 // identifiable induction variable:
  16 //   1. All loops are transformed to have a SINGLE canonical induction variable
  17 //      which starts at zero and steps by one.
  18 //   2. The canonical induction variable is guaranteed to be the first PHI node
  19 //      in the loop header block.
  20 //   3. Any pointer arithmetic recurrences are raised to use array subscripts.
  21 //
  22 // If the trip count of a loop is computable, this pass also makes the following
  23 // changes:
  24 //   1. The exit condition for the loop is canonicalized to compare the
  25 //      induction value against the exit value.  This turns loops like:
  26 //        'for (i = 7; i*i < 1000; ++i)' into 'for (i = 0; i != 25; ++i)'
  27 //   2. Any use outside of the loop of an expression derived from the indvar
  28 //      is changed to compute the derived value outside of the loop, eliminating
  29 //      the dependence on the exit value of the induction variable.  If the only
  30 //      purpose of the loop is to compute the exit value of some derived
  31 //      expression, this transformation will make the loop dead.
  32 //
  33 // This transformation should be followed by strength reduction after all of the
  34 // desired loop transformations have been performed.  Additionally, on targets
  35 // where it is profitable, the loop could be transformed to count down to zero
  36 // (the "do loop" optimization).
  37 //
  38 //===----------------------------------------------------------------------===//
  39
  40 #define DEBUG_TYPE "indvars"
  41 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  42 #include "llvm/BasicBlock.h"
  43 #include "llvm/Constants.h"
  44 #include "llvm/Instructions.h"
  45 #include "llvm/Type.h"
  46 #include "llvm/Analysis/ScalarEvolutionExpander.h"
  47 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  48 #include "llvm/Support/CFG.h"
  49 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  50 #include "llvm/Support/Debug.h"
  51 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  52 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  53 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  54 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  55 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  56 using namespace llvm;
  57
  58 STATISTIC(NumRemoved , "Number of aux indvars removed");
  59 STATISTIC(NumPointer , "Number of pointer indvars promoted");
  60 STATISTIC(NumInserted, "Number of canonical indvars added");
  61 STATISTIC(NumReplaced, "Number of exit values replaced");
  62 STATISTIC(NumLFTR    , "Number of loop exit tests replaced");
  63
  64 namespace {
  65   class VISIBILITY_HIDDEN IndVarSimplify : public FunctionPass {
  66     LoopInfo        *LI;
  67     ScalarEvolution *SE;
  68     bool Changed;
  69   public:
  70     virtual bool runOnFunction(Function &) {
  71       LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
  72       SE = &getAnalysis<ScalarEvolution>();
  73       Changed = false;
  74
  75       // Induction Variables live in the header nodes of loops
  76       for (LoopInfo::iterator I = LI->begin(), E = LI->end(); I != E; ++I)
  77         runOnLoop(*I);
  78       return Changed;
  79     }
  80
  81     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  82       AU.addRequiredID(LCSSAID);
  83       AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
  84       AU.addRequired<ScalarEvolution>();
  85       AU.addRequired<LoopInfo>();
  86       AU.addPreservedID(LoopSimplifyID);
  87       AU.addPreservedID(LCSSAID);
  88       AU.setPreservesCFG();
  89     }
  90   private:
  91     void runOnLoop(Loop *L);
  92     void EliminatePointerRecurrence(PHINode *PN, BasicBlock *Preheader,
  93                                     std::set<Instruction*> &DeadInsts);
  94     Instruction *LinearFunctionTestReplace(Loop *L, SCEV *IterationCount,
  95                                            SCEVExpander &RW);
  96     void RewriteLoopExitValues(Loop *L);
  97
  98     void DeleteTriviallyDeadInstructions(std::set<Instruction*> &Insts);
  99   };
 100   RegisterPass<IndVarSimplify> X("indvars", "Canonicalize Induction Variables");
 101 }
 102
 103 FunctionPass *llvm::createIndVarSimplifyPass() {
 104   return new IndVarSimplify();
 105 }
 106
 107 /// DeleteTriviallyDeadInstructions - If any of the instructions is the
 108 /// specified set are trivially dead, delete them and see if this makes any of
 109 /// their operands subsequently dead.
 110 void IndVarSimplify::
 111 DeleteTriviallyDeadInstructions(std::set<Instruction*> &Insts) {
 112   while (!Insts.empty()) {
 113     Instruction *I = *Insts.begin();
 114     Insts.erase(Insts.begin());
 115     if (isInstructionTriviallyDead(I)) {
 116       for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
 117         if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(I->getOperand(i)))
 118           Insts.insert(U);
 119       SE->deleteInstructionFromRecords(I);
 120       DOUT << "INDVARS: Deleting: " << *I;
 121       I->eraseFromParent();
 122       Changed = true;
 123     }
 124   }
 125 }
 126
 127
 128 /// EliminatePointerRecurrence - Check to see if this is a trivial GEP pointer
 129 /// recurrence.  If so, change it into an integer recurrence, permitting
 130 /// analysis by the SCEV routines.
 131 void IndVarSimplify::EliminatePointerRecurrence(PHINode *PN,
 132                                                 BasicBlock *Preheader,
 133                                             std::set<Instruction*> &DeadInsts) {
 134   assert(PN->getNumIncomingValues() == 2 && "Noncanonicalized loop!");
 135   unsigned PreheaderIdx = PN->getBasicBlockIndex(Preheader);
 136   unsigned BackedgeIdx = PreheaderIdx^1;
 137   if (GetElementPtrInst *GEPI =
 138           dyn_cast<GetElementPtrInst>(PN->getIncomingValue(BackedgeIdx)))
 139     if (GEPI->getOperand(0) == PN) {
 140       assert(GEPI->getNumOperands() == 2 && "GEP types must match!");
 141       DOUT << "INDVARS: Eliminating pointer recurrence: " << *GEPI;
 142
 143       // Okay, we found a pointer recurrence.  Transform this pointer
 144       // recurrence into an integer recurrence.  Compute the value that gets
 145       // added to the pointer at every iteration.
 146       Value *AddedVal = GEPI->getOperand(1);
 147
 148       // Insert a new integer PHI node into the top of the block.
 149       PHINode *NewPhi = new PHINode(AddedVal->getType(),
 150                                     PN->getName()+".rec", PN);
 151       NewPhi->addIncoming(Constant::getNullValue(NewPhi->getType()), Preheader);
 152
 153       // Create the new add instruction.
 154       Value *NewAdd = BinaryOperator::createAdd(NewPhi, AddedVal,
 155                                                 GEPI->getName()+".rec", GEPI);
 156       NewPhi->addIncoming(NewAdd, PN->getIncomingBlock(BackedgeIdx));
 157
 158       // Update the existing GEP to use the recurrence.
 159       GEPI->setOperand(0, PN->getIncomingValue(PreheaderIdx));
 160
 161       // Update the GEP to use the new recurrence we just inserted.
 162       GEPI->setOperand(1, NewAdd);
 163
 164       // If the incoming value is a constant expr GEP, try peeling out the array
 165       // 0 index if possible to make things simpler.
 166       if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GEPI->getOperand(0)))
 167         if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 168           unsigned NumOps = CE->getNumOperands();
 169           assert(NumOps > 1 && "CE folding didn't work!");
 170           if (CE->getOperand(NumOps-1)->isNullValue()) {
 171             // Check to make sure the last index really is an array index.
 172             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE);
 173             for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1;
 174                  i != e; ++i, ++GTI)
 175               /*empty*/;
 176             if (isa<SequentialType>(*GTI)) {
 177               // Pull the last index out of the constant expr GEP.
 178               SmallVector<Value*, 8> CEIdxs(CE->op_begin()+1, CE->op_end()-1);
 179               Constant *NCE = ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0),
 180                                                              &CEIdxs[0],
 181                                                              CEIdxs.size());
 182               GetElementPtrInst *NGEPI = new GetElementPtrInst(
 183                   NCE, Constant::getNullValue(Type::Int32Ty), NewAdd,
 184                   GEPI->getName(), GEPI);
 185               GEPI->replaceAllUsesWith(NGEPI);
 186               GEPI->eraseFromParent();
 187               GEPI = NGEPI;
 188             }
 189           }
 190         }
 191
 192
 193       // Finally, if there are any other users of the PHI node, we must
 194       // insert a new GEP instruction that uses the pre-incremented version
 195       // of the induction amount.
 196       if (!PN->use_empty()) {
 197         BasicBlock::iterator InsertPos = PN; ++InsertPos;
 198         while (isa<PHINode>(InsertPos)) ++InsertPos;
 199         Value *PreInc =
 200           new GetElementPtrInst(PN->getIncomingValue(PreheaderIdx),
 201                                 NewPhi, "", InsertPos);
 202         PreInc->takeName(PN);
 203         PN->replaceAllUsesWith(PreInc);
 204       }
 205
 206       // Delete the old PHI for sure, and the GEP if its otherwise unused.
 207       DeadInsts.insert(PN);
 208
 209       ++NumPointer;
 210       Changed = true;
 211     }
 212 }
 213
 214 /// LinearFunctionTestReplace - This method rewrites the exit condition of the
 215 /// loop to be a canonical != comparison against the incremented loop induction
 216 /// variable.  This pass is able to rewrite the exit tests of any loop where the
 217 /// SCEV analysis can determine a loop-invariant trip count of the loop, which
 218 /// is actually a much broader range than just linear tests.
 219 ///
 220 /// This method returns a "potentially dead" instruction whose computation chain
 221 /// should be deleted when convenient.
 222 Instruction *IndVarSimplify::LinearFunctionTestReplace(Loop *L,
 223                                                        SCEV *IterationCount,
 224                                                        SCEVExpander &RW) {
 225   // Find the exit block for the loop.  We can currently only handle loops with
 226   // a single exit.
 227   std::vector<BasicBlock*> ExitBlocks;
 228   L->getExitBlocks(ExitBlocks);
 229   if (ExitBlocks.size() != 1) return 0;
 230   BasicBlock *ExitBlock = ExitBlocks[0];
 231
 232   // Make sure there is only one predecessor block in the loop.
 233   BasicBlock *ExitingBlock = 0;
 234   for (pred_iterator PI = pred_begin(ExitBlock), PE = pred_end(ExitBlock);
 235        PI != PE; ++PI)
 236     if (L->contains(*PI)) {
 237       if (ExitingBlock == 0)
 238         ExitingBlock = *PI;
 239       else
 240         return 0;  // Multiple exits from loop to this block.
 241     }
 242   assert(ExitingBlock && "Loop info is broken");
 243
 244   if (!isa<BranchInst>(ExitingBlock->getTerminator()))
 245     return 0;  // Can't rewrite non-branch yet
 246   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(ExitingBlock->getTerminator());
 247   assert(BI->isConditional() && "Must be conditional to be part of loop!");
 248
 249   Instruction *PotentiallyDeadInst = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
 250
 251   // If the exiting block is not the same as the backedge block, we must compare
 252   // against the preincremented value, otherwise we prefer to compare against
 253   // the post-incremented value.
 254   BasicBlock *Header = L->getHeader();
 255   pred_iterator HPI = pred_begin(Header);
 256   assert(HPI != pred_end(Header) && "Loop with zero preds???");
 257   if (!L->contains(*HPI)) ++HPI;
 258   assert(HPI != pred_end(Header) && L->contains(*HPI) &&
 259          "No backedge in loop?");
 260
 261   SCEVHandle TripCount = IterationCount;
 262   Value *IndVar;
 263   if (*HPI == ExitingBlock) {
 264     // The IterationCount expression contains the number of times that the
 265     // backedge actually branches to the loop header.  This is one less than the
 266     // number of times the loop executes, so add one to it.
 267     Constant *OneC = ConstantInt::get(IterationCount->getType(), 1);
 268     TripCount = SCEVAddExpr::get(IterationCount, SCEVUnknown::get(OneC));
 269     IndVar = L->getCanonicalInductionVariableIncrement();
 270   } else {
 271     // We have to use the preincremented value...
 272     IndVar = L->getCanonicalInductionVariable();
 273   }
 274
 275   DOUT << "INDVARS: LFTR: TripCount = " << *TripCount
 276        << "  IndVar = " << *IndVar << "\n";
 277
 278   // Expand the code for the iteration count into the preheader of the loop.
 279   BasicBlock *Preheader = L->getLoopPreheader();
 280   Value *ExitCnt = RW.expandCodeFor(TripCount, Preheader->getTerminator(),
 281                                     IndVar->getType());
 282
 283   // Insert a new icmp_ne or icmp_eq instruction before the branch.
 284   ICmpInst::Predicate Opcode;
 285   if (L->contains(BI->getSuccessor(0)))
 286     Opcode = ICmpInst::ICMP_NE;
 287   else
 288     Opcode = ICmpInst::ICMP_EQ;
 289
 290   Value *Cond = new ICmpInst(Opcode, IndVar, ExitCnt, "exitcond", BI);
 291   BI->setCondition(Cond);
 292   ++NumLFTR;
 293   Changed = true;
 294   return PotentiallyDeadInst;
 295 }
 296
 297
 298 /// RewriteLoopExitValues - Check to see if this loop has a computable
 299 /// loop-invariant execution count.  If so, this means that we can compute the
 300 /// final value of any expressions that are recurrent in the loop, and
 301 /// substitute the exit values from the loop into any instructions outside of
 302 /// the loop that use the final values of the current expressions.
 303 void IndVarSimplify::RewriteLoopExitValues(Loop *L) {
 304   BasicBlock *Preheader = L->getLoopPreheader();
 305
 306   // Scan all of the instructions in the loop, looking at those that have
 307   // extra-loop users and which are recurrences.
 308   SCEVExpander Rewriter(*SE, *LI);
 309
 310   // We insert the code into the preheader of the loop if the loop contains
 311   // multiple exit blocks, or in the exit block if there is exactly one.
 312   BasicBlock *BlockToInsertInto;
 313   std::vector<BasicBlock*> ExitBlocks;
 314   L->getExitBlocks(ExitBlocks);
 315   if (ExitBlocks.size() == 1)
 316     BlockToInsertInto = ExitBlocks[0];
 317   else
 318     BlockToInsertInto = Preheader;
 319   BasicBlock::iterator InsertPt = BlockToInsertInto->begin();
 320   while (isa<PHINode>(InsertPt)) ++InsertPt;
 321
 322   bool HasConstantItCount = isa<SCEVConstant>(SE->getIterationCount(L));
 323
 324   std::set<Instruction*> InstructionsToDelete;
 325
 326   // Loop over all of the integer-valued instructions in this loop, but that are
 327   // not in a subloop.
 328   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i) {
 329     if (LI->getLoopFor(L->getBlocks()[i]) != L)
 330       continue; // The Block is in a subloop, skip it.
 331     BasicBlock *BB = L->getBlocks()[i];
 332     for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = BB->end(); II != E; ) {
 333       Instruction *I = II++;
 334
 335       if (!I->getType()->isInteger())
 336         continue;          // SCEV only supports integer expressions for now.
 337
 338       // We require that this value either have a computable evolution or that
 339       // the loop have a constant iteration count.  In the case where the loop
 340       // has a constant iteration count, we can sometimes force evaluation of
 341       // the exit value through brute force.
 342       SCEVHandle SH = SE->getSCEV(I);
 343       if (!SH->hasComputableLoopEvolution(L) && !HasConstantItCount)
 344         continue;          // Cannot get exit evolution for the loop value.
 345
 346       // Find out if this predictably varying value is actually used
 347       // outside of the loop.  "Extra" is as opposed to "intra".
 348       std::vector<Instruction*> ExtraLoopUsers;
 349       for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
 350            UI != E; ++UI) {
 351         Instruction *User = cast<Instruction>(*UI);
 352         if (!L->contains(User->getParent()))
 353           ExtraLoopUsers.push_back(User);
 354       }
 355
 356       // If nothing outside the loop uses this value, don't rewrite it.
 357       if (ExtraLoopUsers.empty())
 358         continue;
 359
 360       // Okay, this instruction has a user outside of the current loop
 361       // and varies predictably *inside* the loop.  Evaluate the value it
 362       // contains when the loop exits if possible.
 363       SCEVHandle ExitValue = SE->getSCEVAtScope(I, L->getParentLoop());
 364       if (isa<SCEVCouldNotCompute>(ExitValue) ||
 365           !ExitValue->isLoopInvariant(L))
 366         continue;
 367
 368       Changed = true;
 369       ++NumReplaced;
 370
 371       Value *NewVal = Rewriter.expandCodeFor(ExitValue, InsertPt,
 372                                              I->getType());
 373
 374       DOUT << "INDVARS: RLEV: AfterLoopVal = " << *NewVal
 375            << "  LoopVal = " << *I << "\n";
 376
 377       // Rewrite any users of the computed value outside of the loop
 378       // with the newly computed value.
 379       for (unsigned i = 0, e = ExtraLoopUsers.size(); i != e; ++i) {
 380         Instruction *User = ExtraLoopUsers[i];
 381
 382         User->replaceUsesOfWith(I, NewVal);
 383
 384         // See if this is an LCSSA PHI node.  If so, we can (and have to) remove
 385         // the PHI entirely.  This is safe, because the NewVal won't be variant
 386         // in the loop, so we don't need an LCSSA phi node anymore.
 387         PHINode *LCSSAPN = dyn_cast<PHINode>(User);
 388         if (LCSSAPN && LCSSAPN->getNumOperands() == 2 &&
 389             L->contains(LCSSAPN->getIncomingBlock(0))) {
 390           LCSSAPN->replaceAllUsesWith(NewVal);
 391           LCSSAPN->eraseFromParent();
 392         }
 393       }
 394
 395       // If this instruction is dead now, schedule it to be removed.
 396       if (I->use_empty())
 397         InstructionsToDelete.insert(I);
 398     }
 399   }
 400
 401   DeleteTriviallyDeadInstructions(InstructionsToDelete);
 402 }
 403
 404
 405 void IndVarSimplify::runOnLoop(Loop *L) {
 406   // First step.  Check to see if there are any trivial GEP pointer recurrences.
 407   // If there are, change them into integer recurrences, permitting analysis by
 408   // the SCEV routines.
 409   //
 410   BasicBlock *Header    = L->getHeader();
 411   BasicBlock *Preheader = L->getLoopPreheader();
 412
 413   std::set<Instruction*> DeadInsts;
 414   for (BasicBlock::iterator I = Header->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
 415     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
 416     if (isa<PointerType>(PN->getType()))
 417       EliminatePointerRecurrence(PN, Preheader, DeadInsts);
 418   }
 419
 420   if (!DeadInsts.empty())
 421     DeleteTriviallyDeadInstructions(DeadInsts);
 422
 423
 424   // Next, transform all loops nesting inside of this loop.
 425   for (LoopInfo::iterator I = L->begin(), E = L->end(); I != E; ++I)
 426     runOnLoop(*I);
 427
 428   // Verify the input to the pass in already in LCSSA form.
 429   assert(L->isLCSSAForm());
 430
 431   // Check to see if this loop has a computable loop-invariant execution count.
 432   // If so, this means that we can compute the final value of any expressions
 433   // that are recurrent in the loop, and substitute the exit values from the
 434   // loop into any instructions outside of the loop that use the final values of
 435   // the current expressions.
 436   //
 437   SCEVHandle IterationCount = SE->getIterationCount(L);
 438   if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(IterationCount))
 439     RewriteLoopExitValues(L);
 440
 441   // Next, analyze all of the induction variables in the loop, canonicalizing
 442   // auxillary induction variables.
 443   std::vector<std::pair<PHINode*, SCEVHandle> > IndVars;
 444
 445   for (BasicBlock::iterator I = Header->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
 446     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
 447     if (PN->getType()->isInteger()) { // FIXME: when we have fast-math, enable!
 448       SCEVHandle SCEV = SE->getSCEV(PN);
 449       if (SCEV->hasComputableLoopEvolution(L))
 450         // FIXME: It is an extremely bad idea to indvar substitute anything more
 451         // complex than affine induction variables.  Doing so will put expensive
 452         // polynomial evaluations inside of the loop, and the str reduction pass
 453         // currently can only reduce affine polynomials.  For now just disable
 454         // indvar subst on anything more complex than an affine addrec.
 455         if (SCEVAddRecExpr *AR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(SCEV))
 456           if (AR->isAffine())
 457             IndVars.push_back(std::make_pair(PN, SCEV));
 458     }
 459   }
 460
 461   // If there are no induction variables in the loop, there is nothing more to
 462   // do.
 463   if (IndVars.empty()) {
 464     // Actually, if we know how many times the loop iterates, lets insert a
 465     // canonical induction variable to help subsequent passes.
 466     if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(IterationCount)) {
 467       SCEVExpander Rewriter(*SE, *LI);
 468       Rewriter.getOrInsertCanonicalInductionVariable(L,
 469                                                      IterationCount->getType());
 470       if (Instruction *I = LinearFunctionTestReplace(L, IterationCount,
 471                                                      Rewriter)) {
 472         std::set<Instruction*> InstructionsToDelete;
 473         InstructionsToDelete.insert(I);
 474         DeleteTriviallyDeadInstructions(InstructionsToDelete);
 475       }
 476     }
 477     return;
 478   }
 479
 480   // Compute the type of the largest recurrence expression.
 481   //
 482   const Type *LargestType = IndVars[0].first->getType();
 483   bool DifferingSizes = false;
 484   for (unsigned i = 1, e = IndVars.size(); i != e; ++i) {
 485     const Type *Ty = IndVars[i].first->getType();
 486     DifferingSizes |=
 487       Ty->getPrimitiveSizeInBits() != LargestType->getPrimitiveSizeInBits();
 488     if (Ty->getPrimitiveSizeInBits() > LargestType->getPrimitiveSizeInBits())
 489       LargestType = Ty;
 490   }
 491
 492   // Create a rewriter object which we'll use to transform the code with.
 493   SCEVExpander Rewriter(*SE, *LI);
 494
 495   // Now that we know the largest of of the induction variables in this loop,
 496   // insert a canonical induction variable of the largest size.
 497   Value *IndVar = Rewriter.getOrInsertCanonicalInductionVariable(L,LargestType);
 498   ++NumInserted;
 499   Changed = true;
 500   DOUT << "INDVARS: New CanIV: " << *IndVar;
 501
 502   if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(IterationCount))
 503     if (Instruction *DI = LinearFunctionTestReplace(L, IterationCount,Rewriter))
 504       DeadInsts.insert(DI);
 505
 506   // Now that we have a canonical induction variable, we can rewrite any
 507   // recurrences in terms of the induction variable.  Start with the auxillary
 508   // induction variables, and recursively rewrite any of their uses.
 509   BasicBlock::iterator InsertPt = Header->begin();
 510   while (isa<PHINode>(InsertPt)) ++InsertPt;
 511
 512   // If there were induction variables of other sizes, cast the primary
 513   // induction variable to the right size for them, avoiding the need for the
 514   // code evaluation methods to insert induction variables of different sizes.
 515   if (DifferingSizes) {
 516     SmallVector<unsigned,4> InsertedSizes;
 517     InsertedSizes.push_back(LargestType->getPrimitiveSizeInBits());
 518     for (unsigned i = 0, e = IndVars.size(); i != e; ++i) {
 519       unsigned ithSize = IndVars[i].first->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 520       if (std::find(InsertedSizes.begin(), InsertedSizes.end(), ithSize)
 521           == InsertedSizes.end()) {
 522         PHINode *PN = IndVars[i].first;
 523         InsertedSizes.push_back(ithSize);
 524         Instruction *New = new TruncInst(IndVar, PN->getType(), "indvar",
 525                                          InsertPt);
 526         Rewriter.addInsertedValue(New, SE->getSCEV(New));
 527         DOUT << "INDVARS: Made trunc IV for " << *PN
 528              << "   NewVal = " << *New << "\n";
 529       }
 530     }
 531   }
 532
 533   // Rewrite all induction variables in terms of the canonical induction
 534   // variable.
 535   std::map<unsigned, Value*> InsertedSizes;
 536   while (!IndVars.empty()) {
 537     PHINode *PN = IndVars.back().first;
 538     Value *NewVal = Rewriter.expandCodeFor(IndVars.back().second, InsertPt,
 539                                            PN->getType());
 540     DOUT << "INDVARS: Rewrote IV '" << *IndVars.back().second << "' " << *PN
 541          << "   into = " << *NewVal << "\n";
 542     NewVal->takeName(PN);
 543
 544     // Replace the old PHI Node with the inserted computation.
 545     PN->replaceAllUsesWith(NewVal);
 546     DeadInsts.insert(PN);
 547     IndVars.pop_back();
 548     ++NumRemoved;
 549     Changed = true;
 550   }
 551
 552 #if 0
 553   // Now replace all derived expressions in the loop body with simpler
 554   // expressions.
 555   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i)
 556     if (LI->getLoopFor(L->getBlocks()[i]) == L) {  // Not in a subloop...
 557       BasicBlock *BB = L->getBlocks()[i];
 558       for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
 559         if (I->getType()->isInteger() &&      // Is an integer instruction
 560             !I->use_empty() &&
 561             !Rewriter.isInsertedInstruction(I)) {
 562           SCEVHandle SH = SE->getSCEV(I);
 563           Value *V = Rewriter.expandCodeFor(SH, I, I->getType());
 564           if (V != I) {
 565             if (isa<Instruction>(V))
 566               V->takeName(I);
 567             I->replaceAllUsesWith(V);
 568             DeadInsts.insert(I);
 569             ++NumRemoved;
 570             Changed = true;
 571           }
 572         }
 573     }
 574 #endif
 575
 576   DeleteTriviallyDeadInstructions(DeadInsts);
 577
 578   assert(L->isLCSSAForm());
 579 }