include/llvm/Analysis/ScalarEvolution.h

   1 //===- llvm/Analysis/ScalarEvolution.h - Scalar Evolution -------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // The ScalarEvolution class is an LLVM pass which can be used to analyze and
  11 // catagorize scalar expressions in loops.  It specializes in recognizing
  12 // general induction variables, representing them with the abstract and opaque
  13 // SCEV class.  Given this analysis, trip counts of loops and other important
  14 // properties can be obtained.
  15 //
  16 // This analysis is primarily useful for induction variable substitution and
  17 // strength reduction.
  18 //
  19 //===----------------------------------------------------------------------===//
  20
  21 #ifndef LLVM_ANALYSIS_SCALAREVOLUTION_H
  22 #define LLVM_ANALYSIS_SCALAREVOLUTION_H
  23
  24 #include "llvm/Pass.h"
  25 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  26 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
  27 #include "llvm/Support/ValueHandle.h"
  28 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  29 #include <iosfwd>
  30
  31 namespace llvm {
  32   class APInt;
  33   class ConstantInt;
  34   class Type;
  35   class ScalarEvolution;
  36   class TargetData;
  37   class SCEVConstant;
  38   class SCEVTruncateExpr;
  39   class SCEVZeroExtendExpr;
  40   class SCEVCommutativeExpr;
  41   class SCEVUDivExpr;
  42   class SCEVSignExtendExpr;
  43   class SCEVAddRecExpr;
  44   class SCEVUnknown;
  45
  46   /// SCEV - This class represents an analyzed expression in the program.  These
  47   /// are reference-counted opaque objects that the client is not allowed to
  48   /// do much with directly.
  49   ///
  50   class SCEV {
  51     const unsigned SCEVType;      // The SCEV baseclass this node corresponds to
  52
  53     const ScalarEvolution* parent;
  54
  55     SCEV(const SCEV &);            // DO NOT IMPLEMENT
  56     void operator=(const SCEV &);  // DO NOT IMPLEMENT
  57   protected:
  58     virtual ~SCEV();
  59   public:
  60     explicit SCEV(unsigned SCEVTy, const ScalarEvolution* p) :
  61       SCEVType(SCEVTy), parent(p) {}
  62
  63     unsigned getSCEVType() const { return SCEVType; }
  64
  65     /// isLoopInvariant - Return true if the value of this SCEV is unchanging in
  66     /// the specified loop.
  67     virtual bool isLoopInvariant(const Loop *L) const = 0;
  68
  69     /// hasComputableLoopEvolution - Return true if this SCEV changes value in a
  70     /// known way in the specified loop.  This property being true implies that
  71     /// the value is variant in the loop AND that we can emit an expression to
  72     /// compute the value of the expression at any particular loop iteration.
  73     virtual bool hasComputableLoopEvolution(const Loop *L) const = 0;
  74
  75     /// getType - Return the LLVM type of this SCEV expression.
  76     ///
  77     virtual const Type *getType() const = 0;
  78
  79     /// isZero - Return true if the expression is a constant zero.
  80     ///
  81     bool isZero() const;
  82
  83     /// isOne - Return true if the expression is a constant one.
  84     ///
  85     bool isOne() const;
  86
  87     /// replaceSymbolicValuesWithConcrete - If this SCEV internally references
  88     /// the symbolic value "Sym", construct and return a new SCEV that produces
  89     /// the same value, but which uses the concrete value Conc instead of the
  90     /// symbolic value.  If this SCEV does not use the symbolic value, it
  91     /// returns itself.
  92     virtual const SCEV*
  93     replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEV* Sym,
  94                                       const SCEV* Conc,
  95                                       ScalarEvolution &SE) const = 0;
  96
  97     /// dominates - Return true if elements that makes up this SCEV dominates
  98     /// the specified basic block.
  99     virtual bool dominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const = 0;
 100
 101     /// print - Print out the internal representation of this scalar to the
 102     /// specified stream.  This should really only be used for debugging
 103     /// purposes.
 104     virtual void print(raw_ostream &OS) const = 0;
 105     void print(std::ostream &OS) const;
 106     void print(std::ostream *OS) const { if (OS) print(*OS); }
 107
 108     /// dump - This method is used for debugging.
 109     ///
 110     void dump() const;
 111   };
 112
 113   inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const SCEV &S) {
 114     S.print(OS);
 115     return OS;
 116   }
 117
 118   inline std::ostream &operator<<(std::ostream &OS, const SCEV &S) {
 119     S.print(OS);
 120     return OS;
 121   }
 122
 123   /// SCEVCouldNotCompute - An object of this class is returned by queries that
 124   /// could not be answered.  For example, if you ask for the number of
 125   /// iterations of a linked-list traversal loop, you will get one of these.
 126   /// None of the standard SCEV operations are valid on this class, it is just a
 127   /// marker.
 128   struct SCEVCouldNotCompute : public SCEV {
 129     SCEVCouldNotCompute(const ScalarEvolution* p);
 130     ~SCEVCouldNotCompute();
 131
 132     // None of these methods are valid for this object.
 133     virtual bool isLoopInvariant(const Loop *L) const;
 134     virtual const Type *getType() const;
 135     virtual bool hasComputableLoopEvolution(const Loop *L) const;
 136     virtual void print(raw_ostream &OS) const;
 137     virtual const SCEV*
 138     replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEV* Sym,
 139                                       const SCEV* Conc,
 140                                       ScalarEvolution &SE) const;
 141
 142     virtual bool dominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const {
 143       return true;
 144     }
 145
 146     /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
 147     static inline bool classof(const SCEVCouldNotCompute *S) { return true; }
 148     static bool classof(const SCEV *S);
 149   };
 150
 151   /// ScalarEvolution - This class is the main scalar evolution driver.  Because
 152   /// client code (intentionally) can't do much with the SCEV objects directly,
 153   /// they must ask this class for services.
 154   ///
 155   class ScalarEvolution : public FunctionPass {
 156     /// SCEVCallbackVH - A CallbackVH to arrange for ScalarEvolution to be
 157     /// notified whenever a Value is deleted.
 158     class SCEVCallbackVH : public CallbackVH {
 159       ScalarEvolution *SE;
 160       virtual void deleted();
 161       virtual void allUsesReplacedWith(Value *New);
 162     public:
 163       SCEVCallbackVH(Value *V, ScalarEvolution *SE = 0);
 164     };
 165
 166     friend class SCEVCallbackVH;
 167     friend class SCEVExpander;
 168
 169     /// F - The function we are analyzing.
 170     ///
 171     Function *F;
 172
 173     /// LI - The loop information for the function we are currently analyzing.
 174     ///
 175     LoopInfo *LI;
 176
 177     /// TD - The target data information for the target we are targetting.
 178     ///
 179     TargetData *TD;
 180
 181     /// CouldNotCompute - This SCEV is used to represent unknown trip
 182     /// counts and things.
 183     const SCEV* CouldNotCompute;
 184
 185     /// Scalars - This is a cache of the scalars we have analyzed so far.
 186     ///
 187     std::map<SCEVCallbackVH, const SCEV*> Scalars;
 188
 189     /// BackedgeTakenInfo - Information about the backedge-taken count
 190     /// of a loop. This currently inclues an exact count and a maximum count.
 191     ///
 192     struct BackedgeTakenInfo {
 193       /// Exact - An expression indicating the exact backedge-taken count of
 194       /// the loop if it is known, or a SCEVCouldNotCompute otherwise.
 195       const SCEV* Exact;
 196
 197       /// Exact - An expression indicating the least maximum backedge-taken
 198       /// count of the loop that is known, or a SCEVCouldNotCompute.
 199       const SCEV* Max;
 200
 201       /*implicit*/ BackedgeTakenInfo(const SCEV* exact) :
 202         Exact(exact), Max(exact) {}
 203
 204       BackedgeTakenInfo(const SCEV* exact, const SCEV* max) :
 205         Exact(exact), Max(max) {}
 206
 207       /// hasAnyInfo - Test whether this BackedgeTakenInfo contains any
 208       /// computed information, or whether it's all SCEVCouldNotCompute
 209       /// values.
 210       bool hasAnyInfo() const {
 211         return !isa<SCEVCouldNotCompute>(Exact) ||
 212                !isa<SCEVCouldNotCompute>(Max);
 213       }
 214     };
 215
 216     /// BackedgeTakenCounts - Cache the backedge-taken count of the loops for
 217     /// this function as they are computed.
 218     std::map<const Loop*, BackedgeTakenInfo> BackedgeTakenCounts;
 219
 220     /// ConstantEvolutionLoopExitValue - This map contains entries for all of
 221     /// the PHI instructions that we attempt to compute constant evolutions for.
 222     /// This allows us to avoid potentially expensive recomputation of these
 223     /// properties.  An instruction maps to null if we are unable to compute its
 224     /// exit value.
 225     std::map<PHINode*, Constant*> ConstantEvolutionLoopExitValue;
 226
 227     /// ValuesAtScopes - This map contains entries for all the instructions
 228     /// that we attempt to compute getSCEVAtScope information for without
 229     /// using SCEV techniques, which can be expensive.
 230     std::map<Instruction *, std::map<const Loop *, Constant *> > ValuesAtScopes;
 231
 232     /// createSCEV - We know that there is no SCEV for the specified value.
 233     /// Analyze the expression.
 234     const SCEV* createSCEV(Value *V);
 235
 236     /// createNodeForPHI - Provide the special handling we need to analyze PHI
 237     /// SCEVs.
 238     const SCEV* createNodeForPHI(PHINode *PN);
 239
 240     /// createNodeForGEP - Provide the special handling we need to analyze GEP
 241     /// SCEVs.
 242     const SCEV* createNodeForGEP(User *GEP);
 243
 244     /// ReplaceSymbolicValueWithConcrete - This looks up the computed SCEV value
 245     /// for the specified instruction and replaces any references to the
 246     /// symbolic value SymName with the specified value.  This is used during
 247     /// PHI resolution.
 248     void ReplaceSymbolicValueWithConcrete(Instruction *I,
 249                                           const SCEV* SymName,
 250                                           const SCEV* NewVal);
 251
 252     /// getBECount - Subtract the end and start values and divide by the step,
 253     /// rounding up, to get the number of times the backedge is executed. Return
 254     /// CouldNotCompute if an intermediate computation overflows.
 255     const SCEV* getBECount(const SCEV* Start,
 256                           const SCEV* End,
 257                           const SCEV* Step);
 258
 259     /// getBackedgeTakenInfo - Return the BackedgeTakenInfo for the given
 260     /// loop, lazily computing new values if the loop hasn't been analyzed
 261     /// yet.
 262     const BackedgeTakenInfo &getBackedgeTakenInfo(const Loop *L);
 263
 264     /// ComputeBackedgeTakenCount - Compute the number of times the specified
 265     /// loop will iterate.
 266     BackedgeTakenInfo ComputeBackedgeTakenCount(const Loop *L);
 267
 268     /// ComputeBackedgeTakenCountFromExit - Compute the number of times the
 269     /// backedge of the specified loop will execute if it exits via the
 270     /// specified block.
 271     BackedgeTakenInfo ComputeBackedgeTakenCountFromExit(const Loop *L,
 272                                                       BasicBlock *ExitingBlock);
 273
 274     /// ComputeBackedgeTakenCountFromExitCond - Compute the number of times the
 275     /// backedge of the specified loop will execute if its exit condition
 276     /// were a conditional branch of ExitCond, TBB, and FBB.
 277     BackedgeTakenInfo
 278       ComputeBackedgeTakenCountFromExitCond(const Loop *L,
 279                                             Value *ExitCond,
 280                                             BasicBlock *TBB,
 281                                             BasicBlock *FBB);
 282
 283     /// ComputeBackedgeTakenCountFromExitCondICmp - Compute the number of
 284     /// times the backedge of the specified loop will execute if its exit
 285     /// condition were a conditional branch of the ICmpInst ExitCond, TBB,
 286     /// and FBB.
 287     BackedgeTakenInfo
 288       ComputeBackedgeTakenCountFromExitCondICmp(const Loop *L,
 289                                                 ICmpInst *ExitCond,
 290                                                 BasicBlock *TBB,
 291                                                 BasicBlock *FBB);
 292
 293     /// ComputeLoadConstantCompareBackedgeTakenCount - Given an exit condition
 294     /// of 'icmp op load X, cst', try to see if we can compute the trip count.
 295     const SCEV*
 296       ComputeLoadConstantCompareBackedgeTakenCount(LoadInst *LI,
 297                                                    Constant *RHS,
 298                                                    const Loop *L,
 299                                                    ICmpInst::Predicate p);
 300
 301     /// ComputeBackedgeTakenCountExhaustively - If the trip is known to execute
 302     /// a constant number of times (the condition evolves only from constants),
 303     /// try to evaluate a few iterations of the loop until we get the exit
 304     /// condition gets a value of ExitWhen (true or false).  If we cannot
 305     /// evaluate the trip count of the loop, return CouldNotCompute.
 306     const SCEV* ComputeBackedgeTakenCountExhaustively(const Loop *L, Value *Cond,
 307                                                      bool ExitWhen);
 308
 309     /// HowFarToZero - Return the number of times a backedge comparing the
 310     /// specified value to zero will execute.  If not computable, return
 311     /// CouldNotCompute.
 312     const SCEV* HowFarToZero(const SCEV *V, const Loop *L);
 313
 314     /// HowFarToNonZero - Return the number of times a backedge checking the
 315     /// specified value for nonzero will execute.  If not computable, return
 316     /// CouldNotCompute.
 317     const SCEV* HowFarToNonZero(const SCEV *V, const Loop *L);
 318
 319     /// HowManyLessThans - Return the number of times a backedge containing the
 320     /// specified less-than comparison will execute.  If not computable, return
 321     /// CouldNotCompute. isSigned specifies whether the less-than is signed.
 322     BackedgeTakenInfo HowManyLessThans(const SCEV *LHS, const SCEV *RHS,
 323                                        const Loop *L, bool isSigned);
 324
 325     /// getLoopPredecessor - If the given loop's header has exactly one unique
 326     /// predecessor outside the loop, return it. Otherwise return null.
 327     BasicBlock *getLoopPredecessor(const Loop *L);
 328
 329     /// getPredecessorWithUniqueSuccessorForBB - Return a predecessor of BB
 330     /// (which may not be an immediate predecessor) which has exactly one
 331     /// successor from which BB is reachable, or null if no such block is
 332     /// found.
 333     BasicBlock* getPredecessorWithUniqueSuccessorForBB(BasicBlock *BB);
 334
 335     /// getConstantEvolutionLoopExitValue - If we know that the specified Phi is
 336     /// in the header of its containing loop, we know the loop executes a
 337     /// constant number of times, and the PHI node is just a recurrence
 338     /// involving constants, fold it.
 339     Constant *getConstantEvolutionLoopExitValue(PHINode *PN, const APInt& BEs,
 340                                                 const Loop *L);
 341
 342     /// forgetLoopPHIs - Delete the memoized SCEVs associated with the
 343     /// PHI nodes in the given loop. This is used when the trip count of
 344     /// the loop may have changed.
 345     void forgetLoopPHIs(const Loop *L);
 346
 347   public:
 348     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
 349     ScalarEvolution();
 350
 351     /// isSCEVable - Test if values of the given type are analyzable within
 352     /// the SCEV framework. This primarily includes integer types, and it
 353     /// can optionally include pointer types if the ScalarEvolution class
 354     /// has access to target-specific information.
 355     bool isSCEVable(const Type *Ty) const;
 356
 357     /// getTypeSizeInBits - Return the size in bits of the specified type,
 358     /// for which isSCEVable must return true.
 359     uint64_t getTypeSizeInBits(const Type *Ty) const;
 360
 361     /// getEffectiveSCEVType - Return a type with the same bitwidth as
 362     /// the given type and which represents how SCEV will treat the given
 363     /// type, for which isSCEVable must return true. For pointer types,
 364     /// this is the pointer-sized integer type.
 365     const Type *getEffectiveSCEVType(const Type *Ty) const;
 366
 367     /// getSCEV - Return a SCEV expression handle for the full generality of the
 368     /// specified expression.
 369     const SCEV* getSCEV(Value *V);
 370
 371     const SCEV* getConstant(ConstantInt *V);
 372     const SCEV* getConstant(const APInt& Val);
 373     const SCEV* getConstant(const Type *Ty, uint64_t V, bool isSigned = false);
 374     const SCEV* getTruncateExpr(const SCEV* Op, const Type *Ty);
 375     const SCEV* getZeroExtendExpr(const SCEV* Op, const Type *Ty);
 376     const SCEV* getSignExtendExpr(const SCEV* Op, const Type *Ty);
 377     const SCEV* getAnyExtendExpr(const SCEV* Op, const Type *Ty);
 378     const SCEV* getAddExpr(SmallVectorImpl<const SCEV*> &Ops);
 379     const SCEV* getAddExpr(const SCEV* LHS, const SCEV* RHS) {
 380       SmallVector<const SCEV*, 2> Ops;
 381       Ops.push_back(LHS);
 382       Ops.push_back(RHS);
 383       return getAddExpr(Ops);
 384     }
 385     const SCEV* getAddExpr(const SCEV* Op0, const SCEV* Op1,
 386                           const SCEV* Op2) {
 387       SmallVector<const SCEV*, 3> Ops;
 388       Ops.push_back(Op0);
 389       Ops.push_back(Op1);
 390       Ops.push_back(Op2);
 391       return getAddExpr(Ops);
 392     }
 393     const SCEV* getMulExpr(SmallVectorImpl<const SCEV*> &Ops);
 394     const SCEV* getMulExpr(const SCEV* LHS, const SCEV* RHS) {
 395       SmallVector<const SCEV*, 2> Ops;
 396       Ops.push_back(LHS);
 397       Ops.push_back(RHS);
 398       return getMulExpr(Ops);
 399     }
 400     const SCEV* getUDivExpr(const SCEV* LHS, const SCEV* RHS);
 401     const SCEV* getAddRecExpr(const SCEV* Start, const SCEV* Step,
 402                              const Loop *L);
 403     const SCEV* getAddRecExpr(SmallVectorImpl<const SCEV*> &Operands,
 404                              const Loop *L);
 405     const SCEV* getAddRecExpr(const SmallVectorImpl<const SCEV*> &Operands,
 406                              const Loop *L) {
 407       SmallVector<const SCEV*, 4> NewOp(Operands.begin(), Operands.end());
 408       return getAddRecExpr(NewOp, L);
 409     }
 410     const SCEV* getSMaxExpr(const SCEV* LHS, const SCEV* RHS);
 411     const SCEV* getSMaxExpr(SmallVectorImpl<const SCEV*> &Operands);
 412     const SCEV* getUMaxExpr(const SCEV* LHS, const SCEV* RHS);
 413     const SCEV* getUMaxExpr(SmallVectorImpl<const SCEV*> &Operands);
 414     const SCEV* getSMinExpr(const SCEV* LHS, const SCEV* RHS);
 415     const SCEV* getUMinExpr(const SCEV* LHS, const SCEV* RHS);
 416     const SCEV* getUnknown(Value *V);
 417     const SCEV* getCouldNotCompute();
 418
 419     /// getNegativeSCEV - Return the SCEV object corresponding to -V.
 420     ///
 421     const SCEV* getNegativeSCEV(const SCEV* V);
 422
 423     /// getNotSCEV - Return the SCEV object corresponding to ~V.
 424     ///
 425     const SCEV* getNotSCEV(const SCEV* V);
 426
 427     /// getMinusSCEV - Return LHS-RHS.
 428     ///
 429     const SCEV* getMinusSCEV(const SCEV* LHS,
 430                             const SCEV* RHS);
 431
 432     /// getTruncateOrZeroExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion
 433     /// of the input value to the specified type.  If the type must be
 434     /// extended, it is zero extended.
 435     const SCEV* getTruncateOrZeroExtend(const SCEV* V, const Type *Ty);
 436
 437     /// getTruncateOrSignExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion
 438     /// of the input value to the specified type.  If the type must be
 439     /// extended, it is sign extended.
 440     const SCEV* getTruncateOrSignExtend(const SCEV* V, const Type *Ty);
 441
 442     /// getNoopOrZeroExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion of
 443     /// the input value to the specified type.  If the type must be extended,
 444     /// it is zero extended.  The conversion must not be narrowing.
 445     const SCEV* getNoopOrZeroExtend(const SCEV* V, const Type *Ty);
 446
 447     /// getNoopOrSignExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion of
 448     /// the input value to the specified type.  If the type must be extended,
 449     /// it is sign extended.  The conversion must not be narrowing.
 450     const SCEV* getNoopOrSignExtend(const SCEV* V, const Type *Ty);
 451
 452     /// getNoopOrAnyExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion of
 453     /// the input value to the specified type. If the type must be extended,
 454     /// it is extended with unspecified bits. The conversion must not be
 455     /// narrowing.
 456     const SCEV* getNoopOrAnyExtend(const SCEV* V, const Type *Ty);
 457
 458     /// getTruncateOrNoop - Return a SCEV corresponding to a conversion of the
 459     /// input value to the specified type.  The conversion must not be
 460     /// widening.
 461     const SCEV* getTruncateOrNoop(const SCEV* V, const Type *Ty);
 462
 463     /// getIntegerSCEV - Given an integer or FP type, create a constant for the
 464     /// specified signed integer value and return a SCEV for the constant.
 465     const SCEV* getIntegerSCEV(int Val, const Type *Ty);
 466
 467     /// getUMaxFromMismatchedTypes - Promote the operands to the wider of
 468     /// the types using zero-extension, and then perform a umax operation
 469     /// with them.
 470     const SCEV* getUMaxFromMismatchedTypes(const SCEV* LHS,
 471                                           const SCEV* RHS);
 472
 473     /// getUMinFromMismatchedTypes - Promote the operands to the wider of
 474     /// the types using zero-extension, and then perform a umin operation
 475     /// with them.
 476     const SCEV* getUMinFromMismatchedTypes(const SCEV* LHS,
 477                                            const SCEV* RHS);
 478
 479     /// hasSCEV - Return true if the SCEV for this value has already been
 480     /// computed.
 481     bool hasSCEV(Value *V) const;
 482
 483     /// setSCEV - Insert the specified SCEV into the map of current SCEVs for
 484     /// the specified value.
 485     void setSCEV(Value *V, const SCEV* H);
 486
 487     /// getSCEVAtScope - Return a SCEV expression handle for the specified value
 488     /// at the specified scope in the program.  The L value specifies a loop
 489     /// nest to evaluate the expression at, where null is the top-level or a
 490     /// specified loop is immediately inside of the loop.
 491     ///
 492     /// This method can be used to compute the exit value for a variable defined
 493     /// in a loop by querying what the value will hold in the parent loop.
 494     ///
 495     /// In the case that a relevant loop exit value cannot be computed, the
 496     /// original value V is returned.
 497     const SCEV* getSCEVAtScope(const SCEV *S, const Loop *L);
 498
 499     /// getSCEVAtScope - This is a convenience function which does
 500     /// getSCEVAtScope(getSCEV(V), L).
 501     const SCEV* getSCEVAtScope(Value *V, const Loop *L);
 502
 503     /// isLoopGuardedByCond - Test whether entry to the loop is protected by
 504     /// a conditional between LHS and RHS.  This is used to help avoid max
 505     /// expressions in loop trip counts.
 506     bool isLoopGuardedByCond(const Loop *L, ICmpInst::Predicate Pred,
 507                              const SCEV *LHS, const SCEV *RHS);
 508
 509     /// getBackedgeTakenCount - If the specified loop has a predictable
 510     /// backedge-taken count, return it, otherwise return a SCEVCouldNotCompute
 511     /// object. The backedge-taken count is the number of times the loop header
 512     /// will be branched to from within the loop. This is one less than the
 513     /// trip count of the loop, since it doesn't count the first iteration,
 514     /// when the header is branched to from outside the loop.
 515     ///
 516     /// Note that it is not valid to call this method on a loop without a
 517     /// loop-invariant backedge-taken count (see
 518     /// hasLoopInvariantBackedgeTakenCount).
 519     ///
 520     const SCEV* getBackedgeTakenCount(const Loop *L);
 521
 522     /// getMaxBackedgeTakenCount - Similar to getBackedgeTakenCount, except
 523     /// return the least SCEV value that is known never to be less than the
 524     /// actual backedge taken count.
 525     const SCEV* getMaxBackedgeTakenCount(const Loop *L);
 526
 527     /// hasLoopInvariantBackedgeTakenCount - Return true if the specified loop
 528     /// has an analyzable loop-invariant backedge-taken count.
 529     bool hasLoopInvariantBackedgeTakenCount(const Loop *L);
 530
 531     /// forgetLoopBackedgeTakenCount - This method should be called by the
 532     /// client when it has changed a loop in a way that may effect
 533     /// ScalarEvolution's ability to compute a trip count, or if the loop
 534     /// is deleted.
 535     void forgetLoopBackedgeTakenCount(const Loop *L);
 536
 537     /// GetMinTrailingZeros - Determine the minimum number of zero bits that S is
 538     /// guaranteed to end in (at every loop iteration).  It is, at the same time,
 539     /// the minimum number of times S is divisible by 2.  For example, given {4,+,8}
 540     /// it returns 2.  If S is guaranteed to be 0, it returns the bitwidth of S.
 541     uint32_t GetMinTrailingZeros(const SCEV* S);
 542
 543     /// GetMinLeadingZeros - Determine the minimum number of zero bits that S is
 544     /// guaranteed to begin with (at every loop iteration).
 545     uint32_t GetMinLeadingZeros(const SCEV* S);
 546
 547     /// GetMinSignBits - Determine the minimum number of sign bits that S is
 548     /// guaranteed to begin with.
 549     uint32_t GetMinSignBits(const SCEV* S);
 550
 551     virtual bool runOnFunction(Function &F);
 552     virtual void releaseMemory();
 553     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
 554     void print(raw_ostream &OS, const Module* = 0) const;
 555     virtual void print(std::ostream &OS, const Module* = 0) const;
 556     void print(std::ostream *OS, const Module* M = 0) const {
 557       if (OS) print(*OS, M);
 558     }
 559
 560   private:
 561     // Uniquing tables.
 562     std::map<ConstantInt*, SCEVConstant*> SCEVConstants;
 563     std::map<std::pair<const SCEV*, const Type*>,
 564              SCEVTruncateExpr*> SCEVTruncates;
 565     std::map<std::pair<const SCEV*, const Type*>,
 566              SCEVZeroExtendExpr*> SCEVZeroExtends;
 567     std::map<std::pair<unsigned, std::vector<const SCEV*> >,
 568              SCEVCommutativeExpr*> SCEVCommExprs;
 569     std::map<std::pair<const SCEV*, const SCEV*>,
 570              SCEVUDivExpr*> SCEVUDivs;
 571     std::map<std::pair<const SCEV*, const Type*>,
 572              SCEVSignExtendExpr*> SCEVSignExtends;
 573     std::map<std::pair<const Loop *, std::vector<const SCEV*> >,
 574              SCEVAddRecExpr*> SCEVAddRecExprs;
 575     std::map<Value*, SCEVUnknown*> SCEVUnknowns;
 576   };
 577 }
 578
 579 #endif