LoopIndexSplit needs to inform the loop pass manager of the instructions it is
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / LoopIndexSplit.cpp
index 6e04e9f4809a8967272fe22e84600ffc8cb678e1..9f5f2cfd39d807082f3e8130ee8071818efd5eed 100644 (file)
@@ -2,30 +2,62 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by Devang Patel and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This file implements Loop Index Splitting Pass.
+// This file implements Loop Index Splitting Pass. This pass handles three
+// kinds of loops.
 //
+// [1] Loop is eliminated when loop body is executed only once. For example,
+// for (i = 0; i < N; ++i) {
+//   if ( i == X) {
+//     ...
+//   }
+// }
+//
+// [2] Loop's iteration space is shrunk if loop body is executed for certain
+//     range only. For example,
+// 
+// for (i = 0; i < N; ++i) {
+//   if ( i > A && i < B) {
+//     ...
+//   }
+// }
+// is trnasformed to iterators from A to B, if A > 0 and B < N.
+//
+// [3] Loop is split if the loop body is dominated by an branch. For example,
+//
+// for (i = LB; i < UB; ++i) { if (i < SV) A; else B; }
+//
+// is transformed into
+// AEV = BSV = SV
+// for (i = LB; i < min(UB, AEV); ++i)
+//    A;
+// for (i = max(LB, BSV); i < UB; ++i);
+//    B;
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #define DEBUG_TYPE "loop-index-split"
 
 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
-#include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/IntrinsicInst.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopPass.h"
-#include "llvm/Analysis/ScalarEvolutionExpander.h"
+#include "llvm/Analysis/ScalarEvolution.h"
 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
 #include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 
 using namespace llvm;
 
-STATISTIC(NumIndexSplit, "Number of loops index split");
+STATISTIC(NumIndexSplit, "Number of loop index split");
+STATISTIC(NumIndexSplitRemoved, "Number of loops eliminated by loop index split");
+STATISTIC(NumRestrictBounds, "Number of loop iteration space restricted");
 
 namespace {
 
@@ -33,13 +65,12 @@ namespace {
 
   public:
     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
-    LoopIndexSplit() : LoopPass((intptr_t)&ID) {}
+    LoopIndexSplit() : LoopPass(&ID) {}
 
     // Index split Loop L. Return true if loop is split.
     bool runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM);
 
     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-      AU.addRequired<ScalarEvolution>();
       AU.addPreserved<ScalarEvolution>();
       AU.addRequiredID(LCSSAID);
       AU.addPreservedID(LCSSAID);
@@ -48,109 +79,124 @@ namespace {
       AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
       AU.addPreservedID(LoopSimplifyID);
       AU.addRequired<DominatorTree>();
+      AU.addRequired<DominanceFrontier>();
       AU.addPreserved<DominatorTree>();
       AU.addPreserved<DominanceFrontier>();
     }
 
   private:
-
-    class SplitInfo {
-    public:
-      SplitInfo() : SplitValue(NULL), SplitCondition(NULL) {}
-
-      // Induction variable's range is split at this value.
-      Value *SplitValue;
-      
-      // This compare instruction compares IndVar against SplitValue.
-      ICmpInst *SplitCondition;
-
-      // Clear split info.
-      void clear() {
-        SplitValue = NULL;
-        SplitCondition = NULL;
-      }
-
-    };
+    /// processOneIterationLoop -- Eliminate loop if loop body is executed 
+    /// only once. For example,
+    /// for (i = 0; i < N; ++i) {
+    ///   if ( i == X) {
+    ///     ...
+    ///   }
+    /// }
+    ///
+    bool processOneIterationLoop();
+
+    // -- Routines used by updateLoopIterationSpace();
+
+    /// updateLoopIterationSpace -- Update loop's iteration space if loop 
+    /// body is executed for certain IV range only. For example,
+    /// 
+    /// for (i = 0; i < N; ++i) {
+    ///   if ( i > A && i < B) {
+    ///     ...
+    ///   }
+    /// }
+    /// is transformed to iterators from A to B, if A > 0 and B < N.
+    ///
+    bool updateLoopIterationSpace();
+
+    /// restrictLoopBound - Op dominates loop body. Op compares an IV based value
+    /// with a loop invariant value. Update loop's lower and upper bound based on
+    /// the loop invariant value.
+    bool restrictLoopBound(ICmpInst &Op);
+
+    // --- Routines used by splitLoop(). --- /
+
+    bool splitLoop();
+
+    /// removeBlocks - Remove basic block DeadBB and all blocks dominated by 
+    /// DeadBB. This routine is used to remove split condition's dead branch, 
+    /// dominated by DeadBB. LiveBB dominates split conidition's other branch.
+    void removeBlocks(BasicBlock *DeadBB, Loop *LP, BasicBlock *LiveBB);
     
-  private:
-    /// Find condition inside a loop that is suitable candidate for index split.
-    void findSplitCondition();
-
-    /// Find loop's exit condition.
-    void findLoopConditionals();
-
-    /// Return induction variable associated with value V.
-    void findIndVar(Value *V, Loop *L);
-
-    /// processOneIterationLoop - Current loop L contains compare instruction
-    /// that compares induction variable, IndVar, agains loop invariant. If
-    /// entire (i.e. meaningful) loop body is dominated by this compare
-    /// instruction then loop body is executed only for one iteration. In
-    /// such case eliminate loop structure surrounding this loop body. For
-    bool processOneIterationLoop(SplitInfo &SD);
+    /// moveExitCondition - Move exit condition EC into split condition block.
+    void moveExitCondition(BasicBlock *CondBB, BasicBlock *ActiveBB,
+                           BasicBlock *ExitBB, ICmpInst *EC, ICmpInst *SC,
+                           PHINode *IV, Instruction *IVAdd, Loop *LP,
+                           unsigned);
     
-    /// If loop header includes loop variant instruction operands then
-    /// this loop may not be eliminated.
-    bool safeHeader(SplitInfo &SD,  BasicBlock *BB);
-
-    /// If Exit block includes loop variant instructions then this
-    /// loop may not be eliminated.
-    bool safeExitBlock(SplitInfo &SD, BasicBlock *BB);
-
-    /// removeBlocks - Remove basic block DeadBB and all blocks dominated by DeadBB.
-    /// This routine is used to remove split condition's dead branch, dominated by
-    /// DeadBB. LiveBB dominates split conidition's other branch.
-    void removeBlocks(BasicBlock *DeadBB, Loop *LP, BasicBlock *LiveBB);
-
-    /// Find cost of spliting loop L.
-    unsigned findSplitCost(Loop *L, SplitInfo &SD);
-    bool splitLoop(SplitInfo &SD);
-
-    void initialize() {
-      IndVar = NULL; 
-      IndVarIncrement = NULL;
-      ExitCondition = NULL;
-      StartValue = NULL;
-      ExitValueNum = 0;
-      SplitData.clear();
-    }
+    /// updatePHINodes - CFG has been changed. 
+    /// Before 
+    ///   - ExitBB's single predecessor was Latch
+    ///   - Latch's second successor was Header
+    /// Now
+    ///   - ExitBB's single predecessor was Header
+    ///   - Latch's one and only successor was Header
+    ///
+    /// Update ExitBB PHINodes' to reflect this change.
+    void updatePHINodes(BasicBlock *ExitBB, BasicBlock *Latch, 
+                        BasicBlock *Header,
+                        PHINode *IV, Instruction *IVIncrement, Loop *LP);
+
+    // --- Utility routines --- /
+
+    /// cleanBlock - A block is considered clean if all non terminal 
+    /// instructions are either PHINodes or IV based values.
+    bool cleanBlock(BasicBlock *BB);
+
+    /// IVisLT - If Op is comparing IV based value with an loop invariant and 
+    /// IV based value is less than  the loop invariant then return the loop 
+    /// invariant. Otherwise return NULL.
+    Value * IVisLT(ICmpInst &Op);
+
+    /// IVisLE - If Op is comparing IV based value with an loop invariant and 
+    /// IV based value is less than or equal to the loop invariant then 
+    /// return the loop invariant. Otherwise return NULL.
+    Value * IVisLE(ICmpInst &Op);
+
+    /// IVisGT - If Op is comparing IV based value with an loop invariant and 
+    /// IV based value is greater than  the loop invariant then return the loop 
+    /// invariant. Otherwise return NULL.
+    Value * IVisGT(ICmpInst &Op);
+
+    /// IVisGE - If Op is comparing IV based value with an loop invariant and 
+    /// IV based value is greater than or equal to the loop invariant then 
+    /// return the loop invariant. Otherwise return NULL.
+    Value * IVisGE(ICmpInst &Op);
 
   private:
 
-    // Current Loop.
+    // Current Loop information.
     Loop *L;
     LPPassManager *LPM;
     LoopInfo *LI;
-    ScalarEvolution *SE;
     DominatorTree *DT;
     DominanceFrontier *DF;
-    SmallVector<SplitInfo, 4> SplitData;
 
-    // Induction variable whose range is being split by this transformation.
     PHINode *IndVar;
-    Instruction *IndVarIncrement;
-      
-    // Loop exit condition.
     ICmpInst *ExitCondition;
-
-    // Induction variable's initial value.
-    Value *StartValue;
-
-    // Induction variable's final loop exit value operand number in exit condition..
-    unsigned ExitValueNum;
+    ICmpInst *SplitCondition;
+    Value *IVStartValue;
+    Value *IVExitValue;
+    Instruction *IVIncrement;
+    SmallPtrSet<Value *, 4> IVBasedValues;
   };
-
-  char LoopIndexSplit::ID = 0;
-  RegisterPass<LoopIndexSplit> X ("loop-index-split", "Index Split Loops");
 }
 
-LoopPass *llvm::createLoopIndexSplitPass() {
+char LoopIndexSplit::ID = 0;
+static RegisterPass<LoopIndexSplit>
+X("loop-index-split", "Index Split Loops");
+
+Pass *llvm::createLoopIndexSplitPass() {
   return new LoopIndexSplit();
 }
 
 // Index split Loop L. Return true if loop is split.
 bool LoopIndexSplit::runOnLoop(Loop *IncomingLoop, LPPassManager &LPM_Ref) {
-  bool Changed = false;
   L = IncomingLoop;
   LPM = &LPM_Ref;
 
@@ -158,314 +204,243 @@ bool LoopIndexSplit::runOnLoop(Loop *IncomingLoop, LPPassManager &LPM_Ref) {
   if (!L->getSubLoops().empty())
     return false;
 
-  SE = &getAnalysis<ScalarEvolution>();
   DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
   LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
-  DF = getAnalysisToUpdate<DominanceFrontier>();
+  DF = &getAnalysis<DominanceFrontier>();
 
-  initialize();
+  // Initialize loop data.
+  IndVar = L->getCanonicalInductionVariable();
+  if (!IndVar) return false;
 
-  findLoopConditionals();
+  bool P1InLoop = L->contains(IndVar->getIncomingBlock(1));
+  IVStartValue = IndVar->getIncomingValue(!P1InLoop);
+  IVIncrement = dyn_cast<Instruction>(IndVar->getIncomingValue(P1InLoop));
+  if (!IVIncrement) return false;
+  
+  IVBasedValues.clear();
+  IVBasedValues.insert(IndVar);
+  IVBasedValues.insert(IVIncrement);
+  for (Loop::block_iterator I = L->block_begin(), E = L->block_end();
+       I != E; ++I) 
+    for(BasicBlock::iterator BI = (*I)->begin(), BE = (*I)->end(); 
+        BI != BE; ++BI) {
+      if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(BI)) 
+        if (BO != IVIncrement 
+            && (BO->getOpcode() == Instruction::Add
+                || BO->getOpcode() == Instruction::Sub))
+          if (IVBasedValues.count(BO->getOperand(0))
+              && L->isLoopInvariant(BO->getOperand(1)))
+            IVBasedValues.insert(BO);
+    }
 
-  if (!ExitCondition)
+  // Reject loop if loop exit condition is not suitable.
+  BasicBlock *ExitingBlock = L->getExitingBlock();
+  if (!ExitingBlock)
     return false;
-
-  findSplitCondition();
-
-  if (SplitData.empty())
+  BranchInst *EBR = dyn_cast<BranchInst>(ExitingBlock->getTerminator());
+  if (!EBR) return false;
+  ExitCondition = dyn_cast<ICmpInst>(EBR->getCondition());
+  if (!ExitCondition) return false;
+  if (ExitingBlock != L->getLoopLatch()) return false;
+  IVExitValue = ExitCondition->getOperand(1);
+  if (!L->isLoopInvariant(IVExitValue))
+    IVExitValue = ExitCondition->getOperand(0);
+  if (!L->isLoopInvariant(IVExitValue))
     return false;
 
-  // First see if it is possible to eliminate loop itself or not.
-  for (SmallVector<SplitInfo, 4>::iterator SI = SplitData.begin(),
-         E = SplitData.end(); SI != E; ++SI) {
-    SplitInfo &SD = *SI;
-    if (SD.SplitCondition->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ) {
-      Changed = processOneIterationLoop(SD);
-      if (Changed) {
-        ++NumIndexSplit;
-        // If is loop is eliminated then nothing else to do here.
-        return Changed;
-      }
-    }
-  }
+  // If start value is more then exit value where induction variable
+  // increments by 1 then we are potentially dealing with an infinite loop.
+  // Do not index split this loop.
+  if (ConstantInt *SV = dyn_cast<ConstantInt>(IVStartValue))
+    if (ConstantInt *EV = dyn_cast<ConstantInt>(IVExitValue))
+      if (SV->getSExtValue() > EV->getSExtValue())
+        return false;
 
-  unsigned MaxCost = 99;
-  unsigned Index = 0;
-  unsigned MostProfitableSDIndex = 0;
-  for (SmallVector<SplitInfo, 4>::iterator SI = SplitData.begin(),
-         E = SplitData.end(); SI != E; ++SI, ++Index) {
-    SplitInfo SD = *SI;
+  if (processOneIterationLoop())
+    return true;
 
-    // ICM_EQs are already handled above.
-    if (SD.SplitCondition->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ)
-      continue;
-    
-    unsigned Cost = findSplitCost(L, SD);
-    if (Cost < MaxCost)
-      MostProfitableSDIndex = Index;
-  }
+  if (updateLoopIterationSpace())
+    return true;
 
-  // Split most profitiable condition.
-  Changed = splitLoop(SplitData[MostProfitableSDIndex]);
+  if (splitLoop())
+    return true;
 
-  if (Changed)
-    ++NumIndexSplit;
-  
-  return Changed;
+  return false;
 }
 
-/// Return true if V is a induction variable or induction variable's
-/// increment for loop L.
-void LoopIndexSplit::findIndVar(Value *V, Loop *L) {
-  
-  Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
-  if (!I)
-    return;
-
-  // Check if I is a phi node from loop header or not.
-  if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(V)) {
-    if (PN->getParent() == L->getHeader()) {
-      IndVar = PN;
-      return;
-    }
-  }
-  // Check if I is a add instruction whose one operand is
-  // phi node from loop header and second operand is constant.
-  if (I->getOpcode() != Instruction::Add)
-    return;
-  
-  Value *Op0 = I->getOperand(0);
-  Value *Op1 = I->getOperand(1);
-  
-  if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(Op0)) {
-    if (PN->getParent() == L->getHeader()
-        && isa<ConstantInt>(Op1)) {
-      IndVar = PN;
-      IndVarIncrement = I;
-      return;
-    }
-  }
-  
-  if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(Op1)) {
-    if (PN->getParent() == L->getHeader()
-        && isa<ConstantInt>(Op0)) {
-      IndVar = PN;
-      IndVarIncrement = I;
-      return;
-    }
-  }
-  
-  return;
+// --- Helper routines --- 
+// isUsedOutsideLoop - Returns true iff V is used outside the loop L.
+static bool isUsedOutsideLoop(Value *V, Loop *L) {
+  for(Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end(); UI != E; ++UI)
+    if (!L->contains(cast<Instruction>(*UI)->getParent()))
+      return true;
+  return false;
 }
 
-// Find loop's exit condition and associated induction variable.
-void LoopIndexSplit::findLoopConditionals() {
-
-  BasicBlock *ExitBlock = NULL;
-
-  for (Loop::block_iterator I = L->block_begin(), E = L->block_end();
-       I != E; ++I) {
-    BasicBlock *BB = *I;
-    if (!L->isLoopExit(BB))
-      continue;
-    if (ExitBlock)
-      return;
-    ExitBlock = BB;
-  }
-
-  if (!ExitBlock)
-    return;
-  
-  // If exit block's terminator is conditional branch inst then we have found
-  // exit condition.
-  BranchInst *BR = dyn_cast<BranchInst>(ExitBlock->getTerminator());
-  if (!BR || BR->isUnconditional())
-    return;
-  
-  ICmpInst *CI = dyn_cast<ICmpInst>(BR->getCondition());
-  if (!CI)
-    return;
-  
-  ExitCondition = CI;
-
-  // Exit condition's one operand is loop invariant exit value and second 
-  // operand is SCEVAddRecExpr based on induction variable.
-  Value *V0 = CI->getOperand(0);
-  Value *V1 = CI->getOperand(1);
-  
-  SCEVHandle SH0 = SE->getSCEV(V0);
-  SCEVHandle SH1 = SE->getSCEV(V1);
-  
-  if (SH0->isLoopInvariant(L) && isa<SCEVAddRecExpr>(SH1)) {
-    ExitValueNum = 0;
-    findIndVar(V1, L);
-  }
-  else if (SH1->isLoopInvariant(L) && isa<SCEVAddRecExpr>(SH0)) {
-    ExitValueNum =  1;
-    findIndVar(V0, L);
-  }
-
-  if (!IndVar) 
-    ExitCondition = NULL;
-  else if (IndVar) {
-    BasicBlock *Preheader = L->getLoopPreheader();
-    StartValue = IndVar->getIncomingValueForBlock(Preheader);
-  }
+// Return V+1
+static Value *getPlusOne(Value *V, bool Sign, Instruction *InsertPt) {
+  ConstantInt *One = ConstantInt::get(V->getType(), 1, Sign);
+  return BinaryOperator::CreateAdd(V, One, "lsp", InsertPt);
 }
 
-/// Find condition inside a loop that is suitable candidate for index split.
-void LoopIndexSplit::findSplitCondition() {
-
-  SplitInfo SD;
-  // Check all basic block's terminators.
-
-  for (Loop::block_iterator I = L->block_begin(), E = L->block_end();
-       I != E; ++I) {
-    BasicBlock *BB = *I;
-
-    // If this basic block does not terminate in a conditional branch
-    // then terminator is not a suitable split condition.
-    BranchInst *BR = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
-    if (!BR)
-      continue;
-    
-    if (BR->isUnconditional())
-      continue;
+// Return V-1
+static Value *getMinusOne(Value *V, bool Sign, Instruction *InsertPt) {
+  ConstantInt *One = ConstantInt::get(V->getType(), 1, Sign);
+  return BinaryOperator::CreateSub(V, One, "lsp", InsertPt);
+}
 
-    ICmpInst *CI = dyn_cast<ICmpInst>(BR->getCondition());
-    if (!CI || CI == ExitCondition)
-      return;
-
-    // If one operand is loop invariant and second operand is SCEVAddRecExpr
-    // based on induction variable then CI is a candidate split condition.
-    Value *V0 = CI->getOperand(0);
-    Value *V1 = CI->getOperand(1);
-
-    SCEVHandle SH0 = SE->getSCEV(V0);
-    SCEVHandle SH1 = SE->getSCEV(V1);
-
-    if (SH0->isLoopInvariant(L) && isa<SCEVAddRecExpr>(SH1)) {
-      SD.SplitValue = V0;
-      SD.SplitCondition = CI;
-      if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(V1)) {
-        if (PN == IndVar)
-          SplitData.push_back(SD);
-      }
-      else  if (Instruction *Insn = dyn_cast<Instruction>(V1)) {
-        if (IndVarIncrement && IndVarIncrement == Insn)
-          SplitData.push_back(SD);
-      }
-    }
-    else if (SH1->isLoopInvariant(L) && isa<SCEVAddRecExpr>(SH0)) {
-      SD.SplitValue =  V1;
-      SD.SplitCondition = CI;
-      if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(V0)) {
-        if (PN == IndVar)
-          SplitData.push_back(SD);
-      }
-      else  if (Instruction *Insn = dyn_cast<Instruction>(V0)) {
-        if (IndVarIncrement && IndVarIncrement == Insn)
-          SplitData.push_back(SD);
-      }
-    }
-  }
+// Return min(V1, V1)
+static Value *getMin(Value *V1, Value *V2, bool Sign, Instruction *InsertPt) {
+  Value *C = new ICmpInst(Sign ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT,
+                          V1, V2, "lsp", InsertPt);
+  return SelectInst::Create(C, V1, V2, "lsp", InsertPt);
 }
 
-/// processOneIterationLoop - Current loop L contains compare instruction
-/// that compares induction variable, IndVar, against loop invariant. If
-/// entire (i.e. meaningful) loop body is dominated by this compare
-/// instruction then loop body is executed only once. In such case eliminate 
-/// loop structure surrounding this loop body. For example,
-///     for (int i = start; i < end; ++i) {
-///         if ( i == somevalue) {
-///           loop_body
-///         }
-///     }
-/// can be transformed into
-///     if (somevalue >= start && somevalue < end) {
-///        i = somevalue;
-///        loop_body
-///     }
-bool LoopIndexSplit::processOneIterationLoop(SplitInfo &SD) {
+// Return max(V1, V2)
+static Value *getMax(Value *V1, Value *V2, bool Sign, Instruction *InsertPt) {
+  Value *C = new ICmpInst(Sign ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT,
+                          V1, V2, "lsp", InsertPt);
+  return SelectInst::Create(C, V2, V1, "lsp", InsertPt);
+}
 
+/// processOneIterationLoop -- Eliminate loop if loop body is executed 
+/// only once. For example,
+/// for (i = 0; i < N; ++i) {
+///   if ( i == X) {
+///     ...
+///   }
+/// }
+///
+bool LoopIndexSplit::processOneIterationLoop() {
+  SplitCondition = NULL;
+  BasicBlock *Latch = L->getLoopLatch();
   BasicBlock *Header = L->getHeader();
-
-  // First of all, check if SplitCondition dominates entire loop body
-  // or not.
-  
-  // If SplitCondition is not in loop header then this loop is not suitable
-  // for this transformation.
-  if (SD.SplitCondition->getParent() != Header)
+  BranchInst *BR = dyn_cast<BranchInst>(Header->getTerminator());
+  if (!BR) return false;
+  if (!isa<BranchInst>(Latch->getTerminator())) return false;
+  if (BR->isUnconditional()) return false;
+  SplitCondition = dyn_cast<ICmpInst>(BR->getCondition());
+  if (!SplitCondition) return false;
+  if (SplitCondition == ExitCondition) return false;
+  if (SplitCondition->getPredicate() != ICmpInst::ICMP_EQ) return false;
+  if (BR->getOperand(1) != Latch) return false;
+  if (!IVBasedValues.count(SplitCondition->getOperand(0))
+      && !IVBasedValues.count(SplitCondition->getOperand(1)))
     return false;
-  
-  // If loop header includes loop variant instruction operands then
-  // this loop may not be eliminated.
-  if (!safeHeader(SD, Header)) 
+
+  // If IV is used outside the loop then this loop traversal is required.
+  // FIXME: Calculate and use last IV value. 
+  if (isUsedOutsideLoop(IVIncrement, L))
     return false;
 
-  // If Exit block includes loop variant instructions then this
-  // loop may not be eliminated.
-  if (!safeExitBlock(SD, ExitCondition->getParent())) 
+  // If BR operands are not IV or not loop invariants then skip this loop.
+  Value *OPV = SplitCondition->getOperand(0);
+  Value *SplitValue = SplitCondition->getOperand(1);
+  if (!L->isLoopInvariant(SplitValue)) {
+    Value *T = SplitValue;
+    SplitValue = OPV;
+    OPV = T;
+  }
+  if (!L->isLoopInvariant(SplitValue))
+    return false;
+  Instruction *OPI = dyn_cast<Instruction>(OPV);
+  if (!OPI) 
     return false;
+  if (OPI->getParent() != Header || isUsedOutsideLoop(OPI, L))
+    return false;
+  Value *StartValue = IVStartValue;
+  Value *ExitValue = IVExitValue;;
+
+  if (OPV != IndVar) {
+    // If BR operand is IV based then use this operand to calculate
+    // effective conditions for loop body.
+    BinaryOperator *BOPV = dyn_cast<BinaryOperator>(OPV);
+    if (!BOPV) 
+      return false;
+    if (BOPV->getOpcode() != Instruction::Add) 
+      return false;
+    StartValue = BinaryOperator::CreateAdd(OPV, StartValue, "" , BR);
+    ExitValue = BinaryOperator::CreateAdd(OPV, ExitValue, "" , BR);
+  }
 
-  // Update CFG.
+  if (!cleanBlock(Header))
+    return false;
 
-  // As a first step to break this loop, remove Latch to Header edge.
-  BasicBlock *Latch = L->getLoopLatch();
-  BasicBlock *LatchSucc = NULL;
-  BranchInst *BR = dyn_cast<BranchInst>(Latch->getTerminator());
-  if (!BR)
+  if (!cleanBlock(Latch))
     return false;
-  Header->removePredecessor(Latch);
-  for (succ_iterator SI = succ_begin(Latch), E = succ_end(Latch);
-       SI != E; ++SI) {
-    if (Header != *SI)
-      LatchSucc = *SI;
+    
+  // If the merge point for BR is not loop latch then skip this loop.
+  if (BR->getSuccessor(0) != Latch) {
+    DominanceFrontier::iterator DF0 = DF->find(BR->getSuccessor(0));
+    assert (DF0 != DF->end() && "Unable to find dominance frontier");
+    if (!DF0->second.count(Latch))
+      return false;
   }
-  BR->setUnconditionalDest(LatchSucc);
-
-  Instruction *Terminator = Header->getTerminator();
-  Value *ExitValue = ExitCondition->getOperand(ExitValueNum);
+  
+  if (BR->getSuccessor(1) != Latch) {
+    DominanceFrontier::iterator DF1 = DF->find(BR->getSuccessor(1));
+    assert (DF1 != DF->end() && "Unable to find dominance frontier");
+    if (!DF1->second.count(Latch))
+      return false;
+  }
+    
+  // Now, Current loop L contains compare instruction
+  // that compares induction variable, IndVar, against loop invariant. And
+  // entire (i.e. meaningful) loop body is dominated by this compare
+  // instruction. In such case eliminate 
+  // loop structure surrounding this loop body. For example,
+  //     for (int i = start; i < end; ++i) {
+  //         if ( i == somevalue) {
+  //           loop_body
+  //         }
+  //     }
+  // can be transformed into
+  //     if (somevalue >= start && somevalue < end) {
+  //        i = somevalue;
+  //        loop_body
+  //     }
+
+  // Replace index variable with split value in loop body. Loop body is executed
+  // only when index variable is equal to split value.
+  IndVar->replaceAllUsesWith(SplitValue);
 
   // Replace split condition in header.
   // Transform 
   //      SplitCondition : icmp eq i32 IndVar, SplitValue
   // into
   //      c1 = icmp uge i32 SplitValue, StartValue
-  //      c2 = icmp ult i32 vSplitValue, ExitValue
+  //      c2 = icmp ult i32 SplitValue, ExitValue
   //      and i32 c1, c2 
-  bool SignedPredicate = ExitCondition->isSignedPredicate();
-  Instruction *C1 = new ICmpInst(SignedPredicate ? 
+  Instruction *C1 = new ICmpInst(ExitCondition->isSignedPredicate() ? 
                                  ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE,
-                                 SD.SplitValue, StartValue, "lisplit", 
-                                 Terminator);
-  Instruction *C2 = new ICmpInst(SignedPredicate ? 
-                                 ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT,
-                                 SD.SplitValue, ExitValue, "lisplit", 
-                                 Terminator);
-  Instruction *NSplitCond = BinaryOperator::createAnd(C1, C2, "lisplit", 
-                                                      Terminator);
-  SD.SplitCondition->replaceAllUsesWith(NSplitCond);
-  SD.SplitCondition->eraseFromParent();
-
-  // Now, clear latch block. Remove instructions that are responsible
-  // to increment induction variable. 
-  Instruction *LTerminator = Latch->getTerminator();
-  for (BasicBlock::iterator LB = Latch->begin(), LE = Latch->end();
-       LB != LE; ) {
-    Instruction *I = LB;
-    ++LB;
-    if (isa<PHINode>(I) || I == LTerminator)
-      continue;
+                                 SplitValue, StartValue, "lisplit", BR);
 
-    if (I == IndVarIncrement) 
-      I->replaceAllUsesWith(ExitValue);
-    else
-      I->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I->getType()));
-    I->eraseFromParent();
+  CmpInst::Predicate C2P  = ExitCondition->getPredicate();
+  BranchInst *LatchBR = cast<BranchInst>(Latch->getTerminator());
+  if (LatchBR->getOperand(0) != Header)
+    C2P = CmpInst::getInversePredicate(C2P);
+  Instruction *C2 = new ICmpInst(C2P, SplitValue, ExitValue, "lisplit", BR);
+  Instruction *NSplitCond = BinaryOperator::CreateAnd(C1, C2, "lisplit", BR);
+
+  SplitCondition->replaceAllUsesWith(NSplitCond);
+  SplitCondition->eraseFromParent();
+
+  // Remove Latch to Header edge.
+  BasicBlock *LatchSucc = NULL;
+  Header->removePredecessor(Latch);
+  for (succ_iterator SI = succ_begin(Latch), E = succ_end(Latch);
+       SI != E; ++SI) {
+    if (Header != *SI)
+      LatchSucc = *SI;
   }
 
+  // Clean up latch block.
+  Value *LatchBRCond = LatchBR->getCondition();
+  LatchBR->setUnconditionalDest(LatchSucc);
+  RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(LatchBRCond);
+  
   LPM->deleteLoopFromQueue(L);
 
   // Update Dominator Info.
@@ -481,118 +456,182 @@ bool LoopIndexSplit::processOneIterationLoop(SplitInfo &SD) {
     if (LatchDF != DF->end()) 
       DF->removeFromFrontier(LatchDF, Header);
   }
+
+  ++NumIndexSplitRemoved;
   return true;
 }
 
-// If loop header includes loop variant instruction operands then
-// this loop can not be eliminated. This is used by processOneIterationLoop().
-bool LoopIndexSplit::safeHeader(SplitInfo &SD, BasicBlock *Header) {
-
-  Instruction *Terminator = Header->getTerminator();
-  for(BasicBlock::iterator BI = Header->begin(), BE = Header->end(); 
-      BI != BE; ++BI) {
-    Instruction *I = BI;
-
-    // PHI Nodes are OK.
-    if (isa<PHINode>(I))
-      continue;
-
-    // SplitCondition itself is OK.
-    if (I == SD.SplitCondition)
-      continue;
-
-    // Induction variable is OK.
-    if (I == IndVar)
-      continue;
+/// restrictLoopBound - Op dominates loop body. Op compares an IV based value 
+/// with a loop invariant value. Update loop's lower and upper bound based on 
+/// the loop invariant value.
+bool LoopIndexSplit::restrictLoopBound(ICmpInst &Op) {
+  bool Sign = Op.isSignedPredicate();
+  Instruction *PHTerm = L->getLoopPreheader()->getTerminator();
+
+  if (IVisGT(*ExitCondition) || IVisGE(*ExitCondition)) {
+    BranchInst *EBR = 
+      cast<BranchInst>(ExitCondition->getParent()->getTerminator());
+    ExitCondition->setPredicate(ExitCondition->getInversePredicate());
+    BasicBlock *T = EBR->getSuccessor(0);
+    EBR->setSuccessor(0, EBR->getSuccessor(1));
+    EBR->setSuccessor(1, T);
+  }
 
-    // Induction variable increment is OK.
-    if (I == IndVarIncrement)
-      continue;
+  // New upper and lower bounds.
+  Value *NLB = NULL;
+  Value *NUB = NULL;
+  if (Value *V = IVisLT(Op)) {
+    // Restrict upper bound.
+    if (IVisLE(*ExitCondition)) 
+      V = getMinusOne(V, Sign, PHTerm);
+    NUB = getMin(V, IVExitValue, Sign, PHTerm);
+  } else if (Value *V = IVisLE(Op)) {
+    // Restrict upper bound.
+    if (IVisLT(*ExitCondition)) 
+      V = getPlusOne(V, Sign, PHTerm);
+    NUB = getMin(V, IVExitValue, Sign, PHTerm);
+  } else if (Value *V = IVisGT(Op)) {
+    // Restrict lower bound.
+    V = getPlusOne(V, Sign, PHTerm);
+    NLB = getMax(V, IVStartValue, Sign, PHTerm);
+  } else if (Value *V = IVisGE(Op))
+    // Restrict lower bound.
+    NLB = getMax(V, IVStartValue, Sign, PHTerm);
+
+  if (!NLB && !NUB) 
+    return false;
 
-    // Terminator is also harmless.
-    if (I == Terminator)
-      continue;
+  if (NLB) {
+    unsigned i = IndVar->getBasicBlockIndex(L->getLoopPreheader());
+    IndVar->setIncomingValue(i, NLB);
+  }
 
-    // Otherwise we have a instruction that may not be safe.
-    return false;
+  if (NUB) {
+    unsigned i = (ExitCondition->getOperand(0) != IVExitValue);
+    ExitCondition->setOperand(i, NUB);
   }
-  
   return true;
 }
 
-// If Exit block includes loop variant instructions then this
-// loop may not be eliminated. This is used by processOneIterationLoop().
-bool LoopIndexSplit::safeExitBlock(SplitInfo &SD, BasicBlock *ExitBlock) {
-
-  for (BasicBlock::iterator BI = ExitBlock->begin(), BE = ExitBlock->end();
-       BI != BE; ++BI) {
-    Instruction *I = BI;
-
-    // PHI Nodes are OK.
-    if (isa<PHINode>(I))
-      continue;
-
-    // Induction variable increment is OK.
-    if (IndVarIncrement && IndVarIncrement == I)
-      continue;
-
-    // Check if I is induction variable increment instruction.
-    if (!IndVarIncrement && I->getOpcode() == Instruction::Add) {
-
-      Value *Op0 = I->getOperand(0);
-      Value *Op1 = I->getOperand(1);
-      PHINode *PN = NULL;
-      ConstantInt *CI = NULL;
-
-      if ((PN = dyn_cast<PHINode>(Op0))) {
-        if ((CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)))
-          IndVarIncrement = I;
-      } else 
-        if ((PN = dyn_cast<PHINode>(Op1))) {
-          if ((CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op0)))
-            IndVarIncrement = I;
-      }
-          
-      if (IndVarIncrement && PN == IndVar && CI->isOne())
-        continue;
-    }
-
-    // I is an Exit condition if next instruction is block terminator.
-    // Exit condition is OK if it compares loop invariant exit value,
-    // which is checked below.
-    else if (ICmpInst *EC = dyn_cast<ICmpInst>(I)) {
-      if (EC == ExitCondition)
-        continue;
-    }
-
-    if (I == ExitBlock->getTerminator())
-      continue;
-
-    // Otherwise we have instruction that may not be safe.
+/// updateLoopIterationSpace -- Update loop's iteration space if loop 
+/// body is executed for certain IV range only. For example,
+/// 
+/// for (i = 0; i < N; ++i) {
+///   if ( i > A && i < B) {
+///     ...
+///   }
+/// }
+/// is transformed to iterators from A to B, if A > 0 and B < N.
+///
+bool LoopIndexSplit::updateLoopIterationSpace() {
+  SplitCondition = NULL;
+  if (ExitCondition->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE
+      || ExitCondition->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ)
     return false;
+  BasicBlock *Latch = L->getLoopLatch();
+  BasicBlock *Header = L->getHeader();
+  BranchInst *BR = dyn_cast<BranchInst>(Header->getTerminator());
+  if (!BR) return false;
+  if (!isa<BranchInst>(Latch->getTerminator())) return false;
+  if (BR->isUnconditional()) return false;
+  BinaryOperator *AND = dyn_cast<BinaryOperator>(BR->getCondition());
+  if (!AND) return false;
+  if (AND->getOpcode() != Instruction::And) return false;
+  ICmpInst *Op0 = dyn_cast<ICmpInst>(AND->getOperand(0));
+  ICmpInst *Op1 = dyn_cast<ICmpInst>(AND->getOperand(1));
+  if (!Op0 || !Op1)
+    return false;
+  IVBasedValues.insert(AND);
+  IVBasedValues.insert(Op0);
+  IVBasedValues.insert(Op1);
+  if (!cleanBlock(Header)) return false;
+  BasicBlock *ExitingBlock = ExitCondition->getParent();
+  if (!cleanBlock(ExitingBlock)) return false;
+
+  // If the merge point for BR is not loop latch then skip this loop.
+  if (BR->getSuccessor(0) != Latch) {
+    DominanceFrontier::iterator DF0 = DF->find(BR->getSuccessor(0));
+    assert (DF0 != DF->end() && "Unable to find dominance frontier");
+    if (!DF0->second.count(Latch))
+      return false;
+  }
+  
+  if (BR->getSuccessor(1) != Latch) {
+    DominanceFrontier::iterator DF1 = DF->find(BR->getSuccessor(1));
+    assert (DF1 != DF->end() && "Unable to find dominance frontier");
+    if (!DF1->second.count(Latch))
+      return false;
+  }
+    
+  // Verify that loop exiting block has only two predecessor, where one pred
+  // is split condition block. The other predecessor will become exiting block's
+  // dominator after CFG is updated. TODO : Handle CFG's where exiting block has
+  // more then two predecessors. This requires extra work in updating dominator
+  // information.
+  BasicBlock *ExitingBBPred = NULL;
+  for (pred_iterator PI = pred_begin(ExitingBlock), PE = pred_end(ExitingBlock);
+       PI != PE; ++PI) {
+    BasicBlock *BB = *PI;
+    if (Header == BB)
+      continue;
+    if (ExitingBBPred)
+      return false;
+    else
+      ExitingBBPred = BB;
   }
 
-  // We could not find any reason to consider ExitBlock unsafe.
-  return true;
-}
+  if (!restrictLoopBound(*Op0))
+    return false;
 
-/// Find cost of spliting loop L. Cost is measured in terms of size growth.
-/// Size is growth is calculated based on amount of code duplicated in second
-/// loop.
-unsigned LoopIndexSplit::findSplitCost(Loop *L, SplitInfo &SD) {
+  if (!restrictLoopBound(*Op1))
+    return false;
 
-  unsigned Cost = 0;
-  BasicBlock *SDBlock = SD.SplitCondition->getParent();
+  // Update CFG.
+  if (BR->getSuccessor(0) == ExitingBlock)
+    BR->setUnconditionalDest(BR->getSuccessor(1));
+  else
+    BR->setUnconditionalDest(BR->getSuccessor(0));
+
+  AND->eraseFromParent();
+  if (Op0->use_empty())
+    Op0->eraseFromParent();
+  if (Op1->use_empty())
+    Op1->eraseFromParent();
+
+  // Update domiantor info. Now, ExitingBlock has only one predecessor, 
+  // ExitingBBPred, and it is ExitingBlock's immediate domiantor.
+  DT->changeImmediateDominator(ExitingBlock, ExitingBBPred);
+
+  BasicBlock *ExitBlock = ExitingBlock->getTerminator()->getSuccessor(1);
+  if (L->contains(ExitBlock))
+    ExitBlock = ExitingBlock->getTerminator()->getSuccessor(0);
+
+  // If ExitingBlock is a member of the loop basic blocks' DF list then
+  // replace ExitingBlock with header and exit block in the DF list
+  DominanceFrontier::iterator ExitingBlockDF = DF->find(ExitingBlock);
   for (Loop::block_iterator I = L->block_begin(), E = L->block_end();
        I != E; ++I) {
     BasicBlock *BB = *I;
-    // If a block is not dominated by split condition block then
-    // it must be duplicated in both loops.
-    if (!DT->dominates(SDBlock, BB))
-      Cost += BB->size();
+    if (BB == Header || BB == ExitingBlock)
+      continue;
+    DominanceFrontier::iterator BBDF = DF->find(BB);
+    DominanceFrontier::DomSetType::iterator DomSetI = BBDF->second.begin();
+    DominanceFrontier::DomSetType::iterator DomSetE = BBDF->second.end();
+    while (DomSetI != DomSetE) {
+      DominanceFrontier::DomSetType::iterator CurrentItr = DomSetI;
+      ++DomSetI;
+      BasicBlock *DFBB = *CurrentItr;
+      if (DFBB == ExitingBlock) {
+        BBDF->second.erase(DFBB);
+        for (DominanceFrontier::DomSetType::iterator 
+               EBI = ExitingBlockDF->second.begin(),
+               EBE = ExitingBlockDF->second.end(); EBI != EBE; ++EBI) 
+          BBDF->second.insert(*EBI);
+      }
+    }
   }
-
-  return Cost;
+  NumRestrictBounds++;
+  return true;
 }
 
 /// removeBlocks - Remove basic block DeadBB and all blocks dominated by DeadBB.
@@ -601,143 +640,373 @@ unsigned LoopIndexSplit::findSplitCost(Loop *L, SplitInfo &SD) {
 void LoopIndexSplit::removeBlocks(BasicBlock *DeadBB, Loop *LP, 
                                   BasicBlock *LiveBB) {
 
-  SmallVector<std::pair<BasicBlock *, succ_iterator>, 8> WorkList;
-  WorkList.push_back(std::make_pair(DeadBB, succ_begin(DeadBB)));
-  while (!WorkList.empty()) {
-    BasicBlock *BB = WorkList.back(). first; 
-    succ_iterator SIter = WorkList.back().second;
-
-    // If all successor's are processed then remove this block.
-    if (SIter == succ_end(BB)) {
-      WorkList.pop_back();
-      for(BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(), BBE = BB->end(); 
-          BBI != BBE; ++BBI) {
-        Instruction *I = BBI;
-        I->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I->getType()));
-        I->eraseFromParent();
+  // First update DeadBB's dominance frontier. 
+  SmallVector<BasicBlock *, 8> FrontierBBs;
+  DominanceFrontier::iterator DeadBBDF = DF->find(DeadBB);
+  if (DeadBBDF != DF->end()) {
+    SmallVector<BasicBlock *, 8> PredBlocks;
+    
+    DominanceFrontier::DomSetType DeadBBSet = DeadBBDF->second;
+    for (DominanceFrontier::DomSetType::iterator DeadBBSetI = DeadBBSet.begin(),
+           DeadBBSetE = DeadBBSet.end(); DeadBBSetI != DeadBBSetE; ++DeadBBSetI) 
+      {
+      BasicBlock *FrontierBB = *DeadBBSetI;
+      FrontierBBs.push_back(FrontierBB);
+
+      // Rremove any PHI incoming edge from blocks dominated by DeadBB.
+      PredBlocks.clear();
+      for(pred_iterator PI = pred_begin(FrontierBB), PE = pred_end(FrontierBB);
+          PI != PE; ++PI) {
+        BasicBlock *P = *PI;
+        if (P == DeadBB || DT->dominates(DeadBB, P))
+          PredBlocks.push_back(P);
       }
-      LPM->deleteSimpleAnalysisValue(BB, LP);
-      DT->eraseNode(BB);
-      DF->removeBlock(BB);
-      LI->removeBlock(BB);
-      BB->eraseFromParent();
-    } else {
-      BasicBlock *SuccBB = *SIter;
-      ++WorkList.back().second;
-      
-      if (DT->dominates(BB, SuccBB)) {
-        WorkList.push_back(std::make_pair(SuccBB, succ_begin(SuccBB)));
-        continue;
-      } else {
-        // If SuccBB is not dominated by BB then it is not removed, however remove
-        // any PHI incoming edge from BB.
-        for(BasicBlock::iterator SBI = SuccBB->begin(), SBE = SuccBB->end();
-            SBI != SBE; ++SBI) {
-          if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(SBI)) 
-            PN->removeIncomingValue(BB);
-          else
-            break;
+
+      for(BasicBlock::iterator FBI = FrontierBB->begin(), FBE = FrontierBB->end();
+          FBI != FBE; ++FBI) {
+        if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(FBI)) {
+          for(SmallVector<BasicBlock *, 8>::iterator PI = PredBlocks.begin(),
+                PE = PredBlocks.end(); PI != PE; ++PI) {
+            BasicBlock *P = *PI;
+            PN->removeIncomingValue(P);
+          }
         }
+        else
+          break;
+      }      
+    }
+  }
+  
+  // Now remove DeadBB and all nodes dominated by DeadBB in df order.
+  SmallVector<BasicBlock *, 32> WorkList;
+  DomTreeNode *DN = DT->getNode(DeadBB);
+  for (df_iterator<DomTreeNode*> DI = df_begin(DN),
+         E = df_end(DN); DI != E; ++DI) {
+    BasicBlock *BB = DI->getBlock();
+    WorkList.push_back(BB);
+    BB->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(Type::LabelTy));
+  }
+
+  while (!WorkList.empty()) {
+    BasicBlock *BB = WorkList.back(); WorkList.pop_back();
+    LPM->deleteSimpleAnalysisValue(BB, LP);
+    for(BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(), BBE = BB->end(); 
+        BBI != BBE; ) {
+      Instruction *I = BBI;
+      ++BBI;
+      I->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I->getType()));
+      LPM->deleteSimpleAnalysisValue(I, LP);
+      I->eraseFromParent();
+    }
+    DT->eraseNode(BB);
+    DF->removeBlock(BB);
+    LI->removeBlock(BB);
+    BB->eraseFromParent();
+  }
 
-        DT->changeImmediateDominator(SuccBB, LiveBB);
-
-        // If BB is not dominating SuccBB then SuccBB is in BB's dominance
-        // frontiner. 
-        DominanceFrontier::iterator BBDF = DF->find(BB);
-        DF->removeFromFrontier(BBDF, SuccBB);
-
-        // LiveBB is now  dominating SuccBB. Which means SuccBB's dominance
-        // frontier is member of LiveBB's dominance frontier. However, SuccBB
-        // itself is not member of LiveBB's dominance frontier.
-        DominanceFrontier::iterator LiveDF = DF->find(LiveBB);
-        DominanceFrontier::iterator SuccDF = DF->find(SuccBB);
-        DominanceFrontier::DomSetType SuccBBSet = SuccDF->second;
-        for (DominanceFrontier::DomSetType::iterator SuccBBSetI = SuccBBSet.begin(),
-               SuccBBSetE = SuccBBSet.end(); SuccBBSetI != SuccBBSetE; ++SuccBBSetI) {
-          BasicBlock *DFMember = *SuccBBSetI;
-          // Insert only if LiveBB dominates DFMember.
-          if (!DT->dominates(LiveBB, DFMember))
-            LiveDF->second.insert(DFMember);
+  // Update Frontier BBs' dominator info.
+  while (!FrontierBBs.empty()) {
+    BasicBlock *FBB = FrontierBBs.back(); FrontierBBs.pop_back();
+    BasicBlock *NewDominator = FBB->getSinglePredecessor();
+    if (!NewDominator) {
+      pred_iterator PI = pred_begin(FBB), PE = pred_end(FBB);
+      NewDominator = *PI;
+      ++PI;
+      if (NewDominator != LiveBB) {
+        for(; PI != PE; ++PI) {
+          BasicBlock *P = *PI;
+          if (P == LiveBB) {
+            NewDominator = LiveBB;
+            break;
+          }
+          NewDominator = DT->findNearestCommonDominator(NewDominator, P);
         }
+      }
+    }
+    assert (NewDominator && "Unable to fix dominator info.");
+    DT->changeImmediateDominator(FBB, NewDominator);
+    DF->changeImmediateDominator(FBB, NewDominator, DT);
+  }
 
-        DF->removeFromFrontier(LiveDF, SuccBB);
+}
+
+// moveExitCondition - Move exit condition EC into split condition block CondBB.
+void LoopIndexSplit::moveExitCondition(BasicBlock *CondBB, BasicBlock *ActiveBB,
+                                       BasicBlock *ExitBB, ICmpInst *EC, 
+                                       ICmpInst *SC, PHINode *IV, 
+                                       Instruction *IVAdd, Loop *LP,
+                                       unsigned ExitValueNum) {
+
+  BasicBlock *ExitingBB = EC->getParent();
+  Instruction *CurrentBR = CondBB->getTerminator();
+
+  // Move exit condition into split condition block.
+  EC->moveBefore(CurrentBR);
+  EC->setOperand(ExitValueNum == 0 ? 1 : 0, IV);
+
+  // Move exiting block's branch into split condition block. Update its branch
+  // destination.
+  BranchInst *ExitingBR = cast<BranchInst>(ExitingBB->getTerminator());
+  ExitingBR->moveBefore(CurrentBR);
+  BasicBlock *OrigDestBB = NULL;
+  if (ExitingBR->getSuccessor(0) == ExitBB) {
+    OrigDestBB = ExitingBR->getSuccessor(1);
+    ExitingBR->setSuccessor(1, ActiveBB);
+  }
+  else {
+    OrigDestBB = ExitingBR->getSuccessor(0);
+    ExitingBR->setSuccessor(0, ActiveBB);
+  }
+    
+  // Remove split condition and current split condition branch.
+  SC->eraseFromParent();
+  CurrentBR->eraseFromParent();
+
+  // Connect exiting block to original destination.
+  BranchInst::Create(OrigDestBB, ExitingBB);
+
+  // Update PHINodes
+  updatePHINodes(ExitBB, ExitingBB, CondBB, IV, IVAdd, LP);
+
+  // Fix dominator info.
+  // ExitBB is now dominated by CondBB
+  DT->changeImmediateDominator(ExitBB, CondBB);
+  DF->changeImmediateDominator(ExitBB, CondBB, DT);
+  
+  // Basicblocks dominated by ActiveBB may have ExitingBB or
+  // a basic block outside the loop in their DF list. If so,
+  // replace it with CondBB.
+  DomTreeNode *Node = DT->getNode(ActiveBB);
+  for (df_iterator<DomTreeNode *> DI = df_begin(Node), DE = df_end(Node);
+       DI != DE; ++DI) {
+    BasicBlock *BB = DI->getBlock();
+    DominanceFrontier::iterator BBDF = DF->find(BB);
+    DominanceFrontier::DomSetType::iterator DomSetI = BBDF->second.begin();
+    DominanceFrontier::DomSetType::iterator DomSetE = BBDF->second.end();
+    while (DomSetI != DomSetE) {
+      DominanceFrontier::DomSetType::iterator CurrentItr = DomSetI;
+      ++DomSetI;
+      BasicBlock *DFBB = *CurrentItr;
+      if (DFBB == ExitingBB || !L->contains(DFBB)) {
+        BBDF->second.erase(DFBB);
+        BBDF->second.insert(CondBB);
       }
     }
   }
 }
 
-bool LoopIndexSplit::splitLoop(SplitInfo &SD) {
+/// updatePHINodes - CFG has been changed. 
+/// Before 
+///   - ExitBB's single predecessor was Latch
+///   - Latch's second successor was Header
+/// Now
+///   - ExitBB's single predecessor is Header
+///   - Latch's one and only successor is Header
+///
+/// Update ExitBB PHINodes' to reflect this change.
+void LoopIndexSplit::updatePHINodes(BasicBlock *ExitBB, BasicBlock *Latch, 
+                                    BasicBlock *Header,
+                                    PHINode *IV, Instruction *IVIncrement,
+                                    Loop *LP) {
+
+  for (BasicBlock::iterator BI = ExitBB->begin(), BE = ExitBB->end(); 
+       BI != BE; ) {
+    PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI);
+    ++BI;
+    if (!PN)
+      break;
 
-  BasicBlock *Preheader = L->getLoopPreheader();
-  BasicBlock *SplitBlock = SD.SplitCondition->getParent();
-  BasicBlock *Latch = L->getLoopLatch();
+    Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(Latch);
+    if (PHINode *PHV = dyn_cast<PHINode>(V)) {
+      // PHV is in Latch. PHV has one use is in ExitBB PHINode. And one use
+      // in Header which is new incoming value for PN.
+      Value *NewV = NULL;
+      for (Value::use_iterator UI = PHV->use_begin(), E = PHV->use_end(); 
+           UI != E; ++UI) 
+        if (PHINode *U = dyn_cast<PHINode>(*UI)) 
+          if (LP->contains(U->getParent())) {
+            NewV = U;
+            break;
+          }
+
+      // Add incoming value from header only if PN has any use inside the loop.
+      if (NewV)
+        PN->addIncoming(NewV, Header);
+
+    } else if (Instruction *PHI = dyn_cast<Instruction>(V)) {
+      // If this instruction is IVIncrement then IV is new incoming value 
+      // from header otherwise this instruction must be incoming value from 
+      // header because loop is in LCSSA form.
+      if (PHI == IVIncrement)
+        PN->addIncoming(IV, Header);
+      else
+        PN->addIncoming(V, Header);
+    } else
+      // Otherwise this is an incoming value from header because loop is in 
+      // LCSSA form.
+      PN->addIncoming(V, Header);
+    
+    // Remove incoming value from Latch.
+    PN->removeIncomingValue(Latch);
+  }
+}
+
+bool LoopIndexSplit::splitLoop() {
+  SplitCondition = NULL;
+  if (ExitCondition->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE
+      || ExitCondition->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ)
+    return false;
   BasicBlock *Header = L->getHeader();
-  BranchInst *SplitTerminator = cast<BranchInst>(SplitBlock->getTerminator());
-
-  // FIXME - Unable to handle triange loops at the moment.
-  // In triangle loop, split condition is in header and one of the
-  // the split destination is loop latch. If split condition is EQ
-  // then such loops are already handle in processOneIterationLoop().
-  if (Header == SplitBlock 
-      && (Latch == SplitTerminator->getSuccessor(0) 
-          || Latch == SplitTerminator->getSuccessor(1)))
+  BasicBlock *Latch = L->getLoopLatch();
+  BranchInst *SBR = NULL; // Split Condition Branch
+  BranchInst *EBR = cast<BranchInst>(ExitCondition->getParent()->getTerminator());
+  // If Exiting block includes loop variant instructions then this
+  // loop may not be split safely.
+  BasicBlock *ExitingBlock = ExitCondition->getParent();
+  if (!cleanBlock(ExitingBlock)) return false;
+
+  for (Loop::block_iterator I = L->block_begin(), E = L->block_end();
+       I != E; ++I) {
+    BranchInst *BR = dyn_cast<BranchInst>((*I)->getTerminator());
+    if (!BR || BR->isUnconditional()) continue;
+    ICmpInst *CI = dyn_cast<ICmpInst>(BR->getCondition());
+    if (!CI || CI == ExitCondition 
+        || CI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE
+        || CI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ)
+      continue;
+
+    // Unable to handle triangle loops at the moment.
+    // In triangle loop, split condition is in header and one of the
+    // the split destination is loop latch. If split condition is EQ
+    // then such loops are already handle in processOneIterationLoop().
+    if (Header == (*I)
+        && (Latch == BR->getSuccessor(0) || Latch == BR->getSuccessor(1)))
+      continue;
+
+    // If the block does not dominate the latch then this is not a diamond.
+    // Such loop may not benefit from index split.
+    if (!DT->dominates((*I), Latch))
+      continue;
+
+    // If split condition branches heads do not have single predecessor, 
+    // SplitCondBlock, then is not possible to remove inactive branch.
+    if (!BR->getSuccessor(0)->getSinglePredecessor() 
+        || !BR->getSuccessor(1)->getSinglePredecessor())
+      return false;
+
+    // If the merge point for BR is not loop latch then skip this condition.
+    if (BR->getSuccessor(0) != Latch) {
+      DominanceFrontier::iterator DF0 = DF->find(BR->getSuccessor(0));
+      assert (DF0 != DF->end() && "Unable to find dominance frontier");
+      if (!DF0->second.count(Latch))
+        continue;
+    }
+    
+    if (BR->getSuccessor(1) != Latch) {
+      DominanceFrontier::iterator DF1 = DF->find(BR->getSuccessor(1));
+      assert (DF1 != DF->end() && "Unable to find dominance frontier");
+      if (!DF1->second.count(Latch))
+        continue;
+    }
+    SplitCondition = CI;
+    SBR = BR;
+    break;
+  }
+   
+  if (!SplitCondition)
+    return false;
+
+  // If the predicate sign does not match then skip.
+  if (ExitCondition->isSignedPredicate() != SplitCondition->isSignedPredicate())
     return false;
 
-  // True loop is original loop. False loop is cloned loop.
-
-  bool SignedPredicate = ExitCondition->isSignedPredicate();  
-  //[*] Calculate True loop's new Exit Value in loop preheader.
-  //      TLExitValue = min(SplitValue, ExitValue)
-  //[*] Calculate False loop's new Start Value in loop preheader.
-  //      FLStartValue = min(SplitValue, TrueLoop.StartValue)
-  Value *TLExitValue = NULL;
-  Value *FLStartValue = NULL;
-  if (isa<ConstantInt>(SD.SplitValue)) {
-    TLExitValue = SD.SplitValue;
-    FLStartValue = SD.SplitValue;
+  unsigned EVOpNum = (ExitCondition->getOperand(1) == IVExitValue);
+  unsigned SVOpNum = IVBasedValues.count(SplitCondition->getOperand(0));
+  Value *SplitValue = SplitCondition->getOperand(SVOpNum);
+  if (!L->isLoopInvariant(SplitValue))
+    return false;
+  if (!IVBasedValues.count(SplitCondition->getOperand(!SVOpNum)))
+    return false;
+
+  // Normalize loop conditions so that it is easier to calculate new loop
+  // bounds.
+  if (IVisGT(*ExitCondition) || IVisGE(*ExitCondition)) {
+    ExitCondition->setPredicate(ExitCondition->getInversePredicate());
+    BasicBlock *T = EBR->getSuccessor(0);
+    EBR->setSuccessor(0, EBR->getSuccessor(1));
+    EBR->setSuccessor(1, T);
   }
-  else {
-    Value *C1 = new ICmpInst(SignedPredicate ? 
-                            ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT,
-                            SD.SplitValue, 
-                             ExitCondition->getOperand(ExitValueNum), 
-                             "lsplit.ev",
-                            Preheader->getTerminator());
-    TLExitValue = new SelectInst(C1, SD.SplitValue, 
-                                 ExitCondition->getOperand(ExitValueNum), 
-                                 "lsplit.ev", Preheader->getTerminator());
-
-    Value *C2 = new ICmpInst(SignedPredicate ? 
-                             ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT,
-                             SD.SplitValue, StartValue, "lsplit.sv",
-                             Preheader->getTerminator());
-    FLStartValue = new SelectInst(C2, SD.SplitValue, StartValue,
-                                  "lsplit.sv", Preheader->getTerminator());
+
+  if (IVisGT(*SplitCondition) || IVisGE(*SplitCondition)) {
+    SplitCondition->setPredicate(SplitCondition->getInversePredicate());
+    BasicBlock *T = SBR->getSuccessor(0);
+    SBR->setSuccessor(0, SBR->getSuccessor(1));
+    SBR->setSuccessor(1, T);
+  }
+
+  //[*] Calculate new loop bounds.
+  Value *AEV = SplitValue;
+  Value *BSV = SplitValue;
+  bool Sign = SplitCondition->isSignedPredicate();
+  Instruction *PHTerm = L->getLoopPreheader()->getTerminator();
+
+  if (IVisLT(*ExitCondition)) {
+    if (IVisLT(*SplitCondition)) {
+      /* Do nothing */
+    }
+    else if (IVisLE(*SplitCondition)) {
+      AEV = getPlusOne(SplitValue, Sign, PHTerm);
+      BSV = getPlusOne(SplitValue, Sign, PHTerm);
+    } else {
+      assert (0 && "Unexpected split condition!");
+    }
   }
+  else if (IVisLE(*ExitCondition)) {
+    if (IVisLT(*SplitCondition)) {
+      AEV = getMinusOne(SplitValue, Sign, PHTerm);
+    }
+    else if (IVisLE(*SplitCondition)) {
+      BSV = getPlusOne(SplitValue, Sign, PHTerm);
+    } else {
+      assert (0 && "Unexpected split condition!");
+    }
+  } else {
+    assert (0 && "Unexpected exit condition!");
+  }
+  AEV = getMin(AEV, IVExitValue, Sign, PHTerm);
+  BSV = getMax(BSV, IVStartValue, Sign, PHTerm);
 
-  //[*] Clone loop. Avoid true destination of split condition and 
-  //    the blocks dominated by true destination. 
+  // [*] Clone Loop
   DenseMap<const Value *, Value *> ValueMap;
-  Loop *FalseLoop = CloneLoop(L, LPM, LI, ValueMap, this);
-  BasicBlock *FalseHeader = FalseLoop->getHeader();
-
-  //[*] True loop's exit edge enters False loop.
-  PHINode *IndVarClone = cast<PHINode>(ValueMap[IndVar]);
-  BasicBlock *ExitBlock = ExitCondition->getParent();
-  BranchInst *ExitInsn = dyn_cast<BranchInst>(ExitBlock->getTerminator());
-  assert (ExitInsn && "Unable to find suitable loop exit branch");
-  BasicBlock *ExitDest = ExitInsn->getSuccessor(1);
-
-  if (L->contains(ExitDest)) {
-    ExitDest = ExitInsn->getSuccessor(0);
-    ExitInsn->setSuccessor(0, FalseHeader);
+  Loop *BLoop = CloneLoop(L, LPM, LI, ValueMap, this);
+  Loop *ALoop = L;
+
+  // [*] ALoop's exiting edge enters BLoop's header.
+  //    ALoop's original exit block becomes BLoop's exit block.
+  PHINode *B_IndVar = cast<PHINode>(ValueMap[IndVar]);
+  BasicBlock *A_ExitingBlock = ExitCondition->getParent();
+  BranchInst *A_ExitInsn =
+    dyn_cast<BranchInst>(A_ExitingBlock->getTerminator());
+  assert (A_ExitInsn && "Unable to find suitable loop exit branch");
+  BasicBlock *B_ExitBlock = A_ExitInsn->getSuccessor(1);
+  BasicBlock *B_Header = BLoop->getHeader();
+  if (ALoop->contains(B_ExitBlock)) {
+    B_ExitBlock = A_ExitInsn->getSuccessor(0);
+    A_ExitInsn->setSuccessor(0, B_Header);
   } else
-    ExitInsn->setSuccessor(1, FalseHeader);
+    A_ExitInsn->setSuccessor(1, B_Header);
+
+  // [*] Update ALoop's exit value using new exit value.
+  ExitCondition->setOperand(EVOpNum, AEV);
+
+  // [*] Update BLoop's header phi nodes. Remove incoming PHINode's from
+  //     original loop's preheader. Add incoming PHINode values from
+  //     ALoop's exiting block. Update BLoop header's domiantor info.
 
   // Collect inverse map of Header PHINodes.
   DenseMap<Value *, Value *> InverseMap;
-  for (BasicBlock::iterator BI = L->getHeader()->begin(), 
-         BE = L->getHeader()->end(); BI != BE; ++BI) {
+  for (BasicBlock::iterator BI = ALoop->getHeader()->begin(), 
+         BE = ALoop->getHeader()->end(); BI != BE; ++BI) {
     if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI)) {
       PHINode *PNClone = cast<PHINode>(ValueMap[PN]);
       InverseMap[PNClone] = PN;
@@ -745,59 +1014,218 @@ bool LoopIndexSplit::splitLoop(SplitInfo &SD) {
       break;
   }
 
-  // Update False loop's header
-  for (BasicBlock::iterator BI = FalseHeader->begin(), BE = FalseHeader->end();
+  BasicBlock *A_Preheader = ALoop->getLoopPreheader();
+  for (BasicBlock::iterator BI = B_Header->begin(), BE = B_Header->end();
        BI != BE; ++BI) {
     if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI)) {
-      PN->removeIncomingValue(Preheader);
-      if (PN == IndVarClone)
-        PN->addIncoming(FLStartValue, ExitBlock);
+      // Remove incoming value from original preheader.
+      PN->removeIncomingValue(A_Preheader);
+
+      // Add incoming value from A_ExitingBlock.
+      if (PN == B_IndVar)
+        PN->addIncoming(BSV, A_ExitingBlock);
       else { 
         PHINode *OrigPN = cast<PHINode>(InverseMap[PN]);
-        Value *V2 = OrigPN->getIncomingValueForBlock(ExitBlock);
-        PN->addIncoming(V2, ExitBlock);
+        Value *V2 = NULL;
+        // If loop header is also loop exiting block then
+        // OrigPN is incoming value for B loop header.
+        if (A_ExitingBlock == ALoop->getHeader())
+          V2 = OrigPN;
+        else
+          V2 = OrigPN->getIncomingValueForBlock(A_ExitingBlock);
+        PN->addIncoming(V2, A_ExitingBlock);
       }
     } else
       break;
   }
 
-  // Update ExitDest. Now it's predecessor is False loop's exit block.
-  BasicBlock *ExitBlockClone = cast<BasicBlock>(ValueMap[ExitBlock]);
-  for (BasicBlock::iterator BI = ExitDest->begin(), BE = ExitDest->end();
+  DT->changeImmediateDominator(B_Header, A_ExitingBlock);
+  DF->changeImmediateDominator(B_Header, A_ExitingBlock, DT);
+  
+  // [*] Update BLoop's exit block. Its new predecessor is BLoop's exit
+  //     block. Remove incoming PHINode values from ALoop's exiting block.
+  //     Add new incoming values from BLoop's incoming exiting value.
+  //     Update BLoop exit block's dominator info..
+  BasicBlock *B_ExitingBlock = cast<BasicBlock>(ValueMap[A_ExitingBlock]);
+  for (BasicBlock::iterator BI = B_ExitBlock->begin(), BE = B_ExitBlock->end();
        BI != BE; ++BI) {
     if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI)) {
-      PN->addIncoming(ValueMap[PN->getIncomingValueForBlock(ExitBlock)], ExitBlockClone);
-      PN->removeIncomingValue(ExitBlock);
+      PN->addIncoming(ValueMap[PN->getIncomingValueForBlock(A_ExitingBlock)], 
+                                                            B_ExitingBlock);
+      PN->removeIncomingValue(A_ExitingBlock);
     } else
       break;
   }
 
-  if (DT) {
-    DT->changeImmediateDominator(FalseHeader, ExitBlock);
-    DT->changeImmediateDominator(ExitDest, cast<BasicBlock>(ValueMap[ExitBlock]));
+  DT->changeImmediateDominator(B_ExitBlock, B_ExitingBlock);
+  DF->changeImmediateDominator(B_ExitBlock, B_ExitingBlock, DT);
+
+ //[*] Split ALoop's exit edge. This creates a new block which
+  //    serves two purposes. First one is to hold PHINode defnitions
+  //    to ensure that ALoop's LCSSA form. Second use it to act
+  //    as a preheader for BLoop.
+  BasicBlock *A_ExitBlock = SplitEdge(A_ExitingBlock, B_Header, this);
+
+  //[*] Preserve ALoop's LCSSA form. Create new forwarding PHINodes
+  //    in A_ExitBlock to redefine outgoing PHI definitions from ALoop.
+  for(BasicBlock::iterator BI = B_Header->begin(), BE = B_Header->end();
+      BI != BE; ++BI) {
+    if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI)) {
+      Value *V1 = PN->getIncomingValueForBlock(A_ExitBlock);
+      PHINode *newPHI = PHINode::Create(PN->getType(), PN->getName());
+      newPHI->addIncoming(V1, A_ExitingBlock);
+      A_ExitBlock->getInstList().push_front(newPHI);
+      PN->removeIncomingValue(A_ExitBlock);
+      PN->addIncoming(newPHI, A_ExitBlock);
+    } else
+      break;
   }
 
-  assert (!L->contains(ExitDest) && " Unable to find exit edge destination");
+  //[*] Eliminate split condition's inactive branch from ALoop.
+  BasicBlock *A_SplitCondBlock = SplitCondition->getParent();
+  BranchInst *A_BR = cast<BranchInst>(A_SplitCondBlock->getTerminator());
+  BasicBlock *A_InactiveBranch = NULL;
+  BasicBlock *A_ActiveBranch = NULL;
+  A_ActiveBranch = A_BR->getSuccessor(0);
+  A_InactiveBranch = A_BR->getSuccessor(1);
+  A_BR->setUnconditionalDest(A_ActiveBranch);
+  removeBlocks(A_InactiveBranch, L, A_ActiveBranch);
+
+  //[*] Eliminate split condition's inactive branch in from BLoop.
+  BasicBlock *B_SplitCondBlock = cast<BasicBlock>(ValueMap[A_SplitCondBlock]);
+  BranchInst *B_BR = cast<BranchInst>(B_SplitCondBlock->getTerminator());
+  BasicBlock *B_InactiveBranch = NULL;
+  BasicBlock *B_ActiveBranch = NULL;
+  B_ActiveBranch = B_BR->getSuccessor(1);
+  B_InactiveBranch = B_BR->getSuccessor(0);
+  B_BR->setUnconditionalDest(B_ActiveBranch);
+  removeBlocks(B_InactiveBranch, BLoop, B_ActiveBranch);
+
+  BasicBlock *A_Header = ALoop->getHeader();
+  if (A_ExitingBlock == A_Header)
+    return true;
+
+  //[*] Move exit condition into split condition block to avoid
+  //    executing dead loop iteration.
+  ICmpInst *B_ExitCondition = cast<ICmpInst>(ValueMap[ExitCondition]);
+  Instruction *B_IndVarIncrement = cast<Instruction>(ValueMap[IVIncrement]);
+  ICmpInst *B_SplitCondition = cast<ICmpInst>(ValueMap[SplitCondition]);
+
+  moveExitCondition(A_SplitCondBlock, A_ActiveBranch, A_ExitBlock, ExitCondition,
+                    cast<ICmpInst>(SplitCondition), IndVar, IVIncrement, 
+                    ALoop, EVOpNum);
+
+  moveExitCondition(B_SplitCondBlock, B_ActiveBranch, 
+                    B_ExitBlock, B_ExitCondition,
+                    B_SplitCondition, B_IndVar, B_IndVarIncrement, 
+                    BLoop, EVOpNum);
+
+  NumIndexSplit++;
+  return true;
+}
 
-  //[*] Split Exit Edge. 
-  SplitEdge(ExitBlock, FalseHeader, this);
+/// cleanBlock - A block is considered clean if all non terminal instructions 
+/// are either, PHINodes, IV based.
+bool LoopIndexSplit::cleanBlock(BasicBlock *BB) {
+  Instruction *Terminator = BB->getTerminator();
+  for(BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), BE = BB->end(); 
+      BI != BE; ++BI) {
+    Instruction *I = BI;
 
-  //[*] Eliminate split condition's false branch from True loop.
-  BranchInst *BR = cast<BranchInst>(SplitBlock->getTerminator());
-  BasicBlock *FBB = BR->getSuccessor(1);
-  BR->setUnconditionalDest(BR->getSuccessor(0));
-  removeBlocks(FBB, L, BR->getSuccessor(0));
+    if (isa<PHINode>(I) || I == Terminator || I == ExitCondition
+        || I == SplitCondition || IVBasedValues.count(I) 
+        || isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
+      continue;
 
-  //[*] Update True loop's exit value using new exit value.
-  ExitCondition->setOperand(ExitValueNum, TLExitValue);
+    if (I->mayWriteToMemory())
+      return false;
 
-  //[*] Eliminate split condition's  true branch in False loop CFG.
-  BasicBlock *FSplitBlock = cast<BasicBlock>(ValueMap[SplitBlock]);
-  BranchInst *FBR = cast<BranchInst>(FSplitBlock->getTerminator());
-  BasicBlock *TBB = FBR->getSuccessor(0);
-  FBR->setUnconditionalDest(FBR->getSuccessor(1));
-  removeBlocks(TBB, FalseLoop, cast<BasicBlock>(FBR->getSuccessor(0)));
+    // I is used only inside this block then it is OK.
+    bool usedOutsideBB = false;
+    for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), UE = I->use_end(); 
+         UI != UE; ++UI) {
+      Instruction *U = cast<Instruction>(UI);
+      if (U->getParent() != BB)
+        usedOutsideBB = true;
+    }
+    if (!usedOutsideBB)
+      continue;
 
+    // Otherwise we have a instruction that may not allow loop spliting.
+    return false;
+  }
   return true;
 }
 
+/// IVisLT - If Op is comparing IV based value with an loop invariant and 
+/// IV based value is less than  the loop invariant then return the loop 
+/// invariant. Otherwise return NULL.
+Value * LoopIndexSplit::IVisLT(ICmpInst &Op) {
+  ICmpInst::Predicate P = Op.getPredicate();
+  if ((P == ICmpInst::ICMP_SLT || P == ICmpInst::ICMP_ULT) 
+      && IVBasedValues.count(Op.getOperand(0)) 
+      && L->isLoopInvariant(Op.getOperand(1)))
+    return Op.getOperand(1);
+
+  if ((P == ICmpInst::ICMP_SGT || P == ICmpInst::ICMP_UGT) 
+      && IVBasedValues.count(Op.getOperand(1)) 
+      && L->isLoopInvariant(Op.getOperand(0)))
+    return Op.getOperand(0);
+
+  return NULL;
+}
+
+/// IVisLE - If Op is comparing IV based value with an loop invariant and 
+/// IV based value is less than or equal to the loop invariant then 
+/// return the loop invariant. Otherwise return NULL.
+Value * LoopIndexSplit::IVisLE(ICmpInst &Op) {
+  ICmpInst::Predicate P = Op.getPredicate();
+  if ((P == ICmpInst::ICMP_SLE || P == ICmpInst::ICMP_ULE)
+      && IVBasedValues.count(Op.getOperand(0)) 
+      && L->isLoopInvariant(Op.getOperand(1)))
+    return Op.getOperand(1);
+
+  if ((P == ICmpInst::ICMP_SGE || P == ICmpInst::ICMP_UGE) 
+      && IVBasedValues.count(Op.getOperand(1)) 
+      && L->isLoopInvariant(Op.getOperand(0)))
+    return Op.getOperand(0);
+
+  return NULL;
+}
+
+/// IVisGT - If Op is comparing IV based value with an loop invariant and 
+/// IV based value is greater than  the loop invariant then return the loop 
+/// invariant. Otherwise return NULL.
+Value * LoopIndexSplit::IVisGT(ICmpInst &Op) {
+  ICmpInst::Predicate P = Op.getPredicate();
+  if ((P == ICmpInst::ICMP_SGT || P == ICmpInst::ICMP_UGT) 
+      && IVBasedValues.count(Op.getOperand(0)) 
+      && L->isLoopInvariant(Op.getOperand(1)))
+    return Op.getOperand(1);
+
+  if ((P == ICmpInst::ICMP_SLT || P == ICmpInst::ICMP_ULT) 
+      && IVBasedValues.count(Op.getOperand(1)) 
+      && L->isLoopInvariant(Op.getOperand(0)))
+    return Op.getOperand(0);
+
+  return NULL;
+}
+
+/// IVisGE - If Op is comparing IV based value with an loop invariant and 
+/// IV based value is greater than or equal to the loop invariant then 
+/// return the loop invariant. Otherwise return NULL.
+Value * LoopIndexSplit::IVisGE(ICmpInst &Op) {
+  ICmpInst::Predicate P = Op.getPredicate();
+  if ((P == ICmpInst::ICMP_SGE || P == ICmpInst::ICMP_UGE)
+      && IVBasedValues.count(Op.getOperand(0)) 
+      && L->isLoopInvariant(Op.getOperand(1)))
+    return Op.getOperand(1);
+
+  if ((P == ICmpInst::ICMP_SLE || P == ICmpInst::ICMP_ULE) 
+      && IVBasedValues.count(Op.getOperand(1)) 
+      && L->isLoopInvariant(Op.getOperand(0)))
+    return Op.getOperand(0);
+
+  return NULL;
+}
+