lib/Transforms/Scalar/LoopIdiomRecognize.cpp

   1 //===-- LoopIdiomRecognize.cpp - Loop idiom recognition -------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This pass implements an idiom recognizer that transforms simple loops into a
  11 // non-loop form.  In cases that this kicks in, it can be a significant
  12 // performance win.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15 //
  16 // TODO List:
  17 //
  18 // Future loop memory idioms to recognize:
  19 //   memcmp, memmove, strlen, etc.
  20 // Future floating point idioms to recognize in -ffast-math mode:
  21 //   fpowi
  22 // Future integer operation idioms to recognize:
  23 //   ctpop, ctlz, cttz
  24 //
  25 // Beware that isel's default lowering for ctpop is highly inefficient for
  26 // i64 and larger types when i64 is legal and the value has few bits set.  It
  27 // would be good to enhance isel to emit a loop for ctpop in this case.
  28 //
  29 // We should enhance the memset/memcpy recognition to handle multiple stores in
  30 // the loop.  This would handle things like:
  31 //   void foo(_Complex float *P)
  32 //     for (i) { __real__(*P) = 0;  __imag__(*P) = 0; }
  33 //
  34 // This could recognize common matrix multiplies and dot product idioms and
  35 // replace them with calls to BLAS (if linked in??).
  36 //
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38
  39 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  40 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  41 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
  42 #include "llvm/Analysis/BasicAliasAnalysis.h"
  43 #include "llvm/Analysis/GlobalsModRef.h"
  44 #include "llvm/Analysis/LoopPass.h"
  45 #include "llvm/Analysis/ScalarEvolutionAliasAnalysis.h"
  46 #include "llvm/Analysis/ScalarEvolutionExpander.h"
  47 #include "llvm/Analysis/ScalarEvolutionExpressions.h"
  48 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
  49 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h"
  50 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  51 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  52 #include "llvm/IR/Dominators.h"
  53 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
  54 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  55 #include "llvm/IR/Module.h"
  56 #include "llvm/Support/Debug.h"
  57 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  58 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  59 using namespace llvm;
  60
  61 #define DEBUG_TYPE "loop-idiom"
  62
  63 STATISTIC(NumMemSet, "Number of memset's formed from loop stores");
  64 STATISTIC(NumMemCpy, "Number of memcpy's formed from loop load+stores");
  65
  66 namespace {
  67
  68 class LoopIdiomRecognize : public LoopPass {
  69   Loop *CurLoop;
  70   AliasAnalysis *AA;
  71   DominatorTree *DT;
  72   LoopInfo *LI;
  73   ScalarEvolution *SE;
  74   TargetLibraryInfo *TLI;
  75   const TargetTransformInfo *TTI;
  76   const DataLayout *DL;
  77
  78 public:
  79   static char ID;
  80   explicit LoopIdiomRecognize() : LoopPass(ID) {
  81     initializeLoopIdiomRecognizePass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  82   }
  83
  84   bool runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM) override;
  85
  86   /// This transformation requires natural loop information & requires that
  87   /// loop preheaders be inserted into the CFG.
  88   ///
  89   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
  90     AU.addRequired<LoopInfoWrapperPass>();
  91     AU.addPreserved<LoopInfoWrapperPass>();
  92     AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
  93     AU.addPreservedID(LoopSimplifyID);
  94     AU.addRequiredID(LCSSAID);
  95     AU.addPreservedID(LCSSAID);
  96     AU.addRequired<AAResultsWrapperPass>();
  97     AU.addPreserved<AAResultsWrapperPass>();
  98     AU.addRequired<ScalarEvolutionWrapperPass>();
  99     AU.addPreserved<ScalarEvolutionWrapperPass>();
 100     AU.addPreserved<SCEVAAWrapperPass>();
 101     AU.addRequired<DominatorTreeWrapperPass>();
 102     AU.addPreserved<DominatorTreeWrapperPass>();
 103     AU.addRequired<TargetLibraryInfoWrapperPass>();
 104     AU.addRequired<TargetTransformInfoWrapperPass>();
 105     AU.addPreserved<BasicAAWrapperPass>();
 106     AU.addPreserved<GlobalsAAWrapperPass>();
 107   }
 108
 109 private:
 110   typedef SmallVector<StoreInst *, 8> StoreList;
 111   StoreList StoreRefs;
 112
 113   /// \name Countable Loop Idiom Handling
 114   /// @{
 115
 116   bool runOnCountableLoop();
 117   bool runOnLoopBlock(BasicBlock *BB, const SCEV *BECount,
 118                       SmallVectorImpl<BasicBlock *> &ExitBlocks);
 119
 120   void collectStores(BasicBlock *BB);
 121   bool isLegalStore(StoreInst *SI);
 122   bool processLoopStore(StoreInst *SI, const SCEV *BECount);
 123   bool processLoopMemSet(MemSetInst *MSI, const SCEV *BECount);
 124
 125   bool processLoopStridedStore(Value *DestPtr, unsigned StoreSize,
 126                                unsigned StoreAlignment, Value *SplatValue,
 127                                Instruction *TheStore, const SCEVAddRecExpr *Ev,
 128                                const SCEV *BECount, bool NegStride);
 129   bool processLoopStoreOfLoopLoad(StoreInst *SI, unsigned StoreSize,
 130                                   const SCEVAddRecExpr *StoreEv,
 131                                   const SCEV *BECount, bool NegStride);
 132
 133   /// @}
 134   /// \name Noncountable Loop Idiom Handling
 135   /// @{
 136
 137   bool runOnNoncountableLoop();
 138
 139   bool recognizePopcount();
 140   void transformLoopToPopcount(BasicBlock *PreCondBB, Instruction *CntInst,
 141                                PHINode *CntPhi, Value *Var);
 142
 143   /// @}
 144 };
 145
 146 } // End anonymous namespace.
 147
 148 char LoopIdiomRecognize::ID = 0;
 149 INITIALIZE_PASS_BEGIN(LoopIdiomRecognize, "loop-idiom", "Recognize loop idioms",
 150                       false, false)
 151 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopInfoWrapperPass)
 152 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTreeWrapperPass)
 153 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopSimplify)
 154 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LCSSA)
 155 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(ScalarEvolutionWrapperPass)
 156 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfoWrapperPass)
 157 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(BasicAAWrapperPass)
 158 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AAResultsWrapperPass)
 159 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(GlobalsAAWrapperPass)
 160 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(SCEVAAWrapperPass)
 161 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetTransformInfoWrapperPass)
 162 INITIALIZE_PASS_END(LoopIdiomRecognize, "loop-idiom", "Recognize loop idioms",
 163                     false, false)
 164
 165 Pass *llvm::createLoopIdiomPass() { return new LoopIdiomRecognize(); }
 166
 167 /// deleteDeadInstruction - Delete this instruction.  Before we do, go through
 168 /// and zero out all the operands of this instruction.  If any of them become
 169 /// dead, delete them and the computation tree that feeds them.
 170 ///
 171 static void deleteDeadInstruction(Instruction *I,
 172                                   const TargetLibraryInfo *TLI) {
 173   SmallVector<Value *, 16> Operands(I->value_op_begin(), I->value_op_end());
 174   I->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I->getType()));
 175   I->eraseFromParent();
 176   for (Value *Op : Operands)
 177     RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Op, TLI);
 178 }
 179
 180 //===----------------------------------------------------------------------===//
 181 //
 182 //          Implementation of LoopIdiomRecognize
 183 //
 184 //===----------------------------------------------------------------------===//
 185
 186 bool LoopIdiomRecognize::runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM) {
 187   if (skipOptnoneFunction(L))
 188     return false;
 189
 190   CurLoop = L;
 191   // If the loop could not be converted to canonical form, it must have an
 192   // indirectbr in it, just give up.
 193   if (!L->getLoopPreheader())
 194     return false;
 195
 196   // Disable loop idiom recognition if the function's name is a common idiom.
 197   StringRef Name = L->getHeader()->getParent()->getName();
 198   if (Name == "memset" || Name == "memcpy")
 199     return false;
 200
 201   AA = &getAnalysis<AAResultsWrapperPass>().getAAResults();
 202   DT = &getAnalysis<DominatorTreeWrapperPass>().getDomTree();
 203   LI = &getAnalysis<LoopInfoWrapperPass>().getLoopInfo();
 204   SE = &getAnalysis<ScalarEvolutionWrapperPass>().getSE();
 205   TLI = &getAnalysis<TargetLibraryInfoWrapperPass>().getTLI();
 206   TTI = &getAnalysis<TargetTransformInfoWrapperPass>().getTTI(
 207       *CurLoop->getHeader()->getParent());
 208   DL = &CurLoop->getHeader()->getModule()->getDataLayout();
 209
 210   if (SE->hasLoopInvariantBackedgeTakenCount(L))
 211     return runOnCountableLoop();
 212
 213   return runOnNoncountableLoop();
 214 }
 215
 216 bool LoopIdiomRecognize::runOnCountableLoop() {
 217   const SCEV *BECount = SE->getBackedgeTakenCount(CurLoop);
 218   assert(!isa<SCEVCouldNotCompute>(BECount) &&
 219          "runOnCountableLoop() called on a loop without a predictable"
 220          "backedge-taken count");
 221
 222   // If this loop executes exactly one time, then it should be peeled, not
 223   // optimized by this pass.
 224   if (const SCEVConstant *BECst = dyn_cast<SCEVConstant>(BECount))
 225     if (BECst->getAPInt() == 0)
 226       return false;
 227
 228   SmallVector<BasicBlock *, 8> ExitBlocks;
 229   CurLoop->getUniqueExitBlocks(ExitBlocks);
 230
 231   DEBUG(dbgs() << "loop-idiom Scanning: F["
 232                << CurLoop->getHeader()->getParent()->getName() << "] Loop %"
 233                << CurLoop->getHeader()->getName() << "\n");
 234
 235   bool MadeChange = false;
 236   // Scan all the blocks in the loop that are not in subloops.
 237   for (auto *BB : CurLoop->getBlocks()) {
 238     // Ignore blocks in subloops.
 239     if (LI->getLoopFor(BB) != CurLoop)
 240       continue;
 241
 242     MadeChange |= runOnLoopBlock(BB, BECount, ExitBlocks);
 243   }
 244   return MadeChange;
 245 }
 246
 247 static unsigned getStoreSizeInBytes(StoreInst *SI, const DataLayout *DL) {
 248   uint64_t SizeInBits = DL->getTypeSizeInBits(SI->getValueOperand()->getType());
 249   assert(((SizeInBits & 7) || (SizeInBits >> 32) == 0) &&
 250          "Don't overflow unsigned.");
 251   return (unsigned)SizeInBits >> 3;
 252 }
 253
 254 static unsigned getStoreStride(const SCEVAddRecExpr *StoreEv) {
 255   const SCEVConstant *ConstStride = cast<SCEVConstant>(StoreEv->getOperand(1));
 256   return ConstStride->getAPInt().getZExtValue();
 257 }
 258
 259 bool LoopIdiomRecognize::isLegalStore(StoreInst *SI) {
 260   // Don't touch volatile stores.
 261   if (!SI->isSimple())
 262     return false;
 263
 264   Value *StoredVal = SI->getValueOperand();
 265   Value *StorePtr = SI->getPointerOperand();
 266
 267   // Reject stores that are so large that they overflow an unsigned.
 268   uint64_t SizeInBits = DL->getTypeSizeInBits(StoredVal->getType());
 269   if ((SizeInBits & 7) || (SizeInBits >> 32) != 0)
 270     return false;
 271
 272   // See if the pointer expression is an AddRec like {base,+,1} on the current
 273   // loop, which indicates a strided store.  If we have something else, it's a
 274   // random store we can't handle.
 275   const SCEVAddRecExpr *StoreEv =
 276       dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(SE->getSCEV(StorePtr));
 277   if (!StoreEv || StoreEv->getLoop() != CurLoop || !StoreEv->isAffine())
 278     return false;
 279
 280   // Check to see if we have a constant stride.
 281   if (!isa<SCEVConstant>(StoreEv->getOperand(1)))
 282     return false;
 283
 284   return true;
 285 }
 286
 287 void LoopIdiomRecognize::collectStores(BasicBlock *BB) {
 288   StoreRefs.clear();
 289   for (Instruction &I : *BB) {
 290     StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(&I);
 291     if (!SI)
 292       continue;
 293
 294     // Make sure this is a strided store with a constant stride.
 295     if (!isLegalStore(SI))
 296       continue;
 297
 298     // Save the store locations.
 299     StoreRefs.push_back(SI);
 300   }
 301 }
 302
 303 /// runOnLoopBlock - Process the specified block, which lives in a counted loop
 304 /// with the specified backedge count.  This block is known to be in the current
 305 /// loop and not in any subloops.
 306 bool LoopIdiomRecognize::runOnLoopBlock(
 307     BasicBlock *BB, const SCEV *BECount,
 308     SmallVectorImpl<BasicBlock *> &ExitBlocks) {
 309   // We can only promote stores in this block if they are unconditionally
 310   // executed in the loop.  For a block to be unconditionally executed, it has
 311   // to dominate all the exit blocks of the loop.  Verify this now.
 312   for (unsigned i = 0, e = ExitBlocks.size(); i != e; ++i)
 313     if (!DT->dominates(BB, ExitBlocks[i]))
 314       return false;
 315
 316   bool MadeChange = false;
 317   // Look for store instructions, which may be optimized to memset/memcpy.
 318   collectStores(BB);
 319   for (auto &SI : StoreRefs)
 320     MadeChange |= processLoopStore(SI, BECount);
 321
 322   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E;) {
 323     Instruction *Inst = &*I++;
 324     // Look for memset instructions, which may be optimized to a larger memset.
 325     if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(Inst)) {
 326       WeakVH InstPtr(&*I);
 327       if (!processLoopMemSet(MSI, BECount))
 328         continue;
 329       MadeChange = true;
 330
 331       // If processing the memset invalidated our iterator, start over from the
 332       // top of the block.
 333       if (!InstPtr)
 334         I = BB->begin();
 335       continue;
 336     }
 337   }
 338
 339   return MadeChange;
 340 }
 341
 342 /// processLoopStore - See if this store can be promoted to a memset or memcpy.
 343 bool LoopIdiomRecognize::processLoopStore(StoreInst *SI, const SCEV *BECount) {
 344   assert(SI->isSimple() && "Expected only non-volatile stores.");
 345
 346   Value *StoredVal = SI->getValueOperand();
 347   Value *StorePtr = SI->getPointerOperand();
 348
 349   // Check to see if the stride matches the size of the store.  If so, then we
 350   // know that every byte is touched in the loop.
 351   const SCEVAddRecExpr *StoreEv = cast<SCEVAddRecExpr>(SE->getSCEV(StorePtr));
 352   unsigned Stride = getStoreStride(StoreEv);
 353   unsigned StoreSize = getStoreSizeInBytes(SI, DL);
 354   if (StoreSize != Stride && StoreSize != -Stride)
 355     return false;
 356
 357   bool NegStride = StoreSize == -Stride;
 358
 359   // See if we can optimize just this store in isolation.
 360   if (processLoopStridedStore(StorePtr, StoreSize, SI->getAlignment(),
 361                               StoredVal, SI, StoreEv, BECount, NegStride))
 362     return true;
 363
 364   // Optimize the store into a memcpy, if it feeds an similarly strided load.
 365   return processLoopStoreOfLoopLoad(SI, StoreSize, StoreEv, BECount, NegStride);
 366 }
 367
 368 /// processLoopMemSet - See if this memset can be promoted to a large memset.
 369 bool LoopIdiomRecognize::processLoopMemSet(MemSetInst *MSI,
 370                                            const SCEV *BECount) {
 371   // We can only handle non-volatile memsets with a constant size.
 372   if (MSI->isVolatile() || !isa<ConstantInt>(MSI->getLength()))
 373     return false;
 374
 375   // If we're not allowed to hack on memset, we fail.
 376   if (!TLI->has(LibFunc::memset))
 377     return false;
 378
 379   Value *Pointer = MSI->getDest();
 380
 381   // See if the pointer expression is an AddRec like {base,+,1} on the current
 382   // loop, which indicates a strided store.  If we have something else, it's a
 383   // random store we can't handle.
 384   const SCEVAddRecExpr *Ev = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(SE->getSCEV(Pointer));
 385   if (!Ev || Ev->getLoop() != CurLoop || !Ev->isAffine())
 386     return false;
 387
 388   // Reject memsets that are so large that they overflow an unsigned.
 389   uint64_t SizeInBytes = cast<ConstantInt>(MSI->getLength())->getZExtValue();
 390   if ((SizeInBytes >> 32) != 0)
 391     return false;
 392
 393   // Check to see if the stride matches the size of the memset.  If so, then we
 394   // know that every byte is touched in the loop.
 395   const SCEVConstant *Stride = dyn_cast<SCEVConstant>(Ev->getOperand(1));
 396
 397   // TODO: Could also handle negative stride here someday, that will require the
 398   // validity check in mayLoopAccessLocation to be updated though.
 399   if (!Stride || MSI->getLength() != Stride->getValue())
 400     return false;
 401
 402   return processLoopStridedStore(Pointer, (unsigned)SizeInBytes,
 403                                  MSI->getAlignment(), MSI->getValue(), MSI, Ev,
 404                                  BECount, /*NegStride=*/false);
 405 }
 406
 407 /// mayLoopAccessLocation - Return true if the specified loop might access the
 408 /// specified pointer location, which is a loop-strided access.  The 'Access'
 409 /// argument specifies what the verboten forms of access are (read or write).
 410 static bool mayLoopAccessLocation(Value *Ptr, ModRefInfo Access, Loop *L,
 411                                   const SCEV *BECount, unsigned StoreSize,
 412                                   AliasAnalysis &AA,
 413                                   Instruction *IgnoredStore) {
 414   // Get the location that may be stored across the loop.  Since the access is
 415   // strided positively through memory, we say that the modified location starts
 416   // at the pointer and has infinite size.
 417   uint64_t AccessSize = MemoryLocation::UnknownSize;
 418
 419   // If the loop iterates a fixed number of times, we can refine the access size
 420   // to be exactly the size of the memset, which is (BECount+1)*StoreSize
 421   if (const SCEVConstant *BECst = dyn_cast<SCEVConstant>(BECount))
 422     AccessSize = (BECst->getValue()->getZExtValue() + 1) * StoreSize;
 423
 424   // TODO: For this to be really effective, we have to dive into the pointer
 425   // operand in the store.  Store to &A[i] of 100 will always return may alias
 426   // with store of &A[100], we need to StoreLoc to be "A" with size of 100,
 427   // which will then no-alias a store to &A[100].
 428   MemoryLocation StoreLoc(Ptr, AccessSize);
 429
 430   for (Loop::block_iterator BI = L->block_begin(), E = L->block_end(); BI != E;
 431        ++BI)
 432     for (BasicBlock::iterator I = (*BI)->begin(), E = (*BI)->end(); I != E; ++I)
 433       if (&*I != IgnoredStore && (AA.getModRefInfo(&*I, StoreLoc) & Access))
 434         return true;
 435
 436   return false;
 437 }
 438
 439 /// getMemSetPatternValue - If a strided store of the specified value is safe to
 440 /// turn into a memset_pattern16, return a ConstantArray of 16 bytes that should
 441 /// be passed in.  Otherwise, return null.
 442 ///
 443 /// Note that we don't ever attempt to use memset_pattern8 or 4, because these
 444 /// just replicate their input array and then pass on to memset_pattern16.
 445 static Constant *getMemSetPatternValue(Value *V, const DataLayout *DL) {
 446   // If the value isn't a constant, we can't promote it to being in a constant
 447   // array.  We could theoretically do a store to an alloca or something, but
 448   // that doesn't seem worthwhile.
 449   Constant *C = dyn_cast<Constant>(V);
 450   if (!C)
 451     return nullptr;
 452
 453   // Only handle simple values that are a power of two bytes in size.
 454   uint64_t Size = DL->getTypeSizeInBits(V->getType());
 455   if (Size == 0 || (Size & 7) || (Size & (Size - 1)))
 456     return nullptr;
 457
 458   // Don't care enough about darwin/ppc to implement this.
 459   if (DL->isBigEndian())
 460     return nullptr;
 461
 462   // Convert to size in bytes.
 463   Size /= 8;
 464
 465   // TODO: If CI is larger than 16-bytes, we can try slicing it in half to see
 466   // if the top and bottom are the same (e.g. for vectors and large integers).
 467   if (Size > 16)
 468     return nullptr;
 469
 470   // If the constant is exactly 16 bytes, just use it.
 471   if (Size == 16)
 472     return C;
 473
 474   // Otherwise, we'll use an array of the constants.
 475   unsigned ArraySize = 16 / Size;
 476   ArrayType *AT = ArrayType::get(V->getType(), ArraySize);
 477   return ConstantArray::get(AT, std::vector<Constant *>(ArraySize, C));
 478 }
 479
 480 // If we have a negative stride, Start refers to the end of the memory location
 481 // we're trying to memset.  Therefore, we need to recompute the base pointer,
 482 // which is just Start - BECount*Size.
 483 static const SCEV *getStartForNegStride(const SCEV *Start, const SCEV *BECount,
 484                                         Type *IntPtr, unsigned StoreSize,
 485                                         ScalarEvolution *SE) {
 486   const SCEV *Index = SE->getTruncateOrZeroExtend(BECount, IntPtr);
 487   if (StoreSize != 1)
 488     Index = SE->getMulExpr(Index, SE->getConstant(IntPtr, StoreSize),
 489                            SCEV::FlagNUW);
 490   return SE->getMinusSCEV(Start, Index);
 491 }
 492
 493 /// processLoopStridedStore - We see a strided store of some value.  If we can
 494 /// transform this into a memset or memset_pattern in the loop preheader, do so.
 495 bool LoopIdiomRecognize::processLoopStridedStore(
 496     Value *DestPtr, unsigned StoreSize, unsigned StoreAlignment,
 497     Value *StoredVal, Instruction *TheStore, const SCEVAddRecExpr *Ev,
 498     const SCEV *BECount, bool NegStride) {
 499
 500   // If the stored value is a byte-wise value (like i32 -1), then it may be
 501   // turned into a memset of i8 -1, assuming that all the consecutive bytes
 502   // are stored.  A store of i32 0x01020304 can never be turned into a memset,
 503   // but it can be turned into memset_pattern if the target supports it.
 504   Value *SplatValue = isBytewiseValue(StoredVal);
 505   Constant *PatternValue = nullptr;
 506   unsigned DestAS = DestPtr->getType()->getPointerAddressSpace();
 507
 508   // If we're allowed to form a memset, and the stored value would be acceptable
 509   // for memset, use it.
 510   if (SplatValue && TLI->has(LibFunc::memset) &&
 511       // Verify that the stored value is loop invariant.  If not, we can't
 512       // promote the memset.
 513       CurLoop->isLoopInvariant(SplatValue)) {
 514     // Keep and use SplatValue.
 515     PatternValue = nullptr;
 516   } else if (DestAS == 0 && TLI->has(LibFunc::memset_pattern16) &&
 517              (PatternValue = getMemSetPatternValue(StoredVal, DL))) {
 518     // Don't create memset_pattern16s with address spaces.
 519     // It looks like we can use PatternValue!
 520     SplatValue = nullptr;
 521   } else {
 522     // Otherwise, this isn't an idiom we can transform.  For example, we can't
 523     // do anything with a 3-byte store.
 524     return false;
 525   }
 526
 527   // The trip count of the loop and the base pointer of the addrec SCEV is
 528   // guaranteed to be loop invariant, which means that it should dominate the
 529   // header.  This allows us to insert code for it in the preheader.
 530   BasicBlock *Preheader = CurLoop->getLoopPreheader();
 531   IRBuilder<> Builder(Preheader->getTerminator());
 532   SCEVExpander Expander(*SE, *DL, "loop-idiom");
 533
 534   Type *DestInt8PtrTy = Builder.getInt8PtrTy(DestAS);
 535   Type *IntPtr = Builder.getIntPtrTy(*DL, DestAS);
 536
 537   const SCEV *Start = Ev->getStart();
 538   // Handle negative strided loops.
 539   if (NegStride)
 540     Start = getStartForNegStride(Start, BECount, IntPtr, StoreSize, SE);
 541
 542   // Okay, we have a strided store "p[i]" of a splattable value.  We can turn
 543   // this into a memset in the loop preheader now if we want.  However, this
 544   // would be unsafe to do if there is anything else in the loop that may read
 545   // or write to the aliased location.  Check for any overlap by generating the
 546   // base pointer and checking the region.
 547   Value *BasePtr =
 548       Expander.expandCodeFor(Start, DestInt8PtrTy, Preheader->getTerminator());
 549   if (mayLoopAccessLocation(BasePtr, MRI_ModRef, CurLoop, BECount, StoreSize,
 550                             *AA, TheStore)) {
 551     Expander.clear();
 552     // If we generated new code for the base pointer, clean up.
 553     RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(BasePtr, TLI);
 554     return false;
 555   }
 556
 557   // Okay, everything looks good, insert the memset.
 558
 559   // The # stored bytes is (BECount+1)*Size.  Expand the trip count out to
 560   // pointer size if it isn't already.
 561   BECount = SE->getTruncateOrZeroExtend(BECount, IntPtr);
 562
 563   const SCEV *NumBytesS =
 564       SE->getAddExpr(BECount, SE->getOne(IntPtr), SCEV::FlagNUW);
 565   if (StoreSize != 1) {
 566     NumBytesS = SE->getMulExpr(NumBytesS, SE->getConstant(IntPtr, StoreSize),
 567                                SCEV::FlagNUW);
 568   }
 569
 570   Value *NumBytes =
 571       Expander.expandCodeFor(NumBytesS, IntPtr, Preheader->getTerminator());
 572
 573   CallInst *NewCall;
 574   if (SplatValue) {
 575     NewCall =
 576         Builder.CreateMemSet(BasePtr, SplatValue, NumBytes, StoreAlignment);
 577   } else {
 578     // Everything is emitted in default address space
 579     Type *Int8PtrTy = DestInt8PtrTy;
 580
 581     Module *M = TheStore->getModule();
 582     Value *MSP =
 583         M->getOrInsertFunction("memset_pattern16", Builder.getVoidTy(),
 584                                Int8PtrTy, Int8PtrTy, IntPtr, (void *)nullptr);
 585
 586     // Otherwise we should form a memset_pattern16.  PatternValue is known to be
 587     // an constant array of 16-bytes.  Plop the value into a mergable global.
 588     GlobalVariable *GV = new GlobalVariable(*M, PatternValue->getType(), true,
 589                                             GlobalValue::PrivateLinkage,
 590                                             PatternValue, ".memset_pattern");
 591     GV->setUnnamedAddr(true); // Ok to merge these.
 592     GV->setAlignment(16);
 593     Value *PatternPtr = ConstantExpr::getBitCast(GV, Int8PtrTy);
 594     NewCall = Builder.CreateCall(MSP, {BasePtr, PatternPtr, NumBytes});
 595   }
 596
 597   DEBUG(dbgs() << "  Formed memset: " << *NewCall << "\n"
 598                << "    from store to: " << *Ev << " at: " << *TheStore << "\n");
 599   NewCall->setDebugLoc(TheStore->getDebugLoc());
 600
 601   // Okay, the memset has been formed.  Zap the original store and anything that
 602   // feeds into it.
 603   deleteDeadInstruction(TheStore, TLI);
 604   ++NumMemSet;
 605   return true;
 606 }
 607
 608 /// If the stored value is a strided load in the same loop with the same stride
 609 /// this may be transformable into a memcpy.  This kicks in for stuff like
 610 ///   for (i) A[i] = B[i];
 611 bool LoopIdiomRecognize::processLoopStoreOfLoopLoad(
 612     StoreInst *SI, unsigned StoreSize, const SCEVAddRecExpr *StoreEv,
 613     const SCEV *BECount, bool NegStride) {
 614   // If we're not allowed to form memcpy, we fail.
 615   if (!TLI->has(LibFunc::memcpy))
 616     return false;
 617
 618   // The store must be feeding a non-volatile load.
 619   LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(SI->getValueOperand());
 620   if (!LI || !LI->isSimple())
 621     return false;
 622
 623   // See if the pointer expression is an AddRec like {base,+,1} on the current
 624   // loop, which indicates a strided load.  If we have something else, it's a
 625   // random load we can't handle.
 626   const SCEVAddRecExpr *LoadEv =
 627       dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(SE->getSCEV(LI->getPointerOperand()));
 628   if (!LoadEv || LoadEv->getLoop() != CurLoop || !LoadEv->isAffine())
 629     return false;
 630
 631   // The store and load must share the same stride.
 632   if (StoreEv->getOperand(1) != LoadEv->getOperand(1))
 633     return false;
 634
 635   // The trip count of the loop and the base pointer of the addrec SCEV is
 636   // guaranteed to be loop invariant, which means that it should dominate the
 637   // header.  This allows us to insert code for it in the preheader.
 638   BasicBlock *Preheader = CurLoop->getLoopPreheader();
 639   IRBuilder<> Builder(Preheader->getTerminator());
 640   SCEVExpander Expander(*SE, *DL, "loop-idiom");
 641
 642   const SCEV *StrStart = StoreEv->getStart();
 643   unsigned StrAS = SI->getPointerAddressSpace();
 644   Type *IntPtrTy = Builder.getIntPtrTy(*DL, StrAS);
 645
 646   // Handle negative strided loops.
 647   if (NegStride)
 648     StrStart = getStartForNegStride(StrStart, BECount, IntPtrTy, StoreSize, SE);
 649
 650   // Okay, we have a strided store "p[i]" of a loaded value.  We can turn
 651   // this into a memcpy in the loop preheader now if we want.  However, this
 652   // would be unsafe to do if there is anything else in the loop that may read
 653   // or write the memory region we're storing to.  This includes the load that
 654   // feeds the stores.  Check for an alias by generating the base address and
 655   // checking everything.
 656   Value *StoreBasePtr = Expander.expandCodeFor(
 657       StrStart, Builder.getInt8PtrTy(StrAS), Preheader->getTerminator());
 658
 659   if (mayLoopAccessLocation(StoreBasePtr, MRI_ModRef, CurLoop, BECount,
 660                             StoreSize, *AA, SI)) {
 661     Expander.clear();
 662     // If we generated new code for the base pointer, clean up.
 663     RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(StoreBasePtr, TLI);
 664     return false;
 665   }
 666
 667   const SCEV *LdStart = LoadEv->getStart();
 668   unsigned LdAS = LI->getPointerAddressSpace();
 669
 670   // Handle negative strided loops.
 671   if (NegStride)
 672     LdStart = getStartForNegStride(LdStart, BECount, IntPtrTy, StoreSize, SE);
 673
 674   // For a memcpy, we have to make sure that the input array is not being
 675   // mutated by the loop.
 676   Value *LoadBasePtr = Expander.expandCodeFor(
 677       LdStart, Builder.getInt8PtrTy(LdAS), Preheader->getTerminator());
 678
 679   if (mayLoopAccessLocation(LoadBasePtr, MRI_Mod, CurLoop, BECount, StoreSize,
 680                             *AA, SI)) {
 681     Expander.clear();
 682     // If we generated new code for the base pointer, clean up.
 683     RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(LoadBasePtr, TLI);
 684     RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(StoreBasePtr, TLI);
 685     return false;
 686   }
 687
 688   // Okay, everything is safe, we can transform this!
 689
 690   // The # stored bytes is (BECount+1)*Size.  Expand the trip count out to
 691   // pointer size if it isn't already.
 692   BECount = SE->getTruncateOrZeroExtend(BECount, IntPtrTy);
 693
 694   const SCEV *NumBytesS =
 695       SE->getAddExpr(BECount, SE->getOne(IntPtrTy), SCEV::FlagNUW);
 696   if (StoreSize != 1)
 697     NumBytesS = SE->getMulExpr(NumBytesS, SE->getConstant(IntPtrTy, StoreSize),
 698                                SCEV::FlagNUW);
 699
 700   Value *NumBytes =
 701       Expander.expandCodeFor(NumBytesS, IntPtrTy, Preheader->getTerminator());
 702
 703   CallInst *NewCall =
 704       Builder.CreateMemCpy(StoreBasePtr, LoadBasePtr, NumBytes,
 705                            std::min(SI->getAlignment(), LI->getAlignment()));
 706   NewCall->setDebugLoc(SI->getDebugLoc());
 707
 708   DEBUG(dbgs() << "  Formed memcpy: " << *NewCall << "\n"
 709                << "    from load ptr=" << *LoadEv << " at: " << *LI << "\n"
 710                << "    from store ptr=" << *StoreEv << " at: " << *SI << "\n");
 711
 712   // Okay, the memcpy has been formed.  Zap the original store and anything that
 713   // feeds into it.
 714   deleteDeadInstruction(SI, TLI);
 715   ++NumMemCpy;
 716   return true;
 717 }
 718
 719 bool LoopIdiomRecognize::runOnNoncountableLoop() {
 720   return recognizePopcount();
 721 }
 722
 723 /// Check if the given conditional branch is based on the comparison between
 724 /// a variable and zero, and if the variable is non-zero, the control yields to
 725 /// the loop entry. If the branch matches the behavior, the variable involved
 726 /// in the comparion is returned. This function will be called to see if the
 727 /// precondition and postcondition of the loop are in desirable form.
 728 static Value *matchCondition(BranchInst *BI, BasicBlock *LoopEntry) {
 729   if (!BI || !BI->isConditional())
 730     return nullptr;
 731
 732   ICmpInst *Cond = dyn_cast<ICmpInst>(BI->getCondition());
 733   if (!Cond)
 734     return nullptr;
 735
 736   ConstantInt *CmpZero = dyn_cast<ConstantInt>(Cond->getOperand(1));
 737   if (!CmpZero || !CmpZero->isZero())
 738     return nullptr;
 739
 740   ICmpInst::Predicate Pred = Cond->getPredicate();
 741   if ((Pred == ICmpInst::ICMP_NE && BI->getSuccessor(0) == LoopEntry) ||
 742       (Pred == ICmpInst::ICMP_EQ && BI->getSuccessor(1) == LoopEntry))
 743     return Cond->getOperand(0);
 744
 745   return nullptr;
 746 }
 747
 748 /// Return true iff the idiom is detected in the loop.
 749 ///
 750 /// Additionally:
 751 /// 1) \p CntInst is set to the instruction counting the population bit.
 752 /// 2) \p CntPhi is set to the corresponding phi node.
 753 /// 3) \p Var is set to the value whose population bits are being counted.
 754 ///
 755 /// The core idiom we are trying to detect is:
 756 /// \code
 757 ///    if (x0 != 0)
 758 ///      goto loop-exit // the precondition of the loop
 759 ///    cnt0 = init-val;
 760 ///    do {
 761 ///       x1 = phi (x0, x2);
 762 ///       cnt1 = phi(cnt0, cnt2);
 763 ///
 764 ///       cnt2 = cnt1 + 1;
 765 ///        ...
 766 ///       x2 = x1 & (x1 - 1);
 767 ///        ...
 768 ///    } while(x != 0);
 769 ///
 770 /// loop-exit:
 771 /// \endcode
 772 static bool detectPopcountIdiom(Loop *CurLoop, BasicBlock *PreCondBB,
 773                                 Instruction *&CntInst, PHINode *&CntPhi,
 774                                 Value *&Var) {
 775   // step 1: Check to see if the look-back branch match this pattern:
 776   //    "if (a!=0) goto loop-entry".
 777   BasicBlock *LoopEntry;
 778   Instruction *DefX2, *CountInst;
 779   Value *VarX1, *VarX0;
 780   PHINode *PhiX, *CountPhi;
 781
 782   DefX2 = CountInst = nullptr;
 783   VarX1 = VarX0 = nullptr;
 784   PhiX = CountPhi = nullptr;
 785   LoopEntry = *(CurLoop->block_begin());
 786
 787   // step 1: Check if the loop-back branch is in desirable form.
 788   {
 789     if (Value *T = matchCondition(
 790             dyn_cast<BranchInst>(LoopEntry->getTerminator()), LoopEntry))
 791       DefX2 = dyn_cast<Instruction>(T);
 792     else
 793       return false;
 794   }
 795
 796   // step 2: detect instructions corresponding to "x2 = x1 & (x1 - 1)"
 797   {
 798     if (!DefX2 || DefX2->getOpcode() != Instruction::And)
 799       return false;
 800
 801     BinaryOperator *SubOneOp;
 802
 803     if ((SubOneOp = dyn_cast<BinaryOperator>(DefX2->getOperand(0))))
 804       VarX1 = DefX2->getOperand(1);
 805     else {
 806       VarX1 = DefX2->getOperand(0);
 807       SubOneOp = dyn_cast<BinaryOperator>(DefX2->getOperand(1));
 808     }
 809     if (!SubOneOp)
 810       return false;
 811
 812     Instruction *SubInst = cast<Instruction>(SubOneOp);
 813     ConstantInt *Dec = dyn_cast<ConstantInt>(SubInst->getOperand(1));
 814     if (!Dec ||
 815         !((SubInst->getOpcode() == Instruction::Sub && Dec->isOne()) ||
 816           (SubInst->getOpcode() == Instruction::Add &&
 817            Dec->isAllOnesValue()))) {
 818       return false;
 819     }
 820   }
 821
 822   // step 3: Check the recurrence of variable X
 823   {
 824     PhiX = dyn_cast<PHINode>(VarX1);
 825     if (!PhiX ||
 826         (PhiX->getOperand(0) != DefX2 && PhiX->getOperand(1) != DefX2)) {
 827       return false;
 828     }
 829   }
 830
 831   // step 4: Find the instruction which count the population: cnt2 = cnt1 + 1
 832   {
 833     CountInst = nullptr;
 834     for (BasicBlock::iterator Iter = LoopEntry->getFirstNonPHI()->getIterator(),
 835                               IterE = LoopEntry->end();
 836          Iter != IterE; Iter++) {
 837       Instruction *Inst = &*Iter;
 838       if (Inst->getOpcode() != Instruction::Add)
 839         continue;
 840
 841       ConstantInt *Inc = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(1));
 842       if (!Inc || !Inc->isOne())
 843         continue;
 844
 845       PHINode *Phi = dyn_cast<PHINode>(Inst->getOperand(0));
 846       if (!Phi || Phi->getParent() != LoopEntry)
 847         continue;
 848
 849       // Check if the result of the instruction is live of the loop.
 850       bool LiveOutLoop = false;
 851       for (User *U : Inst->users()) {
 852         if ((cast<Instruction>(U))->getParent() != LoopEntry) {
 853           LiveOutLoop = true;
 854           break;
 855         }
 856       }
 857
 858       if (LiveOutLoop) {
 859         CountInst = Inst;
 860         CountPhi = Phi;
 861         break;
 862       }
 863     }
 864
 865     if (!CountInst)
 866       return false;
 867   }
 868
 869   // step 5: check if the precondition is in this form:
 870   //   "if (x != 0) goto loop-head ; else goto somewhere-we-don't-care;"
 871   {
 872     auto *PreCondBr = dyn_cast<BranchInst>(PreCondBB->getTerminator());
 873     Value *T = matchCondition(PreCondBr, CurLoop->getLoopPreheader());
 874     if (T != PhiX->getOperand(0) && T != PhiX->getOperand(1))
 875       return false;
 876
 877     CntInst = CountInst;
 878     CntPhi = CountPhi;
 879     Var = T;
 880   }
 881
 882   return true;
 883 }
 884
 885 /// Recognizes a population count idiom in a non-countable loop.
 886 ///
 887 /// If detected, transforms the relevant code to issue the popcount intrinsic
 888 /// function call, and returns true; otherwise, returns false.
 889 bool LoopIdiomRecognize::recognizePopcount() {
 890   if (TTI->getPopcntSupport(32) != TargetTransformInfo::PSK_FastHardware)
 891     return false;
 892
 893   // Counting population are usually conducted by few arithmetic instructions.
 894   // Such instructions can be easily "absorbed" by vacant slots in a
 895   // non-compact loop. Therefore, recognizing popcount idiom only makes sense
 896   // in a compact loop.
 897
 898   // Give up if the loop has multiple blocks or multiple backedges.
 899   if (CurLoop->getNumBackEdges() != 1 || CurLoop->getNumBlocks() != 1)
 900     return false;
 901
 902   BasicBlock *LoopBody = *(CurLoop->block_begin());
 903   if (LoopBody->size() >= 20) {
 904     // The loop is too big, bail out.
 905     return false;
 906   }
 907
 908   // It should have a preheader containing nothing but an unconditional branch.
 909   BasicBlock *PH = CurLoop->getLoopPreheader();
 910   if (!PH)
 911     return false;
 912   if (&PH->front() != PH->getTerminator())
 913     return false;
 914   auto *EntryBI = dyn_cast<BranchInst>(PH->getTerminator());
 915   if (!EntryBI || EntryBI->isConditional())
 916     return false;
 917
 918   // It should have a precondition block where the generated popcount instrinsic
 919   // function can be inserted.
 920   auto *PreCondBB = PH->getSinglePredecessor();
 921   if (!PreCondBB)
 922     return false;
 923   auto *PreCondBI = dyn_cast<BranchInst>(PreCondBB->getTerminator());
 924   if (!PreCondBI || PreCondBI->isUnconditional())
 925     return false;
 926
 927   Instruction *CntInst;
 928   PHINode *CntPhi;
 929   Value *Val;
 930   if (!detectPopcountIdiom(CurLoop, PreCondBB, CntInst, CntPhi, Val))
 931     return false;
 932
 933   transformLoopToPopcount(PreCondBB, CntInst, CntPhi, Val);
 934   return true;
 935 }
 936
 937 static CallInst *createPopcntIntrinsic(IRBuilder<> &IRBuilder, Value *Val,
 938                                        DebugLoc DL) {
 939   Value *Ops[] = {Val};
 940   Type *Tys[] = {Val->getType()};
 941
 942   Module *M = IRBuilder.GetInsertBlock()->getParent()->getParent();
 943   Value *Func = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::ctpop, Tys);
 944   CallInst *CI = IRBuilder.CreateCall(Func, Ops);
 945   CI->setDebugLoc(DL);
 946
 947   return CI;
 948 }
 949
 950 void LoopIdiomRecognize::transformLoopToPopcount(BasicBlock *PreCondBB,
 951                                                  Instruction *CntInst,
 952                                                  PHINode *CntPhi, Value *Var) {
 953   BasicBlock *PreHead = CurLoop->getLoopPreheader();
 954   auto *PreCondBr = dyn_cast<BranchInst>(PreCondBB->getTerminator());
 955   const DebugLoc DL = CntInst->getDebugLoc();
 956
 957   // Assuming before transformation, the loop is following:
 958   //  if (x) // the precondition
 959   //     do { cnt++; x &= x - 1; } while(x);
 960
 961   // Step 1: Insert the ctpop instruction at the end of the precondition block
 962   IRBuilder<> Builder(PreCondBr);
 963   Value *PopCnt, *PopCntZext, *NewCount, *TripCnt;
 964   {
 965     PopCnt = createPopcntIntrinsic(Builder, Var, DL);
 966     NewCount = PopCntZext =
 967         Builder.CreateZExtOrTrunc(PopCnt, cast<IntegerType>(CntPhi->getType()));
 968
 969     if (NewCount != PopCnt)
 970       (cast<Instruction>(NewCount))->setDebugLoc(DL);
 971
 972     // TripCnt is exactly the number of iterations the loop has
 973     TripCnt = NewCount;
 974
 975     // If the population counter's initial value is not zero, insert Add Inst.
 976     Value *CntInitVal = CntPhi->getIncomingValueForBlock(PreHead);
 977     ConstantInt *InitConst = dyn_cast<ConstantInt>(CntInitVal);
 978     if (!InitConst || !InitConst->isZero()) {
 979       NewCount = Builder.CreateAdd(NewCount, CntInitVal);
 980       (cast<Instruction>(NewCount))->setDebugLoc(DL);
 981     }
 982   }
 983
 984   // Step 2: Replace the precondition from "if (x == 0) goto loop-exit" to
 985   //   "if (NewCount == 0) loop-exit". Without this change, the intrinsic
 986   //   function would be partial dead code, and downstream passes will drag
 987   //   it back from the precondition block to the preheader.
 988   {
 989     ICmpInst *PreCond = cast<ICmpInst>(PreCondBr->getCondition());
 990
 991     Value *Opnd0 = PopCntZext;
 992     Value *Opnd1 = ConstantInt::get(PopCntZext->getType(), 0);
 993     if (PreCond->getOperand(0) != Var)
 994       std::swap(Opnd0, Opnd1);
 995
 996     ICmpInst *NewPreCond = cast<ICmpInst>(
 997         Builder.CreateICmp(PreCond->getPredicate(), Opnd0, Opnd1));
 998     PreCondBr->setCondition(NewPreCond);
 999
1000     RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(PreCond, TLI);
1001   }
1002
1003   // Step 3: Note that the population count is exactly the trip count of the
1004   // loop in question, which enable us to to convert the loop from noncountable
1005   // loop into a countable one. The benefit is twofold:
1006   //
1007   //  - If the loop only counts population, the entire loop becomes dead after
1008   //    the transformation. It is a lot easier to prove a countable loop dead
1009   //    than to prove a noncountable one. (In some C dialects, an infinite loop
1010   //    isn't dead even if it computes nothing useful. In general, DCE needs
1011   //    to prove a noncountable loop finite before safely delete it.)
1012   //
1013   //  - If the loop also performs something else, it remains alive.
1014   //    Since it is transformed to countable form, it can be aggressively
1015   //    optimized by some optimizations which are in general not applicable
1016   //    to a noncountable loop.
1017   //
1018   // After this step, this loop (conceptually) would look like following:
1019   //   newcnt = __builtin_ctpop(x);
1020   //   t = newcnt;
1021   //   if (x)
1022   //     do { cnt++; x &= x-1; t--) } while (t > 0);
1023   BasicBlock *Body = *(CurLoop->block_begin());
1024   {
1025     auto *LbBr = dyn_cast<BranchInst>(Body->getTerminator());
1026     ICmpInst *LbCond = cast<ICmpInst>(LbBr->getCondition());
1027     Type *Ty = TripCnt->getType();
1028
1029     PHINode *TcPhi = PHINode::Create(Ty, 2, "tcphi", &Body->front());
1030
1031     Builder.SetInsertPoint(LbCond);
1032     Instruction *TcDec = cast<Instruction>(
1033         Builder.CreateSub(TcPhi, ConstantInt::get(Ty, 1),
1034                           "tcdec", false, true));
1035
1036     TcPhi->addIncoming(TripCnt, PreHead);
1037     TcPhi->addIncoming(TcDec, Body);
1038
1039     CmpInst::Predicate Pred =
1040         (LbBr->getSuccessor(0) == Body) ? CmpInst::ICMP_UGT : CmpInst::ICMP_SLE;
1041     LbCond->setPredicate(Pred);
1042     LbCond->setOperand(0, TcDec);
1043     LbCond->setOperand(1, ConstantInt::get(Ty, 0));
1044   }
1045
1046   // Step 4: All the references to the original population counter outside
1047   //  the loop are replaced with the NewCount -- the value returned from
1048   //  __builtin_ctpop().
1049   CntInst->replaceUsesOutsideBlock(NewCount, Body);
1050
1051   // step 5: Forget the "non-computable" trip-count SCEV associated with the
1052   //   loop. The loop would otherwise not be deleted even if it becomes empty.
1053   SE->forgetLoop(CurLoop);
1054 }