lib/Transforms/Scalar/LoopRotation.cpp

   1 //===- LoopRotation.cpp - Loop Rotation Pass ------------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements Loop Rotation Pass.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  15 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  16 #include "llvm/Analysis/AssumptionTracker.h"
  17 #include "llvm/Analysis/CodeMetrics.h"
  18 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
  19 #include "llvm/Analysis/LoopPass.h"
  20 #include "llvm/Analysis/ScalarEvolution.h"
  21 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h"
  22 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  23 #include "llvm/IR/CFG.h"
  24 #include "llvm/IR/Dominators.h"
  25 #include "llvm/IR/Function.h"
  26 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  27 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  28 #include "llvm/Support/Debug.h"
  29 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
  30 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  31 #include "llvm/Transforms/Utils/SSAUpdater.h"
  32 #include "llvm/Transforms/Utils/ValueMapper.h"
  33 using namespace llvm;
  34
  35 #define DEBUG_TYPE "loop-rotate"
  36
  37 static cl::opt<unsigned>
  38 DefaultRotationThreshold("rotation-max-header-size", cl::init(16), cl::Hidden,
  39        cl::desc("The default maximum header size for automatic loop rotation"));
  40
  41 STATISTIC(NumRotated, "Number of loops rotated");
  42 namespace {
  43
  44   class LoopRotate : public LoopPass {
  45   public:
  46     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
  47     LoopRotate(int SpecifiedMaxHeaderSize = -1) : LoopPass(ID) {
  48       initializeLoopRotatePass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  49       if (SpecifiedMaxHeaderSize == -1)
  50         MaxHeaderSize = DefaultRotationThreshold;
  51       else
  52         MaxHeaderSize = unsigned(SpecifiedMaxHeaderSize);
  53     }
  54
  55     // LCSSA form makes instruction renaming easier.
  56     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
  57       AU.addRequired<AssumptionTracker>();
  58       AU.addPreserved<DominatorTreeWrapperPass>();
  59       AU.addRequired<LoopInfo>();
  60       AU.addPreserved<LoopInfo>();
  61       AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
  62       AU.addPreservedID(LoopSimplifyID);
  63       AU.addRequiredID(LCSSAID);
  64       AU.addPreservedID(LCSSAID);
  65       AU.addPreserved<ScalarEvolution>();
  66       AU.addRequired<TargetTransformInfo>();
  67     }
  68
  69     bool runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM) override;
  70     bool simplifyLoopLatch(Loop *L);
  71     bool rotateLoop(Loop *L, bool SimplifiedLatch);
  72
  73   private:
  74     unsigned MaxHeaderSize;
  75     LoopInfo *LI;
  76     const TargetTransformInfo *TTI;
  77     AssumptionTracker *AT;
  78   };
  79 }
  80
  81 char LoopRotate::ID = 0;
  82 INITIALIZE_PASS_BEGIN(LoopRotate, "loop-rotate", "Rotate Loops", false, false)
  83 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(TargetTransformInfo)
  84 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AssumptionTracker)
  85 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopInfo)
  86 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopSimplify)
  87 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LCSSA)
  88 INITIALIZE_PASS_END(LoopRotate, "loop-rotate", "Rotate Loops", false, false)
  89
  90 Pass *llvm::createLoopRotatePass(int MaxHeaderSize) {
  91   return new LoopRotate(MaxHeaderSize);
  92 }
  93
  94 /// Rotate Loop L as many times as possible. Return true if
  95 /// the loop is rotated at least once.
  96 bool LoopRotate::runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM) {
  97   if (skipOptnoneFunction(L))
  98     return false;
  99
 100   // Save the loop metadata.
 101   MDNode *LoopMD = L->getLoopID();
 102
 103   LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
 104   TTI = &getAnalysis<TargetTransformInfo>();
 105   AT = &getAnalysis<AssumptionTracker>();
 106
 107   // Simplify the loop latch before attempting to rotate the header
 108   // upward. Rotation may not be needed if the loop tail can be folded into the
 109   // loop exit.
 110   bool SimplifiedLatch = simplifyLoopLatch(L);
 111
 112   // One loop can be rotated multiple times.
 113   bool MadeChange = false;
 114   while (rotateLoop(L, SimplifiedLatch)) {
 115     MadeChange = true;
 116     SimplifiedLatch = false;
 117   }
 118
 119   // Restore the loop metadata.
 120   // NB! We presume LoopRotation DOESN'T ADD its own metadata.
 121   if ((MadeChange || SimplifiedLatch) && LoopMD)
 122     L->setLoopID(LoopMD);
 123
 124   return MadeChange;
 125 }
 126
 127 /// RewriteUsesOfClonedInstructions - We just cloned the instructions from the
 128 /// old header into the preheader.  If there were uses of the values produced by
 129 /// these instruction that were outside of the loop, we have to insert PHI nodes
 130 /// to merge the two values.  Do this now.
 131 static void RewriteUsesOfClonedInstructions(BasicBlock *OrigHeader,
 132                                             BasicBlock *OrigPreheader,
 133                                             ValueToValueMapTy &ValueMap) {
 134   // Remove PHI node entries that are no longer live.
 135   BasicBlock::iterator I, E = OrigHeader->end();
 136   for (I = OrigHeader->begin(); PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I)
 137     PN->removeIncomingValue(PN->getBasicBlockIndex(OrigPreheader));
 138
 139   // Now fix up users of the instructions in OrigHeader, inserting PHI nodes
 140   // as necessary.
 141   SSAUpdater SSA;
 142   for (I = OrigHeader->begin(); I != E; ++I) {
 143     Value *OrigHeaderVal = I;
 144
 145     // If there are no uses of the value (e.g. because it returns void), there
 146     // is nothing to rewrite.
 147     if (OrigHeaderVal->use_empty())
 148       continue;
 149
 150     Value *OrigPreHeaderVal = ValueMap[OrigHeaderVal];
 151
 152     // The value now exits in two versions: the initial value in the preheader
 153     // and the loop "next" value in the original header.
 154     SSA.Initialize(OrigHeaderVal->getType(), OrigHeaderVal->getName());
 155     SSA.AddAvailableValue(OrigHeader, OrigHeaderVal);
 156     SSA.AddAvailableValue(OrigPreheader, OrigPreHeaderVal);
 157
 158     // Visit each use of the OrigHeader instruction.
 159     for (Value::use_iterator UI = OrigHeaderVal->use_begin(),
 160          UE = OrigHeaderVal->use_end(); UI != UE; ) {
 161       // Grab the use before incrementing the iterator.
 162       Use &U = *UI;
 163
 164       // Increment the iterator before removing the use from the list.
 165       ++UI;
 166
 167       // SSAUpdater can't handle a non-PHI use in the same block as an
 168       // earlier def. We can easily handle those cases manually.
 169       Instruction *UserInst = cast<Instruction>(U.getUser());
 170       if (!isa<PHINode>(UserInst)) {
 171         BasicBlock *UserBB = UserInst->getParent();
 172
 173         // The original users in the OrigHeader are already using the
 174         // original definitions.
 175         if (UserBB == OrigHeader)
 176           continue;
 177
 178         // Users in the OrigPreHeader need to use the value to which the
 179         // original definitions are mapped.
 180         if (UserBB == OrigPreheader) {
 181           U = OrigPreHeaderVal;
 182           continue;
 183         }
 184       }
 185
 186       // Anything else can be handled by SSAUpdater.
 187       SSA.RewriteUse(U);
 188     }
 189   }
 190 }
 191
 192 /// Determine whether the instructions in this range may be safely and cheaply
 193 /// speculated. This is not an important enough situation to develop complex
 194 /// heuristics. We handle a single arithmetic instruction along with any type
 195 /// conversions.
 196 static bool shouldSpeculateInstrs(BasicBlock::iterator Begin,
 197                                   BasicBlock::iterator End, Loop *L) {
 198   bool seenIncrement = false;
 199   bool MultiExitLoop = false;
 200
 201   if (!L->getExitingBlock())
 202     MultiExitLoop = true;
 203
 204   for (BasicBlock::iterator I = Begin; I != End; ++I) {
 205
 206     if (!isSafeToSpeculativelyExecute(I))
 207       return false;
 208
 209     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
 210       continue;
 211
 212     switch (I->getOpcode()) {
 213     default:
 214       return false;
 215     case Instruction::GetElementPtr:
 216       // GEPs are cheap if all indices are constant.
 217       if (!cast<GEPOperator>(I)->hasAllConstantIndices())
 218         return false;
 219       // fall-thru to increment case
 220     case Instruction::Add:
 221     case Instruction::Sub:
 222     case Instruction::And:
 223     case Instruction::Or:
 224     case Instruction::Xor:
 225     case Instruction::Shl:
 226     case Instruction::LShr:
 227     case Instruction::AShr: {
 228       Value *IVOpnd = nullptr;
 229       if (isa<ConstantInt>(I->getOperand(0)))
 230         IVOpnd = I->getOperand(1);
 231
 232       if (isa<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
 233         if (IVOpnd)
 234           return false;
 235
 236         IVOpnd = I->getOperand(0);
 237       }
 238
 239       // If increment operand is used outside of the loop, this speculation
 240       // could cause extra live range interference.
 241       if (MultiExitLoop && IVOpnd) {
 242         for (User *UseI : IVOpnd->users()) {
 243           auto *UserInst = cast<Instruction>(UseI);
 244           if (!L->contains(UserInst))
 245             return false;
 246         }
 247       }
 248
 249       if (seenIncrement)
 250         return false;
 251       seenIncrement = true;
 252       break;
 253     }
 254     case Instruction::Trunc:
 255     case Instruction::ZExt:
 256     case Instruction::SExt:
 257       // ignore type conversions
 258       break;
 259     }
 260   }
 261   return true;
 262 }
 263
 264 /// Fold the loop tail into the loop exit by speculating the loop tail
 265 /// instructions. Typically, this is a single post-increment. In the case of a
 266 /// simple 2-block loop, hoisting the increment can be much better than
 267 /// duplicating the entire loop header. In the case of loops with early exits,
 268 /// rotation will not work anyway, but simplifyLoopLatch will put the loop in
 269 /// canonical form so downstream passes can handle it.
 270 ///
 271 /// I don't believe this invalidates SCEV.
 272 bool LoopRotate::simplifyLoopLatch(Loop *L) {
 273   BasicBlock *Latch = L->getLoopLatch();
 274   if (!Latch || Latch->hasAddressTaken())
 275     return false;
 276
 277   BranchInst *Jmp = dyn_cast<BranchInst>(Latch->getTerminator());
 278   if (!Jmp || !Jmp->isUnconditional())
 279     return false;
 280
 281   BasicBlock *LastExit = Latch->getSinglePredecessor();
 282   if (!LastExit || !L->isLoopExiting(LastExit))
 283     return false;
 284
 285   BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(LastExit->getTerminator());
 286   if (!BI)
 287     return false;
 288
 289   if (!shouldSpeculateInstrs(Latch->begin(), Jmp, L))
 290     return false;
 291
 292   DEBUG(dbgs() << "Folding loop latch " << Latch->getName() << " into "
 293         << LastExit->getName() << "\n");
 294
 295   // Hoist the instructions from Latch into LastExit.
 296   LastExit->getInstList().splice(BI, Latch->getInstList(), Latch->begin(), Jmp);
 297
 298   unsigned FallThruPath = BI->getSuccessor(0) == Latch ? 0 : 1;
 299   BasicBlock *Header = Jmp->getSuccessor(0);
 300   assert(Header == L->getHeader() && "expected a backward branch");
 301
 302   // Remove Latch from the CFG so that LastExit becomes the new Latch.
 303   BI->setSuccessor(FallThruPath, Header);
 304   Latch->replaceSuccessorsPhiUsesWith(LastExit);
 305   Jmp->eraseFromParent();
 306
 307   // Nuke the Latch block.
 308   assert(Latch->empty() && "unable to evacuate Latch");
 309   LI->removeBlock(Latch);
 310   if (DominatorTreeWrapperPass *DTWP =
 311           getAnalysisIfAvailable<DominatorTreeWrapperPass>())
 312     DTWP->getDomTree().eraseNode(Latch);
 313   Latch->eraseFromParent();
 314   return true;
 315 }
 316
 317 /// Rotate loop LP. Return true if the loop is rotated.
 318 ///
 319 /// \param SimplifiedLatch is true if the latch was just folded into the final
 320 /// loop exit. In this case we may want to rotate even though the new latch is
 321 /// now an exiting branch. This rotation would have happened had the latch not
 322 /// been simplified. However, if SimplifiedLatch is false, then we avoid
 323 /// rotating loops in which the latch exits to avoid excessive or endless
 324 /// rotation. LoopRotate should be repeatable and converge to a canonical
 325 /// form. This property is satisfied because simplifying the loop latch can only
 326 /// happen once across multiple invocations of the LoopRotate pass.
 327 bool LoopRotate::rotateLoop(Loop *L, bool SimplifiedLatch) {
 328   // If the loop has only one block then there is not much to rotate.
 329   if (L->getBlocks().size() == 1)
 330     return false;
 331
 332   BasicBlock *OrigHeader = L->getHeader();
 333   BasicBlock *OrigLatch = L->getLoopLatch();
 334
 335   BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(OrigHeader->getTerminator());
 336   if (!BI || BI->isUnconditional())
 337     return false;
 338
 339   // If the loop header is not one of the loop exiting blocks then
 340   // either this loop is already rotated or it is not
 341   // suitable for loop rotation transformations.
 342   if (!L->isLoopExiting(OrigHeader))
 343     return false;
 344
 345   // If the loop latch already contains a branch that leaves the loop then the
 346   // loop is already rotated.
 347   if (!OrigLatch)
 348     return false;
 349
 350   // Rotate if either the loop latch does *not* exit the loop, or if the loop
 351   // latch was just simplified.
 352   if (L->isLoopExiting(OrigLatch) && !SimplifiedLatch)
 353     return false;
 354
 355   // Check size of original header and reject loop if it is very big or we can't
 356   // duplicate blocks inside it.
 357   {
 358     SmallPtrSet<const Value *, 32> EphValues;
 359     CodeMetrics::collectEphemeralValues(L, AT, EphValues);
 360
 361     CodeMetrics Metrics;
 362     Metrics.analyzeBasicBlock(OrigHeader, *TTI, EphValues);
 363     if (Metrics.notDuplicatable) {
 364       DEBUG(dbgs() << "LoopRotation: NOT rotating - contains non-duplicatable"
 365             << " instructions: "; L->dump());
 366       return false;
 367     }
 368     if (Metrics.NumInsts > MaxHeaderSize)
 369       return false;
 370   }
 371
 372   // Now, this loop is suitable for rotation.
 373   BasicBlock *OrigPreheader = L->getLoopPreheader();
 374
 375   // If the loop could not be converted to canonical form, it must have an
 376   // indirectbr in it, just give up.
 377   if (!OrigPreheader)
 378     return false;
 379
 380   // Anything ScalarEvolution may know about this loop or the PHI nodes
 381   // in its header will soon be invalidated.
 382   if (ScalarEvolution *SE = getAnalysisIfAvailable<ScalarEvolution>())
 383     SE->forgetLoop(L);
 384
 385   DEBUG(dbgs() << "LoopRotation: rotating "; L->dump());
 386
 387   // Find new Loop header. NewHeader is a Header's one and only successor
 388   // that is inside loop.  Header's other successor is outside the
 389   // loop.  Otherwise loop is not suitable for rotation.
 390   BasicBlock *Exit = BI->getSuccessor(0);
 391   BasicBlock *NewHeader = BI->getSuccessor(1);
 392   if (L->contains(Exit))
 393     std::swap(Exit, NewHeader);
 394   assert(NewHeader && "Unable to determine new loop header");
 395   assert(L->contains(NewHeader) && !L->contains(Exit) &&
 396          "Unable to determine loop header and exit blocks");
 397
 398   // This code assumes that the new header has exactly one predecessor.
 399   // Remove any single-entry PHI nodes in it.
 400   assert(NewHeader->getSinglePredecessor() &&
 401          "New header doesn't have one pred!");
 402   FoldSingleEntryPHINodes(NewHeader);
 403
 404   // Begin by walking OrigHeader and populating ValueMap with an entry for
 405   // each Instruction.
 406   BasicBlock::iterator I = OrigHeader->begin(), E = OrigHeader->end();
 407   ValueToValueMapTy ValueMap;
 408
 409   // For PHI nodes, the value available in OldPreHeader is just the
 410   // incoming value from OldPreHeader.
 411   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I)
 412     ValueMap[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(OrigPreheader);
 413
 414   // For the rest of the instructions, either hoist to the OrigPreheader if
 415   // possible or create a clone in the OldPreHeader if not.
 416   TerminatorInst *LoopEntryBranch = OrigPreheader->getTerminator();
 417   while (I != E) {
 418     Instruction *Inst = I++;
 419
 420     // If the instruction's operands are invariant and it doesn't read or write
 421     // memory, then it is safe to hoist.  Doing this doesn't change the order of
 422     // execution in the preheader, but does prevent the instruction from
 423     // executing in each iteration of the loop.  This means it is safe to hoist
 424     // something that might trap, but isn't safe to hoist something that reads
 425     // memory (without proving that the loop doesn't write).
 426     if (L->hasLoopInvariantOperands(Inst) &&
 427         !Inst->mayReadFromMemory() && !Inst->mayWriteToMemory() &&
 428         !isa<TerminatorInst>(Inst) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(Inst) &&
 429         !isa<AllocaInst>(Inst)) {
 430       Inst->moveBefore(LoopEntryBranch);
 431       continue;
 432     }
 433
 434     // Otherwise, create a duplicate of the instruction.
 435     Instruction *C = Inst->clone();
 436
 437     // Eagerly remap the operands of the instruction.
 438     RemapInstruction(C, ValueMap,
 439                      RF_NoModuleLevelChanges|RF_IgnoreMissingEntries);
 440
 441     // With the operands remapped, see if the instruction constant folds or is
 442     // otherwise simplifyable.  This commonly occurs because the entry from PHI
 443     // nodes allows icmps and other instructions to fold.
 444     // FIXME: Provide DL, TLI, DT, AT to SimplifyInstruction.
 445     Value *V = SimplifyInstruction(C);
 446     if (V && LI->replacementPreservesLCSSAForm(C, V)) {
 447       // If so, then delete the temporary instruction and stick the folded value
 448       // in the map.
 449       delete C;
 450       ValueMap[Inst] = V;
 451     } else {
 452       // Otherwise, stick the new instruction into the new block!
 453       C->setName(Inst->getName());
 454       C->insertBefore(LoopEntryBranch);
 455       ValueMap[Inst] = C;
 456     }
 457   }
 458
 459   // Along with all the other instructions, we just cloned OrigHeader's
 460   // terminator into OrigPreHeader. Fix up the PHI nodes in each of OrigHeader's
 461   // successors by duplicating their incoming values for OrigHeader.
 462   TerminatorInst *TI = OrigHeader->getTerminator();
 463   for (unsigned i = 0, e = TI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
 464     for (BasicBlock::iterator BI = TI->getSuccessor(i)->begin();
 465          PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
 466       PN->addIncoming(PN->getIncomingValueForBlock(OrigHeader), OrigPreheader);
 467
 468   // Now that OrigPreHeader has a clone of OrigHeader's terminator, remove
 469   // OrigPreHeader's old terminator (the original branch into the loop), and
 470   // remove the corresponding incoming values from the PHI nodes in OrigHeader.
 471   LoopEntryBranch->eraseFromParent();
 472
 473   // If there were any uses of instructions in the duplicated block outside the
 474   // loop, update them, inserting PHI nodes as required
 475   RewriteUsesOfClonedInstructions(OrigHeader, OrigPreheader, ValueMap);
 476
 477   // NewHeader is now the header of the loop.
 478   L->moveToHeader(NewHeader);
 479   assert(L->getHeader() == NewHeader && "Latch block is our new header");
 480
 481
 482   // At this point, we've finished our major CFG changes.  As part of cloning
 483   // the loop into the preheader we've simplified instructions and the
 484   // duplicated conditional branch may now be branching on a constant.  If it is
 485   // branching on a constant and if that constant means that we enter the loop,
 486   // then we fold away the cond branch to an uncond branch.  This simplifies the
 487   // loop in cases important for nested loops, and it also means we don't have
 488   // to split as many edges.
 489   BranchInst *PHBI = cast<BranchInst>(OrigPreheader->getTerminator());
 490   assert(PHBI->isConditional() && "Should be clone of BI condbr!");
 491   if (!isa<ConstantInt>(PHBI->getCondition()) ||
 492       PHBI->getSuccessor(cast<ConstantInt>(PHBI->getCondition())->isZero())
 493           != NewHeader) {
 494     // The conditional branch can't be folded, handle the general case.
 495     // Update DominatorTree to reflect the CFG change we just made.  Then split
 496     // edges as necessary to preserve LoopSimplify form.
 497     if (DominatorTreeWrapperPass *DTWP =
 498             getAnalysisIfAvailable<DominatorTreeWrapperPass>()) {
 499       DominatorTree &DT = DTWP->getDomTree();
 500       // Everything that was dominated by the old loop header is now dominated
 501       // by the original loop preheader. Conceptually the header was merged
 502       // into the preheader, even though we reuse the actual block as a new
 503       // loop latch.
 504       DomTreeNode *OrigHeaderNode = DT.getNode(OrigHeader);
 505       SmallVector<DomTreeNode *, 8> HeaderChildren(OrigHeaderNode->begin(),
 506                                                    OrigHeaderNode->end());
 507       DomTreeNode *OrigPreheaderNode = DT.getNode(OrigPreheader);
 508       for (unsigned I = 0, E = HeaderChildren.size(); I != E; ++I)
 509         DT.changeImmediateDominator(HeaderChildren[I], OrigPreheaderNode);
 510
 511       assert(DT.getNode(Exit)->getIDom() == OrigPreheaderNode);
 512       assert(DT.getNode(NewHeader)->getIDom() == OrigPreheaderNode);
 513
 514       // Update OrigHeader to be dominated by the new header block.
 515       DT.changeImmediateDominator(OrigHeader, OrigLatch);
 516     }
 517
 518     // Right now OrigPreHeader has two successors, NewHeader and ExitBlock, and
 519     // thus is not a preheader anymore.
 520     // Split the edge to form a real preheader.
 521     BasicBlock *NewPH = SplitCriticalEdge(OrigPreheader, NewHeader, this);
 522     NewPH->setName(NewHeader->getName() + ".lr.ph");
 523
 524     // Preserve canonical loop form, which means that 'Exit' should have only
 525     // one predecessor. Note that Exit could be an exit block for multiple
 526     // nested loops, causing both of the edges to now be critical and need to
 527     // be split.
 528     SmallVector<BasicBlock *, 4> ExitPreds(pred_begin(Exit), pred_end(Exit));
 529     bool SplitLatchEdge = false;
 530     for (SmallVectorImpl<BasicBlock *>::iterator PI = ExitPreds.begin(),
 531                                                  PE = ExitPreds.end();
 532          PI != PE; ++PI) {
 533       // We only need to split loop exit edges.
 534       Loop *PredLoop = LI->getLoopFor(*PI);
 535       if (!PredLoop || PredLoop->contains(Exit))
 536         continue;
 537       SplitLatchEdge |= L->getLoopLatch() == *PI;
 538       BasicBlock *ExitSplit = SplitCriticalEdge(*PI, Exit, this);
 539       ExitSplit->moveBefore(Exit);
 540     }
 541     assert(SplitLatchEdge &&
 542            "Despite splitting all preds, failed to split latch exit?");
 543   } else {
 544     // We can fold the conditional branch in the preheader, this makes things
 545     // simpler. The first step is to remove the extra edge to the Exit block.
 546     Exit->removePredecessor(OrigPreheader, true /*preserve LCSSA*/);
 547     BranchInst *NewBI = BranchInst::Create(NewHeader, PHBI);
 548     NewBI->setDebugLoc(PHBI->getDebugLoc());
 549     PHBI->eraseFromParent();
 550
 551     // With our CFG finalized, update DomTree if it is available.
 552     if (DominatorTreeWrapperPass *DTWP =
 553             getAnalysisIfAvailable<DominatorTreeWrapperPass>()) {
 554       DominatorTree &DT = DTWP->getDomTree();
 555       // Update OrigHeader to be dominated by the new header block.
 556       DT.changeImmediateDominator(NewHeader, OrigPreheader);
 557       DT.changeImmediateDominator(OrigHeader, OrigLatch);
 558
 559       // Brute force incremental dominator tree update. Call
 560       // findNearestCommonDominator on all CFG predecessors of each child of the
 561       // original header.
 562       DomTreeNode *OrigHeaderNode = DT.getNode(OrigHeader);
 563       SmallVector<DomTreeNode *, 8> HeaderChildren(OrigHeaderNode->begin(),
 564                                                    OrigHeaderNode->end());
 565       bool Changed;
 566       do {
 567         Changed = false;
 568         for (unsigned I = 0, E = HeaderChildren.size(); I != E; ++I) {
 569           DomTreeNode *Node = HeaderChildren[I];
 570           BasicBlock *BB = Node->getBlock();
 571
 572           pred_iterator PI = pred_begin(BB);
 573           BasicBlock *NearestDom = *PI;
 574           for (pred_iterator PE = pred_end(BB); PI != PE; ++PI)
 575             NearestDom = DT.findNearestCommonDominator(NearestDom, *PI);
 576
 577           // Remember if this changes the DomTree.
 578           if (Node->getIDom()->getBlock() != NearestDom) {
 579             DT.changeImmediateDominator(BB, NearestDom);
 580             Changed = true;
 581           }
 582         }
 583
 584       // If the dominator changed, this may have an effect on other
 585       // predecessors, continue until we reach a fixpoint.
 586       } while (Changed);
 587     }
 588   }
 589
 590   assert(L->getLoopPreheader() && "Invalid loop preheader after loop rotation");
 591   assert(L->getLoopLatch() && "Invalid loop latch after loop rotation");
 592
 593   // Now that the CFG and DomTree are in a consistent state again, try to merge
 594   // the OrigHeader block into OrigLatch.  This will succeed if they are
 595   // connected by an unconditional branch.  This is just a cleanup so the
 596   // emitted code isn't too gross in this common case.
 597   MergeBlockIntoPredecessor(OrigHeader, this);
 598
 599   DEBUG(dbgs() << "LoopRotation: into "; L->dump());
 600
 601   ++NumRotated;
 602   return true;
 603 }