Reduce dyn_cast<> to isa<> or cast<> where possible.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Vectorize / LoopVectorize.cpp
index 66f2ad72fceeb7a3765f98fec357607a05ba3bcc..8986932309a5fa2167292a2e978ba5b9046af58c 100644 (file)
@@ -58,6 +58,7 @@
 #include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
 #include "llvm/Analysis/BlockFrequencyInfo.h"
 #include "llvm/Analysis/CodeMetrics.h"
+#include "llvm/Analysis/LoopAccessAnalysis.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopIterator.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopPass.h"
@@ -92,6 +93,7 @@
 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/VectorUtils.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/LoopUtils.h"
 #include <algorithm>
 #include <map>
 #include <tuple>
@@ -105,15 +107,6 @@ using namespace llvm::PatternMatch;
 STATISTIC(LoopsVectorized, "Number of loops vectorized");
 STATISTIC(LoopsAnalyzed, "Number of loops analyzed for vectorization");
 
-static cl::opt<unsigned>
-VectorizationFactor("force-vector-width", cl::init(0), cl::Hidden,
-                    cl::desc("Sets the SIMD width. Zero is autoselect."));
-
-static cl::opt<unsigned>
-VectorizationInterleave("force-vector-interleave", cl::init(0), cl::Hidden,
-                    cl::desc("Sets the vectorization interleave count. "
-                             "Zero is autoselect."));
-
 static cl::opt<bool>
 EnableIfConversion("enable-if-conversion", cl::init(true), cl::Hidden,
                    cl::desc("Enable if-conversion during vectorization."));
@@ -144,13 +137,6 @@ static cl::opt<bool> EnableMemAccessVersioning(
 /// We don't unroll loops with a known constant trip count below this number.
 static const unsigned TinyTripCountUnrollThreshold = 128;
 
-/// When performing memory disambiguation checks at runtime do not make more
-/// than this number of comparisons.
-static const unsigned RuntimeMemoryCheckThreshold = 8;
-
-/// Maximum simd width.
-static const unsigned MaxVectorWidth = 64;
-
 static cl::opt<unsigned> ForceTargetNumScalarRegs(
     "force-target-num-scalar-regs", cl::init(0), cl::Hidden,
     cl::desc("A flag that overrides the target's number of scalar registers."));
@@ -218,35 +204,30 @@ class LoopVectorizationLegality;
 class LoopVectorizationCostModel;
 class LoopVectorizeHints;
 
-/// Optimization analysis message produced during vectorization. Messages inform
-/// the user why vectorization did not occur.
-class VectorizationReport {
-  std::string Message;
-  raw_string_ostream Out;
-  Instruction *Instr;
-
+/// \brief This modifies LoopAccessReport to initialize message with
+/// loop-vectorizer-specific part.
+class VectorizationReport : public LoopAccessReport {
 public:
-  VectorizationReport(Instruction *I = nullptr) : Out(Message), Instr(I) {
-    Out << "loop not vectorized: ";
-  }
-
-  template <typename A> VectorizationReport &operator<<(const A &Value) {
-    Out << Value;
-    return *this;
-  }
-
-  Instruction *getInstr() { return Instr; }
-
-  std::string &str() { return Out.str(); }
-  operator Twine() { return Out.str(); }
-
-  /// \brief Emit an analysis note with the debug location from the instruction
-  /// in \p Message if available.  Otherwise use the location of \p TheLoop.
-  static void emitAnalysis(VectorizationReport &Message,
-                           const Function *TheFunction,
-                           const Loop *TheLoop);
+  VectorizationReport(Instruction *I = nullptr)
+      : LoopAccessReport("loop not vectorized: ", I) {}
+
+  /// \brief This allows promotion of the loop-access analysis report into the
+  /// loop-vectorizer report.  It modifies the message to add the
+  /// loop-vectorizer-specific part of the message.
+  explicit VectorizationReport(const LoopAccessReport &R)
+      : LoopAccessReport(Twine("loop not vectorized: ") + R.str(),
+                         R.getInstr()) {}
 };
 
+/// A helper function for converting Scalar types to vector types.
+/// If the incoming type is void, we return void. If the VF is 1, we return
+/// the scalar type.
+static Type* ToVectorTy(Type *Scalar, unsigned VF) {
+  if (Scalar->isVoidTy() || VF == 1)
+    return Scalar;
+  return VectorType::get(Scalar, VF);
+}
+
 /// InnerLoopVectorizer vectorizes loops which contain only one basic
 /// block to a specified vectorization factor (VF).
 /// This class performs the widening of scalars into vectors, or multiple
@@ -264,13 +245,13 @@ public:
 class InnerLoopVectorizer {
 public:
   InnerLoopVectorizer(Loop *OrigLoop, ScalarEvolution *SE, LoopInfo *LI,
-                      DominatorTree *DT, const DataLayout *DL,
-                      const TargetLibraryInfo *TLI, unsigned VecWidth,
+                      DominatorTree *DT, const TargetLibraryInfo *TLI,
+                      const TargetTransformInfo *TTI, unsigned VecWidth,
                       unsigned UnrollFactor)
-      : OrigLoop(OrigLoop), SE(SE), LI(LI), DT(DT), DL(DL), TLI(TLI),
+      : OrigLoop(OrigLoop), SE(SE), LI(LI), DT(DT), TLI(TLI), TTI(TTI),
         VF(VecWidth), UF(UnrollFactor), Builder(SE->getContext()),
         Induction(nullptr), OldInduction(nullptr), WidenMap(UnrollFactor),
-        Legal(nullptr) {}
+        Legal(nullptr), AddedSafetyChecks(false) {}
 
   // Perform the actual loop widening (vectorization).
   void vectorize(LoopVectorizationLegality *L) {
@@ -284,6 +265,11 @@ public:
     updateAnalysis();
   }
 
+  // Return true if any runtime check is added.
+  bool IsSafetyChecksAdded() {
+    return AddedSafetyChecks;
+  }
+
   virtual ~InnerLoopVectorizer() {}
 
 protected:
@@ -299,13 +285,6 @@ protected:
   typedef DenseMap<std::pair<BasicBlock*, BasicBlock*>,
                    VectorParts> EdgeMaskCache;
 
-  /// \brief Add code that checks at runtime if the accessed arrays overlap.
-  ///
-  /// Returns a pair of instructions where the first element is the first
-  /// instruction generated in possibly a sequence of instructions and the
-  /// second value is the final comparator value or NULL if no check is needed.
-  std::pair<Instruction *, Instruction *> addRuntimeCheck(Instruction *Loc);
-
   /// \brief Add checks for strides that where assumed to be 1.
   ///
   /// Returns the last check instruction and the first check instruction in the
@@ -425,10 +404,10 @@ protected:
   DominatorTree *DT;
   /// Alias Analysis.
   AliasAnalysis *AA;
-  /// Data Layout.
-  const DataLayout *DL;
   /// Target Library Info.
   const TargetLibraryInfo *TLI;
+  /// Target Transform Info.
+  const TargetTransformInfo *TTI;
 
   /// The vectorization SIMD factor to use. Each vector will have this many
   /// vector elements.
@@ -470,14 +449,17 @@ protected:
   EdgeMaskCache MaskCache;
 
   LoopVectorizationLegality *Legal;
+
+  // Record whether runtime check is added.
+  bool AddedSafetyChecks;
 };
 
 class InnerLoopUnroller : public InnerLoopVectorizer {
 public:
   InnerLoopUnroller(Loop *OrigLoop, ScalarEvolution *SE, LoopInfo *LI,
-                    DominatorTree *DT, const DataLayout *DL,
-                    const TargetLibraryInfo *TLI, unsigned UnrollFactor) :
-    InnerLoopVectorizer(OrigLoop, SE, LI, DT, DL, TLI, 1, UnrollFactor) { }
+                    DominatorTree *DT, const TargetLibraryInfo *TLI,
+                    const TargetTransformInfo *TTI, unsigned UnrollFactor)
+      : InnerLoopVectorizer(OrigLoop, SE, LI, DT, TLI, TTI, 1, UnrollFactor) {}
 
 private:
   void scalarizeInstruction(Instruction *Instr,
@@ -522,9 +504,8 @@ static std::string getDebugLocString(const Loop *L) {
   std::string Result;
   if (L) {
     raw_string_ostream OS(Result);
-    const DebugLoc LoopDbgLoc = L->getStartLoc();
-    if (!LoopDbgLoc.isUnknown())
-      LoopDbgLoc.print(L->getHeader()->getContext(), OS);
+    if (const DebugLoc LoopDbgLoc = L->getStartLoc())
+      LoopDbgLoc.print(OS);
     else
       // Just print the module name.
       OS << L->getHeader()->getParent()->getParent()->getModuleIdentifier();
@@ -557,16 +538,6 @@ static void propagateMetadata(Instruction *To, const Instruction *From) {
   }
 }
 
-void VectorizationReport::emitAnalysis(VectorizationReport &Message,
-                                       const Function *TheFunction,
-                                       const Loop *TheLoop) {
-  DebugLoc DL = TheLoop->getStartLoc();
-  if (Instruction *I = Message.getInstr())
-    DL = I->getDebugLoc();
-  emitOptimizationRemarkAnalysis(TheFunction->getContext(), DEBUG_TYPE,
-                                 *TheFunction, DL, Message.str());
-}
-
 /// \brief Propagate known metadata from one instruction to a vector of others.
 static void propagateMetadata(SmallVectorImpl<Value *> &To, const Instruction *From) {
   for (Value *V : To)
@@ -574,133 +545,6 @@ static void propagateMetadata(SmallVectorImpl<Value *> &To, const Instruction *F
       propagateMetadata(I, From);
 }
 
-namespace {
-/// This struct holds information about the memory runtime legality
-/// check that a group of pointers do not overlap.
-struct RuntimePointerCheck {
-  RuntimePointerCheck() : Need(false) {}
-
-  /// Reset the state of the pointer runtime information.
-  void reset() {
-    Need = false;
-    Pointers.clear();
-    Starts.clear();
-    Ends.clear();
-    IsWritePtr.clear();
-    DependencySetId.clear();
-    AliasSetId.clear();
-  }
-
-  /// Insert a pointer and calculate the start and end SCEVs.
-  void insert(ScalarEvolution *SE, Loop *Lp, Value *Ptr, bool WritePtr,
-              unsigned DepSetId, unsigned ASId, ValueToValueMap &Strides);
-
-  /// This flag indicates if we need to add the runtime check.
-  bool Need;
-  /// Holds the pointers that we need to check.
-  SmallVector<TrackingVH<Value>, 2> Pointers;
-  /// Holds the pointer value at the beginning of the loop.
-  SmallVector<const SCEV*, 2> Starts;
-  /// Holds the pointer value at the end of the loop.
-  SmallVector<const SCEV*, 2> Ends;
-  /// Holds the information if this pointer is used for writing to memory.
-  SmallVector<bool, 2> IsWritePtr;
-  /// Holds the id of the set of pointers that could be dependent because of a
-  /// shared underlying object.
-  SmallVector<unsigned, 2> DependencySetId;
-  /// Holds the id of the disjoint alias set to which this pointer belongs.
-  SmallVector<unsigned, 2> AliasSetId;
-};
-
-/// \brief Drive the analysis of memory accesses in the loop
-///
-/// This class is responsible for analyzing the memory accesses of a loop.  It
-/// collects the accesses and then its main helper the AccessAnalysis class
-/// finds and categorizes the dependences in buildDependenceSets.
-///
-/// For memory dependences that can be analyzed at compile time, it determines
-/// whether the dependence is part of cycle inhibiting vectorization.  This work
-/// is delegated to the MemoryDepChecker class.
-///
-/// For memory dependences that cannot be determined at compile time, it
-/// generates run-time checks to prove independence.  This is done by
-/// AccessAnalysis::canCheckPtrAtRT and the checks are maintained by the
-/// RuntimePointerCheck class.
-class LoopAccessAnalysis {
-public:
-  /// \brief Collection of parameters used from the vectorizer.
-  struct VectorizerParams {
-    /// \brief Maximum simd width.
-    unsigned MaxVectorWidth;
-
-    /// \brief VF as overridden by the user.
-    unsigned VectorizationFactor;
-    /// \brief Interleave factor as overridden by the user.
-    unsigned VectorizationInterleave;
-
-    /// \\brief When performing memory disambiguation checks at runtime do not
-    /// make more than this number of comparisons.
-    unsigned RuntimeMemoryCheckThreshold;
-
-    VectorizerParams(unsigned MaxVectorWidth,
-                     unsigned VectorizationFactor,
-                     unsigned VectorizationInterleave,
-                     unsigned RuntimeMemoryCheckThreshold) :
-        MaxVectorWidth(MaxVectorWidth),
-        VectorizationFactor(VectorizationFactor),
-        VectorizationInterleave(VectorizationInterleave),
-        RuntimeMemoryCheckThreshold(RuntimeMemoryCheckThreshold) {}
-  };
-
-  LoopAccessAnalysis(Function *F, Loop *L, ScalarEvolution *SE,
-                     const DataLayout *DL, const TargetLibraryInfo *TLI,
-                     AliasAnalysis *AA, DominatorTree *DT,
-                     const VectorizerParams &VectParams) :
-      TheFunction(F), TheLoop(L), SE(SE), DL(DL), TLI(TLI), AA(AA), DT(DT),
-      NumLoads(0), NumStores(0), MaxSafeDepDistBytes(-1U),
-      VectParams(VectParams) {}
-
-  /// Return true we can analyze the memory accesses in the loop and there are
-  /// no memory dependence cycles.  Replaces symbolic strides using Strides.
-  bool canVectorizeMemory(ValueToValueMap &Strides);
-
-  RuntimePointerCheck *getRuntimePointerCheck() { return &PtrRtCheck; }
-
-  /// Return true if the block BB needs to be predicated in order for the loop
-  /// to be vectorized.
-  bool blockNeedsPredication(BasicBlock *BB);
-
-  /// Returns true if the value V is uniform within the loop.
-  bool isUniform(Value *V);
-
-  unsigned getMaxSafeDepDistBytes() { return MaxSafeDepDistBytes; }
-
-private:
-  void emitAnalysis(Report &Message) {
-    emitLoopAnalysis(Message, TheFunction, TheLoop);
-  }
-
-  /// We need to check that all of the pointers in this list are disjoint
-  /// at runtime.
-  RuntimePointerCheck PtrRtCheck;
-  Function *TheFunction;
-  Loop *TheLoop;
-  ScalarEvolution *SE;
-  const DataLayout *DL;
-  const TargetLibraryInfo *TLI;
-  AliasAnalysis *AA;
-  DominatorTree *DT;
-
-  unsigned NumLoads;
-  unsigned NumStores;
-
-  unsigned MaxSafeDepDistBytes;
-
-  /// \brief Vectorizer parameters used by the analysis.
-  VectorizerParams VectParams;
-};
-} // end anonymous namespace
-
 /// LoopVectorizationLegality checks if it is legal to vectorize a loop, and
 /// to what vectorization factor.
 /// This class does not look at the profitability of vectorization, only the
@@ -716,17 +560,13 @@ private:
 /// induction variable and the different reduction variables.
 class LoopVectorizationLegality {
 public:
-  LoopVectorizationLegality(Loop *L, ScalarEvolution *SE, const DataLayout *DL,
-                            DominatorTree *DT, TargetLibraryInfo *TLI,
-                            AliasAnalysis *AA, Function *F,
-                            const TargetTransformInfo *TTI)
-      : NumPredStores(0), TheLoop(L), SE(SE), DL(DL), TLI(TLI), TheFunction(F),
-        TTI(TTI), Induction(nullptr), WidestIndTy(nullptr),
-        LAA(F, L, SE, DL, TLI, AA, DT,
-            {MaxVectorWidth, VectorizationFactor, VectorizationInterleave,
-             RuntimeMemoryCheckThreshold}),
-        HasFunNoNaNAttr(false) {
-  }
+  LoopVectorizationLegality(Loop *L, ScalarEvolution *SE, DominatorTree *DT,
+                            TargetLibraryInfo *TLI, AliasAnalysis *AA,
+                            Function *F, const TargetTransformInfo *TTI,
+                            LoopAccessAnalysis *LAA)
+      : NumPredStores(0), TheLoop(L), SE(SE), TLI(TLI), TheFunction(F),
+        TTI(TTI), DT(DT), LAA(LAA), LAI(nullptr), Induction(nullptr),
+        WidestIndTy(nullptr), HasFunNoNaNAttr(false) {}
 
   /// This enum represents the kinds of reductions that we support.
   enum ReductionKind {
@@ -846,7 +686,7 @@ public:
           Index = B.CreateNeg(Index);
         else if (!StepValue->isOne())
           Index = B.CreateMul(Index, StepValue);
-        return B.CreateGEP(StartValue, Index);
+        return B.CreateGEP(nullptr, StartValue, Index);
 
       case IK_NoInduction:
         return nullptr;
@@ -911,15 +751,19 @@ public:
   bool isUniformAfterVectorization(Instruction* I) { return Uniforms.count(I); }
 
   /// Returns the information that we collected about runtime memory check.
-  RuntimePointerCheck *getRuntimePointerCheck() {
-    return LAA.getRuntimePointerCheck();
+  const LoopAccessInfo::RuntimePointerCheck *getRuntimePointerCheck() const {
+    return LAI->getRuntimePointerCheck();
+  }
+
+  const LoopAccessInfo *getLAI() const {
+    return LAI;
   }
 
   /// This function returns the identity element (or neutral element) for
   /// the operation K.
   static Constant *getReductionIdentity(ReductionKind K, Type *Tp);
 
-  unsigned getMaxSafeDepDistBytes() { return LAA.getMaxSafeDepDistBytes(); }
+  unsigned getMaxSafeDepDistBytes() { return LAI->getMaxSafeDepDistBytes(); }
 
   bool hasStride(Value *V) { return StrideSet.count(V); }
   bool mustCheckStrides() { return !StrideSet.empty(); }
@@ -944,10 +788,10 @@ public:
     return (MaskedOp.count(I) != 0);
   }
   unsigned getNumStores() const {
-    return NumStores;
+    return LAI->getNumStores();
   }
   unsigned getNumLoads() const {
-    return NumLoads;
+    return LAI->getNumLoads();
   }
   unsigned getNumPredStores() const {
     return NumPredStores;
@@ -1001,27 +845,32 @@ private:
   void collectStridedAccess(Value *LoadOrStoreInst);
 
   /// Report an analysis message to assist the user in diagnosing loops that are
-  /// not vectorized.
-  void emitAnalysis(VectorizationReport &Message) {
-    VectorizationReport::emitAnalysis(Message, TheFunction, TheLoop);
+  /// not vectorized.  These are handled as LoopAccessReport rather than
+  /// VectorizationReport because the << operator of VectorizationReport returns
+  /// LoopAccessReport.
+  void emitAnalysis(const LoopAccessReport &Message) {
+    LoopAccessReport::emitAnalysis(Message, TheFunction, TheLoop, LV_NAME);
   }
 
-  unsigned NumLoads;
-  unsigned NumStores;
   unsigned NumPredStores;
 
   /// The loop that we evaluate.
   Loop *TheLoop;
   /// Scev analysis.
   ScalarEvolution *SE;
-  /// DataLayout analysis.
-  const DataLayout *DL;
   /// Target Library Info.
   TargetLibraryInfo *TLI;
   /// Parent function
   Function *TheFunction;
   /// Target Transform Info
   const TargetTransformInfo *TTI;
+  /// Dominator Tree.
+  DominatorTree *DT;
+  // LoopAccess analysis.
+  LoopAccessAnalysis *LAA;
+  // And the loop-accesses info corresponding to this loop.  This pointer is
+  // null until canVectorizeMemory sets it up.
+  const LoopAccessInfo *LAI;
 
   //  ---  vectorization state --- //
 
@@ -1043,13 +892,13 @@ private:
   /// This set holds the variables which are known to be uniform after
   /// vectorization.
   SmallPtrSet<Instruction*, 4> Uniforms;
-  LoopAccessAnalysis LAA;
+
   /// Can we assume the absence of NaNs.
   bool HasFunNoNaNAttr;
 
   ValueToValueMap Strides;
   SmallPtrSet<Value *, 8> StrideSet;
-  
+
   /// While vectorizing these instructions we have to generate a
   /// call to the appropriate masked intrinsic
   SmallPtrSet<const Instruction*, 8> MaskedOp;
@@ -1067,10 +916,9 @@ public:
   LoopVectorizationCostModel(Loop *L, ScalarEvolution *SE, LoopInfo *LI,
                              LoopVectorizationLegality *Legal,
                              const TargetTransformInfo &TTI,
-                             const DataLayout *DL, const TargetLibraryInfo *TLI,
-                             AssumptionCache *AC, const Function *F,
-                             const LoopVectorizeHints *Hints)
-      : TheLoop(L), SE(SE), LI(LI), Legal(Legal), TTI(TTI), DL(DL), TLI(TLI),
+                             const TargetLibraryInfo *TLI, AssumptionCache *AC,
+                             const Function *F, const LoopVectorizeHints *Hints)
+      : TheLoop(L), SE(SE), LI(LI), Legal(Legal), TTI(TTI), TLI(TLI),
         TheFunction(F), Hints(Hints) {
     CodeMetrics::collectEphemeralValues(L, AC, EphValues);
   }
@@ -1123,19 +971,16 @@ private:
   /// width. Vector width of one means scalar.
   unsigned getInstructionCost(Instruction *I, unsigned VF);
 
-  /// A helper function for converting Scalar types to vector types.
-  /// If the incoming type is void, we return void. If the VF is 1, we return
-  /// the scalar type.
-  static Type* ToVectorTy(Type *Scalar, unsigned VF);
-
   /// Returns whether the instruction is a load or store and will be a emitted
   /// as a vector operation.
   bool isConsecutiveLoadOrStore(Instruction *I);
 
   /// Report an analysis message to assist the user in diagnosing loops that are
-  /// not vectorized.
-  void emitAnalysis(VectorizationReport &Message) {
-    VectorizationReport::emitAnalysis(Message, TheFunction, TheLoop);
+  /// not vectorized.  These are handled as LoopAccessReport rather than
+  /// VectorizationReport because the << operator of VectorizationReport returns
+  /// LoopAccessReport.
+  void emitAnalysis(const LoopAccessReport &Message) {
+    LoopAccessReport::emitAnalysis(Message, TheFunction, TheLoop, LV_NAME);
   }
 
   /// Values used only by @llvm.assume calls.
@@ -1151,8 +996,6 @@ private:
   LoopVectorizationLegality *Legal;
   /// Vector target information.
   const TargetTransformInfo &TTI;
-  /// Target data layout information.
-  const DataLayout *DL;
   /// Target Library Info.
   const TargetLibraryInfo *TLI;
   const Function *TheFunction;
@@ -1188,7 +1031,7 @@ class LoopVectorizeHints {
     bool validate(unsigned Val) {
       switch (Kind) {
       case HK_WIDTH:
-        return isPowerOf2_32(Val) && Val <= MaxVectorWidth;
+        return isPowerOf2_32(Val) && Val <= VectorizerParams::MaxVectorWidth;
       case HK_UNROLL:
         return isPowerOf2_32(Val) && Val <= MaxInterleaveFactor;
       case HK_FORCE:
@@ -1216,7 +1059,8 @@ public:
   };
 
   LoopVectorizeHints(const Loop *L, bool DisableInterleaving)
-      : Width("vectorize.width", VectorizationFactor, HK_WIDTH),
+      : Width("vectorize.width", VectorizerParams::VectorizationFactor,
+              HK_WIDTH),
         Interleave("interleave.count", DisableInterleaving, HK_UNROLL),
         Force("vectorize.enable", FK_Undefined, HK_FORCE),
         TheLoop(L) {
@@ -1224,8 +1068,8 @@ public:
     getHintsFromMetadata();
 
     // force-vector-interleave overrides DisableInterleaving.
-    if (VectorizationInterleave.getNumOccurrences() > 0)
-      Interleave.Value = VectorizationInterleave;
+    if (VectorizerParams::isInterleaveForced())
+      Interleave.Value = VectorizerParams::VectorizationInterleave;
 
     DEBUG(if (DisableInterleaving && Interleave.Value == 1) dbgs()
           << "LV: Interleaving disabled by the pass manager\n");
@@ -1416,7 +1260,6 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
   }
 
   ScalarEvolution *SE;
-  const DataLayout *DL;
   LoopInfo *LI;
   TargetTransformInfo *TTI;
   DominatorTree *DT;
@@ -1424,6 +1267,7 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
   TargetLibraryInfo *TLI;
   AliasAnalysis *AA;
   AssumptionCache *AC;
+  LoopAccessAnalysis *LAA;
   bool DisableUnrolling;
   bool AlwaysVectorize;
 
@@ -1431,8 +1275,6 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
 
   bool runOnFunction(Function &F) override {
     SE = &getAnalysis<ScalarEvolution>();
-    DataLayoutPass *DLP = getAnalysisIfAvailable<DataLayoutPass>();
-    DL = DLP ? &DLP->getDataLayout() : nullptr;
     LI = &getAnalysis<LoopInfoWrapperPass>().getLoopInfo();
     TTI = &getAnalysis<TargetTransformInfoWrapperPass>().getTTI(F);
     DT = &getAnalysis<DominatorTreeWrapperPass>().getDomTree();
@@ -1441,6 +1283,7 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
     TLI = TLIP ? &TLIP->getTLI() : nullptr;
     AA = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
     AC = &getAnalysis<AssumptionCacheTracker>().getAssumptionCache(F);
+    LAA = &getAnalysis<LoopAccessAnalysis>();
 
     // Compute some weights outside of the loop over the loops. Compute this
     // using a BranchProbability to re-use its scaling math.
@@ -1452,12 +1295,6 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
     if (!TTI->getNumberOfRegisters(true))
       return false;
 
-    if (!DL) {
-      DEBUG(dbgs() << "\nLV: Not vectorizing " << F.getName()
-                   << ": Missing data layout\n");
-      return false;
-    }
-
     // Build up a worklist of inner-loops to vectorize. This is necessary as
     // the act of vectorizing or partially unrolling a loop creates new loops
     // and can invalidate iterators across the loops.
@@ -1477,6 +1314,40 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
     return Changed;
   }
 
+  static void AddRuntimeUnrollDisableMetaData(Loop *L) {
+    SmallVector<Metadata *, 4> MDs;
+    // Reserve first location for self reference to the LoopID metadata node.
+    MDs.push_back(nullptr);
+    bool IsUnrollMetadata = false;
+    MDNode *LoopID = L->getLoopID();
+    if (LoopID) {
+      // First find existing loop unrolling disable metadata.
+      for (unsigned i = 1, ie = LoopID->getNumOperands(); i < ie; ++i) {
+        MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(LoopID->getOperand(i));
+        if (MD) {
+          const MDString *S = dyn_cast<MDString>(MD->getOperand(0));
+          IsUnrollMetadata =
+              S && S->getString().startswith("llvm.loop.unroll.disable");
+        }
+        MDs.push_back(LoopID->getOperand(i));
+      }
+    }
+
+    if (!IsUnrollMetadata) {
+      // Add runtime unroll disable metadata.
+      LLVMContext &Context = L->getHeader()->getContext();
+      SmallVector<Metadata *, 1> DisableOperands;
+      DisableOperands.push_back(
+          MDString::get(Context, "llvm.loop.unroll.runtime.disable"));
+      MDNode *DisableNode = MDNode::get(Context, DisableOperands);
+      MDs.push_back(DisableNode);
+      MDNode *NewLoopID = MDNode::get(Context, MDs);
+      // Set operand 0 to refer to the loop id itself.
+      NewLoopID->replaceOperandWith(0, NewLoopID);
+      L->setLoopID(NewLoopID);
+    }
+  }
+
   bool processLoop(Loop *L) {
     assert(L->empty() && "Only process inner loops.");
 
@@ -1551,7 +1422,7 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
     }
 
     // Check if it is legal to vectorize the loop.
-    LoopVectorizationLegality LVL(L, SE, DL, DT, TLI, AA, F, TTI);
+    LoopVectorizationLegality LVL(L, SE, DT, TLI, AA, F, TTI, LAA);
     if (!LVL.canVectorize()) {
       DEBUG(dbgs() << "LV: Not vectorizing: Cannot prove legality.\n");
       emitMissedWarning(F, L, Hints);
@@ -1559,8 +1430,7 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
     }
 
     // Use the cost model.
-    LoopVectorizationCostModel CM(L, SE, LI, &LVL, *TTI, DL, TLI, AC, F,
-                                  &Hints);
+    LoopVectorizationCostModel CM(L, SE, LI, &LVL, *TTI, TLI, AC, F, &Hints);
 
     // Check the function attributes to find out if this function should be
     // optimized for size.
@@ -1624,14 +1494,20 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
 
       // We decided not to vectorize, but we may want to unroll.
 
-      InnerLoopUnroller Unroller(L, SE, LI, DT, DL, TLI, UF);
+      InnerLoopUnroller Unroller(L, SE, LI, DT, TLI, TTI, UF);
       Unroller.vectorize(&LVL);
     } else {
       // If we decided that it is *legal* to vectorize the loop then do it.
-      InnerLoopVectorizer LB(L, SE, LI, DT, DL, TLI, VF.Width, UF);
+      InnerLoopVectorizer LB(L, SE, LI, DT, TLI, TTI, VF.Width, UF);
       LB.vectorize(&LVL);
       ++LoopsVectorized;
 
+      // Add metadata to disable runtime unrolling scalar loop when there's no
+      // runtime check about strides and memory. Because at this situation,
+      // scalar loop is rarely used not worthy to be unrolled.
+      if (!LB.IsSafetyChecksAdded())
+        AddRuntimeUnrollDisableMetaData(L);
+
       // Report the vectorization decision.
       emitOptimizationRemark(
           F->getContext(), DEBUG_TYPE, *F, L->getStartLoc(),
@@ -1656,6 +1532,7 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
     AU.addRequired<ScalarEvolution>();
     AU.addRequired<TargetTransformInfoWrapperPass>();
     AU.addRequired<AliasAnalysis>();
+    AU.addRequired<LoopAccessAnalysis>();
     AU.addPreserved<LoopInfoWrapperPass>();
     AU.addPreserved<DominatorTreeWrapperPass>();
     AU.addPreserved<AliasAnalysis>();
@@ -1670,65 +1547,6 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
 // LoopVectorizationCostModel.
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-static Value *stripIntegerCast(Value *V) {
-  if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(V))
-    if (CI->getOperand(0)->getType()->isIntegerTy())
-      return CI->getOperand(0);
-  return V;
-}
-
-///\brief Replaces the symbolic stride in a pointer SCEV expression by one.
-///
-/// If \p OrigPtr is not null, use it to look up the stride value instead of
-/// \p Ptr.
-static const SCEV *replaceSymbolicStrideSCEV(ScalarEvolution *SE,
-                                             ValueToValueMap &PtrToStride,
-                                             Value *Ptr, Value *OrigPtr = nullptr) {
-
-  const SCEV *OrigSCEV = SE->getSCEV(Ptr);
-
-  // If there is an entry in the map return the SCEV of the pointer with the
-  // symbolic stride replaced by one.
-  ValueToValueMap::iterator SI = PtrToStride.find(OrigPtr ? OrigPtr : Ptr);
-  if (SI != PtrToStride.end()) {
-    Value *StrideVal = SI->second;
-
-    // Strip casts.
-    StrideVal = stripIntegerCast(StrideVal);
-
-    // Replace symbolic stride by one.
-    Value *One = ConstantInt::get(StrideVal->getType(), 1);
-    ValueToValueMap RewriteMap;
-    RewriteMap[StrideVal] = One;
-
-    const SCEV *ByOne =
-        SCEVParameterRewriter::rewrite(OrigSCEV, *SE, RewriteMap, true);
-    DEBUG(dbgs() << "LV: Replacing SCEV: " << *OrigSCEV << " by: " << *ByOne
-                 << "\n");
-    return ByOne;
-  }
-
-  // Otherwise, just return the SCEV of the original pointer.
-  return SE->getSCEV(Ptr);
-}
-
-void RuntimePointerCheck::insert(ScalarEvolution *SE, Loop *Lp, Value *Ptr,
-                                 bool WritePtr, unsigned DepSetId,
-                                 unsigned ASId, ValueToValueMap &Strides) {
-  // Get the stride replaced scev.
-  const SCEV *Sc = replaceSymbolicStrideSCEV(SE, Strides, Ptr);
-  const SCEVAddRecExpr *AR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Sc);
-  assert(AR && "Invalid addrec expression");
-  const SCEV *Ex = SE->getBackedgeTakenCount(Lp);
-  const SCEV *ScEnd = AR->evaluateAtIteration(Ex, *SE);
-  Pointers.push_back(Ptr);
-  Starts.push_back(AR->getStart());
-  Ends.push_back(ScEnd);
-  IsWritePtr.push_back(WritePtr);
-  DependencySetId.push_back(DepSetId);
-  AliasSetId.push_back(ASId);
-}
-
 Value *InnerLoopVectorizer::getBroadcastInstrs(Value *V) {
   // We need to place the broadcast of invariant variables outside the loop.
   Instruction *Instr = dyn_cast<Instruction>(V);
@@ -1779,10 +1597,10 @@ Value *InnerLoopVectorizer::getStepVector(Value *Val, int StartIdx,
 /// \brief Find the operand of the GEP that should be checked for consecutive
 /// stores. This ignores trailing indices that have no effect on the final
 /// pointer.
-static unsigned getGEPInductionOperand(const DataLayout *DL,
-                                       const GetElementPtrInst *Gep) {
+static unsigned getGEPInductionOperand(const GetElementPtrInst *Gep) {
+  const DataLayout &DL = Gep->getModule()->getDataLayout();
   unsigned LastOperand = Gep->getNumOperands() - 1;
-  unsigned GEPAllocSize = DL->getTypeAllocSize(
+  unsigned GEPAllocSize = DL.getTypeAllocSize(
       cast<PointerType>(Gep->getType()->getScalarType())->getElementType());
 
   // Walk backwards and try to peel off zeros.
@@ -1793,7 +1611,7 @@ static unsigned getGEPInductionOperand(const DataLayout *DL,
 
     // If it's a type with the same allocation size as the result of the GEP we
     // can peel off the zero index.
-    if (DL->getTypeAllocSize(*GEPTI) != GEPAllocSize)
+    if (DL.getTypeAllocSize(*GEPTI) != GEPAllocSize)
       break;
     --LastOperand;
   }
@@ -1839,7 +1657,7 @@ int LoopVectorizationLegality::isConsecutivePtr(Value *Ptr) {
     return II.getConsecutiveDirection();
   }
 
-  unsigned InductionOperand = getGEPInductionOperand(DL, Gep);
+  unsigned InductionOperand = getGEPInductionOperand(Gep);
 
   // Check that all of the gep indices are uniform except for our induction
   // operand.
@@ -1885,12 +1703,8 @@ int LoopVectorizationLegality::isConsecutivePtr(Value *Ptr) {
   return 0;
 }
 
-bool LoopAccessAnalysis::isUniform(Value *V) {
-  return (SE->isLoopInvariant(SE->getSCEV(V), TheLoop));
-}
-
 bool LoopVectorizationLegality::isUniform(Value *V) {
-  return LAA.isUniform(V);
+  return LAI->isUniform(V);
 }
 
 InnerLoopVectorizer::VectorParts&
@@ -1936,11 +1750,12 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeMemoryInstruction(Instruction *Instr) {
   unsigned Alignment = LI ? LI->getAlignment() : SI->getAlignment();
   // An alignment of 0 means target abi alignment. We need to use the scalar's
   // target abi alignment in such a case.
+  const DataLayout &DL = Instr->getModule()->getDataLayout();
   if (!Alignment)
-    Alignment = DL->getABITypeAlignment(ScalarDataTy);
+    Alignment = DL.getABITypeAlignment(ScalarDataTy);
   unsigned AddressSpace = Ptr->getType()->getPointerAddressSpace();
-  unsigned ScalarAllocatedSize = DL->getTypeAllocSize(ScalarDataTy);
-  unsigned VectorElementSize = DL->getTypeStoreSize(DataTy)/VF;
+  unsigned ScalarAllocatedSize = DL.getTypeAllocSize(ScalarDataTy);
+  unsigned VectorElementSize = DL.getTypeStoreSize(DataTy) / VF;
 
   if (SI && Legal->blockNeedsPredication(SI->getParent()) &&
       !Legal->isMaskRequired(SI))
@@ -1981,7 +1796,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeMemoryInstruction(Instruction *Instr) {
     // The last index does not have to be the induction. It can be
     // consecutive and be a function of the index. For example A[I+1];
     unsigned NumOperands = Gep->getNumOperands();
-    unsigned InductionOperand = getGEPInductionOperand(DL, Gep);
+    unsigned InductionOperand = getGEPInductionOperand(Gep);
     // Create the new GEP with the new induction variable.
     GetElementPtrInst *Gep2 = cast<GetElementPtrInst>(Gep->clone());
 
@@ -2024,7 +1839,8 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeMemoryInstruction(Instruction *Instr) {
     
     for (unsigned Part = 0; Part < UF; ++Part) {
       // Calculate the pointer for the specific unroll-part.
-      Value *PartPtr = Builder.CreateGEP(Ptr, Builder.getInt32(Part * VF));
+      Value *PartPtr =
+          Builder.CreateGEP(nullptr, Ptr, Builder.getInt32(Part * VF));
 
       if (Reverse) {
         // If we store to reverse consecutive memory locations then we need
@@ -2032,8 +1848,8 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeMemoryInstruction(Instruction *Instr) {
         StoredVal[Part] = reverseVector(StoredVal[Part]);
         // If the address is consecutive but reversed, then the
         // wide store needs to start at the last vector element.
-        PartPtr = Builder.CreateGEP(Ptr, Builder.getInt32(-Part * VF));
-        PartPtr = Builder.CreateGEP(PartPtr, Builder.getInt32(1 - VF));
+        PartPtr = Builder.CreateGEP(nullptr, Ptr, Builder.getInt32(-Part * VF));
+        PartPtr = Builder.CreateGEP(nullptr, PartPtr, Builder.getInt32(1 - VF));
         Mask[Part] = reverseVector(Mask[Part]);
       }
 
@@ -2056,13 +1872,14 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeMemoryInstruction(Instruction *Instr) {
   setDebugLocFromInst(Builder, LI);
   for (unsigned Part = 0; Part < UF; ++Part) {
     // Calculate the pointer for the specific unroll-part.
-    Value *PartPtr = Builder.CreateGEP(Ptr, Builder.getInt32(Part * VF));
+    Value *PartPtr =
+        Builder.CreateGEP(nullptr, Ptr, Builder.getInt32(Part * VF));
 
     if (Reverse) {
       // If the address is consecutive but reversed, then the
       // wide load needs to start at the last vector element.
-      PartPtr = Builder.CreateGEP(Ptr, Builder.getInt32(-Part * VF));
-      PartPtr = Builder.CreateGEP(PartPtr, Builder.getInt32(1 - VF));
+      PartPtr = Builder.CreateGEP(nullptr, Ptr, Builder.getInt32(-Part * VF));
+      PartPtr = Builder.CreateGEP(nullptr, PartPtr, Builder.getInt32(1 - VF));
       Mask[Part] = reverseVector(Mask[Part]);
     }
 
@@ -2238,101 +2055,6 @@ InnerLoopVectorizer::addStrideCheck(Instruction *Loc) {
   return std::make_pair(FirstInst, TheCheck);
 }
 
-std::pair<Instruction *, Instruction *>
-InnerLoopVectorizer::addRuntimeCheck(Instruction *Loc) {
-  RuntimePointerCheck *PtrRtCheck = Legal->getRuntimePointerCheck();
-
-  Instruction *tnullptr = nullptr;
-  if (!PtrRtCheck->Need)
-    return std::pair<Instruction *, Instruction *>(tnullptr, tnullptr);
-
-  unsigned NumPointers = PtrRtCheck->Pointers.size();
-  SmallVector<TrackingVH<Value> , 2> Starts;
-  SmallVector<TrackingVH<Value> , 2> Ends;
-
-  LLVMContext &Ctx = Loc->getContext();
-  SCEVExpander Exp(*SE, "induction");
-  Instruction *FirstInst = nullptr;
-
-  for (unsigned i = 0; i < NumPointers; ++i) {
-    Value *Ptr = PtrRtCheck->Pointers[i];
-    const SCEV *Sc = SE->getSCEV(Ptr);
-
-    if (SE->isLoopInvariant(Sc, OrigLoop)) {
-      DEBUG(dbgs() << "LV: Adding RT check for a loop invariant ptr:" <<
-            *Ptr <<"\n");
-      Starts.push_back(Ptr);
-      Ends.push_back(Ptr);
-    } else {
-      DEBUG(dbgs() << "LV: Adding RT check for range:" << *Ptr << '\n');
-      unsigned AS = Ptr->getType()->getPointerAddressSpace();
-
-      // Use this type for pointer arithmetic.
-      Type *PtrArithTy = Type::getInt8PtrTy(Ctx, AS);
-
-      Value *Start = Exp.expandCodeFor(PtrRtCheck->Starts[i], PtrArithTy, Loc);
-      Value *End = Exp.expandCodeFor(PtrRtCheck->Ends[i], PtrArithTy, Loc);
-      Starts.push_back(Start);
-      Ends.push_back(End);
-    }
-  }
-
-  IRBuilder<> ChkBuilder(Loc);
-  // Our instructions might fold to a constant.
-  Value *MemoryRuntimeCheck = nullptr;
-  for (unsigned i = 0; i < NumPointers; ++i) {
-    for (unsigned j = i+1; j < NumPointers; ++j) {
-      // No need to check if two readonly pointers intersect.
-      if (!PtrRtCheck->IsWritePtr[i] && !PtrRtCheck->IsWritePtr[j])
-        continue;
-
-      // Only need to check pointers between two different dependency sets.
-      if (PtrRtCheck->DependencySetId[i] == PtrRtCheck->DependencySetId[j])
-       continue;
-      // Only need to check pointers in the same alias set.
-      if (PtrRtCheck->AliasSetId[i] != PtrRtCheck->AliasSetId[j])
-        continue;
-
-      unsigned AS0 = Starts[i]->getType()->getPointerAddressSpace();
-      unsigned AS1 = Starts[j]->getType()->getPointerAddressSpace();
-
-      assert((AS0 == Ends[j]->getType()->getPointerAddressSpace()) &&
-             (AS1 == Ends[i]->getType()->getPointerAddressSpace()) &&
-             "Trying to bounds check pointers with different address spaces");
-
-      Type *PtrArithTy0 = Type::getInt8PtrTy(Ctx, AS0);
-      Type *PtrArithTy1 = Type::getInt8PtrTy(Ctx, AS1);
-
-      Value *Start0 = ChkBuilder.CreateBitCast(Starts[i], PtrArithTy0, "bc");
-      Value *Start1 = ChkBuilder.CreateBitCast(Starts[j], PtrArithTy1, "bc");
-      Value *End0 =   ChkBuilder.CreateBitCast(Ends[i],   PtrArithTy1, "bc");
-      Value *End1 =   ChkBuilder.CreateBitCast(Ends[j],   PtrArithTy0, "bc");
-
-      Value *Cmp0 = ChkBuilder.CreateICmpULE(Start0, End1, "bound0");
-      FirstInst = getFirstInst(FirstInst, Cmp0, Loc);
-      Value *Cmp1 = ChkBuilder.CreateICmpULE(Start1, End0, "bound1");
-      FirstInst = getFirstInst(FirstInst, Cmp1, Loc);
-      Value *IsConflict = ChkBuilder.CreateAnd(Cmp0, Cmp1, "found.conflict");
-      FirstInst = getFirstInst(FirstInst, IsConflict, Loc);
-      if (MemoryRuntimeCheck) {
-        IsConflict = ChkBuilder.CreateOr(MemoryRuntimeCheck, IsConflict,
-                                         "conflict.rdx");
-        FirstInst = getFirstInst(FirstInst, IsConflict, Loc);
-      }
-      MemoryRuntimeCheck = IsConflict;
-    }
-  }
-
-  // We have to do this trickery because the IRBuilder might fold the check to a
-  // constant expression in which case there is no Instruction anchored in a
-  // the block.
-  Instruction *Check = BinaryOperator::CreateAnd(MemoryRuntimeCheck,
-                                                 ConstantInt::getTrue(Ctx));
-  ChkBuilder.Insert(Check, "memcheck.conflict");
-  FirstInst = getFirstInst(FirstInst, Check, Loc);
-  return std::make_pair(FirstInst, Check);
-}
-
 void InnerLoopVectorizer::createEmptyLoop() {
   /*
    In this function we generate a new loop. The new loop will contain
@@ -2397,9 +2119,11 @@ void InnerLoopVectorizer::createEmptyLoop() {
   ExitCount = SE->getAddExpr(BackedgeTakeCount,
                              SE->getConstant(BackedgeTakeCount->getType(), 1));
 
+  const DataLayout &DL = OldBasicBlock->getModule()->getDataLayout();
+
   // Expand the trip count and place the new instructions in the preheader.
   // Notice that the pre-header does not change, only the loop body.
-  SCEVExpander Exp(*SE, "induction");
+  SCEVExpander Exp(*SE, DL, "induction");
 
   // We need to test whether the backedge-taken count is uint##_max. Adding one
   // to it will cause overflow and an incorrect loop trip count in the vector
@@ -2535,6 +2259,7 @@ void InnerLoopVectorizer::createEmptyLoop() {
   std::tie(FirstCheckInst, StrideCheck) =
       addStrideCheck(LastBypassBlock->getTerminator());
   if (StrideCheck) {
+    AddedSafetyChecks = true;
     // Create a new block containing the stride check.
     BasicBlock *CheckBlock =
         LastBypassBlock->splitBasicBlock(FirstCheckInst, "vector.stridecheck");
@@ -2557,11 +2282,12 @@ void InnerLoopVectorizer::createEmptyLoop() {
   // faster.
   Instruction *MemRuntimeCheck;
   std::tie(FirstCheckInst, MemRuntimeCheck) =
-      addRuntimeCheck(LastBypassBlock->getTerminator());
+    Legal->getLAI()->addRuntimeCheck(LastBypassBlock->getTerminator());
   if (MemRuntimeCheck) {
+    AddedSafetyChecks = true;
     // Create a new block containing the memory check.
     BasicBlock *CheckBlock =
-        LastBypassBlock->splitBasicBlock(MemRuntimeCheck, "vector.memcheck");
+        LastBypassBlock->splitBasicBlock(FirstCheckInst, "vector.memcheck");
     if (ParentLoop)
       ParentLoop->addBasicBlockToLoop(CheckBlock, *LI);
     LoopBypassBlocks.push_back(CheckBlock);
@@ -2797,10 +2523,9 @@ getReductionBinOp(LoopVectorizationLegality::ReductionKind Kind) {
   }
 }
 
-Value *createMinMaxOp(IRBuilder<> &Builder,
-                      LoopVectorizationLegality::MinMaxReductionKind RK,
-                      Value *Left,
-                      Value *Right) {
+static Value *createMinMaxOp(IRBuilder<> &Builder,
+                             LoopVectorizationLegality::MinMaxReductionKind RK,
+                             Value *Left, Value *Right) {
   CmpInst::Predicate P = CmpInst::ICMP_NE;
   switch (RK) {
   default:
@@ -2911,6 +2636,95 @@ static Value *addFastMathFlag(Value *V) {
   return V;
 }
 
+/// Estimate the overhead of scalarizing a value. Insert and Extract are set if
+/// the result needs to be inserted and/or extracted from vectors.
+static unsigned getScalarizationOverhead(Type *Ty, bool Insert, bool Extract,
+                                         const TargetTransformInfo &TTI) {
+  if (Ty->isVoidTy())
+    return 0;
+
+  assert(Ty->isVectorTy() && "Can only scalarize vectors");
+  unsigned Cost = 0;
+
+  for (int i = 0, e = Ty->getVectorNumElements(); i < e; ++i) {
+    if (Insert)
+      Cost += TTI.getVectorInstrCost(Instruction::InsertElement, Ty, i);
+    if (Extract)
+      Cost += TTI.getVectorInstrCost(Instruction::ExtractElement, Ty, i);
+  }
+
+  return Cost;
+}
+
+// Estimate cost of a call instruction CI if it were vectorized with factor VF.
+// Return the cost of the instruction, including scalarization overhead if it's
+// needed. The flag NeedToScalarize shows if the call needs to be scalarized -
+// i.e. either vector version isn't available, or is too expensive.
+static unsigned getVectorCallCost(CallInst *CI, unsigned VF,
+                                  const TargetTransformInfo &TTI,
+                                  const TargetLibraryInfo *TLI,
+                                  bool &NeedToScalarize) {
+  Function *F = CI->getCalledFunction();
+  StringRef FnName = CI->getCalledFunction()->getName();
+  Type *ScalarRetTy = CI->getType();
+  SmallVector<Type *, 4> Tys, ScalarTys;
+  for (auto &ArgOp : CI->arg_operands())
+    ScalarTys.push_back(ArgOp->getType());
+
+  // Estimate cost of scalarized vector call. The source operands are assumed
+  // to be vectors, so we need to extract individual elements from there,
+  // execute VF scalar calls, and then gather the result into the vector return
+  // value.
+  unsigned ScalarCallCost = TTI.getCallInstrCost(F, ScalarRetTy, ScalarTys);
+  if (VF == 1)
+    return ScalarCallCost;
+
+  // Compute corresponding vector type for return value and arguments.
+  Type *RetTy = ToVectorTy(ScalarRetTy, VF);
+  for (unsigned i = 0, ie = ScalarTys.size(); i != ie; ++i)
+    Tys.push_back(ToVectorTy(ScalarTys[i], VF));
+
+  // Compute costs of unpacking argument values for the scalar calls and
+  // packing the return values to a vector.
+  unsigned ScalarizationCost =
+      getScalarizationOverhead(RetTy, true, false, TTI);
+  for (unsigned i = 0, ie = Tys.size(); i != ie; ++i)
+    ScalarizationCost += getScalarizationOverhead(Tys[i], false, true, TTI);
+
+  unsigned Cost = ScalarCallCost * VF + ScalarizationCost;
+
+  // If we can't emit a vector call for this function, then the currently found
+  // cost is the cost we need to return.
+  NeedToScalarize = true;
+  if (!TLI || !TLI->isFunctionVectorizable(FnName, VF) || CI->isNoBuiltin())
+    return Cost;
+
+  // If the corresponding vector cost is cheaper, return its cost.
+  unsigned VectorCallCost = TTI.getCallInstrCost(nullptr, RetTy, Tys);
+  if (VectorCallCost < Cost) {
+    NeedToScalarize = false;
+    return VectorCallCost;
+  }
+  return Cost;
+}
+
+// Estimate cost of an intrinsic call instruction CI if it were vectorized with
+// factor VF.  Return the cost of the instruction, including scalarization
+// overhead if it's needed.
+static unsigned getVectorIntrinsicCost(CallInst *CI, unsigned VF,
+                                       const TargetTransformInfo &TTI,
+                                       const TargetLibraryInfo *TLI) {
+  Intrinsic::ID ID = getIntrinsicIDForCall(CI, TLI);
+  assert(ID && "Expected intrinsic call!");
+
+  Type *RetTy = ToVectorTy(CI->getType(), VF);
+  SmallVector<Type *, 4> Tys;
+  for (unsigned i = 0, ie = CI->getNumArgOperands(); i != ie; ++i)
+    Tys.push_back(ToVectorTy(CI->getArgOperand(i)->getType(), VF));
+
+  return TTI.getIntrinsicInstrCost(ID, RetTy, Tys);
+}
+
 void InnerLoopVectorizer::vectorizeLoop() {
   //===------------------------------------------------===//
   //
@@ -3498,37 +3312,71 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
 
       Module *M = BB->getParent()->getParent();
       CallInst *CI = cast<CallInst>(it);
+
+      StringRef FnName = CI->getCalledFunction()->getName();
+      Function *F = CI->getCalledFunction();
+      Type *RetTy = ToVectorTy(CI->getType(), VF);
+      SmallVector<Type *, 4> Tys;
+      for (unsigned i = 0, ie = CI->getNumArgOperands(); i != ie; ++i)
+        Tys.push_back(ToVectorTy(CI->getArgOperand(i)->getType(), VF));
+
       Intrinsic::ID ID = getIntrinsicIDForCall(CI, TLI);
-      assert(ID && "Not an intrinsic call!");
-      switch (ID) {
-      case Intrinsic::assume:
-      case Intrinsic::lifetime_end:
-      case Intrinsic::lifetime_start:
+      if (ID &&
+          (ID == Intrinsic::assume || ID == Intrinsic::lifetime_end ||
+           ID == Intrinsic::lifetime_start)) {
         scalarizeInstruction(it);
         break;
-      default:
-        bool HasScalarOpd = hasVectorInstrinsicScalarOpd(ID, 1);
-        for (unsigned Part = 0; Part < UF; ++Part) {
-          SmallVector<Value *, 4> Args;
-          for (unsigned i = 0, ie = CI->getNumArgOperands(); i != ie; ++i) {
-            if (HasScalarOpd && i == 1) {
-              Args.push_back(CI->getArgOperand(i));
-              continue;
-            }
-            VectorParts &Arg = getVectorValue(CI->getArgOperand(i));
-            Args.push_back(Arg[Part]);
-          }
-          Type *Tys[] = {CI->getType()};
-          if (VF > 1)
-            Tys[0] = VectorType::get(CI->getType()->getScalarType(), VF);
+      }
+      // The flag shows whether we use Intrinsic or a usual Call for vectorized
+      // version of the instruction.
+      // Is it beneficial to perform intrinsic call compared to lib call?
+      bool NeedToScalarize;
+      unsigned CallCost = getVectorCallCost(CI, VF, *TTI, TLI, NeedToScalarize);
+      bool UseVectorIntrinsic =
+          ID && getVectorIntrinsicCost(CI, VF, *TTI, TLI) <= CallCost;
+      if (!UseVectorIntrinsic && NeedToScalarize) {
+        scalarizeInstruction(it);
+        break;
+      }
 
-          Function *F = Intrinsic::getDeclaration(M, ID, Tys);
-          Entry[Part] = Builder.CreateCall(F, Args);
+      for (unsigned Part = 0; Part < UF; ++Part) {
+        SmallVector<Value *, 4> Args;
+        for (unsigned i = 0, ie = CI->getNumArgOperands(); i != ie; ++i) {
+          Value *Arg = CI->getArgOperand(i);
+          // Some intrinsics have a scalar argument - don't replace it with a
+          // vector.
+          if (!UseVectorIntrinsic || !hasVectorInstrinsicScalarOpd(ID, i)) {
+            VectorParts &VectorArg = getVectorValue(CI->getArgOperand(i));
+            Arg = VectorArg[Part];
+          }
+          Args.push_back(Arg);
         }
 
-        propagateMetadata(Entry, it);
-        break;
+        Function *VectorF;
+        if (UseVectorIntrinsic) {
+          // Use vector version of the intrinsic.
+          Type *TysForDecl[] = {CI->getType()};
+          if (VF > 1)
+            TysForDecl[0] = VectorType::get(CI->getType()->getScalarType(), VF);
+          VectorF = Intrinsic::getDeclaration(M, ID, TysForDecl);
+        } else {
+          // Use vector version of the library call.
+          StringRef VFnName = TLI->getVectorizedFunction(FnName, VF);
+          assert(!VFnName.empty() && "Vector function name is empty.");
+          VectorF = M->getFunction(VFnName);
+          if (!VectorF) {
+            // Generate a declaration
+            FunctionType *FTy = FunctionType::get(RetTy, Tys, false);
+            VectorF =
+                Function::Create(FTy, Function::ExternalLinkage, VFnName, M);
+            VectorF->copyAttributesFrom(F);
+          }
+        }
+        assert(VectorF && "Can't create vector function.");
+        Entry[Part] = Builder.CreateCall(VectorF, Args);
       }
+
+      propagateMetadata(Entry, it);
       break;
     }
 
@@ -3725,7 +3573,7 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorize() {
   collectLoopUniforms();
 
   DEBUG(dbgs() << "LV: We can vectorize this loop" <<
-        (LAA.getRuntimePointerCheck()->Need ? " (with a runtime bound check)" :
+        (LAI->getRuntimePointerCheck()->Need ? " (with a runtime bound check)" :
          "")
         <<"!\n");
 
@@ -3780,10 +3628,10 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
 
   // Look for the attribute signaling the absence of NaNs.
   Function &F = *Header->getParent();
+  const DataLayout &DL = F.getParent()->getDataLayout();
   if (F.hasFnAttribute("no-nans-fp-math"))
-    HasFunNoNaNAttr = F.getAttributes().getAttribute(
-      AttributeSet::FunctionIndex,
-      "no-nans-fp-math").getValueAsString() == "true";
+    HasFunNoNaNAttr =
+        F.getFnAttribute("no-nans-fp-math").getValueAsString() == "true";
 
   // For each block in the loop.
   for (Loop::block_iterator bb = TheLoop->block_begin(),
@@ -3836,9 +3684,9 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
         if (IK_NoInduction != IK) {
           // Get the widest type.
           if (!WidestIndTy)
-            WidestIndTy = convertPointerToIntegerType(*DL, PhiTy);
+            WidestIndTy = convertPointerToIntegerType(DL, PhiTy);
           else
-            WidestIndTy = getWiderType(*DL, PhiTy, WidestIndTy);
+            WidestIndTy = getWiderType(DL, PhiTy, WidestIndTy);
 
           // Int inductions are special because we only allow one IV.
           if (IK == IK_IntInduction && StepValue->isOne()) {
@@ -3909,13 +3757,17 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
         return false;
       }// end of PHI handling
 
-      // We still don't handle functions. However, we can ignore dbg intrinsic
-      // calls and we do handle certain intrinsic and libm functions.
+      // We handle calls that:
+      //   * Are debug info intrinsics.
+      //   * Have a mapping to an IR intrinsic.
+      //   * Have a vector version available.
       CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(it);
-      if (CI && !getIntrinsicIDForCall(CI, TLI) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(CI)) {
+      if (CI && !getIntrinsicIDForCall(CI, TLI) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(CI) &&
+          !(CI->getCalledFunction() && TLI &&
+            TLI->isFunctionVectorizable(CI->getCalledFunction()->getName()))) {
         emitAnalysis(VectorizationReport(it) <<
                      "call instruction cannot be vectorized");
-        DEBUG(dbgs() << "LV: Found a call site.\n");
+        DEBUG(dbgs() << "LV: Found a non-intrinsic, non-libfunc callsite.\n");
         return false;
       }
 
@@ -3983,13 +3835,12 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
 
 ///\brief Remove GEPs whose indices but the last one are loop invariant and
 /// return the induction operand of the gep pointer.
-static Value *stripGetElementPtr(Value *Ptr, ScalarEvolution *SE,
-                                 const DataLayout *DL, Loop *Lp) {
+static Value *stripGetElementPtr(Value *Ptr, ScalarEvolution *SE, Loop *Lp) {
   GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Ptr);
   if (!GEP)
     return Ptr;
 
-  unsigned InductionOperand = getGEPInductionOperand(DL, GEP);
+  unsigned InductionOperand = getGEPInductionOperand(GEP);
 
   // Check that all of the gep indices are uniform except for our induction
   // operand.
@@ -4018,8 +3869,7 @@ static Value *getUniqueCastUse(Value *Ptr, Loop *Lp, Type *Ty) {
 ///\brief Get the stride of a pointer access in a loop.
 /// Looks for symbolic strides "a[i*stride]". Returns the symbolic stride as a
 /// pointer to the Value, or null otherwise.
-static Value *getStrideFromPointer(Value *Ptr, ScalarEvolution *SE,
-                                   const DataLayout *DL, Loop *Lp) {
+static Value *getStrideFromPointer(Value *Ptr, ScalarEvolution *SE, Loop *Lp) {
   const PointerType *PtrTy = dyn_cast<PointerType>(Ptr->getType());
   if (!PtrTy || PtrTy->isAggregateType())
     return nullptr;
@@ -4032,7 +3882,7 @@ static Value *getStrideFromPointer(Value *Ptr, ScalarEvolution *SE,
   // The size of the pointer access.
   int64_t PtrAccessSize = 1;
 
-  Ptr = stripGetElementPtr(Ptr, SE, DL, Lp);
+  Ptr = stripGetElementPtr(Ptr, SE, Lp);
   const SCEV *V = SE->getSCEV(Ptr);
 
   if (Ptr != OrigPtr)
@@ -4051,7 +3901,8 @@ static Value *getStrideFromPointer(Value *Ptr, ScalarEvolution *SE,
   // Strip off the size of access multiplication if we are still analyzing the
   // pointer.
   if (OrigPtr == Ptr) {
-    DL->getTypeAllocSize(PtrTy->getElementType());
+    const DataLayout &DL = Lp->getHeader()->getModule()->getDataLayout();
+    DL.getTypeAllocSize(PtrTy->getElementType());
     if (const SCEVMulExpr *M = dyn_cast<SCEVMulExpr>(V)) {
       if (M->getOperand(0)->getSCEVType() != scConstant)
         return nullptr;
@@ -4103,7 +3954,7 @@ void LoopVectorizationLegality::collectStridedAccess(Value *MemAccess) {
   else
     return;
 
-  Value *Stride = getStrideFromPointer(Ptr, SE, DL, TheLoop);
+  Value *Stride = getStrideFromPointer(Ptr, SE, TheLoop);
   if (!Stride)
     return;
 
@@ -4150,985 +4001,34 @@ void LoopVectorizationLegality::collectLoopUniforms() {
   }
 }
 
-namespace {
-/// \brief Analyses memory accesses in a loop.
-///
-/// Checks whether run time pointer checks are needed and builds sets for data
-/// dependence checking.
-class AccessAnalysis {
-public:
-  /// \brief Read or write access location.
-  typedef PointerIntPair<Value *, 1, bool> MemAccessInfo;
-  typedef SmallPtrSet<MemAccessInfo, 8> MemAccessInfoSet;
-
-  /// \brief Set of potential dependent memory accesses.
-  typedef EquivalenceClasses<MemAccessInfo> DepCandidates;
-
-  AccessAnalysis(const DataLayout *Dl, AliasAnalysis *AA, DepCandidates &DA) :
-    DL(Dl), AST(*AA), DepCands(DA), IsRTCheckNeeded(false) {}
-
-  /// \brief Register a load  and whether it is only read from.
-  void addLoad(AliasAnalysis::Location &Loc, bool IsReadOnly) {
-    Value *Ptr = const_cast<Value*>(Loc.Ptr);
-    AST.add(Ptr, AliasAnalysis::UnknownSize, Loc.AATags);
-    Accesses.insert(MemAccessInfo(Ptr, false));
-    if (IsReadOnly)
-      ReadOnlyPtr.insert(Ptr);
-  }
-
-  /// \brief Register a store.
-  void addStore(AliasAnalysis::Location &Loc) {
-    Value *Ptr = const_cast<Value*>(Loc.Ptr);
-    AST.add(Ptr, AliasAnalysis::UnknownSize, Loc.AATags);
-    Accesses.insert(MemAccessInfo(Ptr, true));
-  }
-
-  /// \brief Check whether we can check the pointers at runtime for
-  /// non-intersection.
-  bool canCheckPtrAtRT(RuntimePointerCheck &RtCheck, unsigned &NumComparisons,
-                       ScalarEvolution *SE, Loop *TheLoop,
-                       ValueToValueMap &Strides,
-                       bool ShouldCheckStride = false);
-
-  /// \brief Goes over all memory accesses, checks whether a RT check is needed
-  /// and builds sets of dependent accesses.
-  void buildDependenceSets() {
-    processMemAccesses();
-  }
-
-  bool isRTCheckNeeded() { return IsRTCheckNeeded; }
-
-  bool isDependencyCheckNeeded() { return !CheckDeps.empty(); }
-  void resetDepChecks() { CheckDeps.clear(); }
-
-  MemAccessInfoSet &getDependenciesToCheck() { return CheckDeps; }
-
-private:
-  typedef SetVector<MemAccessInfo> PtrAccessSet;
-
-  /// \brief Go over all memory access and check whether runtime pointer checks
-  /// are needed /// and build sets of dependency check candidates.
-  void processMemAccesses();
-
-  /// Set of all accesses.
-  PtrAccessSet Accesses;
-
-  /// Set of accesses that need a further dependence check.
-  MemAccessInfoSet CheckDeps;
-
-  /// Set of pointers that are read only.
-  SmallPtrSet<Value*, 16> ReadOnlyPtr;
-
-  const DataLayout *DL;
-
-  /// An alias set tracker to partition the access set by underlying object and
-  //intrinsic property (such as TBAA metadata).
-  AliasSetTracker AST;
-
-  /// Sets of potentially dependent accesses - members of one set share an
-  /// underlying pointer. The set "CheckDeps" identfies which sets really need a
-  /// dependence check.
-  DepCandidates &DepCands;
-
-  bool IsRTCheckNeeded;
-};
-
-} // end anonymous namespace
-
-/// \brief Check whether a pointer can participate in a runtime bounds check.
-static bool hasComputableBounds(ScalarEvolution *SE, ValueToValueMap &Strides,
-                                Value *Ptr) {
-  const SCEV *PtrScev = replaceSymbolicStrideSCEV(SE, Strides, Ptr);
-  const SCEVAddRecExpr *AR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(PtrScev);
-  if (!AR)
-    return false;
-
-  return AR->isAffine();
-}
-
-/// \brief Check the stride of the pointer and ensure that it does not wrap in
-/// the address space.
-static int isStridedPtr(ScalarEvolution *SE, const DataLayout *DL, Value *Ptr,
-                        const Loop *Lp, ValueToValueMap &StridesMap);
-
-bool AccessAnalysis::canCheckPtrAtRT(
-    RuntimePointerCheck &RtCheck,
-    unsigned &NumComparisons, ScalarEvolution *SE, Loop *TheLoop,
-    ValueToValueMap &StridesMap, bool ShouldCheckStride) {
-  // Find pointers with computable bounds. We are going to use this information
-  // to place a runtime bound check.
-  bool CanDoRT = true;
-
-  bool IsDepCheckNeeded = isDependencyCheckNeeded();
-  NumComparisons = 0;
-
-  // We assign a consecutive id to access from different alias sets.
-  // Accesses between different groups doesn't need to be checked.
-  unsigned ASId = 1;
-  for (auto &AS : AST) {
-    unsigned NumReadPtrChecks = 0;
-    unsigned NumWritePtrChecks = 0;
-
-    // We assign consecutive id to access from different dependence sets.
-    // Accesses within the same set don't need a runtime check.
-    unsigned RunningDepId = 1;
-    DenseMap<Value *, unsigned> DepSetId;
-
-    for (auto A : AS) {
-      Value *Ptr = A.getValue();
-      bool IsWrite = Accesses.count(MemAccessInfo(Ptr, true));
-      MemAccessInfo Access(Ptr, IsWrite);
-
-      if (IsWrite)
-        ++NumWritePtrChecks;
-      else
-        ++NumReadPtrChecks;
-
-      if (hasComputableBounds(SE, StridesMap, Ptr) &&
-          // When we run after a failing dependency check we have to make sure we
-          // don't have wrapping pointers.
-          (!ShouldCheckStride ||
-           isStridedPtr(SE, DL, Ptr, TheLoop, StridesMap) == 1)) {
-        // The id of the dependence set.
-        unsigned DepId;
-
-        if (IsDepCheckNeeded) {
-          Value *Leader = DepCands.getLeaderValue(Access).getPointer();
-          unsigned &LeaderId = DepSetId[Leader];
-          if (!LeaderId)
-            LeaderId = RunningDepId++;
-          DepId = LeaderId;
-        } else
-          // Each access has its own dependence set.
-          DepId = RunningDepId++;
-
-        RtCheck.insert(SE, TheLoop, Ptr, IsWrite, DepId, ASId, StridesMap);
-
-        DEBUG(dbgs() << "LV: Found a runtime check ptr:" << *Ptr << '\n');
-      } else {
-        CanDoRT = false;
-      }
-    }
-
-    if (IsDepCheckNeeded && CanDoRT && RunningDepId == 2)
-      NumComparisons += 0; // Only one dependence set.
-    else {
-      NumComparisons += (NumWritePtrChecks * (NumReadPtrChecks +
-                                              NumWritePtrChecks - 1));
-    }
-
-    ++ASId;
-  }
-
-  // If the pointers that we would use for the bounds comparison have different
-  // address spaces, assume the values aren't directly comparable, so we can't
-  // use them for the runtime check. We also have to assume they could
-  // overlap. In the future there should be metadata for whether address spaces
-  // are disjoint.
-  unsigned NumPointers = RtCheck.Pointers.size();
-  for (unsigned i = 0; i < NumPointers; ++i) {
-    for (unsigned j = i + 1; j < NumPointers; ++j) {
-      // Only need to check pointers between two different dependency sets.
-      if (RtCheck.DependencySetId[i] == RtCheck.DependencySetId[j])
-       continue;
-      // Only need to check pointers in the same alias set.
-      if (RtCheck.AliasSetId[i] != RtCheck.AliasSetId[j])
-        continue;
-
-      Value *PtrI = RtCheck.Pointers[i];
-      Value *PtrJ = RtCheck.Pointers[j];
-
-      unsigned ASi = PtrI->getType()->getPointerAddressSpace();
-      unsigned ASj = PtrJ->getType()->getPointerAddressSpace();
-      if (ASi != ASj) {
-        DEBUG(dbgs() << "LV: Runtime check would require comparison between"
-                       " different address spaces\n");
-        return false;
-      }
-    }
-  }
-
-  return CanDoRT;
-}
-
-void AccessAnalysis::processMemAccesses() {
-  // We process the set twice: first we process read-write pointers, last we
-  // process read-only pointers. This allows us to skip dependence tests for
-  // read-only pointers.
-
-  DEBUG(dbgs() << "LV: Processing memory accesses...\n");
-  DEBUG(dbgs() << "  AST: "; AST.dump());
-  DEBUG(dbgs() << "LV:   Accesses:\n");
-  DEBUG({
-    for (auto A : Accesses)
-      dbgs() << "\t" << *A.getPointer() << " (" <<
-                (A.getInt() ? "write" : (ReadOnlyPtr.count(A.getPointer()) ?
-                                         "read-only" : "read")) << ")\n";
-  });
-
-  // The AliasSetTracker has nicely partitioned our pointers by metadata
-  // compatibility and potential for underlying-object overlap. As a result, we
-  // only need to check for potential pointer dependencies within each alias
-  // set.
-  for (auto &AS : AST) {
-    // Note that both the alias-set tracker and the alias sets themselves used
-    // linked lists internally and so the iteration order here is deterministic
-    // (matching the original instruction order within each set).
-
-    bool SetHasWrite = false;
-
-    // Map of pointers to last access encountered.
-    typedef DenseMap<Value*, MemAccessInfo> UnderlyingObjToAccessMap;
-    UnderlyingObjToAccessMap ObjToLastAccess;
-
-    // Set of access to check after all writes have been processed.
-    PtrAccessSet DeferredAccesses;
-
-    // Iterate over each alias set twice, once to process read/write pointers,
-    // and then to process read-only pointers.
-    for (int SetIteration = 0; SetIteration < 2; ++SetIteration) {
-      bool UseDeferred = SetIteration > 0;
-      PtrAccessSet &S = UseDeferred ? DeferredAccesses : Accesses;
-
-      for (auto AV : AS) {
-        Value *Ptr = AV.getValue();
-
-        // For a single memory access in AliasSetTracker, Accesses may contain
-        // both read and write, and they both need to be handled for CheckDeps.
-        for (auto AC : S) {
-          if (AC.getPointer() != Ptr)
-            continue;
-
-          bool IsWrite = AC.getInt();
-
-          // If we're using the deferred access set, then it contains only
-          // reads.
-          bool IsReadOnlyPtr = ReadOnlyPtr.count(Ptr) && !IsWrite;
-          if (UseDeferred && !IsReadOnlyPtr)
-            continue;
-          // Otherwise, the pointer must be in the PtrAccessSet, either as a
-          // read or a write.
-          assert(((IsReadOnlyPtr && UseDeferred) || IsWrite ||
-                  S.count(MemAccessInfo(Ptr, false))) &&
-                 "Alias-set pointer not in the access set?");
-
-          MemAccessInfo Access(Ptr, IsWrite);
-          DepCands.insert(Access);
-
-          // Memorize read-only pointers for later processing and skip them in
-          // the first round (they need to be checked after we have seen all
-          // write pointers). Note: we also mark pointer that are not
-          // consecutive as "read-only" pointers (so that we check
-          // "a[b[i]] +="). Hence, we need the second check for "!IsWrite".
-          if (!UseDeferred && IsReadOnlyPtr) {
-            DeferredAccesses.insert(Access);
-            continue;
-          }
-
-          // If this is a write - check other reads and writes for conflicts. If
-          // this is a read only check other writes for conflicts (but only if
-          // there is no other write to the ptr - this is an optimization to
-          // catch "a[i] = a[i] + " without having to do a dependence check).
-          if ((IsWrite || IsReadOnlyPtr) && SetHasWrite) {
-            CheckDeps.insert(Access);
-            IsRTCheckNeeded = true;
-          }
-
-          if (IsWrite)
-            SetHasWrite = true;
-
-          // Create sets of pointers connected by a shared alias set and
-          // underlying object.
-          typedef SmallVector<Value *, 16> ValueVector;
-          ValueVector TempObjects;
-          GetUnderlyingObjects(Ptr, TempObjects, DL);
-          for (Value *UnderlyingObj : TempObjects) {
-            UnderlyingObjToAccessMap::iterator Prev =
-                ObjToLastAccess.find(UnderlyingObj);
-            if (Prev != ObjToLastAccess.end())
-              DepCands.unionSets(Access, Prev->second);
-
-            ObjToLastAccess[UnderlyingObj] = Access;
-          }
-        }
-      }
-    }
-  }
-}
-
-namespace {
-/// \brief Checks memory dependences among accesses to the same underlying
-/// object to determine whether there vectorization is legal or not (and at
-/// which vectorization factor).
-///
-/// This class works under the assumption that we already checked that memory
-/// locations with different underlying pointers are "must-not alias".
-/// We use the ScalarEvolution framework to symbolically evalutate access
-/// functions pairs. Since we currently don't restructure the loop we can rely
-/// on the program order of memory accesses to determine their safety.
-/// At the moment we will only deem accesses as safe for:
-///  * A negative constant distance assuming program order.
-///
-///      Safe: tmp = a[i + 1];     OR     a[i + 1] = x;
-///            a[i] = tmp;                y = a[i];
-///
-///   The latter case is safe because later checks guarantuee that there can't
-///   be a cycle through a phi node (that is, we check that "x" and "y" is not
-///   the same variable: a header phi can only be an induction or a reduction, a
-///   reduction can't have a memory sink, an induction can't have a memory
-///   source). This is important and must not be violated (or we have to
-///   resort to checking for cycles through memory).
-///
-///  * A positive constant distance assuming program order that is bigger
-///    than the biggest memory access.
-///
-///     tmp = a[i]        OR              b[i] = x
-///     a[i+2] = tmp                      y = b[i+2];
-///
-///     Safe distance: 2 x sizeof(a[0]), and 2 x sizeof(b[0]), respectively.
-///
-///  * Zero distances and all accesses have the same size.
-///
-class MemoryDepChecker {
-public:
-  typedef PointerIntPair<Value *, 1, bool> MemAccessInfo;
-  typedef SmallPtrSet<MemAccessInfo, 8> MemAccessInfoSet;
-
-  MemoryDepChecker(ScalarEvolution *Se, const DataLayout *Dl, const Loop *L,
-                   const LoopAccessAnalysis::VectorizerParams &VectParams)
-      : SE(Se), DL(Dl), InnermostLoop(L), AccessIdx(0),
-        ShouldRetryWithRuntimeCheck(false), VectParams(VectParams) {}
-
-  /// \brief Register the location (instructions are given increasing numbers)
-  /// of a write access.
-  void addAccess(StoreInst *SI) {
-    Value *Ptr = SI->getPointerOperand();
-    Accesses[MemAccessInfo(Ptr, true)].push_back(AccessIdx);
-    InstMap.push_back(SI);
-    ++AccessIdx;
-  }
-
-  /// \brief Register the location (instructions are given increasing numbers)
-  /// of a write access.
-  void addAccess(LoadInst *LI) {
-    Value *Ptr = LI->getPointerOperand();
-    Accesses[MemAccessInfo(Ptr, false)].push_back(AccessIdx);
-    InstMap.push_back(LI);
-    ++AccessIdx;
-  }
-
-  /// \brief Check whether the dependencies between the accesses are safe.
-  ///
-  /// Only checks sets with elements in \p CheckDeps.
-  bool areDepsSafe(AccessAnalysis::DepCandidates &AccessSets,
-                   MemAccessInfoSet &CheckDeps, ValueToValueMap &Strides);
-
-  /// \brief The maximum number of bytes of a vector register we can vectorize
-  /// the accesses safely with.
-  unsigned getMaxSafeDepDistBytes() { return MaxSafeDepDistBytes; }
-
-  /// \brief In same cases when the dependency check fails we can still
-  /// vectorize the loop with a dynamic array access check.
-  bool shouldRetryWithRuntimeCheck() { return ShouldRetryWithRuntimeCheck; }
-
-private:
-  ScalarEvolution *SE;
-  const DataLayout *DL;
-  const Loop *InnermostLoop;
-
-  /// \brief Maps access locations (ptr, read/write) to program order.
-  DenseMap<MemAccessInfo, std::vector<unsigned> > Accesses;
-
-  /// \brief Memory access instructions in program order.
-  SmallVector<Instruction *, 16> InstMap;
-
-  /// \brief The program order index to be used for the next instruction.
-  unsigned AccessIdx;
-
-  // We can access this many bytes in parallel safely.
-  unsigned MaxSafeDepDistBytes;
-
-  /// \brief If we see a non-constant dependence distance we can still try to
-  /// vectorize this loop with runtime checks.
-  bool ShouldRetryWithRuntimeCheck;
-
-  /// \brief Vectorizer parameters used by the analysis.
-  LoopAccessAnalysis::VectorizerParams VectParams;
-
-  /// \brief Check whether there is a plausible dependence between the two
-  /// accesses.
-  ///
-  /// Access \p A must happen before \p B in program order. The two indices
-  /// identify the index into the program order map.
-  ///
-  /// This function checks  whether there is a plausible dependence (or the
-  /// absence of such can't be proved) between the two accesses. If there is a
-  /// plausible dependence but the dependence distance is bigger than one
-  /// element access it records this distance in \p MaxSafeDepDistBytes (if this
-  /// distance is smaller than any other distance encountered so far).
-  /// Otherwise, this function returns true signaling a possible dependence.
-  bool isDependent(const MemAccessInfo &A, unsigned AIdx,
-                   const MemAccessInfo &B, unsigned BIdx,
-                   ValueToValueMap &Strides);
-
-  /// \brief Check whether the data dependence could prevent store-load
-  /// forwarding.
-  bool couldPreventStoreLoadForward(unsigned Distance, unsigned TypeByteSize);
-};
-
-} // end anonymous namespace
-
-static bool isInBoundsGep(Value *Ptr) {
-  if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Ptr))
-    return GEP->isInBounds();
-  return false;
-}
-
-/// \brief Check whether the access through \p Ptr has a constant stride.
-static int isStridedPtr(ScalarEvolution *SE, const DataLayout *DL, Value *Ptr,
-                        const Loop *Lp, ValueToValueMap &StridesMap) {
-  const Type *Ty = Ptr->getType();
-  assert(Ty->isPointerTy() && "Unexpected non-ptr");
-
-  // Make sure that the pointer does not point to aggregate types.
-  const PointerType *PtrTy = cast<PointerType>(Ty);
-  if (PtrTy->getElementType()->isAggregateType()) {
-    DEBUG(dbgs() << "LV: Bad stride - Not a pointer to a scalar type" << *Ptr <<
-          "\n");
-    return 0;
-  }
-
-  const SCEV *PtrScev = replaceSymbolicStrideSCEV(SE, StridesMap, Ptr);
-
-  const SCEVAddRecExpr *AR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(PtrScev);
-  if (!AR) {
-    DEBUG(dbgs() << "LV: Bad stride - Not an AddRecExpr pointer "
-          << *Ptr << " SCEV: " << *PtrScev << "\n");
-    return 0;
-  }
-
-  // The accesss function must stride over the innermost loop.
-  if (Lp != AR->getLoop()) {
-    DEBUG(dbgs() << "LV: Bad stride - Not striding over innermost loop " <<
-          *Ptr << " SCEV: " << *PtrScev << "\n");
-  }
-
-  // The address calculation must not wrap. Otherwise, a dependence could be
-  // inverted.
-  // An inbounds getelementptr that is a AddRec with a unit stride
-  // cannot wrap per definition. The unit stride requirement is checked later.
-  // An getelementptr without an inbounds attribute and unit stride would have
-  // to access the pointer value "0" which is undefined behavior in address
-  // space 0, therefore we can also vectorize this case.
-  bool IsInBoundsGEP = isInBoundsGep(Ptr);
-  bool IsNoWrapAddRec = AR->getNoWrapFlags(SCEV::NoWrapMask);
-  bool IsInAddressSpaceZero = PtrTy->getAddressSpace() == 0;
-  if (!IsNoWrapAddRec && !IsInBoundsGEP && !IsInAddressSpaceZero) {
-    DEBUG(dbgs() << "LV: Bad stride - Pointer may wrap in the address space "
-          << *Ptr << " SCEV: " << *PtrScev << "\n");
-    return 0;
-  }
-
-  // Check the step is constant.
-  const SCEV *Step = AR->getStepRecurrence(*SE);
-
-  // Calculate the pointer stride and check if it is consecutive.
-  const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(Step);
-  if (!C) {
-    DEBUG(dbgs() << "LV: Bad stride - Not a constant strided " << *Ptr <<
-          " SCEV: " << *PtrScev << "\n");
-    return 0;
-  }
-
-  int64_t Size = DL->getTypeAllocSize(PtrTy->getElementType());
-  const APInt &APStepVal = C->getValue()->getValue();
-
-  // Huge step value - give up.
-  if (APStepVal.getBitWidth() > 64)
-    return 0;
-
-  int64_t StepVal = APStepVal.getSExtValue();
-
-  // Strided access.
-  int64_t Stride = StepVal / Size;
-  int64_t Rem = StepVal % Size;
-  if (Rem)
-    return 0;
-
-  // If the SCEV could wrap but we have an inbounds gep with a unit stride we
-  // know we can't "wrap around the address space". In case of address space
-  // zero we know that this won't happen without triggering undefined behavior.
-  if (!IsNoWrapAddRec && (IsInBoundsGEP || IsInAddressSpaceZero) &&
-      Stride != 1 && Stride != -1)
-    return 0;
-
-  return Stride;
-}
-
-bool MemoryDepChecker::couldPreventStoreLoadForward(unsigned Distance,
-                                                    unsigned TypeByteSize) {
-  // If loads occur at a distance that is not a multiple of a feasible vector
-  // factor store-load forwarding does not take place.
-  // Positive dependences might cause troubles because vectorizing them might
-  // prevent store-load forwarding making vectorized code run a lot slower.
-  //   a[i] = a[i-3] ^ a[i-8];
-  //   The stores to a[i:i+1] don't align with the stores to a[i-3:i-2] and
-  //   hence on your typical architecture store-load forwarding does not take
-  //   place. Vectorizing in such cases does not make sense.
-  // Store-load forwarding distance.
-  const unsigned NumCyclesForStoreLoadThroughMemory = 8*TypeByteSize;
-  // Maximum vector factor.
-  unsigned MaxVFWithoutSLForwardIssues = VectParams.MaxVectorWidth*TypeByteSize;
-  if(MaxSafeDepDistBytes < MaxVFWithoutSLForwardIssues)
-    MaxVFWithoutSLForwardIssues = MaxSafeDepDistBytes;
-
-  for (unsigned vf = 2*TypeByteSize; vf <= MaxVFWithoutSLForwardIssues;
-       vf *= 2) {
-    if (Distance % vf && Distance / vf < NumCyclesForStoreLoadThroughMemory) {
-      MaxVFWithoutSLForwardIssues = (vf >>=1);
-      break;
-    }
-  }
-
-  if (MaxVFWithoutSLForwardIssues< 2*TypeByteSize) {
-    DEBUG(dbgs() << "LV: Distance " << Distance <<
-          " that could cause a store-load forwarding conflict\n");
-    return true;
-  }
-
-  if (MaxVFWithoutSLForwardIssues < MaxSafeDepDistBytes &&
-      MaxVFWithoutSLForwardIssues != VectParams.MaxVectorWidth*TypeByteSize)
-    MaxSafeDepDistBytes = MaxVFWithoutSLForwardIssues;
-  return false;
-}
-
-bool MemoryDepChecker::isDependent(const MemAccessInfo &A, unsigned AIdx,
-                                   const MemAccessInfo &B, unsigned BIdx,
-                                   ValueToValueMap &Strides) {
-  assert (AIdx < BIdx && "Must pass arguments in program order");
-
-  Value *APtr = A.getPointer();
-  Value *BPtr = B.getPointer();
-  bool AIsWrite = A.getInt();
-  bool BIsWrite = B.getInt();
-
-  // Two reads are independent.
-  if (!AIsWrite && !BIsWrite)
+bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeMemory() {
+  LAI = &LAA->getInfo(TheLoop, Strides);
+  auto &OptionalReport = LAI->getReport();
+  if (OptionalReport)
+    emitAnalysis(VectorizationReport(*OptionalReport));
+  if (!LAI->canVectorizeMemory())
     return false;
 
-  // We cannot check pointers in different address spaces.
-  if (APtr->getType()->getPointerAddressSpace() !=
-      BPtr->getType()->getPointerAddressSpace())
-    return true;
-
-  const SCEV *AScev = replaceSymbolicStrideSCEV(SE, Strides, APtr);
-  const SCEV *BScev = replaceSymbolicStrideSCEV(SE, Strides, BPtr);
-
-  int StrideAPtr = isStridedPtr(SE, DL, APtr, InnermostLoop, Strides);
-  int StrideBPtr = isStridedPtr(SE, DL, BPtr, InnermostLoop, Strides);
-
-  const SCEV *Src = AScev;
-  const SCEV *Sink = BScev;
-
-  // If the induction step is negative we have to invert source and sink of the
-  // dependence.
-  if (StrideAPtr < 0) {
-    //Src = BScev;
-    //Sink = AScev;
-    std::swap(APtr, BPtr);
-    std::swap(Src, Sink);
-    std::swap(AIsWrite, BIsWrite);
-    std::swap(AIdx, BIdx);
-    std::swap(StrideAPtr, StrideBPtr);
-  }
-
-  const SCEV *Dist = SE->getMinusSCEV(Sink, Src);
-
-  DEBUG(dbgs() << "LV: Src Scev: " << *Src << "Sink Scev: " << *Sink
-        << "(Induction step: " << StrideAPtr <<  ")\n");
-  DEBUG(dbgs() << "LV: Distance for " << *InstMap[AIdx] << " to "
-        << *InstMap[BIdx] << ": " << *Dist << "\n");
-
-  // Need consecutive accesses. We don't want to vectorize
-  // "A[B[i]] += ..." and similar code or pointer arithmetic that could wrap in
-  // the address space.
-  if (!StrideAPtr || !StrideBPtr || StrideAPtr != StrideBPtr){
-    DEBUG(dbgs() << "Non-consecutive pointer access\n");
-    return true;
-  }
-
-  const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(Dist);
-  if (!C) {
-    DEBUG(dbgs() << "LV: Dependence because of non-constant distance\n");
-    ShouldRetryWithRuntimeCheck = true;
-    return true;
-  }
-
-  Type *ATy = APtr->getType()->getPointerElementType();
-  Type *BTy = BPtr->getType()->getPointerElementType();
-  unsigned TypeByteSize = DL->getTypeAllocSize(ATy);
-
-  // Negative distances are not plausible dependencies.
-  const APInt &Val = C->getValue()->getValue();
-  if (Val.isNegative()) {
-    bool IsTrueDataDependence = (AIsWrite && !BIsWrite);
-    if (IsTrueDataDependence &&
-        (couldPreventStoreLoadForward(Val.abs().getZExtValue(), TypeByteSize) ||
-         ATy != BTy))
-      return true;
-
-    DEBUG(dbgs() << "LV: Dependence is negative: NoDep\n");
+  if (LAI->hasStoreToLoopInvariantAddress()) {
+    emitAnalysis(
+        VectorizationReport()
+        << "write to a loop invariant address could not be vectorized");
+    DEBUG(dbgs() << "LV: We don't allow storing to uniform addresses\n");
     return false;
   }
 
-  // Write to the same location with the same size.
-  // Could be improved to assert type sizes are the same (i32 == float, etc).
-  if (Val == 0) {
-    if (ATy == BTy)
-      return false;
-    DEBUG(dbgs() << "LV: Zero dependence difference but different types\n");
-    return true;
-  }
-
-  assert(Val.isStrictlyPositive() && "Expect a positive value");
-
-  // Positive distance bigger than max vectorization factor.
-  if (ATy != BTy) {
-    DEBUG(dbgs() <<
-          "LV: ReadWrite-Write positive dependency with different types\n");
+  if (LAI->getNumRuntimePointerChecks() >
+      VectorizerParams::RuntimeMemoryCheckThreshold) {
+    emitAnalysis(VectorizationReport()
+                 << LAI->getNumRuntimePointerChecks() << " exceeds limit of "
+                 << VectorizerParams::RuntimeMemoryCheckThreshold
+                 << " dependent memory operations checked at runtime");
+    DEBUG(dbgs() << "LV: Too many memory checks needed.\n");
     return false;
   }
-
-  unsigned Distance = (unsigned) Val.getZExtValue();
-
-  // Bail out early if passed-in parameters make vectorization not feasible.
-  unsigned ForcedFactor = (VectParams.VectorizationFactor ?
-                           VectParams.VectorizationFactor : 1);
-  unsigned ForcedUnroll = (VectParams.VectorizationInterleave ?
-                           VectParams.VectorizationInterleave : 1);
-
-  // The distance must be bigger than the size needed for a vectorized version
-  // of the operation and the size of the vectorized operation must not be
-  // bigger than the currrent maximum size.
-  if (Distance < 2*TypeByteSize ||
-      2*TypeByteSize > MaxSafeDepDistBytes ||
-      Distance < TypeByteSize * ForcedUnroll * ForcedFactor) {
-    DEBUG(dbgs() << "LV: Failure because of Positive distance "
-        << Val.getSExtValue() << '\n');
-    return true;
-  }
-
-  MaxSafeDepDistBytes = Distance < MaxSafeDepDistBytes ?
-    Distance : MaxSafeDepDistBytes;
-
-  bool IsTrueDataDependence = (!AIsWrite && BIsWrite);
-  if (IsTrueDataDependence &&
-      couldPreventStoreLoadForward(Distance, TypeByteSize))
-     return true;
-
-  DEBUG(dbgs() << "LV: Positive distance " << Val.getSExtValue() <<
-        " with max VF = " << MaxSafeDepDistBytes / TypeByteSize << '\n');
-
-  return false;
-}
-
-bool MemoryDepChecker::areDepsSafe(AccessAnalysis::DepCandidates &AccessSets,
-                                   MemAccessInfoSet &CheckDeps,
-                                   ValueToValueMap &Strides) {
-
-  MaxSafeDepDistBytes = -1U;
-  while (!CheckDeps.empty()) {
-    MemAccessInfo CurAccess = *CheckDeps.begin();
-
-    // Get the relevant memory access set.
-    EquivalenceClasses<MemAccessInfo>::iterator I =
-      AccessSets.findValue(AccessSets.getLeaderValue(CurAccess));
-
-    // Check accesses within this set.
-    EquivalenceClasses<MemAccessInfo>::member_iterator AI, AE;
-    AI = AccessSets.member_begin(I), AE = AccessSets.member_end();
-
-    // Check every access pair.
-    while (AI != AE) {
-      CheckDeps.erase(*AI);
-      EquivalenceClasses<MemAccessInfo>::member_iterator OI = std::next(AI);
-      while (OI != AE) {
-        // Check every accessing instruction pair in program order.
-        for (std::vector<unsigned>::iterator I1 = Accesses[*AI].begin(),
-             I1E = Accesses[*AI].end(); I1 != I1E; ++I1)
-          for (std::vector<unsigned>::iterator I2 = Accesses[*OI].begin(),
-               I2E = Accesses[*OI].end(); I2 != I2E; ++I2) {
-            if (*I1 < *I2 && isDependent(*AI, *I1, *OI, *I2, Strides))
-              return false;
-            if (*I2 < *I1 && isDependent(*OI, *I2, *AI, *I1, Strides))
-              return false;
-          }
-        ++OI;
-      }
-      AI++;
-    }
-  }
   return true;
 }
 
-bool LoopAccessAnalysis::canVectorizeMemory(ValueToValueMap &Strides) {
-
-  typedef SmallVector<Value*, 16> ValueVector;
-  typedef SmallPtrSet<Value*, 16> ValueSet;
-
-  // Holds the Load and Store *instructions*.
-  ValueVector Loads;
-  ValueVector Stores;
-
-  // Holds all the different accesses in the loop.
-  unsigned NumReads = 0;
-  unsigned NumReadWrites = 0;
-
-  PtrRtCheck.Pointers.clear();
-  PtrRtCheck.Need = false;
-
-  const bool IsAnnotatedParallel = TheLoop->isAnnotatedParallel();
-  MemoryDepChecker DepChecker(SE, DL, TheLoop, VectParams);
-
-  // For each block.
-  for (Loop::block_iterator bb = TheLoop->block_begin(),
-       be = TheLoop->block_end(); bb != be; ++bb) {
-
-    // Scan the BB and collect legal loads and stores.
-    for (BasicBlock::iterator it = (*bb)->begin(), e = (*bb)->end(); it != e;
-         ++it) {
-
-      // If this is a load, save it. If this instruction can read from memory
-      // but is not a load, then we quit. Notice that we don't handle function
-      // calls that read or write.
-      if (it->mayReadFromMemory()) {
-        // Many math library functions read the rounding mode. We will only
-        // vectorize a loop if it contains known function calls that don't set
-        // the flag. Therefore, it is safe to ignore this read from memory.
-        CallInst *Call = dyn_cast<CallInst>(it);
-        if (Call && getIntrinsicIDForCall(Call, TLI))
-          continue;
-
-        LoadInst *Ld = dyn_cast<LoadInst>(it);
-        if (!Ld || (!Ld->isSimple() && !IsAnnotatedParallel)) {
-          emitAnalysis(VectorizationReport(Ld)
-                       << "read with atomic ordering or volatile read");
-          DEBUG(dbgs() << "LV: Found a non-simple load.\n");
-          return false;
-        }
-        NumLoads++;
-        Loads.push_back(Ld);
-        DepChecker.addAccess(Ld);
-        continue;
-      }
-
-      // Save 'store' instructions. Abort if other instructions write to memory.
-      if (it->mayWriteToMemory()) {
-        StoreInst *St = dyn_cast<StoreInst>(it);
-        if (!St) {
-          emitAnalysis(VectorizationReport(it) <<
-                       "instruction cannot be vectorized");
-          return false;
-        }
-        if (!St->isSimple() && !IsAnnotatedParallel) {
-          emitAnalysis(VectorizationReport(St)
-                       << "write with atomic ordering or volatile write");
-          DEBUG(dbgs() << "LV: Found a non-simple store.\n");
-          return false;
-        }
-        NumStores++;
-        Stores.push_back(St);
-        DepChecker.addAccess(St);
-      }
-    } // Next instr.
-  } // Next block.
-
-  // Now we have two lists that hold the loads and the stores.
-  // Next, we find the pointers that they use.
-
-  // Check if we see any stores. If there are no stores, then we don't
-  // care if the pointers are *restrict*.
-  if (!Stores.size()) {
-    DEBUG(dbgs() << "LV: Found a read-only loop!\n");
-    return true;
-  }
-
-  AccessAnalysis::DepCandidates DependentAccesses;
-  AccessAnalysis Accesses(DL, AA, DependentAccesses);
-
-  // Holds the analyzed pointers. We don't want to call GetUnderlyingObjects
-  // multiple times on the same object. If the ptr is accessed twice, once
-  // for read and once for write, it will only appear once (on the write
-  // list). This is okay, since we are going to check for conflicts between
-  // writes and between reads and writes, but not between reads and reads.
-  ValueSet Seen;
-
-  ValueVector::iterator I, IE;
-  for (I = Stores.begin(), IE = Stores.end(); I != IE; ++I) {
-    StoreInst *ST = cast<StoreInst>(*I);
-    Value* Ptr = ST->getPointerOperand();
-
-    if (isUniform(Ptr)) {
-      emitAnalysis(
-          VectorizationReport(ST)
-          << "write to a loop invariant address could not be vectorized");
-      DEBUG(dbgs() << "LV: We don't allow storing to uniform addresses\n");
-      return false;
-    }
-
-    // If we did *not* see this pointer before, insert it to  the read-write
-    // list. At this phase it is only a 'write' list.
-    if (Seen.insert(Ptr).second) {
-      ++NumReadWrites;
-
-      AliasAnalysis::Location Loc = AA->getLocation(ST);
-      // The TBAA metadata could have a control dependency on the predication
-      // condition, so we cannot rely on it when determining whether or not we
-      // need runtime pointer checks.
-      if (blockNeedsPredication(ST->getParent()))
-        Loc.AATags.TBAA = nullptr;
-
-      Accesses.addStore(Loc);
-    }
-  }
-
-  if (IsAnnotatedParallel) {
-    DEBUG(dbgs()
-          << "LV: A loop annotated parallel, ignore memory dependency "
-          << "checks.\n");
-    return true;
-  }
-
-  for (I = Loads.begin(), IE = Loads.end(); I != IE; ++I) {
-    LoadInst *LD = cast<LoadInst>(*I);
-    Value* Ptr = LD->getPointerOperand();
-    // If we did *not* see this pointer before, insert it to the
-    // read list. If we *did* see it before, then it is already in
-    // the read-write list. This allows us to vectorize expressions
-    // such as A[i] += x;  Because the address of A[i] is a read-write
-    // pointer. This only works if the index of A[i] is consecutive.
-    // If the address of i is unknown (for example A[B[i]]) then we may
-    // read a few words, modify, and write a few words, and some of the
-    // words may be written to the same address.
-    bool IsReadOnlyPtr = false;
-    if (Seen.insert(Ptr).second ||
-        !isStridedPtr(SE, DL, Ptr, TheLoop, Strides)) {
-      ++NumReads;
-      IsReadOnlyPtr = true;
-    }
-
-    AliasAnalysis::Location Loc = AA->getLocation(LD);
-    // The TBAA metadata could have a control dependency on the predication
-    // condition, so we cannot rely on it when determining whether or not we
-    // need runtime pointer checks.
-    if (blockNeedsPredication(LD->getParent()))
-      Loc.AATags.TBAA = nullptr;
-
-    Accesses.addLoad(Loc, IsReadOnlyPtr);
-  }
-
-  // If we write (or read-write) to a single destination and there are no
-  // other reads in this loop then is it safe to vectorize.
-  if (NumReadWrites == 1 && NumReads == 0) {
-    DEBUG(dbgs() << "LV: Found a write-only loop!\n");
-    return true;
-  }
-
-  // Build dependence sets and check whether we need a runtime pointer bounds
-  // check.
-  Accesses.buildDependenceSets();
-  bool NeedRTCheck = Accesses.isRTCheckNeeded();
-
-  // Find pointers with computable bounds. We are going to use this information
-  // to place a runtime bound check.
-  unsigned NumComparisons = 0;
-  bool CanDoRT = false;
-  if (NeedRTCheck)
-    CanDoRT = Accesses.canCheckPtrAtRT(PtrRtCheck, NumComparisons, SE, TheLoop,
-                                       Strides);
-
-  DEBUG(dbgs() << "LV: We need to do " << NumComparisons <<
-        " pointer comparisons.\n");
-
-  // If we only have one set of dependences to check pointers among we don't
-  // need a runtime check.
-  if (NumComparisons == 0 && NeedRTCheck)
-    NeedRTCheck = false;
-
-  // Check that we did not collect too many pointers or found an unsizeable
-  // pointer.
-  if (!CanDoRT || NumComparisons > VectParams.RuntimeMemoryCheckThreshold) {
-    PtrRtCheck.reset();
-    CanDoRT = false;
-  }
-
-  if (CanDoRT) {
-    DEBUG(dbgs() << "LV: We can perform a memory runtime check if needed.\n");
-  }
-
-  if (NeedRTCheck && !CanDoRT) {
-    emitAnalysis(VectorizationReport() << "cannot identify array bounds");
-    DEBUG(dbgs() << "LV: We can't vectorize because we can't find " <<
-          "the array bounds.\n");
-    PtrRtCheck.reset();
-    return false;
-  }
-
-  PtrRtCheck.Need = NeedRTCheck;
-
-  bool CanVecMem = true;
-  if (Accesses.isDependencyCheckNeeded()) {
-    DEBUG(dbgs() << "LV: Checking memory dependencies\n");
-    CanVecMem = DepChecker.areDepsSafe(
-        DependentAccesses, Accesses.getDependenciesToCheck(), Strides);
-    MaxSafeDepDistBytes = DepChecker.getMaxSafeDepDistBytes();
-
-    if (!CanVecMem && DepChecker.shouldRetryWithRuntimeCheck()) {
-      DEBUG(dbgs() << "LV: Retrying with memory checks\n");
-      NeedRTCheck = true;
-
-      // Clear the dependency checks. We assume they are not needed.
-      Accesses.resetDepChecks();
-
-      PtrRtCheck.reset();
-      PtrRtCheck.Need = true;
-
-      CanDoRT = Accesses.canCheckPtrAtRT(PtrRtCheck, NumComparisons, SE,
-                                         TheLoop, Strides, true);
-      // Check that we did not collect too many pointers or found an unsizeable
-      // pointer.
-      if (!CanDoRT || NumComparisons > VectParams.RuntimeMemoryCheckThreshold) {
-        if (!CanDoRT && NumComparisons > 0)
-          emitAnalysis(VectorizationReport()
-                       << "cannot check memory dependencies at runtime");
-        else
-          emitAnalysis(VectorizationReport()
-                       << NumComparisons << " exceeds limit of "
-                       << VectParams.RuntimeMemoryCheckThreshold
-                       << " dependent memory operations checked at runtime");
-        DEBUG(dbgs() << "LV: Can't vectorize with memory checks\n");
-        PtrRtCheck.reset();
-        return false;
-      }
-
-      CanVecMem = true;
-    }
-  }
-
-  if (!CanVecMem)
-    emitAnalysis(VectorizationReport() <<
-                 "unsafe dependent memory operations in loop");
-
-  DEBUG(dbgs() << "LV: We" << (NeedRTCheck ? "" : " don't") <<
-        " need a runtime memory check.\n");
-
-  return CanVecMem;
-}
-
-bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeMemory() {
-  return LAA.canVectorizeMemory(Strides);
-}
-
 static bool hasMultipleUsesOf(Instruction *I,
                               SmallPtrSetImpl<Instruction *> &Insts) {
   unsigned NumUses = 0;
@@ -5417,32 +4317,31 @@ LoopVectorizationLegality::isReductionInstr(Instruction *I,
   }
 }
 
-LoopVectorizationLegality::InductionKind
-LoopVectorizationLegality::isInductionVariable(PHINode *Phi,
-                                               ConstantInt *&StepValue) {
+bool llvm::isInductionPHI(PHINode *Phi, ScalarEvolution *SE,
+                          ConstantInt *&StepValue) {
   Type *PhiTy = Phi->getType();
   // We only handle integer and pointer inductions variables.
   if (!PhiTy->isIntegerTy() && !PhiTy->isPointerTy())
-    return IK_NoInduction;
+    return false;
 
   // Check that the PHI is consecutive.
   const SCEV *PhiScev = SE->getSCEV(Phi);
   const SCEVAddRecExpr *AR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(PhiScev);
   if (!AR) {
     DEBUG(dbgs() << "LV: PHI is not a poly recurrence.\n");
-    return IK_NoInduction;
+    return false;
   }
 
   const SCEV *Step = AR->getStepRecurrence(*SE);
   // Calculate the pointer stride and check if it is consecutive.
   const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(Step);
   if (!C)
-    return IK_NoInduction;
+    return false;
 
   ConstantInt *CV = C->getValue();
   if (PhiTy->isIntegerTy()) {
     StepValue = CV;
-    return IK_IntInduction;
+    return true;
   }
 
   assert(PhiTy->isPointerTy() && "The PHI must be a pointer");
@@ -5450,13 +4349,28 @@ LoopVectorizationLegality::isInductionVariable(PHINode *Phi,
   // The pointer stride cannot be determined if the pointer element type is not
   // sized.
   if (!PointerElementType->isSized())
-    return IK_NoInduction;
+    return false;
 
-  int64_t Size = static_cast<int64_t>(DL->getTypeAllocSize(PointerElementType));
+  const DataLayout &DL = Phi->getModule()->getDataLayout();
+  int64_t Size = static_cast<int64_t>(DL.getTypeAllocSize(PointerElementType));
   int64_t CVSize = CV->getSExtValue();
   if (CVSize % Size)
-    return IK_NoInduction;
+    return false;
   StepValue = ConstantInt::getSigned(CV->getType(), CVSize / Size);
+  return true;
+}
+
+LoopVectorizationLegality::InductionKind
+LoopVectorizationLegality::isInductionVariable(PHINode *Phi,
+                                               ConstantInt *&StepValue) {
+  if (!isInductionPHI(Phi, SE, StepValue))
+    return IK_NoInduction;
+
+  Type *PhiTy = Phi->getType();
+  // Found an Integer induction variable.
+  if (PhiTy->isIntegerTy())
+    return IK_IntInduction;
+  // Found an Pointer induction variable.
   return IK_PtrInduction;
 }
 
@@ -5469,16 +4383,8 @@ bool LoopVectorizationLegality::isInductionVariable(const Value *V) {
   return Inductions.count(PN);
 }
 
-bool LoopAccessAnalysis::blockNeedsPredication(BasicBlock *BB)  {
-  assert(TheLoop->contains(BB) && "Unknown block used");
-
-  // Blocks that do not dominate the latch need predication.
-  BasicBlock* Latch = TheLoop->getLoopLatch();
-  return !DT->dominates(BB, Latch);
-}
-
 bool LoopVectorizationLegality::blockNeedsPredication(BasicBlock *BB)  {
-  return LAA.blockNeedsPredication(BB);
+  return LoopAccessInfo::blockNeedsPredication(BB, TheLoop, DT);
 }
 
 bool LoopVectorizationLegality::blockCanBePredicated(BasicBlock *BB,
@@ -5672,6 +4578,7 @@ LoopVectorizationCostModel::selectVectorizationFactor(bool OptForSize) {
 
 unsigned LoopVectorizationCostModel::getWidestType() {
   unsigned MaxWidth = 8;
+  const DataLayout &DL = TheFunction->getParent()->getDataLayout();
 
   // For each block.
   for (Loop::block_iterator bb = TheLoop->block_begin(),
@@ -5706,7 +4613,7 @@ unsigned LoopVectorizationCostModel::getWidestType() {
         continue;
 
       MaxWidth = std::max(MaxWidth,
-                          (unsigned)DL->getTypeSizeInBits(T->getScalarType()));
+                          (unsigned)DL.getTypeSizeInBits(T->getScalarType()));
     }
   }
 
@@ -5858,6 +4765,14 @@ LoopVectorizationCostModel::selectUnrollFactor(bool OptForSize,
     return SmallUF;
   }
 
+  // Unroll if this is a large loop (small loops are already dealt with by this
+  // point) that could benefit from interleaved unrolling.
+  bool HasReductions = (Legal->getReductionVars()->size() > 0);
+  if (TTI.enableAggressiveInterleaving(HasReductions)) {
+    DEBUG(dbgs() << "LV: Unrolling to expose ILP.\n");
+    return UF;
+  }
+
   DEBUG(dbgs() << "LV: Not Unrolling.\n");
   return 1;
 }
@@ -6195,8 +5110,9 @@ LoopVectorizationCostModel::getInstructionCost(Instruction *I, unsigned VF) {
     // Scalarized loads/stores.
     int ConsecutiveStride = Legal->isConsecutivePtr(Ptr);
     bool Reverse = ConsecutiveStride < 0;
-    unsigned ScalarAllocatedSize = DL->getTypeAllocSize(ValTy);
-    unsigned VectorElementSize = DL->getTypeStoreSize(VectorTy)/VF;
+    const DataLayout &DL = I->getModule()->getDataLayout();
+    unsigned ScalarAllocatedSize = DL.getTypeAllocSize(ValTy);
+    unsigned VectorElementSize = DL.getTypeStoreSize(VectorTy) / VF;
     if (!ConsecutiveStride || ScalarAllocatedSize != VectorElementSize) {
       bool IsComplexComputation =
         isLikelyComplexAddressComputation(Ptr, Legal, SE, TheLoop);
@@ -6223,7 +5139,11 @@ LoopVectorizationCostModel::getInstructionCost(Instruction *I, unsigned VF) {
 
     // Wide load/stores.
     unsigned Cost = TTI.getAddressComputationCost(VectorTy);
-    Cost += TTI.getMemoryOpCost(I->getOpcode(), VectorTy, Alignment, AS);
+    if (Legal->isMaskRequired(I))
+      Cost += TTI.getMaskedMemoryOpCost(I->getOpcode(), VectorTy, Alignment,
+                                        AS);
+    else
+      Cost += TTI.getMemoryOpCost(I->getOpcode(), VectorTy, Alignment, AS);
 
     if (Reverse)
       Cost += TTI.getShuffleCost(TargetTransformInfo::SK_Reverse,
@@ -6253,14 +5173,12 @@ LoopVectorizationCostModel::getInstructionCost(Instruction *I, unsigned VF) {
     return TTI.getCastInstrCost(I->getOpcode(), VectorTy, SrcVecTy);
   }
   case Instruction::Call: {
+    bool NeedToScalarize;
     CallInst *CI = cast<CallInst>(I);
-    Intrinsic::ID ID = getIntrinsicIDForCall(CI, TLI);
-    assert(ID && "Not an intrinsic call!");
-    Type *RetTy = ToVectorTy(CI->getType(), VF);
-    SmallVector<Type*, 4> Tys;
-    for (unsigned i = 0, ie = CI->getNumArgOperands(); i != ie; ++i)
-      Tys.push_back(ToVectorTy(CI->getArgOperand(i)->getType(), VF));
-    return TTI.getIntrinsicInstrCost(ID, RetTy, Tys);
+    unsigned CallCost = getVectorCallCost(CI, VF, TTI, TLI, NeedToScalarize);
+    if (getIntrinsicIDForCall(CI, TLI))
+      return std::min(CallCost, getVectorIntrinsicCost(CI, VF, TTI, TLI));
+    return CallCost;
   }
   default: {
     // We are scalarizing the instruction. Return the cost of the scalar
@@ -6287,12 +5205,6 @@ LoopVectorizationCostModel::getInstructionCost(Instruction *I, unsigned VF) {
   }// end of switch.
 }
 
-Type* LoopVectorizationCostModel::ToVectorTy(Type *Scalar, unsigned VF) {
-  if (Scalar->isVoidTy() || VF == 1)
-    return Scalar;
-  return VectorType::get(Scalar, VF);
-}
-
 char LoopVectorize::ID = 0;
 static const char lv_name[] = "Loop Vectorization";
 INITIALIZE_PASS_BEGIN(LoopVectorize, LV_NAME, lv_name, false, false)
@@ -6305,6 +5217,7 @@ INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(ScalarEvolution)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LCSSA)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopInfoWrapperPass)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopSimplify)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopAccessAnalysis)
 INITIALIZE_PASS_END(LoopVectorize, LV_NAME, lv_name, false, false)
 
 namespace llvm {