Build the correct range for loops with unusual bounds. Fix from Jay Foad.
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / ScalarEvolution.cpp
index 6f75fa0f0e78cccee96f83bfdf230a8a40272ce1..069f6ec714cc54a01d21df51ad5885a0b0387927 100644 (file)
@@ -59,6 +59,7 @@
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+#define DEBUG_TYPE "scalar-evolution"
 #include "llvm/Analysis/ScalarEvolutionExpressions.h"
 #include "llvm/Constants.h"
 #include "llvm/DerivedTypes.h"
@@ -74,6 +75,7 @@
 #include "llvm/Support/ConstantRange.h"
 #include "llvm/Support/InstIterator.h"
 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
+#include "llvm/Support/MathExtras.h"
 #include "llvm/Support/Streams.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include <ostream>
 #include <cmath>
 using namespace llvm;
 
+STATISTIC(NumBruteForceEvaluations,
+          "Number of brute force evaluations needed to "
+          "calculate high-order polynomial exit values");
+STATISTIC(NumArrayLenItCounts,
+          "Number of trip counts computed with array length");
+STATISTIC(NumTripCountsComputed,
+          "Number of loops with predictable loop counts");
+STATISTIC(NumTripCountsNotComputed,
+          "Number of loops without predictable loop counts");
+STATISTIC(NumBruteForceTripCountsComputed,
+          "Number of loops with trip counts computed by force");
+
+cl::opt<unsigned>
+MaxBruteForceIterations("scalar-evolution-max-iterations", cl::ReallyHidden,
+                        cl::desc("Maximum number of iterations SCEV will "
+                                 "symbolically execute a constant derived loop"),
+                        cl::init(100));
+
 namespace {
   RegisterPass<ScalarEvolution>
   R("scalar-evolution", "Scalar Evolution Analysis");
-
-  Statistic<>
-  NumBruteForceEvaluations("scalar-evolution",
-                           "Number of brute force evaluations needed to "
-                           "calculate high-order polynomial exit values");
-  Statistic<>
-  NumArrayLenItCounts("scalar-evolution",
-                      "Number of trip counts computed with array length");
-  Statistic<>
-  NumTripCountsComputed("scalar-evolution",
-                        "Number of loops with predictable loop counts");
-  Statistic<>
-  NumTripCountsNotComputed("scalar-evolution",
-                           "Number of loops without predictable loop counts");
-  Statistic<>
-  NumBruteForceTripCountsComputed("scalar-evolution",
-                        "Number of loops with trip counts computed by force");
-
-  cl::opt<unsigned>
-  MaxBruteForceIterations("scalar-evolution-max-iterations", cl::ReallyHidden,
-                          cl::desc("Maximum number of iterations SCEV will "
-                              "symbolically execute a constant derived loop"),
-                          cl::init(100));
 }
+char ScalarEvolution::ID = 0;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //                           SCEV class definitions
@@ -118,7 +116,7 @@ namespace {
 //
 SCEV::~SCEV() {}
 void SCEV::dump() const {
-  print(llvm_cerr);
+  print(cerr);
 }
 
 /// getValueRange - Return the tightest constant bounds that this value is
@@ -126,9 +124,14 @@ void SCEV::dump() const {
 ConstantRange SCEV::getValueRange() const {
   const Type *Ty = getType();
   assert(Ty->isInteger() && "Can't get range for a non-integer SCEV!");
-  Ty = Ty->getUnsignedVersion();
   // Default to a full range if no better information is available.
-  return ConstantRange(getType());
+  return ConstantRange(getBitWidth());
+}
+
+uint32_t SCEV::getBitWidth() const {
+  if (const IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(getType()))
+    return ITy->getBitWidth();
+  return 0;
 }
 
 
@@ -175,20 +178,17 @@ SCEVConstant::~SCEVConstant() {
 }
 
 SCEVHandle SCEVConstant::get(ConstantInt *V) {
-  // Make sure that SCEVConstant instances are all unsigned.
-  if (V->getType()->isSigned()) {
-    const Type *NewTy = V->getType()->getUnsignedVersion();
-    V = cast<ConstantInt>(
-        ConstantExpr::getInferredCast(V, false, NewTy, false));
-  }
-
   SCEVConstant *&R = (*SCEVConstants)[V];
   if (R == 0) R = new SCEVConstant(V);
   return R;
 }
 
+SCEVHandle SCEVConstant::get(const APInt& Val) {
+  return get(ConstantInt::get(Val));
+}
+
 ConstantRange SCEVConstant::getValueRange() const {
-  return ConstantRange(V);
+  return ConstantRange(V->getValue());
 }
 
 const Type *SCEVConstant::getType() const { return V->getType(); }
@@ -207,8 +207,8 @@ SCEVTruncateExpr::SCEVTruncateExpr(const SCEVHandle &op, const Type *ty)
   : SCEV(scTruncate), Op(op), Ty(ty) {
   assert(Op->getType()->isInteger() && Ty->isInteger() &&
          "Cannot truncate non-integer value!");
-  assert(Op->getType()->getPrimitiveSize() > Ty->getPrimitiveSize() &&
-         "This is not a truncating conversion!");
+  assert(Op->getType()->getPrimitiveSizeInBits() > Ty->getPrimitiveSizeInBits()
+         && "This is not a truncating conversion!");
 }
 
 SCEVTruncateExpr::~SCEVTruncateExpr() {
@@ -216,7 +216,7 @@ SCEVTruncateExpr::~SCEVTruncateExpr() {
 }
 
 ConstantRange SCEVTruncateExpr::getValueRange() const {
-  return getOperand()->getValueRange().truncate(getType());
+  return getOperand()->getValueRange().truncate(getBitWidth());
 }
 
 void SCEVTruncateExpr::print(std::ostream &OS) const {
@@ -233,8 +233,8 @@ SCEVZeroExtendExpr::SCEVZeroExtendExpr(const SCEVHandle &op, const Type *ty)
   : SCEV(scZeroExtend), Op(op), Ty(ty) {
   assert(Op->getType()->isInteger() && Ty->isInteger() &&
          "Cannot zero extend non-integer value!");
-  assert(Op->getType()->getPrimitiveSize() < Ty->getPrimitiveSize() &&
-         "This is not an extending conversion!");
+  assert(Op->getType()->getPrimitiveSizeInBits() < Ty->getPrimitiveSizeInBits()
+         && "This is not an extending conversion!");
 }
 
 SCEVZeroExtendExpr::~SCEVZeroExtendExpr() {
@@ -242,13 +242,39 @@ SCEVZeroExtendExpr::~SCEVZeroExtendExpr() {
 }
 
 ConstantRange SCEVZeroExtendExpr::getValueRange() const {
-  return getOperand()->getValueRange().zeroExtend(getType());
+  return getOperand()->getValueRange().zeroExtend(getBitWidth());
 }
 
 void SCEVZeroExtendExpr::print(std::ostream &OS) const {
   OS << "(zeroextend " << *Op << " to " << *Ty << ")";
 }
 
+// SCEVSignExtends - Only allow the creation of one SCEVSignExtendExpr for any
+// particular input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never
+// be deleted!
+static ManagedStatic<std::map<std::pair<SCEV*, const Type*>,
+                     SCEVSignExtendExpr*> > SCEVSignExtends;
+
+SCEVSignExtendExpr::SCEVSignExtendExpr(const SCEVHandle &op, const Type *ty)
+  : SCEV(scSignExtend), Op(op), Ty(ty) {
+  assert(Op->getType()->isInteger() && Ty->isInteger() &&
+         "Cannot sign extend non-integer value!");
+  assert(Op->getType()->getPrimitiveSizeInBits() < Ty->getPrimitiveSizeInBits()
+         && "This is not an extending conversion!");
+}
+
+SCEVSignExtendExpr::~SCEVSignExtendExpr() {
+  SCEVSignExtends->erase(std::make_pair(Op, Ty));
+}
+
+ConstantRange SCEVSignExtendExpr::getValueRange() const {
+  return getOperand()->getValueRange().signExtend(getBitWidth());
+}
+
+void SCEVSignExtendExpr::print(std::ostream &OS) const {
+  OS << "(signextend " << *Op << " to " << *Ty << ")";
+}
+
 // SCEVCommExprs - Only allow the creation of one SCEVCommutativeExpr for any
 // particular input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never
 // be deleted!
@@ -312,9 +338,7 @@ void SCEVSDivExpr::print(std::ostream &OS) const {
 }
 
 const Type *SCEVSDivExpr::getType() const {
-  const Type *Ty = LHS->getType();
-  if (Ty->isUnsigned()) Ty = Ty->getSignedVersion();
-  return Ty;
+  return LHS->getType();
 }
 
 // SCEVAddRecExprs - Only allow the creation of one SCEVAddRecExpr for any
@@ -461,13 +485,10 @@ SCEVHandle SCEVUnknown::getIntegerSCEV(int Val, const Type *Ty) {
   if (Val == 0)
     C = Constant::getNullValue(Ty);
   else if (Ty->isFloatingPoint())
-    C = ConstantFP::get(Ty, Val);
-  else if (Ty->isSigned())
+    C = ConstantFP::get(Ty, APFloat(Ty==Type::FloatTy ? APFloat::IEEEsingle : 
+                            APFloat::IEEEdouble, Val));
+  else 
     C = ConstantInt::get(Ty, Val);
-  else {
-    C = ConstantInt::get(Ty->getSignedVersion(), Val);
-    C = ConstantExpr::getInferredCast(C, true, Ty, false);
-  }
   return SCEVUnknown::get(C);
 }
 
@@ -478,9 +499,9 @@ static SCEVHandle getTruncateOrZeroExtend(const SCEVHandle &V, const Type *Ty) {
   const Type *SrcTy = V->getType();
   assert(SrcTy->isInteger() && Ty->isInteger() &&
          "Cannot truncate or zero extend with non-integer arguments!");
-  if (SrcTy->getPrimitiveSize() == Ty->getPrimitiveSize())
+  if (SrcTy->getPrimitiveSizeInBits() == Ty->getPrimitiveSizeInBits())
     return V;  // No conversion
-  if (SrcTy->getPrimitiveSize() > Ty->getPrimitiveSize())
+  if (SrcTy->getPrimitiveSizeInBits() > Ty->getPrimitiveSizeInBits())
     return SCEVTruncateExpr::get(V, Ty);
   return SCEVZeroExtendExpr::get(V, Ty);
 }
@@ -507,13 +528,11 @@ static SCEVHandle PartialFact(SCEVHandle V, unsigned NumSteps) {
   // Handle this case efficiently, it is common to have constant iteration
   // counts while computing loop exit values.
   if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(V)) {
-    uint64_t Val = SC->getValue()->getZExtValue();
-    uint64_t Result = 1;
+    const APInt& Val = SC->getValue()->getValue();
+    APInt Result(Val.getBitWidth(), 1);
     for (; NumSteps; --NumSteps)
       Result *= Val-(NumSteps-1);
-    Constant *Res = ConstantInt::get(Type::ULongTy, Result);
-    return SCEVUnknown::get(
-        ConstantExpr::getInferredCast(Res, false, V->getType(), true));
+    return SCEVConstant::get(Result);
   }
 
   const Type *Ty = V->getType();
@@ -559,7 +578,8 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::evaluateAtIteration(SCEVHandle It) const {
 
 SCEVHandle SCEVTruncateExpr::get(const SCEVHandle &Op, const Type *Ty) {
   if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(Op))
-    return SCEVUnknown::get(ConstantExpr::getCast(SC->getValue(), Ty));
+    return SCEVUnknown::get(
+        ConstantExpr::getTrunc(SC->getValue(), Ty));
 
   // If the input value is a chrec scev made out of constants, truncate
   // all of the constants.
@@ -582,7 +602,8 @@ SCEVHandle SCEVTruncateExpr::get(const SCEVHandle &Op, const Type *Ty) {
 
 SCEVHandle SCEVZeroExtendExpr::get(const SCEVHandle &Op, const Type *Ty) {
   if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(Op))
-    return SCEVUnknown::get(ConstantExpr::getCast(SC->getValue(), Ty));
+    return SCEVUnknown::get(
+        ConstantExpr::getZExt(SC->getValue(), Ty));
 
   // FIXME: If the input value is a chrec scev, and we can prove that the value
   // did not overflow the old, smaller, value, we can zero extend all of the
@@ -594,6 +615,21 @@ SCEVHandle SCEVZeroExtendExpr::get(const SCEVHandle &Op, const Type *Ty) {
   return Result;
 }
 
+SCEVHandle SCEVSignExtendExpr::get(const SCEVHandle &Op, const Type *Ty) {
+  if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(Op))
+    return SCEVUnknown::get(
+        ConstantExpr::getSExt(SC->getValue(), Ty));
+
+  // FIXME: If the input value is a chrec scev, and we can prove that the value
+  // did not overflow the old, smaller, value, we can sign extend all of the
+  // operands (often constants).  This would allow analysis of something like
+  // this:  for (signed char X = 0; X < 100; ++X) { int Y = X; }
+
+  SCEVSignExtendExpr *&Result = (*SCEVSignExtends)[std::make_pair(Op, Ty)];
+  if (Result == 0) Result = new SCEVSignExtendExpr(Op, Ty);
+  return Result;
+}
+
 // get - Get a canonical add expression, or something simpler if possible.
 SCEVHandle SCEVAddExpr::get(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
   assert(!Ops.empty() && "Cannot get empty add!");
@@ -609,7 +645,8 @@ SCEVHandle SCEVAddExpr::get(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
     assert(Idx < Ops.size());
     while (SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[Idx])) {
       // We found two constants, fold them together!
-      Constant *Fold = ConstantExpr::getAdd(LHSC->getValue(), RHSC->getValue());
+      Constant *Fold = ConstantInt::get(LHSC->getValue()->getValue() + 
+                                        RHSC->getValue()->getValue());
       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Fold)) {
         Ops[0] = SCEVConstant::get(CI);
         Ops.erase(Ops.begin()+1);  // Erase the folded element
@@ -624,7 +661,7 @@ SCEVHandle SCEVAddExpr::get(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
     }
 
     // If we are left with a constant zero being added, strip it off.
-    if (cast<SCEVConstant>(Ops[0])->getValue()->isNullValue()) {
+    if (cast<SCEVConstant>(Ops[0])->getValue()->isZero()) {
       Ops.erase(Ops.begin());
       --Idx;
     }
@@ -649,8 +686,11 @@ SCEVHandle SCEVAddExpr::get(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
       return SCEVAddExpr::get(Ops);
     }
 
-  // Okay, now we know the first non-constant operand.  If there are add
-  // operands they would be next.
+  // Now we know the first non-constant operand.  Skip past any cast SCEVs.
+  while (Idx < Ops.size() && Ops[Idx]->getSCEVType() < scAddExpr)
+    ++Idx;
+
+  // If there are add operands they would be next.
   if (Idx < Ops.size()) {
     bool DeletedAdd = false;
     while (SCEVAddExpr *Add = dyn_cast<SCEVAddExpr>(Ops[Idx])) {
@@ -846,7 +886,8 @@ SCEVHandle SCEVMulExpr::get(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
     ++Idx;
     while (SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[Idx])) {
       // We found two constants, fold them together!
-      Constant *Fold = ConstantExpr::getMul(LHSC->getValue(), RHSC->getValue());
+      Constant *Fold = ConstantInt::get(LHSC->getValue()->getValue() * 
+                                        RHSC->getValue()->getValue());
       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Fold)) {
         Ops[0] = SCEVConstant::get(CI);
         Ops.erase(Ops.begin()+1);  // Erase the folded element
@@ -864,7 +905,7 @@ SCEVHandle SCEVMulExpr::get(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
     if (cast<SCEVConstant>(Ops[0])->getValue()->equalsInt(1)) {
       Ops.erase(Ops.begin());
       --Idx;
-    } else if (cast<SCEVConstant>(Ops[0])->getValue()->isNullValue()) {
+    } else if (cast<SCEVConstant>(Ops[0])->getValue()->isZero()) {
       // If we have a multiply of zero, it will always be zero.
       return Ops[0];
     }
@@ -997,12 +1038,6 @@ SCEVHandle SCEVSDivExpr::get(const SCEVHandle &LHS, const SCEVHandle &RHS) {
     if (SCEVConstant *LHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(LHS)) {
       Constant *LHSCV = LHSC->getValue();
       Constant *RHSCV = RHSC->getValue();
-      if (LHSCV->getType()->isUnsigned())
-        LHSCV = ConstantExpr::getInferredCast(
-            LHSCV, false, LHSCV->getType()->getSignedVersion(), true);
-      if (RHSCV->getType()->isUnsigned())
-        RHSCV = ConstantExpr::getInferredCast(
-            RHSCV, false, LHSCV->getType(), true);
       return SCEVUnknown::get(ConstantExpr::getSDiv(LHSCV, RHSCV));
     }
   }
@@ -1039,7 +1074,7 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::get(std::vector<SCEVHandle> &Operands,
   if (Operands.size() == 1) return Operands[0];
 
   if (SCEVConstant *StepC = dyn_cast<SCEVConstant>(Operands.back()))
-    if (StepC->getValue()->isNullValue()) {
+    if (StepC->getValue()->isZero()) {
       Operands.pop_back();
       return get(Operands, L);             // { X,+,0 }  -->  X
     }
@@ -1133,10 +1168,10 @@ namespace {
     /// loop without a loop-invariant iteration count.
     SCEVHandle getIterationCount(const Loop *L);
 
-    /// deleteInstructionFromRecords - This method should be called by the
-    /// client before it removes an instruction from the program, to make sure
+    /// deleteValueFromRecords - This method should be called by the
+    /// client before it removes a value from the program, to make sure
     /// that no dangling references are left around.
-    void deleteInstructionFromRecords(Instruction *I);
+    void deleteValueFromRecords(Value *V);
 
   private:
     /// createSCEV - We know that there is no SCEV for the specified value.
@@ -1160,11 +1195,11 @@ namespace {
     SCEVHandle ComputeIterationCount(const Loop *L);
 
     /// ComputeLoadConstantCompareIterationCount - Given an exit condition of
-    /// 'setcc load X, cst', try to se if we can compute the trip count.
+    /// 'setcc load X, cst', try to see if we can compute the trip count.
     SCEVHandle ComputeLoadConstantCompareIterationCount(LoadInst *LI,
                                                         Constant *RHS,
                                                         const Loop *L,
-                                                        unsigned SetCCOpcode);
+                                                        ICmpInst::Predicate p);
 
     /// ComputeIterationCountExhaustively - If the trip is known to execute a
     /// constant number of times (the condition evolves only from constants),
@@ -1186,14 +1221,15 @@ namespace {
 
     /// HowManyLessThans - Return the number of times a backedge containing the
     /// specified less-than comparison will execute.  If not computable, return
-    /// UnknownValue.
-    SCEVHandle HowManyLessThans(SCEV *LHS, SCEV *RHS, const Loop *L);
+    /// UnknownValue. isSigned specifies whether the less-than is signed.
+    SCEVHandle HowManyLessThans(SCEV *LHS, SCEV *RHS, const Loop *L,
+                                bool isSigned);
 
     /// getConstantEvolutionLoopExitValue - If we know that the specified Phi is
     /// in the header of its containing loop, we know the loop executes a
     /// constant number of times, and the PHI node is just a recurrence
     /// involving constants, fold it.
-    Constant *getConstantEvolutionLoopExitValue(PHINode *PN, uint64_t Its,
+    Constant *getConstantEvolutionLoopExitValue(PHINode *PN, const APInt& Its,
                                                 const Loop *L);
   };
 }
@@ -1202,13 +1238,32 @@ namespace {
 //            Basic SCEV Analysis and PHI Idiom Recognition Code
 //
 
-/// deleteInstructionFromRecords - This method should be called by the
+/// deleteValueFromRecords - This method should be called by the
 /// client before it removes an instruction from the program, to make sure
 /// that no dangling references are left around.
-void ScalarEvolutionsImpl::deleteInstructionFromRecords(Instruction *I) {
-  Scalars.erase(I);
-  if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I))
-    ConstantEvolutionLoopExitValue.erase(PN);
+void ScalarEvolutionsImpl::deleteValueFromRecords(Value *V) {
+  SmallVector<Value *, 16> Worklist;
+
+  if (Scalars.erase(V)) {
+    if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(V))
+      ConstantEvolutionLoopExitValue.erase(PN);
+    Worklist.push_back(V);
+  }
+
+  while (!Worklist.empty()) {
+    Value *VV = Worklist.back();
+    Worklist.pop_back();
+
+    for (Instruction::use_iterator UI = VV->use_begin(), UE = VV->use_end();
+         UI != UE; ++UI) {
+      Instruction *Inst = cast<Instruction>(*UI);
+      if (Scalars.erase(Inst)) {
+        if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(VV))
+          ConstantEvolutionLoopExitValue.erase(PN);
+        Worklist.push_back(Inst);
+      }
+    }
+  }
 }
 
 
@@ -1343,6 +1398,64 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
   return SCEVUnknown::get(PN);
 }
 
+/// GetConstantFactor - Determine the largest constant factor that S has.  For
+/// example, turn {4,+,8} -> 4.    (S umod result) should always equal zero.
+static APInt GetConstantFactor(SCEVHandle S) {
+  if (SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(S)) {
+    const APInt& V = C->getValue()->getValue();
+    if (!V.isMinValue())
+      return V;
+    else   // Zero is a multiple of everything.
+      return APInt(C->getBitWidth(), 1).shl(C->getBitWidth()-1);
+  }
+
+  if (SCEVTruncateExpr *T = dyn_cast<SCEVTruncateExpr>(S)) {
+    return GetConstantFactor(T->getOperand()).trunc(
+                               cast<IntegerType>(T->getType())->getBitWidth());
+  }
+  if (SCEVZeroExtendExpr *E = dyn_cast<SCEVZeroExtendExpr>(S))
+    return GetConstantFactor(E->getOperand()).zext(
+                               cast<IntegerType>(E->getType())->getBitWidth());
+  if (SCEVSignExtendExpr *E = dyn_cast<SCEVSignExtendExpr>(S))
+    return GetConstantFactor(E->getOperand()).sext(
+                               cast<IntegerType>(E->getType())->getBitWidth());
+  
+  if (SCEVAddExpr *A = dyn_cast<SCEVAddExpr>(S)) {
+    // The result is the min of all operands.
+    APInt Res(GetConstantFactor(A->getOperand(0)));
+    for (unsigned i = 1, e = A->getNumOperands(); 
+         i != e && Res.ugt(APInt(Res.getBitWidth(),1)); ++i) {
+      APInt Tmp(GetConstantFactor(A->getOperand(i)));
+      Res = APIntOps::umin(Res, Tmp);
+    }
+    return Res;
+  }
+
+  if (SCEVMulExpr *M = dyn_cast<SCEVMulExpr>(S)) {
+    // The result is the product of all the operands.
+    APInt Res(GetConstantFactor(M->getOperand(0)));
+    for (unsigned i = 1, e = M->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+      APInt Tmp(GetConstantFactor(M->getOperand(i)));
+      Res *= Tmp;
+    }
+    return Res;
+  }
+    
+  if (SCEVAddRecExpr *A = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(S)) {
+    // For now, we just handle linear expressions.
+    if (A->getNumOperands() == 2) {
+      // We want the GCD between the start and the stride value.
+      APInt Start(GetConstantFactor(A->getOperand(0)));
+      if (Start == 1) 
+        return Start;
+      APInt Stride(GetConstantFactor(A->getOperand(1)));
+      return APIntOps::GreatestCommonDivisor(Start, Stride);
+    }
+  }
+  
+  // SCEVSDivExpr, SCEVUnknown.
+  return APInt(S->getBitWidth(), 1);
+}
 
 /// createSCEV - We know that there is no SCEV for the specified value.
 /// Analyze the expression.
@@ -1364,31 +1477,57 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createSCEV(Value *V) {
     case Instruction::Sub:
       return SCEV::getMinusSCEV(getSCEV(I->getOperand(0)),
                                 getSCEV(I->getOperand(1)));
+    case Instruction::Or:
+      // If the RHS of the Or is a constant, we may have something like:
+      // X*4+1 which got turned into X*4|1.  Handle this as an add so loop
+      // optimizations will transparently handle this case.
+      if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
+        SCEVHandle LHS = getSCEV(I->getOperand(0));
+        APInt CommonFact(GetConstantFactor(LHS));
+        assert(!CommonFact.isMinValue() &&
+               "Common factor should at least be 1!");
+        if (CommonFact.ugt(CI->getValue())) {
+          // If the LHS is a multiple that is larger than the RHS, use +.
+          return SCEVAddExpr::get(LHS,
+                                  getSCEV(I->getOperand(1)));
+        }
+      }
+      break;
+    case Instruction::Xor:
+      // If the RHS of the xor is a signbit, then this is just an add.
+      // Instcombine turns add of signbit into xor as a strength reduction step.
+      if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
+        if (CI->getValue().isSignBit())
+          return SCEVAddExpr::get(getSCEV(I->getOperand(0)),
+                                  getSCEV(I->getOperand(1)));
+      }
+      break;
 
     case Instruction::Shl:
       // Turn shift left of a constant amount into a multiply.
       if (ConstantInt *SA = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
-        Constant *X = ConstantInt::get(V->getType(), 1);
-        X = ConstantExpr::getShl(X, SA);
+        uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth();
+        Constant *X = ConstantInt::get(
+          APInt(BitWidth, 1).shl(SA->getLimitedValue(BitWidth)));
         return SCEVMulExpr::get(getSCEV(I->getOperand(0)), getSCEV(X));
       }
       break;
 
     case Instruction::Trunc:
-      if (I->getType()->isInteger() && I->getOperand(0)->getType()->isInteger())
-        return SCEVTruncateExpr::get(getSCEV(I->getOperand(0)), 
-                                     I->getType()->getUnsignedVersion());
-      break;
+      return SCEVTruncateExpr::get(getSCEV(I->getOperand(0)), I->getType());
 
     case Instruction::ZExt:
-      if (I->getType()->isInteger() && I->getOperand(0)->getType()->isInteger())
-        return SCEVZeroExtendExpr::get(getSCEV(I->getOperand(0)), 
-                                       I->getType()->getUnsignedVersion());
-      break;
+      return SCEVZeroExtendExpr::get(getSCEV(I->getOperand(0)), I->getType());
+
+    case Instruction::SExt:
+      return SCEVSignExtendExpr::get(getSCEV(I->getOperand(0)), I->getType());
 
     case Instruction::BitCast:
       // BitCasts are no-op casts so we just eliminate the cast.
-      return getSCEV(I->getOperand(0));
+      if (I->getType()->isInteger() &&
+          I->getOperand(0)->getType()->isInteger())
+        return getSCEV(I->getOperand(0));
+      break;
 
     case Instruction::PHI:
       return createNodeForPHI(cast<PHINode>(I));
@@ -1431,7 +1570,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getIterationCount(const Loop *L) {
 /// will iterate.
 SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::ComputeIterationCount(const Loop *L) {
   // If the loop has a non-one exit block count, we can't analyze it.
-  std::vector<BasicBlock*> ExitBlocks;
+  SmallVector<BasicBlock*, 8> ExitBlocks;
   L->getExitBlocks(ExitBlocks);
   if (ExitBlocks.size() != 1) return UnknownValue;
 
@@ -1454,21 +1593,40 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::ComputeIterationCount(const Loop *L) {
   // exit.
   //
   // FIXME: we should be able to handle switch instructions (with a single exit)
-  // FIXME: We should handle cast of int to bool as well
   BranchInst *ExitBr = dyn_cast<BranchInst>(ExitingBlock->getTerminator());
   if (ExitBr == 0) return UnknownValue;
   assert(ExitBr->isConditional() && "If unconditional, it can't be in loop!");
-  SetCondInst *ExitCond = dyn_cast<SetCondInst>(ExitBr->getCondition());
-  if (ExitCond == 0)  // Not a setcc
+  
+  // At this point, we know we have a conditional branch that determines whether
+  // the loop is exited.  However, we don't know if the branch is executed each
+  // time through the loop.  If not, then the execution count of the branch will
+  // not be equal to the trip count of the loop.
+  //
+  // Currently we check for this by checking to see if the Exit branch goes to
+  // the loop header.  If so, we know it will always execute the same number of
+  // times as the loop.  We also handle the case where the exit block *is* the
+  // loop header.  This is common for un-rotated loops.  More extensive analysis
+  // could be done to handle more cases here.
+  if (ExitBr->getSuccessor(0) != L->getHeader() &&
+      ExitBr->getSuccessor(1) != L->getHeader() &&
+      ExitBr->getParent() != L->getHeader())
+    return UnknownValue;
+  
+  ICmpInst *ExitCond = dyn_cast<ICmpInst>(ExitBr->getCondition());
+
+  // If its not an integer comparison then compute it the hard way. 
+  // Note that ICmpInst deals with pointer comparisons too so we must check
+  // the type of the operand.
+  if (ExitCond == 0 || isa<PointerType>(ExitCond->getOperand(0)->getType()))
     return ComputeIterationCountExhaustively(L, ExitBr->getCondition(),
                                           ExitBr->getSuccessor(0) == ExitBlock);
 
-  // If the condition was exit on true, convert the condition to exit on false.
-  Instruction::BinaryOps Cond;
+  // If the condition was exit on true, convert the condition to exit on false
+  ICmpInst::Predicate Cond;
   if (ExitBr->getSuccessor(1) == ExitBlock)
-    Cond = ExitCond->getOpcode();
+    Cond = ExitCond->getPredicate();
   else
-    Cond = ExitCond->getInverseCondition();
+    Cond = ExitCond->getInversePredicate();
 
   // Handle common loops like: for (X = "string"; *X; ++X)
   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(ExitCond->getOperand(0)))
@@ -1487,12 +1645,12 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::ComputeIterationCount(const Loop *L) {
   Tmp = getSCEVAtScope(RHS, L);
   if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(Tmp)) RHS = Tmp;
 
-  // At this point, we would like to compute how many iterations of the loop the
-  // predicate will return true for these inputs.
+  // At this point, we would like to compute how many iterations of the 
+  // loop the predicate will return true for these inputs.
   if (isa<SCEVConstant>(LHS) && !isa<SCEVConstant>(RHS)) {
     // If there is a constant, force it into the RHS.
     std::swap(LHS, RHS);
-    Cond = SetCondInst::getSwappedCondition(Cond);
+    Cond = ICmpInst::getSwappedPredicate(Cond);
   }
 
   // FIXME: think about handling pointer comparisons!  i.e.:
@@ -1508,19 +1666,12 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::ComputeIterationCount(const Loop *L) {
         // comparison.
         ConstantInt *CompVal = RHSC->getValue();
         const Type *RealTy = ExitCond->getOperand(0)->getType();
-        CompVal = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getCast(CompVal, RealTy));
+        CompVal = dyn_cast<ConstantInt>(
+          ConstantExpr::getBitCast(CompVal, RealTy));
         if (CompVal) {
           // Form the constant range.
-          ConstantRange CompRange(Cond, CompVal);
-
-          // Now that we have it, if it's signed, convert it to an unsigned
-          // range.
-          if (CompRange.getLower()->getType()->isSigned()) {
-            const Type *NewTy = RHSC->getValue()->getType();
-            Constant *NewL = ConstantExpr::getCast(CompRange.getLower(), NewTy);
-            Constant *NewU = ConstantExpr::getCast(CompRange.getUpper(), NewTy);
-            CompRange = ConstantRange(NewL, NewU);
-          }
+          ConstantRange CompRange(
+              ICmpInst::makeConstantRange(Cond, CompVal->getValue()));
 
           SCEVHandle Ret = AddRec->getNumIterationsInRange(CompRange);
           if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(Ret)) return Ret;
@@ -1528,52 +1679,58 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::ComputeIterationCount(const Loop *L) {
       }
 
   switch (Cond) {
-  case Instruction::SetNE:                     // while (X != Y)
+  case ICmpInst::ICMP_NE: {                     // while (X != Y)
     // Convert to: while (X-Y != 0)
-    if (LHS->getType()->isInteger()) {
-      SCEVHandle TC = HowFarToZero(SCEV::getMinusSCEV(LHS, RHS), L);
-      if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
-    }
+    SCEVHandle TC = HowFarToZero(SCEV::getMinusSCEV(LHS, RHS), L);
+    if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
     break;
-  case Instruction::SetEQ:
+  }
+  case ICmpInst::ICMP_EQ: {
     // Convert to: while (X-Y == 0)           // while (X == Y)
-    if (LHS->getType()->isInteger()) {
-      SCEVHandle TC = HowFarToNonZero(SCEV::getMinusSCEV(LHS, RHS), L);
-      if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
-    }
+    SCEVHandle TC = HowFarToNonZero(SCEV::getMinusSCEV(LHS, RHS), L);
+    if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
     break;
-  case Instruction::SetLT:
-    if (LHS->getType()->isInteger() && 
-        ExitCond->getOperand(0)->getType()->isSigned()) {
-      SCEVHandle TC = HowManyLessThans(LHS, RHS, L);
-      if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
-    }
+  }
+  case ICmpInst::ICMP_SLT: {
+    SCEVHandle TC = HowManyLessThans(LHS, RHS, L, true);
+    if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
     break;
-  case Instruction::SetGT:
-    if (LHS->getType()->isInteger() &&
-        ExitCond->getOperand(0)->getType()->isSigned()) {
-      SCEVHandle TC = HowManyLessThans(RHS, LHS, L);
-      if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
-    }
+  }
+  case ICmpInst::ICMP_SGT: {
+    SCEVHandle TC = HowManyLessThans(SCEV::getNegativeSCEV(LHS),
+                                     SCEV::getNegativeSCEV(RHS), L, true);
+    if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
+    break;
+  }
+  case ICmpInst::ICMP_ULT: {
+    SCEVHandle TC = HowManyLessThans(LHS, RHS, L, false);
+    if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
+    break;
+  }
+  case ICmpInst::ICMP_UGT: {
+    SCEVHandle TC = HowManyLessThans(SCEV::getNegativeSCEV(LHS),
+                                     SCEV::getNegativeSCEV(RHS), L, false);
+    if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
     break;
+  }
   default:
 #if 0
-    llvm_cerr << "ComputeIterationCount ";
+    cerr << "ComputeIterationCount ";
     if (ExitCond->getOperand(0)->getType()->isUnsigned())
-      llvm_cerr << "[unsigned] ";
-    llvm_cerr << *LHS << "   "
-              << Instruction::getOpcodeName(Cond) << "   " << *RHS << "\n";
+      cerr << "[unsigned] ";
+    cerr << *LHS << "   "
+         << Instruction::getOpcodeName(Instruction::ICmp) 
+         << "   " << *RHS << "\n";
 #endif
     break;
   }
-
   return ComputeIterationCountExhaustively(L, ExitCond,
-                                         ExitBr->getSuccessor(0) == ExitBlock);
+                                       ExitBr->getSuccessor(0) == ExitBlock);
 }
 
 static ConstantInt *
-EvaluateConstantChrecAtConstant(const SCEVAddRecExpr *AddRec, Constant *C) {
-  SCEVHandle InVal = SCEVConstant::get(cast<ConstantInt>(C));
+EvaluateConstantChrecAtConstant(const SCEVAddRecExpr *AddRec, ConstantInt *C) {
+  SCEVHandle InVal = SCEVConstant::get(C);
   SCEVHandle Val = AddRec->evaluateAtIteration(InVal);
   assert(isa<SCEVConstant>(Val) &&
          "Evaluation of SCEV at constant didn't fold correctly?");
@@ -1618,7 +1775,8 @@ GetAddressedElementFromGlobal(GlobalVariable *GV,
 /// 'setcc load X, cst', try to se if we can compute the trip count.
 SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::
 ComputeLoadConstantCompareIterationCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
-                                         const Loop *L, unsigned SetCCOpcode) {
+                                         const Loop *L, 
+                                         ICmpInst::Predicate predicate) {
   if (LI->isVolatile()) return UnknownValue;
 
   // Check to see if the loaded pointer is a getelementptr of a global.
@@ -1664,7 +1822,7 @@ ComputeLoadConstantCompareIterationCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
   unsigned MaxSteps = MaxBruteForceIterations;
   for (unsigned IterationNum = 0; IterationNum != MaxSteps; ++IterationNum) {
     ConstantInt *ItCst =
-      ConstantInt::get(IdxExpr->getType()->getUnsignedVersion(), IterationNum);
+      ConstantInt::get(IdxExpr->getType(), IterationNum);
     ConstantInt *Val = EvaluateConstantChrecAtConstant(IdxExpr, ItCst);
 
     // Form the GEP offset.
@@ -1674,13 +1832,13 @@ ComputeLoadConstantCompareIterationCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
     if (Result == 0) break;  // Cannot compute!
 
     // Evaluate the condition for this iteration.
-    Result = ConstantExpr::get(SetCCOpcode, Result, RHS);
-    if (!isa<ConstantBool>(Result)) break;  // Couldn't decide for sure
-    if (cast<ConstantBool>(Result)->getValue() == false) {
+    Result = ConstantExpr::getICmp(predicate, Result, RHS);
+    if (!isa<ConstantInt>(Result)) break;  // Couldn't decide for sure
+    if (cast<ConstantInt>(Result)->getValue().isMinValue()) {
 #if 0
-      llvm_cerr << "\n***\n*** Computed loop count " << *ItCst
-                << "\n*** From global " << *GV << "*** BB: " << *L->getHeader()
-                << "***\n";
+      cerr << "\n***\n*** Computed loop count " << *ItCst
+           << "\n*** From global " << *GV << "*** BB: " << *L->getHeader()
+           << "***\n";
 #endif
       ++NumArrayLenItCounts;
       return SCEVConstant::get(ItCst);   // Found terminating iteration!
@@ -1693,7 +1851,7 @@ ComputeLoadConstantCompareIterationCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
 /// CanConstantFold - Return true if we can constant fold an instruction of the
 /// specified type, assuming that all operands were constants.
 static bool CanConstantFold(const Instruction *I) {
-  if (isa<BinaryOperator>(I) || isa<ShiftInst>(I) ||
+  if (isa<BinaryOperator>(I) || isa<CmpInst>(I) ||
       isa<SelectInst>(I) || isa<CastInst>(I) || isa<GetElementPtrInst>(I))
     return true;
 
@@ -1703,34 +1861,6 @@ static bool CanConstantFold(const Instruction *I) {
   return false;
 }
 
-/// ConstantFold - Constant fold an instruction of the specified type with the
-/// specified constant operands.  This function may modify the operands vector.
-static Constant *ConstantFold(const Instruction *I,
-                              std::vector<Constant*> &Operands) {
-  if (isa<BinaryOperator>(I) || isa<ShiftInst>(I))
-    return ConstantExpr::get(I->getOpcode(), Operands[0], Operands[1]);
-
-  if (isa<CastInst>(I))
-    return ConstantExpr::getCast(I->getOpcode(), Operands[0], I->getType());
-
-  switch (I->getOpcode()) {
-  case Instruction::Select:
-    return ConstantExpr::getSelect(Operands[0], Operands[1], Operands[2]);
-  case Instruction::Call:
-    if (Function *GV = dyn_cast<Function>(Operands[0])) {
-      Operands.erase(Operands.begin());
-      return ConstantFoldCall(cast<Function>(GV), Operands);
-    }
-    return 0;
-  case Instruction::GetElementPtr:
-    Constant *Base = Operands[0];
-    Operands.erase(Operands.begin());
-    return ConstantExpr::getGetElementPtr(Base, Operands);
-  }
-  return 0;
-}
-
-
 /// getConstantEvolvingPHI - Given an LLVM value and a loop, return a PHI node
 /// in the loop that V is derived from.  We allow arbitrary operations along the
 /// way, but the operands of an operation must either be constants or a value
@@ -1791,7 +1921,7 @@ static Constant *EvaluateExpression(Value *V, Constant *PHIVal) {
     if (Operands[i] == 0) return 0;
   }
 
-  return ConstantFold(I, Operands);
+  return ConstantFoldInstOperands(I, &Operands[0], Operands.size());
 }
 
 /// getConstantEvolutionLoopExitValue - If we know that the specified Phi is
@@ -1799,13 +1929,13 @@ static Constant *EvaluateExpression(Value *V, Constant *PHIVal) {
 /// constant number of times, and the PHI node is just a recurrence
 /// involving constants, fold it.
 Constant *ScalarEvolutionsImpl::
-getConstantEvolutionLoopExitValue(PHINode *PN, uint64_t Its, const Loop *L) {
+getConstantEvolutionLoopExitValue(PHINode *PN, const APInt& Its, const Loop *L){
   std::map<PHINode*, Constant*>::iterator I =
     ConstantEvolutionLoopExitValue.find(PN);
   if (I != ConstantEvolutionLoopExitValue.end())
     return I->second;
 
-  if (Its > MaxBruteForceIterations)
+  if (Its.ugt(APInt(Its.getBitWidth(),MaxBruteForceIterations)))
     return ConstantEvolutionLoopExitValue[PN] = 0;  // Not going to evaluate it.
 
   Constant *&RetVal = ConstantEvolutionLoopExitValue[PN];
@@ -1825,11 +1955,11 @@ getConstantEvolutionLoopExitValue(PHINode *PN, uint64_t Its, const Loop *L) {
     return RetVal = 0;  // Not derived from same PHI.
 
   // Execute the loop symbolically to determine the exit value.
-  unsigned IterationNum = 0;
-  unsigned NumIterations = Its;
-  if (NumIterations != Its)
-    return RetVal = 0;  // More than 2^32 iterations??
+  if (Its.getActiveBits() >= 32)
+    return RetVal = 0; // More than 2^32-1 iterations?? Not doing it!
 
+  unsigned NumIterations = Its.getZExtValue(); // must be in range
+  unsigned IterationNum = 0;
   for (Constant *PHIVal = StartCST; ; ++IterationNum) {
     if (IterationNum == NumIterations)
       return RetVal = PHIVal;  // Got exit value!
@@ -1873,14 +2003,16 @@ ComputeIterationCountExhaustively(const Loop *L, Value *Cond, bool ExitWhen) {
   unsigned MaxIterations = MaxBruteForceIterations;   // Limit analysis.
   for (Constant *PHIVal = StartCST;
        IterationNum != MaxIterations; ++IterationNum) {
-    ConstantBool *CondVal =
-      dyn_cast_or_null<ConstantBool>(EvaluateExpression(Cond, PHIVal));
-    if (!CondVal) return UnknownValue;     // Couldn't symbolically evaluate.
+    ConstantInt *CondVal =
+      dyn_cast_or_null<ConstantInt>(EvaluateExpression(Cond, PHIVal));
 
-    if (CondVal->getValue() == ExitWhen) {
+    // Couldn't symbolically evaluate.
+    if (!CondVal) return UnknownValue;
+
+    if (CondVal->getValue() == uint64_t(ExitWhen)) {
       ConstantEvolutionLoopExitValue[PN] = PHIVal;
       ++NumBruteForceTripCountsComputed;
-      return SCEVConstant::get(ConstantInt::get(Type::UIntTy, IterationNum));
+      return SCEVConstant::get(ConstantInt::get(Type::Int32Ty, IterationNum));
     }
 
     // Compute the value of the PHI node for the next iteration.
@@ -1919,7 +2051,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getSCEVAtScope(SCEV *V, const Loop *L) {
               // this is a constant evolving PHI node, get the final value at
               // the specified iteration number.
               Constant *RV = getConstantEvolutionLoopExitValue(PN,
-                                               ICC->getValue()->getZExtValue(),
+                                                    ICC->getValue()->getValue(),
                                                                LI);
               if (RV) return SCEVUnknown::get(RV);
             }
@@ -1939,11 +2071,14 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getSCEVAtScope(SCEV *V, const Loop *L) {
           } else {
             SCEVHandle OpV = getSCEVAtScope(getSCEV(Op), L);
             if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(OpV))
-              Operands.push_back(ConstantExpr::getCast(SC->getValue(),
-                                                       Op->getType()));
+              Operands.push_back(ConstantExpr::getIntegerCast(SC->getValue(), 
+                                                              Op->getType(), 
+                                                              false));
             else if (SCEVUnknown *SU = dyn_cast<SCEVUnknown>(OpV)) {
               if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(SU->getValue()))
-                Operands.push_back(ConstantExpr::getCast(C, Op->getType()));
+                Operands.push_back(ConstantExpr::getIntegerCast(C, 
+                                                                Op->getType(), 
+                                                                false));
               else
                 return V;
             } else {
@@ -1951,7 +2086,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getSCEVAtScope(SCEV *V, const Loop *L) {
             }
           }
         }
-        return SCEVUnknown::get(ConstantFold(I, Operands));
+        Constant *C =ConstantFoldInstOperands(I, &Operands[0], Operands.size());
+        return SCEVUnknown::get(C);
       }
     }
 
@@ -2032,65 +2168,53 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getSCEVAtScope(SCEV *V, const Loop *L) {
 static std::pair<SCEVHandle,SCEVHandle>
 SolveQuadraticEquation(const SCEVAddRecExpr *AddRec) {
   assert(AddRec->getNumOperands() == 3 && "This is not a quadratic chrec!");
-  SCEVConstant *L = dyn_cast<SCEVConstant>(AddRec->getOperand(0));
-  SCEVConstant *M = dyn_cast<SCEVConstant>(AddRec->getOperand(1));
-  SCEVConstant *N = dyn_cast<SCEVConstant>(AddRec->getOperand(2));
+  SCEVConstant *LC = dyn_cast<SCEVConstant>(AddRec->getOperand(0));
+  SCEVConstant *MC = dyn_cast<SCEVConstant>(AddRec->getOperand(1));
+  SCEVConstant *NC = dyn_cast<SCEVConstant>(AddRec->getOperand(2));
 
   // We currently can only solve this if the coefficients are constants.
-  if (!L || !M || !N) {
+  if (!LC || !MC || !NC) {
     SCEV *CNC = new SCEVCouldNotCompute();
     return std::make_pair(CNC, CNC);
   }
 
-  Constant *C = L->getValue();
-  Constant *Two = ConstantInt::get(C->getType(), 2);
-
-  // Convert from chrec coefficients to polynomial coefficients AX^2+BX+C
-  // The B coefficient is M-N/2
-  Constant *B = ConstantExpr::getSub(M->getValue(),
-                                     ConstantExpr::getSDiv(N->getValue(),
-                                                          Two));
-  // The A coefficient is N/2
-  Constant *A = ConstantExpr::getSDiv(N->getValue(), Two);
-
-  // Compute the B^2-4ac term.
-  Constant *SqrtTerm =
-    ConstantExpr::getMul(ConstantInt::get(C->getType(), 4),
-                         ConstantExpr::getMul(A, C));
-  SqrtTerm = ConstantExpr::getSub(ConstantExpr::getMul(B, B), SqrtTerm);
-
-  // Compute floor(sqrt(B^2-4ac))
-  ConstantInt *SqrtVal =
-    cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getCast(SqrtTerm,
-                                   SqrtTerm->getType()->getUnsignedVersion()));
-  uint64_t SqrtValV = SqrtVal->getZExtValue();
-  uint64_t SqrtValV2 = (uint64_t)sqrt((double)SqrtValV);
-  // The square root might not be precise for arbitrary 64-bit integer
-  // values.  Do some sanity checks to ensure it's correct.
-  if (SqrtValV2*SqrtValV2 > SqrtValV ||
-      (SqrtValV2+1)*(SqrtValV2+1) <= SqrtValV) {
-    SCEV *CNC = new SCEVCouldNotCompute();
-    return std::make_pair(CNC, CNC);
-  }
-
-  SqrtVal = ConstantInt::get(Type::ULongTy, SqrtValV2);
-  SqrtTerm = ConstantExpr::getCast(SqrtVal, SqrtTerm->getType());
-
-  Constant *NegB = ConstantExpr::getNeg(B);
-  Constant *TwoA = ConstantExpr::getMul(A, Two);
-
-  // The divisions must be performed as signed divisions.
-  const Type *SignedTy = NegB->getType()->getSignedVersion();
-  NegB = ConstantExpr::getCast(NegB, SignedTy);
-  TwoA = ConstantExpr::getCast(TwoA, SignedTy);
-  SqrtTerm = ConstantExpr::getCast(SqrtTerm, SignedTy);
-
-  Constant *Solution1 =
-    ConstantExpr::getSDiv(ConstantExpr::getAdd(NegB, SqrtTerm), TwoA);
-  Constant *Solution2 =
-    ConstantExpr::getSDiv(ConstantExpr::getSub(NegB, SqrtTerm), TwoA);
-  return std::make_pair(SCEVUnknown::get(Solution1),
-                        SCEVUnknown::get(Solution2));
+  uint32_t BitWidth = LC->getValue()->getValue().getBitWidth();
+  const APInt &L = LC->getValue()->getValue();
+  const APInt &M = MC->getValue()->getValue();
+  const APInt &N = NC->getValue()->getValue();
+  APInt Two(BitWidth, 2);
+  APInt Four(BitWidth, 4);
+
+  { 
+    using namespace APIntOps;
+    const APInt& C = L;
+    // Convert from chrec coefficients to polynomial coefficients AX^2+BX+C
+    // The B coefficient is M-N/2
+    APInt B(M);
+    B -= sdiv(N,Two);
+
+    // The A coefficient is N/2
+    APInt A(N.sdiv(Two));
+
+    // Compute the B^2-4ac term.
+    APInt SqrtTerm(B);
+    SqrtTerm *= B;
+    SqrtTerm -= Four * (A * C);
+
+    // Compute sqrt(B^2-4ac). This is guaranteed to be the nearest
+    // integer value or else APInt::sqrt() will assert.
+    APInt SqrtVal(SqrtTerm.sqrt());
+
+    // Compute the two solutions for the quadratic formula. 
+    // The divisions must be performed as signed divisions.
+    APInt NegB(-B);
+    APInt TwoA( A << 1 );
+    ConstantInt *Solution1 = ConstantInt::get((NegB + SqrtVal).sdiv(TwoA));
+    ConstantInt *Solution2 = ConstantInt::get((NegB - SqrtVal).sdiv(TwoA));
+
+    return std::make_pair(SCEVConstant::get(Solution1), 
+                          SCEVConstant::get(Solution2));
+    } // end APIntOps namespace
 }
 
 /// HowFarToZero - Return the number of times a backedge comparing the specified
@@ -2099,7 +2223,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::HowFarToZero(SCEV *V, const Loop *L) {
   // If the value is a constant
   if (SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(V)) {
     // If the value is already zero, the branch will execute zero times.
-    if (C->getValue()->isNullValue()) return C;
+    if (C->getValue()->isZero()) return C;
     return UnknownValue;  // Otherwise it will loop infinitely.
   }
 
@@ -2147,15 +2271,14 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::HowFarToZero(SCEV *V, const Loop *L) {
     SCEVConstant *R2 = dyn_cast<SCEVConstant>(Roots.second);
     if (R1) {
 #if 0
-      llvm_cerr << "HFTZ: " << *V << " - sol#1: " << *R1
-                << "  sol#2: " << *R2 << "\n";
+      cerr << "HFTZ: " << *V << " - sol#1: " << *R1
+           << "  sol#2: " << *R2 << "\n";
 #endif
       // Pick the smallest positive root value.
-      assert(R1->getType()->isUnsigned()&&"Didn't canonicalize to unsigned?");
-      if (ConstantBool *CB =
-          dyn_cast<ConstantBool>(ConstantExpr::getSetLT(R1->getValue(),
-                                                        R2->getValue()))) {
-        if (CB->getValue() == false)
+      if (ConstantInt *CB =
+          dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(ICmpInst::ICMP_ULT, 
+                                   R1->getValue(), R2->getValue()))) {
+        if (CB->getZExtValue() == false)
           std::swap(R1, R2);   // R1 is the minimum root now.
 
         // We can only use this value if the chrec ends up with an exact zero
@@ -2163,7 +2286,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::HowFarToZero(SCEV *V, const Loop *L) {
         // should not accept a root of 2.
         SCEVHandle Val = AddRec->evaluateAtIteration(R1);
         if (SCEVConstant *EvalVal = dyn_cast<SCEVConstant>(Val))
-          if (EvalVal->getValue()->isNullValue())
+          if (EvalVal->getValue()->isZero())
             return R1;  // We found a quadratic root!
       }
     }
@@ -2184,8 +2307,9 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::HowFarToNonZero(SCEV *V, const Loop *L) {
   // already.  If so, the backedge will execute zero times.
   if (SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(V)) {
     Constant *Zero = Constant::getNullValue(C->getValue()->getType());
-    Constant *NonZero = ConstantExpr::getSetNE(C->getValue(), Zero);
-    if (NonZero == ConstantBool::getTrue())
+    Constant *NonZero = 
+      ConstantExpr::getICmp(ICmpInst::ICMP_NE, C->getValue(), Zero);
+    if (NonZero == ConstantInt::getTrue())
       return getSCEV(Zero);
     return UnknownValue;  // Otherwise it will loop infinitely.
   }
@@ -2199,7 +2323,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::HowFarToNonZero(SCEV *V, const Loop *L) {
 /// specified less-than comparison will execute.  If not computable, return
 /// UnknownValue.
 SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::
-HowManyLessThans(SCEV *LHS, SCEV *RHS, const Loop *L) {
+HowManyLessThans(SCEV *LHS, SCEV *RHS, const Loop *L, bool isSigned) {
   // Only handle:  "ADDREC < LoopInvariant".
   if (!RHS->isLoopInvariant(L)) return UnknownValue;
 
@@ -2245,40 +2369,52 @@ HowManyLessThans(SCEV *LHS, SCEV *RHS, const Loop *L) {
 
     // Now that we found a conditional branch that dominates the loop, check to
     // see if it is the comparison we are looking for.
-    SetCondInst *SCI =dyn_cast<SetCondInst>(LoopEntryPredicate->getCondition());
-    if (!SCI) return UnknownValue;
-    Value *PreCondLHS = SCI->getOperand(0);
-    Value *PreCondRHS = SCI->getOperand(1);
-    Instruction::BinaryOps Cond;
-    if (LoopEntryPredicate->getSuccessor(0) == PreheaderDest)
-      Cond = SCI->getOpcode();
-    else
-      Cond = SCI->getInverseCondition();
+    if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(LoopEntryPredicate->getCondition())){
+      Value *PreCondLHS = ICI->getOperand(0);
+      Value *PreCondRHS = ICI->getOperand(1);
+      ICmpInst::Predicate Cond;
+      if (LoopEntryPredicate->getSuccessor(0) == PreheaderDest)
+        Cond = ICI->getPredicate();
+      else
+        Cond = ICI->getInversePredicate();
     
-    switch (Cond) {
-    case Instruction::SetGT:
-      std::swap(PreCondLHS, PreCondRHS);
-      Cond = Instruction::SetLT;
-      // Fall Through.
-    case Instruction::SetLT:
-      if (PreCondLHS->getType()->isInteger() &&
-          PreCondLHS->getType()->isSigned()) { 
+      switch (Cond) {
+      case ICmpInst::ICMP_UGT:
+        if (isSigned) return UnknownValue;
+        std::swap(PreCondLHS, PreCondRHS);
+        Cond = ICmpInst::ICMP_ULT;
+        break;
+      case ICmpInst::ICMP_SGT:
+        if (!isSigned) return UnknownValue;
+        std::swap(PreCondLHS, PreCondRHS);
+        Cond = ICmpInst::ICMP_SLT;
+        break;
+      case ICmpInst::ICMP_ULT:
+        if (isSigned) return UnknownValue;
+        break;
+      case ICmpInst::ICMP_SLT:
+        if (!isSigned) return UnknownValue;
+        break;
+      default:
+        return UnknownValue;
+      }
+
+      if (PreCondLHS->getType()->isInteger()) {
         if (RHS != getSCEV(PreCondRHS))
           return UnknownValue;  // Not a comparison against 'm'.
 
         if (SCEV::getMinusSCEV(AddRec->getOperand(0), One)
                     != getSCEV(PreCondLHS))
           return UnknownValue;  // Not a comparison against 'n-1'.
-        break;
-      } else {
-        return UnknownValue;
       }
-    default: break;
-    }
+      else return UnknownValue;
 
-    //llvm_cerr << "Computed Loop Trip Count as: " <<
-    //  *SCEV::getMinusSCEV(RHS, AddRec->getOperand(0)) << "\n";
-    return SCEV::getMinusSCEV(RHS, AddRec->getOperand(0));
+      // cerr << "Computed Loop Trip Count as: " 
+      //      << //  *SCEV::getMinusSCEV(RHS, AddRec->getOperand(0)) << "\n";
+      return SCEV::getMinusSCEV(RHS, AddRec->getOperand(0));
+    }
+    else 
+      return UnknownValue;
   }
 
   return UnknownValue;
@@ -2295,13 +2431,13 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range) const {
 
   // If the start is a non-zero constant, shift the range to simplify things.
   if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(getStart()))
-    if (!SC->getValue()->isNullValue()) {
+    if (!SC->getValue()->isZero()) {
       std::vector<SCEVHandle> Operands(op_begin(), op_end());
       Operands[0] = SCEVUnknown::getIntegerSCEV(0, SC->getType());
       SCEVHandle Shifted = SCEVAddRecExpr::get(Operands, getLoop());
       if (SCEVAddRecExpr *ShiftedAddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Shifted))
         return ShiftedAddRec->getNumIterationsInRange(
-                                              Range.subtract(SC->getValue()));
+                           Range.subtract(SC->getValue()->getValue()));
       // This is strange and shouldn't happen.
       return new SCEVCouldNotCompute();
     }
@@ -2318,48 +2454,45 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range) const {
 
   // First check to see if the range contains zero.  If not, the first
   // iteration exits.
-  ConstantInt *Zero = ConstantInt::get(getType(), 0);
-  if (!Range.contains(Zero)) return SCEVConstant::get(Zero);
+  if (!Range.contains(APInt(getBitWidth(),0))) 
+    return SCEVConstant::get(ConstantInt::get(getType(),0));
 
   if (isAffine()) {
     // If this is an affine expression then we have this situation:
     //   Solve {0,+,A} in Range  ===  Ax in Range
 
-    // Since we know that zero is in the range, we know that the upper value of
-    // the range must be the first possible exit value.  Also note that we
-    // already checked for a full range.
-    ConstantInt *Upper = cast<ConstantInt>(Range.getUpper());
-    ConstantInt *A     = cast<SCEVConstant>(getOperand(1))->getValue();
-    ConstantInt *One   = ConstantInt::get(getType(), 1);
-
-    // The exit value should be (Upper+A-1)/A.
-    Constant *ExitValue = Upper;
-    if (A != One) {
-      ExitValue = ConstantExpr::getSub(ConstantExpr::getAdd(Upper, A), One);
-      ExitValue = ConstantExpr::getSDiv(ExitValue, A);
-    }
-    assert(isa<ConstantInt>(ExitValue) &&
-           "Constant folding of integers not implemented?");
+    // We know that zero is in the range.  If A is positive then we know that
+    // the upper value of the range must be the first possible exit value.
+    // If A is negative then the lower of the range is the last possible loop
+    // value.  Also note that we already checked for a full range.
+    APInt One(getBitWidth(),1);
+    APInt A     = cast<SCEVConstant>(getOperand(1))->getValue()->getValue();
+    APInt End = A.sge(One) ? (Range.getUpper() - One) : Range.getLower();
+
+    // The exit value should be (End+A)/A.
+    APInt ExitVal = (End + A).udiv(A);
+    ConstantInt *ExitValue = ConstantInt::get(ExitVal);
 
     // Evaluate at the exit value.  If we really did fall out of the valid
     // range, then we computed our trip count, otherwise wrap around or other
     // things must have happened.
     ConstantInt *Val = EvaluateConstantChrecAtConstant(this, ExitValue);
-    if (Range.contains(Val))
+    if (Range.contains(Val->getValue()))
       return new SCEVCouldNotCompute();  // Something strange happened
 
     // Ensure that the previous value is in the range.  This is a sanity check.
-    assert(Range.contains(EvaluateConstantChrecAtConstant(this,
-                              ConstantExpr::getSub(ExitValue, One))) &&
+    assert(Range.contains(
+           EvaluateConstantChrecAtConstant(this, 
+           ConstantInt::get(ExitVal - One))->getValue()) &&
            "Linear scev computation is off in a bad way!");
-    return SCEVConstant::get(cast<ConstantInt>(ExitValue));
+    return SCEVConstant::get(ExitValue);
   } else if (isQuadratic()) {
     // If this is a quadratic (3-term) AddRec {L,+,M,+,N}, find the roots of the
     // quadratic equation to solve it.  To do this, we must frame our problem in
     // terms of figuring out when zero is crossed, instead of when
     // Range.getUpper() is crossed.
     std::vector<SCEVHandle> NewOps(op_begin(), op_end());
-    NewOps[0] = SCEV::getNegativeSCEV(SCEVUnknown::get(Range.getUpper()));
+    NewOps[0] = SCEV::getNegativeSCEV(SCEVConstant::get(Range.getUpper()));
     SCEVHandle NewAddRec = SCEVAddRecExpr::get(NewOps, getLoop());
 
     // Next, solve the constructed addrec
@@ -2369,11 +2502,10 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range) const {
     SCEVConstant *R2 = dyn_cast<SCEVConstant>(Roots.second);
     if (R1) {
       // Pick the smallest positive root value.
-      assert(R1->getType()->isUnsigned() && "Didn't canonicalize to unsigned?");
-      if (ConstantBool *CB =
-          dyn_cast<ConstantBool>(ConstantExpr::getSetLT(R1->getValue(),
-                                                        R2->getValue()))) {
-        if (CB->getValue() == false)
+      if (ConstantInt *CB =
+          dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(ICmpInst::ICMP_ULT, 
+                                   R1->getValue(), R2->getValue()))) {
+        if (CB->getZExtValue() == false)
           std::swap(R1, R2);   // R1 is the minimum root now.
 
         // Make sure the root is not off by one.  The returned iteration should
@@ -2381,25 +2513,21 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range) const {
         // for "X*X < 5", for example, we should not return a root of 2.
         ConstantInt *R1Val = EvaluateConstantChrecAtConstant(this,
                                                              R1->getValue());
-        if (Range.contains(R1Val)) {
+        if (Range.contains(R1Val->getValue())) {
           // The next iteration must be out of the range...
-          Constant *NextVal =
-            ConstantExpr::getAdd(R1->getValue(),
-                                 ConstantInt::get(R1->getType(), 1));
+          ConstantInt *NextVal = ConstantInt::get(R1->getValue()->getValue()+1);
 
           R1Val = EvaluateConstantChrecAtConstant(this, NextVal);
-          if (!Range.contains(R1Val))
-            return SCEVUnknown::get(NextVal);
+          if (!Range.contains(R1Val->getValue()))
+            return SCEVConstant::get(NextVal);
           return new SCEVCouldNotCompute();  // Something strange happened
         }
 
         // If R1 was not in the range, then it is a good return value.  Make
         // sure that R1-1 WAS in the range though, just in case.
-        Constant *NextVal =
-          ConstantExpr::getSub(R1->getValue(),
-                               ConstantInt::get(R1->getType(), 1));
+        ConstantInt *NextVal = ConstantInt::get(R1->getValue()->getValue()-1);
         R1Val = EvaluateConstantChrecAtConstant(this, NextVal);
-        if (Range.contains(R1Val))
+        if (Range.contains(R1Val->getValue()))
           return R1;
         return new SCEVCouldNotCompute();  // Something strange happened
       }
@@ -2412,7 +2540,6 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range) const {
   // incredibly important, we will be able to simplify the exit test a lot, and
   // we are almost guaranteed to get a trip count in this case.
   ConstantInt *TestVal = ConstantInt::get(getType(), 0);
-  ConstantInt *One     = ConstantInt::get(getType(), 1);
   ConstantInt *EndVal  = TestVal;  // Stop when we wrap around.
   do {
     ++NumBruteForceEvaluations;
@@ -2421,11 +2548,11 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range) const {
       return new SCEVCouldNotCompute();
 
     // Check to see if we found the value!
-    if (!Range.contains(cast<SCEVConstant>(Val)->getValue()))
+    if (!Range.contains(cast<SCEVConstant>(Val)->getValue()->getValue()))
       return SCEVConstant::get(TestVal);
 
     // Increment to test the next index.
-    TestVal = cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getAdd(TestVal, One));
+    TestVal = ConstantInt::get(TestVal->getValue()+1);
   } while (TestVal != EndVal);
 
   return new SCEVCouldNotCompute();
@@ -2482,8 +2609,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSCEVAtScope(Value *V, const Loop *L) const {
   return ((ScalarEvolutionsImpl*)Impl)->getSCEVAtScope(getSCEV(V), L);
 }
 
-void ScalarEvolution::deleteInstructionFromRecords(Instruction *I) const {
-  return ((ScalarEvolutionsImpl*)Impl)->deleteInstructionFromRecords(I);
+void ScalarEvolution::deleteValueFromRecords(Value *V) const {
+  return ((ScalarEvolutionsImpl*)Impl)->deleteValueFromRecords(V);
 }
 
 static void PrintLoopInfo(std::ostream &OS, const ScalarEvolution *SE,
@@ -2492,20 +2619,20 @@ static void PrintLoopInfo(std::ostream &OS, const ScalarEvolution *SE,
   for (Loop::iterator I = L->begin(), E = L->end(); I != E; ++I)
     PrintLoopInfo(OS, SE, *I);
 
-  llvm_cerr << "Loop " << L->getHeader()->getName() << ": ";
+  cerr << "Loop " << L->getHeader()->getName() << ": ";
 
-  std::vector<BasicBlock*> ExitBlocks;
+  SmallVector<BasicBlock*, 8> ExitBlocks;
   L->getExitBlocks(ExitBlocks);
   if (ExitBlocks.size() != 1)
-    llvm_cerr << "<multiple exits> ";
+    cerr << "<multiple exits> ";
 
   if (SE->hasLoopInvariantIterationCount(L)) {
-    llvm_cerr << *SE->getIterationCount(L) << " iterations! ";
+    cerr << *SE->getIterationCount(L) << " iterations! ";
   } else {
-    llvm_cerr << "Unpredictable iteration count. ";
+    cerr << "Unpredictable iteration count. ";
   }
 
-  llvm_cerr << "\n";
+  cerr << "\n";
 }
 
 void ScalarEvolution::print(std::ostream &OS, const Module* ) const {
@@ -2521,7 +2648,7 @@ void ScalarEvolution::print(std::ostream &OS, const Module* ) const {
       SV->print(OS);
       OS << "\t\t";
 
-      if ((*I).getType()->isIntegral()) {
+      if ((*I).getType()->isInteger()) {
         ConstantRange Bounds = SV->getValueRange();
         if (!Bounds.isFullSet())
           OS << "Bounds: " << Bounds << " ";