Unbreak build with gcc 4.3: provide missed includes and silence most annoying warnings.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / LoopUnroll.cpp
index 75df8bb72814fd882573ed2ecbdde39ac242b49e..2140b22f2ff590cfc13097396ee414c7c89f2e09 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group 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.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
@@ -11,8 +11,9 @@
 // been canonicalized by the -indvars pass, allowing it to determine the trip
 // counts of loops easily.
 //
-// This pass is currently extremely limited.  It only currently only unrolls
-// single basic block loops that execute a constant number of times.
+// This pass will multi-block loops only if they contain no non-unrolled 
+// subloops.  The process of unrolling can produce extraneous basic blocks 
+// linked with unconditional branches.  This will be corrected in the future.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/Constants.h"
 #include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/Instructions.h"
+#include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
+#include "llvm/Analysis/LoopPass.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
+#include "llvm/Support/CFG.h"
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/MathExtras.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
-#include <cstdio>
-#include <set>
 #include <algorithm>
-
+#include <climits>
+#include <cstdio>
 using namespace llvm;
 
+STATISTIC(NumCompletelyUnrolled, "Number of loops completely unrolled");
+STATISTIC(NumUnrolled,    "Number of loops unrolled (completely or otherwise)");
+
 namespace {
-  Statistic<> NumUnrolled("loop-unroll", "Number of loops completely unrolled");
+  cl::opt<unsigned>
+  UnrollThreshold
+    ("unroll-threshold", cl::init(100), cl::Hidden,
+     cl::desc("The cut-off point for automatic loop unrolling"));
 
   cl::opt<unsigned>
-  UnrollThreshold("unroll-threshold", cl::init(100), cl::Hidden,
-                  cl::desc("The cut-off point for loop unrolling"));
+  UnrollCount
+    ("unroll-count", cl::init(0), cl::Hidden,
+     cl::desc("Use this unroll count for all loops, for testing purposes"));
 
-  class LoopUnroll : public FunctionPass {
+  class VISIBILITY_HIDDEN LoopUnroll : public LoopPass {
     LoopInfo *LI;  // The current loop information
   public:
-    virtual bool runOnFunction(Function &F);
-    bool visitLoop(Loop *L);
+    static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
+    LoopUnroll() : LoopPass((intptr_t)&ID) {}
+
+    /// A magic value for use with the Threshold parameter to indicate
+    /// that the loop unroll should be performed regardless of how much
+    /// code expansion would result.
+    static const unsigned NoThreshold = UINT_MAX;
+
+    bool runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM);
+    bool unrollLoop(Loop *L, unsigned Count, unsigned Threshold);
+    BasicBlock *FoldBlockIntoPredecessor(BasicBlock *BB);
 
     /// This transformation requires natural loop information & requires that
     /// loop preheaders be inserted into the CFG...
     ///
     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
       AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
+      AU.addRequiredID(LCSSAID);
       AU.addRequired<LoopInfo>();
+      AU.addPreservedID(LCSSAID);
       AU.addPreserved<LoopInfo>();
     }
   };
-  RegisterOpt<LoopUnroll> X("loop-unroll", "Unroll loops");
+  char LoopUnroll::ID = 0;
+  RegisterPass<LoopUnroll> X("loop-unroll", "Unroll loops");
 }
 
-FunctionPass *llvm::createLoopUnrollPass() { return new LoopUnroll(); }
-
-bool LoopUnroll::runOnFunction(Function &F) {
-  bool Changed = false;
-  LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
-
-  // Transform all the top-level loops.  Copy the loop list so that the child
-  // can update the loop tree if it needs to delete the loop.
-  std::vector<Loop*> SubLoops(LI->begin(), LI->end());
-  for (unsigned i = 0, e = SubLoops.size(); i != e; ++i)
-    Changed |= visitLoop(SubLoops[i]);
+LoopPass *llvm::createLoopUnrollPass() { return new LoopUnroll(); }
 
-  return Changed;
-}
-
-/// ApproximateLoopSize - Approximate the size of the loop after it has been
-/// unrolled.
+/// ApproximateLoopSize - Approximate the size of the loop.
 static unsigned ApproximateLoopSize(const Loop *L) {
   unsigned Size = 0;
   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i) {
@@ -87,7 +98,7 @@ static unsigned ApproximateLoopSize(const Loop *L) {
         // Ignore PHI nodes in the header.
       } else if (I->hasOneUse() && I->use_back() == Term) {
         // Ignore instructions only used by the loop terminator.
-      } else if (DbgInfoIntrinsic *DbgI = dyn_cast<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
+      } else if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
         // Ignore debug instructions
       } else {
         ++Size;
@@ -106,208 +117,383 @@ static unsigned ApproximateLoopSize(const Loop *L) {
 // current values into those specified by ValueMap.
 //
 static inline void RemapInstruction(Instruction *I,
-                                    std::map<const Value *, Value*> &ValueMap) {
+                                    DenseMap<const Value *, Value*> &ValueMap) {
   for (unsigned op = 0, E = I->getNumOperands(); op != E; ++op) {
     Value *Op = I->getOperand(op);
-    std::map<const Value *, Value*>::iterator It = ValueMap.find(Op);
+    DenseMap<const Value *, Value*>::iterator It = ValueMap.find(Op);
     if (It != ValueMap.end()) Op = It->second;
     I->setOperand(op, Op);
   }
 }
 
-bool LoopUnroll::visitLoop(Loop *L) {
-  bool Changed = false;
-
-  // Recurse through all subloops before we process this loop.  Copy the loop
-  // list so that the child can update the loop tree if it needs to delete the
-  // loop.
-  std::vector<Loop*> SubLoops(L->begin(), L->end());
-  for (unsigned i = 0, e = SubLoops.size(); i != e; ++i)
-    Changed |= visitLoop(SubLoops[i]);
-
-  // We only handle single basic block loops right now.
-  if (L->getBlocks().size() != 1)
-    return Changed;
-
-  BasicBlock *BB = L->getHeader();
-  BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
-  if (BI == 0) return Changed;  // Must end in a conditional branch
-
-  ConstantInt *TripCountC = dyn_cast_or_null<ConstantInt>(L->getTripCount());
-  if (!TripCountC) return Changed;  // Must have constant trip count!
-
-  uint64_t TripCountFull = TripCountC->getRawValue();
-  if (TripCountFull != TripCountC->getRawValue() || TripCountFull == 0)
-    return Changed; // More than 2^32 iterations???
-
-  unsigned LoopSize = ApproximateLoopSize(L);
-  DEBUG(std::cerr << "Loop Unroll: F[" << BB->getParent()->getName()
-        << "] Loop %" << BB->getName() << " Loop Size = " << LoopSize
-        << " Trip Count = " << TripCountFull << " - ");
-  uint64_t Size = (uint64_t)LoopSize*TripCountFull;
-  if (Size > UnrollThreshold) {
-    DEBUG(std::cerr << "TOO LARGE: " << Size << ">" << UnrollThreshold << "\n");
-    return Changed;
+// FoldBlockIntoPredecessor - Folds a basic block into its predecessor if it
+// only has one predecessor, and that predecessor only has one successor.
+// Returns the new combined block.
+BasicBlock *LoopUnroll::FoldBlockIntoPredecessor(BasicBlock *BB) {
+  // Merge basic blocks into their predecessor if there is only one distinct
+  // pred, and if there is only one distinct successor of the predecessor, and
+  // if there are no PHI nodes.
+  //
+  BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor();
+  if (!OnlyPred) return 0;
+
+  if (OnlyPred->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1)
+    return 0;
+
+  DOUT << "Merging: " << *BB << "into: " << *OnlyPred;
+
+  // Resolve any PHI nodes at the start of the block.  They are all
+  // guaranteed to have exactly one entry if they exist, unless there are
+  // multiple duplicate (but guaranteed to be equal) entries for the
+  // incoming edges.  This occurs when there are multiple edges from
+  // OnlyPred to OnlySucc.
+  //
+  while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front())) {
+    PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
+    BB->getInstList().pop_front();  // Delete the phi node...
   }
-  DEBUG(std::cerr << "UNROLLING!\n");
 
-  unsigned TripCount = (unsigned)TripCountFull;
+  // Delete the unconditional branch from the predecessor...
+  OnlyPred->getInstList().pop_back();
+
+  // Move all definitions in the successor to the predecessor...
+  OnlyPred->getInstList().splice(OnlyPred->end(), BB->getInstList());
+
+  // Make all PHI nodes that referred to BB now refer to Pred as their
+  // source...
+  BB->replaceAllUsesWith(OnlyPred);
+
+  std::string OldName = BB->getName();
+
+  // Erase basic block from the function...
+  LI->removeBlock(BB);
+  BB->eraseFromParent();
+
+  // Inherit predecessor's name if it exists...
+  if (!OldName.empty() && !OnlyPred->hasName())
+    OnlyPred->setName(OldName);
+
+  return OnlyPred;
+}
+
+bool LoopUnroll::runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM) {
+  LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
+
+  // Unroll the loop.
+  if (!unrollLoop(L, UnrollCount, UnrollThreshold))
+    return false;
+
+  // Update the loop information for this loop.
+  // If we completely unrolled the loop, remove it from the parent.
+  if (L->getNumBackEdges() == 0)
+    LPM.deleteLoopFromQueue(L);
 
-  BasicBlock *LoopExit = BI->getSuccessor(L->contains(BI->getSuccessor(0)));
+  return true;
+}
+
+/// Unroll the given loop by UnrollCount, or by a heuristically-determined
+/// value if Count is zero. If Threshold is not NoThreshold, it is a value
+/// to limit code size expansion. If the loop size would expand beyond the
+/// threshold value, unrolling is suppressed. The return value is true if
+/// any transformations are performed.
+///
+bool LoopUnroll::unrollLoop(Loop *L, unsigned Count, unsigned Threshold) {
+  assert(L->isLCSSAForm());
+
+  BasicBlock *Header = L->getHeader();
+  BasicBlock *LatchBlock = L->getLoopLatch();
+  BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(LatchBlock->getTerminator());
+
+  DOUT << "Loop Unroll: F[" << Header->getParent()->getName()
+       << "] Loop %" << Header->getName() << "\n";
+
+  if (!BI || BI->isUnconditional()) {
+    // The loop-rotate pass can be helpful to avoid this in many cases.
+    DOUT << "  Can't unroll; loop not terminated by a conditional branch.\n";
+    return false;
+  }
 
-  // Create a new basic block to temporarily hold all of the cloned code.
-  BasicBlock *NewBlock = new BasicBlock();
+  // Determine the trip count and/or trip multiple. A TripCount value of zero
+  // is used to mean an unknown trip count. The TripMultiple value is the
+  // greatest known integer multiple of the trip count.
+  unsigned TripCount = 0;
+  unsigned TripMultiple = 1;
+  if (Value *TripCountValue = L->getTripCount()) {
+    if (ConstantInt *TripCountC = dyn_cast<ConstantInt>(TripCountValue)) {
+      // Guard against huge trip counts. This also guards against assertions in
+      // APInt from the use of getZExtValue, below.
+      if (TripCountC->getValue().getActiveBits() <= 32) {
+        TripCount = (unsigned)TripCountC->getZExtValue();
+      }
+    } else if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(TripCountValue)) {
+      switch (BO->getOpcode()) {
+      case BinaryOperator::Mul:
+        if (ConstantInt *MultipleC = dyn_cast<ConstantInt>(BO->getOperand(1))) {
+          if (MultipleC->getValue().getActiveBits() <= 32) {
+            TripMultiple = (unsigned)MultipleC->getZExtValue();
+          }
+        }
+        break;
+      default: break;
+      }
+    }
+  }
+  if (TripCount != 0)
+    DOUT << "  Trip Count = " << TripCount << "\n";
+  if (TripMultiple != 1)
+    DOUT << "  Trip Multiple = " << TripMultiple << "\n";
+
+  // Automatically select an unroll count.
+  if (Count == 0) {
+    // Conservative heuristic: if we know the trip count, see if we can
+    // completely unroll (subject to the threshold, checked below); otherwise
+    // don't unroll.
+    if (TripCount != 0) {
+      Count = TripCount;
+    } else {
+      return false;
+    }
+  }
+
+  // Effectively "DCE" unrolled iterations that are beyond the tripcount
+  // and will never be executed.
+  if (TripCount != 0 && Count > TripCount)
+    Count = TripCount;
+
+  assert(Count > 0);
+  assert(TripMultiple > 0);
+  assert(TripCount == 0 || TripCount % TripMultiple == 0);
+
+  // Enforce the threshold.
+  if (Threshold != NoThreshold) {
+    unsigned LoopSize = ApproximateLoopSize(L);
+    DOUT << "  Loop Size = " << LoopSize << "\n";
+    uint64_t Size = (uint64_t)LoopSize*Count;
+    if (TripCount != 1 && Size > Threshold) {
+      DOUT << "  TOO LARGE TO UNROLL: "
+           << Size << ">" << Threshold << "\n";
+      return false;
+    }
+  }
+
+  // Are we eliminating the loop control altogether?
+  bool CompletelyUnroll = Count == TripCount;
+
+  // If we know the trip count, we know the multiple...
+  unsigned BreakoutTrip = 0;
+  if (TripCount != 0) {
+    BreakoutTrip = TripCount % Count;
+    TripMultiple = 0;
+  } else {
+    // Figure out what multiple to use.
+    BreakoutTrip = TripMultiple =
+      (unsigned)GreatestCommonDivisor64(Count, TripMultiple);
+  }
+
+  if (CompletelyUnroll) {
+    DOUT << "COMPLETELY UNROLLING loop %" << Header->getName()
+         << " with trip count " << TripCount << "!\n";
+  } else {
+    DOUT << "UNROLLING loop %" << Header->getName()
+         << " by " << Count;
+    if (TripMultiple == 0 || BreakoutTrip != TripMultiple) {
+      DOUT << " with a breakout at trip " << BreakoutTrip;
+    } else if (TripMultiple != 1) {
+      DOUT << " with " << TripMultiple << " trips per branch";
+    }
+    DOUT << "!\n";
+  }
+
+  std::vector<BasicBlock*> LoopBlocks = L->getBlocks();
+
+  bool ContinueOnTrue = L->contains(BI->getSuccessor(0));
+  BasicBlock *LoopExit = BI->getSuccessor(ContinueOnTrue);
 
   // For the first iteration of the loop, we should use the precloned values for
   // PHI nodes.  Insert associations now.
-  std::map<const Value*, Value*> LastValueMap;
+  typedef DenseMap<const Value*, Value*> ValueMapTy;
+  ValueMapTy LastValueMap;
   std::vector<PHINode*> OrigPHINode;
-  for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
+  for (BasicBlock::iterator I = Header->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
     OrigPHINode.push_back(PN);
-    if (Instruction *I =dyn_cast<Instruction>(PN->getIncomingValueForBlock(BB)))
-      if (I->getParent() == BB)
+    if (Instruction *I = 
+                dyn_cast<Instruction>(PN->getIncomingValueForBlock(LatchBlock)))
+      if (L->contains(I->getParent()))
         LastValueMap[I] = I;
   }
 
-  // Remove the exit branch from the loop
-  BB->getInstList().erase(BI);
+  std::vector<BasicBlock*> Headers;
+  std::vector<BasicBlock*> Latches;
+  Headers.push_back(Header);
+  Latches.push_back(LatchBlock);
 
-  assert(TripCount != 0 && "Trip count of 0 is impossible!");
-  for (unsigned It = 1; It != TripCount; ++It) {
+  for (unsigned It = 1; It != Count; ++It) {
     char SuffixBuffer[100];
     sprintf(SuffixBuffer, ".%d", It);
-    std::map<const Value*, Value*> ValueMap;
-    BasicBlock *New = CloneBasicBlock(BB, ValueMap, SuffixBuffer);
+    
+    std::vector<BasicBlock*> NewBlocks;
+    
+    for (std::vector<BasicBlock*>::iterator BB = LoopBlocks.begin(),
+         E = LoopBlocks.end(); BB != E; ++BB) {
+      ValueMapTy ValueMap;
+      BasicBlock *New = CloneBasicBlock(*BB, ValueMap, SuffixBuffer);
+      Header->getParent()->getBasicBlockList().push_back(New);
+
+      // Loop over all of the PHI nodes in the block, changing them to use the
+      // incoming values from the previous block.
+      if (*BB == Header)
+        for (unsigned i = 0, e = OrigPHINode.size(); i != e; ++i) {
+          PHINode *NewPHI = cast<PHINode>(ValueMap[OrigPHINode[i]]);
+          Value *InVal = NewPHI->getIncomingValueForBlock(LatchBlock);
+          if (Instruction *InValI = dyn_cast<Instruction>(InVal))
+            if (It > 1 && L->contains(InValI->getParent()))
+              InVal = LastValueMap[InValI];
+          ValueMap[OrigPHINode[i]] = InVal;
+          New->getInstList().erase(NewPHI);
+        }
+
+      // Update our running map of newest clones
+      LastValueMap[*BB] = New;
+      for (ValueMapTy::iterator VI = ValueMap.begin(), VE = ValueMap.end();
+           VI != VE; ++VI)
+        LastValueMap[VI->first] = VI->second;
+
+      L->addBasicBlockToLoop(New, LI->getBase());
+
+      // Add phi entries for newly created values to all exit blocks except
+      // the successor of the latch block.  The successor of the exit block will
+      // be updated specially after unrolling all the way.
+      if (*BB != LatchBlock)
+        for (Value::use_iterator UI = (*BB)->use_begin(), UE = (*BB)->use_end();
+             UI != UE;) {
+          Instruction *UseInst = cast<Instruction>(*UI);
+          ++UI;
+          if (isa<PHINode>(UseInst) && !L->contains(UseInst->getParent())) {
+            PHINode *phi = cast<PHINode>(UseInst);
+            Value *Incoming = phi->getIncomingValueForBlock(*BB);
+            phi->addIncoming(Incoming, New);
+          }
+        }
+
+      // Keep track of new headers and latches as we create them, so that
+      // we can insert the proper branches later.
+      if (*BB == Header)
+        Headers.push_back(New);
+      if (*BB == LatchBlock) {
+        Latches.push_back(New);
+
+        // Also, clear out the new latch's back edge so that it doesn't look
+        // like a new loop, so that it's amenable to being merged with adjacent
+        // blocks later on.
+        TerminatorInst *Term = New->getTerminator();
+        assert(L->contains(Term->getSuccessor(!ContinueOnTrue)));
+        assert(Term->getSuccessor(ContinueOnTrue) == LoopExit);
+        Term->setSuccessor(!ContinueOnTrue, NULL);
+      }
 
-    // Loop over all of the PHI nodes in the block, changing them to use the
-    // incoming values from the previous block.
-    for (unsigned i = 0, e = OrigPHINode.size(); i != e; ++i) {
-      PHINode *NewPHI = cast<PHINode>(ValueMap[OrigPHINode[i]]);
-      Value *InVal = NewPHI->getIncomingValueForBlock(BB);
-      if (Instruction *InValI = dyn_cast<Instruction>(InVal))
-        if (InValI->getParent() == BB)
-          InVal = LastValueMap[InValI];
-      ValueMap[OrigPHINode[i]] = InVal;
-      New->getInstList().erase(NewPHI);
+      NewBlocks.push_back(New);
     }
-
-    for (BasicBlock::iterator I = New->begin(), E = New->end(); I != E; ++I)
-      RemapInstruction(I, ValueMap);
-
-    // Now that all of the instructions are remapped, splice them into the end
-    // of the NewBlock.
-    NewBlock->getInstList().splice(NewBlock->end(), New->getInstList());
-    delete New;
-
-    // LastValue map now contains values from this iteration.
-    std::swap(LastValueMap, ValueMap);
-  }
-
-  // If there was more than one iteration, replace any uses of values computed
-  // in the loop with values computed during the last iteration of the loop.
-  if (TripCount != 1) {
-    std::set<User*> Users;
-    for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
-      Users.insert(I->use_begin(), I->use_end());
-
-    // We don't want to reprocess entries with PHI nodes in them.  For this
-    // reason, we look at each operand of each user exactly once, performing the
-    // stubstitution exactly once.
-    for (std::set<User*>::iterator UI = Users.begin(), E = Users.end(); UI != E;
-         ++UI) {
-      Instruction *I = cast<Instruction>(*UI);
-      if (I->getParent() != BB && I->getParent() != NewBlock)
+    
+    // Remap all instructions in the most recent iteration
+    for (unsigned i = 0; i < NewBlocks.size(); ++i)
+      for (BasicBlock::iterator I = NewBlocks[i]->begin(),
+           E = NewBlocks[i]->end(); I != E; ++I)
         RemapInstruction(I, LastValueMap);
+  }
+  
+  // The latch block exits the loop.  If there are any PHI nodes in the
+  // successor blocks, update them to use the appropriate values computed as the
+  // last iteration of the loop.
+  if (Count != 1) {
+    SmallPtrSet<PHINode*, 8> Users;
+    for (Value::use_iterator UI = LatchBlock->use_begin(),
+         UE = LatchBlock->use_end(); UI != UE; ++UI)
+      if (PHINode *phi = dyn_cast<PHINode>(*UI))
+        Users.insert(phi);
+    
+    BasicBlock *LastIterationBB = cast<BasicBlock>(LastValueMap[LatchBlock]);
+    for (SmallPtrSet<PHINode*,8>::iterator SI = Users.begin(), SE = Users.end();
+         SI != SE; ++SI) {
+      PHINode *PN = *SI;
+      Value *InVal = PN->removeIncomingValue(LatchBlock, false);
+      // If this value was defined in the loop, take the value defined by the
+      // last iteration of the loop.
+      if (Instruction *InValI = dyn_cast<Instruction>(InVal)) {
+        if (L->contains(InValI->getParent()))
+          InVal = LastValueMap[InVal];
+      }
+      PN->addIncoming(InVal, LastIterationBB);
     }
   }
 
-  // Now that we cloned the block as many times as we needed, stitch the new
-  // code into the original block and delete the temporary block.
-  BB->getInstList().splice(BB->end(), NewBlock->getInstList());
-  delete NewBlock;
-
-  // Now loop over the PHI nodes in the original block, setting them to their
-  // incoming values.
-  BasicBlock *Preheader = L->getLoopPreheader();
-  for (unsigned i = 0, e = OrigPHINode.size(); i != e; ++i) {
-    PHINode *PN = OrigPHINode[i];
-    PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValueForBlock(Preheader));
-    BB->getInstList().erase(PN);
+  // Now, if we're doing complete unrolling, loop over the PHI nodes in the
+  // original block, setting them to their incoming values.
+  if (CompletelyUnroll) {
+    BasicBlock *Preheader = L->getLoopPreheader();
+    for (unsigned i = 0, e = OrigPHINode.size(); i != e; ++i) {
+      PHINode *PN = OrigPHINode[i];
+      PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValueForBlock(Preheader));
+      Header->getInstList().erase(PN);
+    }
   }
 
-  // Finally, add an unconditional branch to the block to continue into the exit
-  // block.
-  new BranchInst(LoopExit, BB);
+  // Now that all the basic blocks for the unrolled iterations are in place,
+  // set up the branches to connect them.
+  for (unsigned i = 0, e = Latches.size(); i != e; ++i) {
+    // The original branch was replicated in each unrolled iteration.
+    BranchInst *Term = cast<BranchInst>(Latches[i]->getTerminator());
+
+    // The branch destination.
+    unsigned j = (i + 1) % e;
+    BasicBlock *Dest = Headers[j];
+    bool NeedConditional = true;
+
+    // For a complete unroll, make the last iteration end with a branch
+    // to the exit block.
+    if (CompletelyUnroll && j == 0) {
+      Dest = LoopExit;
+      NeedConditional = false;
+    }
 
-  // At this point, the code is well formed.  We now do a quick sweep over the
-  // inserted code, doing constant propagation and dead code elimination as we
-  // go.
-  for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ) {
-    Instruction *Inst = I++;
-
-    if (isInstructionTriviallyDead(Inst))
-      BB->getInstList().erase(Inst);
-    else if (Constant *C = ConstantFoldInstruction(Inst)) {
-      Inst->replaceAllUsesWith(C);
-      BB->getInstList().erase(Inst);
+    // If we know the trip count or a multiple of it, we can safely use an
+    // unconditional branch for some iterations.
+    if (j != BreakoutTrip && (TripMultiple == 0 || j % TripMultiple != 0)) {
+      NeedConditional = false;
     }
-  }
 
-  // Update the loop information for this loop.
-  Loop *Parent = L->getParentLoop();
-
-  // Move all of the basic blocks in the loop into the parent loop.
-  LI->changeLoopFor(BB, Parent);
-
-  // Remove the loop from the parent.
-  if (Parent)
-    delete Parent->removeChildLoop(std::find(Parent->begin(), Parent->end(),L));
-  else
-    delete LI->removeLoop(std::find(LI->begin(), LI->end(), L));
-
-
-  // FIXME: Should update dominator analyses
-
-
-  // Now that everything is up-to-date that will be, we fold the loop block into
-  // the preheader and exit block, updating our analyses as we go.
-  LoopExit->getInstList().splice(LoopExit->begin(), BB->getInstList(),
-                                 BB->getInstList().begin(),
-                                 prior(BB->getInstList().end()));
-  LoopExit->getInstList().splice(LoopExit->begin(), Preheader->getInstList(),
-                                 Preheader->getInstList().begin(),
-                                 prior(Preheader->getInstList().end()));
-
-  // Make all other blocks in the program branch to LoopExit now instead of
-  // Preheader.
-  Preheader->replaceAllUsesWith(LoopExit);
-
-  Function *F = LoopExit->getParent();
-  if (Parent) {
-    // Otherwise, if this is a sub-loop, and the preheader was the loop header
-    // of the parent loop, move the exit block to be the new parent loop header.
-    if (Parent->getHeader() == Preheader) {
-      assert(Parent->contains(LoopExit) &&
-             "Exit block isn't contained in parent?");
-      Parent->moveToHeader(LoopExit);
+    if (NeedConditional) {
+      // Update the conditional branch's successor for the following
+      // iteration.
+      Term->setSuccessor(!ContinueOnTrue, Dest);
+    } else {
+      Term->setUnconditionalDest(Dest);
+      // Merge adjacent basic blocks, if possible.
+      if (BasicBlock *Fold = FoldBlockIntoPredecessor(Dest)) {
+        std::replace(Latches.begin(), Latches.end(), Dest, Fold);
+        std::replace(Headers.begin(), Headers.end(), Dest, Fold);
+      }
     }
-  } else {
-    // If the preheader was the entry block of this function, move the exit
-    // block to be the new entry of the function.
-    if (Preheader == &F->front())
-      F->getBasicBlockList().splice(F->begin(),
-                                    F->getBasicBlockList(), LoopExit);
   }
+  
+  // At this point, the code is well formed.  We now do a quick sweep over the
+  // inserted code, doing constant propagation and dead code elimination as we
+  // go.
+  const std::vector<BasicBlock*> &NewLoopBlocks = L->getBlocks();
+  for (std::vector<BasicBlock*>::const_iterator BB = NewLoopBlocks.begin(),
+       BBE = NewLoopBlocks.end(); BB != BBE; ++BB)
+    for (BasicBlock::iterator I = (*BB)->begin(), E = (*BB)->end(); I != E; ) {
+      Instruction *Inst = I++;
+
+      if (isInstructionTriviallyDead(Inst))
+        (*BB)->getInstList().erase(Inst);
+      else if (Constant *C = ConstantFoldInstruction(Inst)) {
+        Inst->replaceAllUsesWith(C);
+        (*BB)->getInstList().erase(Inst);
+      }
+    }
 
-  // Remove BB and LoopExit from our analyses.
-  LI->removeBlock(Preheader);
-  LI->removeBlock(BB);
-
-  // Actually delete the blocks now.
-  F->getBasicBlockList().erase(Preheader);
-  F->getBasicBlockList().erase(BB);
-
+  NumCompletelyUnrolled += CompletelyUnroll;
   ++NumUnrolled;
   return true;
 }