Extend ScalarEvolution's multiple-exit support to compute exact
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / ScalarEvolution.cpp
index e1fc3455e7a374f50f7c812c54623bc58adece1a..d1f6679a43760480b7558b966d6b6bf60e09e089 100644 (file)
@@ -14,7 +14,7 @@
 // There are several aspects to this library.  First is the representation of
 // scalar expressions, which are represented as subclasses of the SCEV class.
 // These classes are used to represent certain types of subexpressions that we
-// can handle.  These classes are reference counted, managed by the SCEVHandle
+// can handle.  These classes are reference counted, managed by the const SCEV*
 // class.  We only create one SCEV of a particular shape, so pointer-comparisons
 // for equality are legal.
 //
@@ -68,6 +68,7 @@
 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
+#include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/ConstantRange.h"
 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
 #include "llvm/Support/InstIterator.h"
-#include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
-#include <ostream>
 #include <algorithm>
 using namespace llvm;
 
@@ -133,8 +132,14 @@ bool SCEV::isOne() const {
   return false;
 }
 
-SCEVCouldNotCompute::SCEVCouldNotCompute() : SCEV(scCouldNotCompute) {}
-SCEVCouldNotCompute::~SCEVCouldNotCompute() {}
+bool SCEV::isAllOnesValue() const {
+  if (const SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(this))
+    return SC->getValue()->isAllOnesValue();
+  return false;
+}
+
+SCEVCouldNotCompute::SCEVCouldNotCompute() :
+  SCEV(scCouldNotCompute) {}
 
 bool SCEVCouldNotCompute::isLoopInvariant(const Loop *L) const {
   assert(0 && "Attempt to use a SCEVCouldNotCompute object!");
@@ -151,9 +156,9 @@ bool SCEVCouldNotCompute::hasComputableLoopEvolution(const Loop *L) const {
   return false;
 }
 
-SCEVHandle SCEVCouldNotCompute::
-replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEVHandle &Sym,
-                                  const SCEVHandle &Conc,
+const SCEV* SCEVCouldNotCompute::
+replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEVSym,
+                                  const SCEVConc,
                                   ScalarEvolution &SE) const {
   return this;
 }
@@ -168,25 +173,24 @@ bool SCEVCouldNotCompute::classof(const SCEV *S) {
 
 
 // SCEVConstants - Only allow the creation of one SCEVConstant for any
-// particular value.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will
+// particular value.  Don't use a const SCEV* here, or else the object will
 // never be deleted!
-static ManagedStatic<std::map<ConstantInt*, SCEVConstant*> > SCEVConstants;
 
-
-SCEVConstant::~SCEVConstant() {
-  SCEVConstants->erase(V);
-}
-
-SCEVHandle ScalarEvolution::getConstant(ConstantInt *V) {
-  SCEVConstant *&R = (*SCEVConstants)[V];
+const SCEV* ScalarEvolution::getConstant(ConstantInt *V) {
+  SCEVConstant *&R = SCEVConstants[V];
   if (R == 0) R = new SCEVConstant(V);
   return R;
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getConstant(const APInt& Val) {
+const SCEV* ScalarEvolution::getConstant(const APInt& Val) {
   return getConstant(ConstantInt::get(Val));
 }
 
+const SCEV*
+ScalarEvolution::getConstant(const Type *Ty, uint64_t V, bool isSigned) {
+  return getConstant(ConstantInt::get(cast<IntegerType>(Ty), V, isSigned));
+}
+
 const Type *SCEVConstant::getType() const { return V->getType(); }
 
 void SCEVConstant::print(raw_ostream &OS) const {
@@ -194,88 +198,62 @@ void SCEVConstant::print(raw_ostream &OS) const {
 }
 
 SCEVCastExpr::SCEVCastExpr(unsigned SCEVTy,
-                           const SCEVHandle &op, const Type *ty)
+                           const SCEVop, const Type *ty)
   : SCEV(SCEVTy), Op(op), Ty(ty) {}
 
-SCEVCastExpr::~SCEVCastExpr() {}
-
 bool SCEVCastExpr::dominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const {
   return Op->dominates(BB, DT);
 }
 
 // SCEVTruncates - Only allow the creation of one SCEVTruncateExpr for any
-// particular input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will
+// particular input.  Don't use a const SCEV* here, or else the object will
 // never be deleted!
-static ManagedStatic<std::map<std::pair<const SCEV*, const Type*>, 
-                     SCEVTruncateExpr*> > SCEVTruncates;
 
-SCEVTruncateExpr::SCEVTruncateExpr(const SCEVHandle &op, const Type *ty)
+SCEVTruncateExpr::SCEVTruncateExpr(const SCEVop, const Type *ty)
   : SCEVCastExpr(scTruncate, op, ty) {
   assert((Op->getType()->isInteger() || isa<PointerType>(Op->getType())) &&
          (Ty->isInteger() || isa<PointerType>(Ty)) &&
          "Cannot truncate non-integer value!");
 }
 
-SCEVTruncateExpr::~SCEVTruncateExpr() {
-  SCEVTruncates->erase(std::make_pair(Op, Ty));
-}
 
 void SCEVTruncateExpr::print(raw_ostream &OS) const {
   OS << "(trunc " << *Op->getType() << " " << *Op << " to " << *Ty << ")";
 }
 
 // SCEVZeroExtends - Only allow the creation of one SCEVZeroExtendExpr for any
-// particular input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never
+// particular input.  Don't use a const SCEV* here, or else the object will never
 // be deleted!
-static ManagedStatic<std::map<std::pair<const SCEV*, const Type*>,
-                     SCEVZeroExtendExpr*> > SCEVZeroExtends;
 
-SCEVZeroExtendExpr::SCEVZeroExtendExpr(const SCEVHandle &op, const Type *ty)
+SCEVZeroExtendExpr::SCEVZeroExtendExpr(const SCEVop, const Type *ty)
   : SCEVCastExpr(scZeroExtend, op, ty) {
   assert((Op->getType()->isInteger() || isa<PointerType>(Op->getType())) &&
          (Ty->isInteger() || isa<PointerType>(Ty)) &&
          "Cannot zero extend non-integer value!");
 }
 
-SCEVZeroExtendExpr::~SCEVZeroExtendExpr() {
-  SCEVZeroExtends->erase(std::make_pair(Op, Ty));
-}
-
 void SCEVZeroExtendExpr::print(raw_ostream &OS) const {
   OS << "(zext " << *Op->getType() << " " << *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
+// particular input.  Don't use a const SCEV* here, or else the object will never
 // be deleted!
-static ManagedStatic<std::map<std::pair<const SCEV*, const Type*>,
-                     SCEVSignExtendExpr*> > SCEVSignExtends;
 
-SCEVSignExtendExpr::SCEVSignExtendExpr(const SCEVHandle &op, const Type *ty)
+SCEVSignExtendExpr::SCEVSignExtendExpr(const SCEVop, const Type *ty)
   : SCEVCastExpr(scSignExtend, op, ty) {
   assert((Op->getType()->isInteger() || isa<PointerType>(Op->getType())) &&
          (Ty->isInteger() || isa<PointerType>(Ty)) &&
          "Cannot sign extend non-integer value!");
 }
 
-SCEVSignExtendExpr::~SCEVSignExtendExpr() {
-  SCEVSignExtends->erase(std::make_pair(Op, Ty));
-}
-
 void SCEVSignExtendExpr::print(raw_ostream &OS) const {
   OS << "(sext " << *Op->getType() << " " << *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
+// particular input.  Don't use a const SCEV* here, or else the object will never
 // be deleted!
-static ManagedStatic<std::map<std::pair<unsigned, std::vector<const SCEV*> >,
-                     SCEVCommutativeExpr*> > SCEVCommExprs;
-
-SCEVCommutativeExpr::~SCEVCommutativeExpr() {
-  std::vector<const SCEV*> SCEVOps(Operands.begin(), Operands.end());
-  SCEVCommExprs->erase(std::make_pair(getSCEVType(), SCEVOps));
-}
 
 void SCEVCommutativeExpr::print(raw_ostream &OS) const {
   assert(Operands.size() > 1 && "This plus expr shouldn't exist!");
@@ -286,15 +264,15 @@ void SCEVCommutativeExpr::print(raw_ostream &OS) const {
   OS << ")";
 }
 
-SCEVHandle SCEVCommutativeExpr::
-replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEVHandle &Sym,
-                                  const SCEVHandle &Conc,
+const SCEV* SCEVCommutativeExpr::
+replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEVSym,
+                                  const SCEVConc,
                                   ScalarEvolution &SE) const {
   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
-    SCEVHandle H =
+    const SCEV* H =
       getOperand(i)->replaceSymbolicValuesWithConcrete(Sym, Conc, SE);
     if (H != getOperand(i)) {
-      std::vector<SCEVHandle> NewOps;
+      SmallVector<const SCEV*, 8> NewOps;
       NewOps.reserve(getNumOperands());
       for (unsigned j = 0; j != i; ++j)
         NewOps.push_back(getOperand(j));
@@ -328,14 +306,8 @@ bool SCEVNAryExpr::dominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const {
 
 
 // SCEVUDivs - Only allow the creation of one SCEVUDivExpr for any particular
-// input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never be
+// input.  Don't use a const SCEV* here, or else the object will never be
 // deleted!
-static ManagedStatic<std::map<std::pair<const SCEV*, const SCEV*>,
-                     SCEVUDivExpr*> > SCEVUDivs;
-
-SCEVUDivExpr::~SCEVUDivExpr() {
-  SCEVUDivs->erase(std::make_pair(LHS, RHS));
-}
 
 bool SCEVUDivExpr::dominates(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT) const {
   return LHS->dominates(BB, DT) && RHS->dominates(BB, DT);
@@ -346,30 +318,27 @@ void SCEVUDivExpr::print(raw_ostream &OS) const {
 }
 
 const Type *SCEVUDivExpr::getType() const {
-  return LHS->getType();
+  // In most cases the types of LHS and RHS will be the same, but in some
+  // crazy cases one or the other may be a pointer. ScalarEvolution doesn't
+  // depend on the type for correctness, but handling types carefully can
+  // avoid extra casts in the SCEVExpander. The LHS is more likely to be
+  // a pointer type than the RHS, so use the RHS' type here.
+  return RHS->getType();
 }
 
 // SCEVAddRecExprs - Only allow the creation of one SCEVAddRecExpr for any
-// particular input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never
+// particular input.  Don't use a const SCEV* here, or else the object will never
 // be deleted!
-static ManagedStatic<std::map<std::pair<const Loop *,
-                                        std::vector<const SCEV*> >,
-                     SCEVAddRecExpr*> > SCEVAddRecExprs;
 
-SCEVAddRecExpr::~SCEVAddRecExpr() {
-  std::vector<const SCEV*> SCEVOps(Operands.begin(), Operands.end());
-  SCEVAddRecExprs->erase(std::make_pair(L, SCEVOps));
-}
-
-SCEVHandle SCEVAddRecExpr::
-replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEVHandle &Sym,
-                                  const SCEVHandle &Conc,
+const SCEV* SCEVAddRecExpr::
+replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEV* Sym,
+                                  const SCEV* Conc,
                                   ScalarEvolution &SE) const {
   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
-    SCEVHandle H =
+    const SCEV* H =
       getOperand(i)->replaceSymbolicValuesWithConcrete(Sym, Conc, SE);
     if (H != getOperand(i)) {
-      std::vector<SCEVHandle> NewOps;
+      SmallVector<const SCEV*, 8> NewOps;
       NewOps.reserve(getNumOperands());
       for (unsigned j = 0; j != i; ++j)
         NewOps.push_back(getOperand(j));
@@ -388,7 +357,9 @@ replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEVHandle &Sym,
 bool SCEVAddRecExpr::isLoopInvariant(const Loop *QueryLoop) const {
   // This recurrence is invariant w.r.t to QueryLoop iff QueryLoop doesn't
   // contain L and if the start is invariant.
-  return !QueryLoop->contains(L->getHeader()) &&
+  // Add recurrences are never invariant in the function-body (null loop).
+  return QueryLoop &&
+         !QueryLoop->contains(L->getHeader()) &&
          getOperand(0)->isLoopInvariant(QueryLoop);
 }
 
@@ -401,17 +372,16 @@ void SCEVAddRecExpr::print(raw_ostream &OS) const {
 }
 
 // SCEVUnknowns - Only allow the creation of one SCEVUnknown for any particular
-// value.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never be
+// value.  Don't use a const SCEV* here, or else the object will never be
 // deleted!
-static ManagedStatic<std::map<Value*, SCEVUnknown*> > SCEVUnknowns;
-
-SCEVUnknown::~SCEVUnknown() { SCEVUnknowns->erase(V); }
 
 bool SCEVUnknown::isLoopInvariant(const Loop *L) const {
   // All non-instruction values are loop invariant.  All instructions are loop
   // invariant if they are not contained in the specified loop.
+  // Instructions are never considered invariant in the function body
+  // (null loop) because they are defined within the "loop".
   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
-    return !L->contains(I->getParent());
+    return L && !L->contains(I->getParent());
   return true;
 }
 
@@ -456,6 +426,13 @@ namespace {
       if (const SCEVUnknown *LU = dyn_cast<SCEVUnknown>(LHS)) {
         const SCEVUnknown *RU = cast<SCEVUnknown>(RHS);
 
+        // Order pointer values after integer values. This helps SCEVExpander
+        // form GEPs.
+        if (isa<PointerType>(LU->getType()) && !isa<PointerType>(RU->getType()))
+          return false;
+        if (isa<PointerType>(RU->getType()) && !isa<PointerType>(LU->getType()))
+          return true;
+
         // Compare getValueID values.
         if (LU->getValue()->getValueID() != RU->getValue()->getValueID())
           return LU->getValue()->getValueID() < RU->getValue()->getValueID();
@@ -489,9 +466,18 @@ namespace {
         return false;
       }
 
-      // Constant sorting doesn't matter since they'll be folded.
-      if (isa<SCEVConstant>(LHS))
-        return false;
+      // Compare constant values.
+      if (const SCEVConstant *LC = dyn_cast<SCEVConstant>(LHS)) {
+        const SCEVConstant *RC = cast<SCEVConstant>(RHS);
+        return LC->getValue()->getValue().ult(RC->getValue()->getValue());
+      }
+
+      // Compare addrec loop depths.
+      if (const SCEVAddRecExpr *LA = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(LHS)) {
+        const SCEVAddRecExpr *RA = cast<SCEVAddRecExpr>(RHS);
+        if (LA->getLoop()->getLoopDepth() != RA->getLoop()->getLoopDepth())
+          return LA->getLoop()->getLoopDepth() < RA->getLoop()->getLoopDepth();
+      }
 
       // Lexicographically compare n-ary expressions.
       if (const SCEVNAryExpr *LC = dyn_cast<SCEVNAryExpr>(LHS)) {
@@ -543,7 +529,7 @@ namespace {
 /// this to depend on where the addresses of various SCEV objects happened to
 /// land in memory.
 ///
-static void GroupByComplexity(std::vector<SCEVHandle> &Ops,
+static void GroupByComplexity(SmallVectorImpl<const SCEV*> &Ops,
                               LoopInfo *LI) {
   if (Ops.size() < 2) return;  // Noop
   if (Ops.size() == 2) {
@@ -585,8 +571,8 @@ static void GroupByComplexity(std::vector<SCEVHandle> &Ops,
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 /// BinomialCoefficient - Compute BC(It, K).  The result has width W.
-// Assume, K > 0.
-static SCEVHandle BinomialCoefficient(SCEVHandle It, unsigned K,
+/// Assume, K > 0.
+static const SCEV* BinomialCoefficient(const SCEV* It, unsigned K,
                                       ScalarEvolution &SE,
                                       const Type* ResultTy) {
   // Handle the simplest case efficiently.
@@ -679,15 +665,15 @@ static SCEVHandle BinomialCoefficient(SCEVHandle It, unsigned K,
 
   // Calculate the product, at width T+W
   const IntegerType *CalculationTy = IntegerType::get(CalculationBits);
-  SCEVHandle Dividend = SE.getTruncateOrZeroExtend(It, CalculationTy);
+  const SCEV* Dividend = SE.getTruncateOrZeroExtend(It, CalculationTy);
   for (unsigned i = 1; i != K; ++i) {
-    SCEVHandle S = SE.getMinusSCEV(It, SE.getIntegerSCEV(i, It->getType()));
+    const SCEV* S = SE.getMinusSCEV(It, SE.getIntegerSCEV(i, It->getType()));
     Dividend = SE.getMulExpr(Dividend,
                              SE.getTruncateOrZeroExtend(S, CalculationTy));
   }
 
   // Divide by 2^T
-  SCEVHandle DivResult = SE.getUDivExpr(Dividend, SE.getConstant(DivFactor));
+  const SCEV* DivResult = SE.getUDivExpr(Dividend, SE.getConstant(DivFactor));
 
   // Truncate the result, and divide by K! / 2^T.
 
@@ -704,14 +690,14 @@ static SCEVHandle BinomialCoefficient(SCEVHandle It, unsigned K,
 ///
 /// where BC(It, k) stands for binomial coefficient.
 ///
-SCEVHandle SCEVAddRecExpr::evaluateAtIteration(SCEVHandle It,
+const SCEV* SCEVAddRecExpr::evaluateAtIteration(const SCEV* It,
                                                ScalarEvolution &SE) const {
-  SCEVHandle Result = getStart();
+  const SCEV* Result = getStart();
   for (unsigned i = 1, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
     // The computation is correct in the face of overflow provided that the
     // multiplication is performed _after_ the evaluation of the binomial
     // coefficient.
-    SCEVHandle Coeff = BinomialCoefficient(It, i, SE, getType());
+    const SCEV* Coeff = BinomialCoefficient(It, i, SE, getType());
     if (isa<SCEVCouldNotCompute>(Coeff))
       return Coeff;
 
@@ -724,7 +710,7 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::evaluateAtIteration(SCEVHandle It,
 //                    SCEV Expression folder implementations
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getTruncateExpr(const SCEVHandle &Op,
+const SCEV* ScalarEvolution::getTruncateExpr(const SCEV* Op,
                                             const Type *Ty) {
   assert(getTypeSizeInBits(Op->getType()) > getTypeSizeInBits(Ty) &&
          "This is not a truncating conversion!");
@@ -733,8 +719,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getTruncateExpr(const SCEVHandle &Op,
   Ty = getEffectiveSCEVType(Ty);
 
   if (const SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(Op))
-    return getUnknown(
-        ConstantExpr::getTrunc(SC->getValue(), Ty));
+    return getConstant(
+      cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getTrunc(SC->getValue(), Ty)));
 
   // trunc(trunc(x)) --> trunc(x)
   if (const SCEVTruncateExpr *ST = dyn_cast<SCEVTruncateExpr>(Op))
@@ -748,21 +734,20 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getTruncateExpr(const SCEVHandle &Op,
   if (const SCEVZeroExtendExpr *SZ = dyn_cast<SCEVZeroExtendExpr>(Op))
     return getTruncateOrZeroExtend(SZ->getOperand(), Ty);
 
-  // If the input value is a chrec scev made out of constants, truncate
-  // all of the constants.
+  // If the input value is a chrec scev, truncate the chrec's operands.
   if (const SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Op)) {
-    std::vector<SCEVHandle> Operands;
+    SmallVector<const SCEV*, 4> Operands;
     for (unsigned i = 0, e = AddRec->getNumOperands(); i != e; ++i)
       Operands.push_back(getTruncateExpr(AddRec->getOperand(i), Ty));
     return getAddRecExpr(Operands, AddRec->getLoop());
   }
 
-  SCEVTruncateExpr *&Result = (*SCEVTruncates)[std::make_pair(Op, Ty)];
+  SCEVTruncateExpr *&Result = SCEVTruncates[std::make_pair(Op, Ty)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVTruncateExpr(Op, Ty);
   return Result;
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getZeroExtendExpr(const SCEVHandle &Op,
+const SCEV* ScalarEvolution::getZeroExtendExpr(const SCEV* Op,
                                               const Type *Ty) {
   assert(getTypeSizeInBits(Op->getType()) < getTypeSizeInBits(Ty) &&
          "This is not an extending conversion!");
@@ -774,7 +759,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getZeroExtendExpr(const SCEVHandle &Op,
     const Type *IntTy = getEffectiveSCEVType(Ty);
     Constant *C = ConstantExpr::getZExt(SC->getValue(), IntTy);
     if (IntTy != Ty) C = ConstantExpr::getIntToPtr(C, Ty);
-    return getUnknown(C);
+    return getConstant(cast<ConstantInt>(C));
   }
 
   // zext(zext(x)) --> zext(x)
@@ -795,30 +780,32 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getZeroExtendExpr(const SCEVHandle &Op,
       // in infinite recursion. In the later case, the analysis code will
       // cope with a conservative value, and it will take care to purge
       // that value once it has finished.
-      SCEVHandle MaxBECount = getMaxBackedgeTakenCount(AR->getLoop());
+      const SCEV* MaxBECount = getMaxBackedgeTakenCount(AR->getLoop());
       if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(MaxBECount)) {
         // Manually compute the final value for AR, checking for
         // overflow.
-        SCEVHandle Start = AR->getStart();
-        SCEVHandle Step = AR->getStepRecurrence(*this);
+        const SCEV* Start = AR->getStart();
+        const SCEV* Step = AR->getStepRecurrence(*this);
 
         // Check whether the backedge-taken count can be losslessly casted to
         // the addrec's type. The count is always unsigned.
-        SCEVHandle CastedMaxBECount =
+        const SCEV* CastedMaxBECount =
           getTruncateOrZeroExtend(MaxBECount, Start->getType());
-        if (MaxBECount ==
-            getTruncateOrZeroExtend(CastedMaxBECount, MaxBECount->getType())) {
+        const SCEV* RecastedMaxBECount =
+          getTruncateOrZeroExtend(CastedMaxBECount, MaxBECount->getType());
+        if (MaxBECount == RecastedMaxBECount) {
           const Type *WideTy =
             IntegerType::get(getTypeSizeInBits(Start->getType()) * 2);
           // Check whether Start+Step*MaxBECount has no unsigned overflow.
-          SCEVHandle ZMul =
+          const SCEV* ZMul =
             getMulExpr(CastedMaxBECount,
                        getTruncateOrZeroExtend(Step, Start->getType()));
-          SCEVHandle Add = getAddExpr(Start, ZMul);
-          if (getZeroExtendExpr(Add, WideTy) ==
-              getAddExpr(getZeroExtendExpr(Start, WideTy),
-                         getMulExpr(getZeroExtendExpr(CastedMaxBECount, WideTy),
-                                    getZeroExtendExpr(Step, WideTy))))
+          const SCEV* Add = getAddExpr(Start, ZMul);
+          const SCEV* OperandExtendedAdd =
+            getAddExpr(getZeroExtendExpr(Start, WideTy),
+                       getMulExpr(getZeroExtendExpr(CastedMaxBECount, WideTy),
+                                  getZeroExtendExpr(Step, WideTy)));
+          if (getZeroExtendExpr(Add, WideTy) == OperandExtendedAdd)
             // Return the expression with the addrec on the outside.
             return getAddRecExpr(getZeroExtendExpr(Start, Ty),
                                  getZeroExtendExpr(Step, Ty),
@@ -826,14 +813,15 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getZeroExtendExpr(const SCEVHandle &Op,
 
           // Similar to above, only this time treat the step value as signed.
           // This covers loops that count down.
-          SCEVHandle SMul =
+          const SCEV* SMul =
             getMulExpr(CastedMaxBECount,
                        getTruncateOrSignExtend(Step, Start->getType()));
           Add = getAddExpr(Start, SMul);
-          if (getZeroExtendExpr(Add, WideTy) ==
-              getAddExpr(getZeroExtendExpr(Start, WideTy),
-                         getMulExpr(getZeroExtendExpr(CastedMaxBECount, WideTy),
-                                    getSignExtendExpr(Step, WideTy))))
+          OperandExtendedAdd =
+            getAddExpr(getZeroExtendExpr(Start, WideTy),
+                       getMulExpr(getZeroExtendExpr(CastedMaxBECount, WideTy),
+                                  getSignExtendExpr(Step, WideTy)));
+          if (getZeroExtendExpr(Add, WideTy) == OperandExtendedAdd)
             // Return the expression with the addrec on the outside.
             return getAddRecExpr(getZeroExtendExpr(Start, Ty),
                                  getSignExtendExpr(Step, Ty),
@@ -842,12 +830,12 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getZeroExtendExpr(const SCEVHandle &Op,
       }
     }
 
-  SCEVZeroExtendExpr *&Result = (*SCEVZeroExtends)[std::make_pair(Op, Ty)];
+  SCEVZeroExtendExpr *&Result = SCEVZeroExtends[std::make_pair(Op, Ty)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVZeroExtendExpr(Op, Ty);
   return Result;
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getSignExtendExpr(const SCEVHandle &Op,
+const SCEV* ScalarEvolution::getSignExtendExpr(const SCEV* Op,
                                               const Type *Ty) {
   assert(getTypeSizeInBits(Op->getType()) < getTypeSizeInBits(Ty) &&
          "This is not an extending conversion!");
@@ -859,7 +847,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSignExtendExpr(const SCEVHandle &Op,
     const Type *IntTy = getEffectiveSCEVType(Ty);
     Constant *C = ConstantExpr::getSExt(SC->getValue(), IntTy);
     if (IntTy != Ty) C = ConstantExpr::getIntToPtr(C, Ty);
-    return getUnknown(C);
+    return getConstant(cast<ConstantInt>(C));
   }
 
   // sext(sext(x)) --> sext(x)
@@ -880,30 +868,32 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSignExtendExpr(const SCEVHandle &Op,
       // in infinite recursion. In the later case, the analysis code will
       // cope with a conservative value, and it will take care to purge
       // that value once it has finished.
-      SCEVHandle MaxBECount = getMaxBackedgeTakenCount(AR->getLoop());
+      const SCEV* MaxBECount = getMaxBackedgeTakenCount(AR->getLoop());
       if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(MaxBECount)) {
         // Manually compute the final value for AR, checking for
         // overflow.
-        SCEVHandle Start = AR->getStart();
-        SCEVHandle Step = AR->getStepRecurrence(*this);
+        const SCEV* Start = AR->getStart();
+        const SCEV* Step = AR->getStepRecurrence(*this);
 
         // Check whether the backedge-taken count can be losslessly casted to
         // the addrec's type. The count is always unsigned.
-        SCEVHandle CastedMaxBECount =
+        const SCEV* CastedMaxBECount =
           getTruncateOrZeroExtend(MaxBECount, Start->getType());
-        if (MaxBECount ==
-            getTruncateOrZeroExtend(CastedMaxBECount, MaxBECount->getType())) {
+        const SCEV* RecastedMaxBECount =
+          getTruncateOrZeroExtend(CastedMaxBECount, MaxBECount->getType());
+        if (MaxBECount == RecastedMaxBECount) {
           const Type *WideTy =
             IntegerType::get(getTypeSizeInBits(Start->getType()) * 2);
           // Check whether Start+Step*MaxBECount has no signed overflow.
-          SCEVHandle SMul =
+          const SCEV* SMul =
             getMulExpr(CastedMaxBECount,
                        getTruncateOrSignExtend(Step, Start->getType()));
-          SCEVHandle Add = getAddExpr(Start, SMul);
-          if (getSignExtendExpr(Add, WideTy) ==
-              getAddExpr(getSignExtendExpr(Start, WideTy),
-                         getMulExpr(getZeroExtendExpr(CastedMaxBECount, WideTy),
-                                    getSignExtendExpr(Step, WideTy))))
+          const SCEV* Add = getAddExpr(Start, SMul);
+          const SCEV* OperandExtendedAdd =
+            getAddExpr(getSignExtendExpr(Start, WideTy),
+                       getMulExpr(getZeroExtendExpr(CastedMaxBECount, WideTy),
+                                  getSignExtendExpr(Step, WideTy)));
+          if (getSignExtendExpr(Add, WideTy) == OperandExtendedAdd)
             // Return the expression with the addrec on the outside.
             return getAddRecExpr(getSignExtendExpr(Start, Ty),
                                  getSignExtendExpr(Step, Ty),
@@ -912,13 +902,152 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSignExtendExpr(const SCEVHandle &Op,
       }
     }
 
-  SCEVSignExtendExpr *&Result = (*SCEVSignExtends)[std::make_pair(Op, Ty)];
+  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 ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
+/// getAnyExtendExpr - Return a SCEV for the given operand extended with
+/// unspecified bits out to the given type.
+///
+const SCEV* ScalarEvolution::getAnyExtendExpr(const SCEV* Op,
+                                             const Type *Ty) {
+  assert(getTypeSizeInBits(Op->getType()) < getTypeSizeInBits(Ty) &&
+         "This is not an extending conversion!");
+  assert(isSCEVable(Ty) &&
+         "This is not a conversion to a SCEVable type!");
+  Ty = getEffectiveSCEVType(Ty);
+
+  // Sign-extend negative constants.
+  if (const SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(Op))
+    if (SC->getValue()->getValue().isNegative())
+      return getSignExtendExpr(Op, Ty);
+
+  // Peel off a truncate cast.
+  if (const SCEVTruncateExpr *T = dyn_cast<SCEVTruncateExpr>(Op)) {
+    const SCEV* NewOp = T->getOperand();
+    if (getTypeSizeInBits(NewOp->getType()) < getTypeSizeInBits(Ty))
+      return getAnyExtendExpr(NewOp, Ty);
+    return getTruncateOrNoop(NewOp, Ty);
+  }
+
+  // Next try a zext cast. If the cast is folded, use it.
+  const SCEV* ZExt = getZeroExtendExpr(Op, Ty);
+  if (!isa<SCEVZeroExtendExpr>(ZExt))
+    return ZExt;
+
+  // Next try a sext cast. If the cast is folded, use it.
+  const SCEV* SExt = getSignExtendExpr(Op, Ty);
+  if (!isa<SCEVSignExtendExpr>(SExt))
+    return SExt;
+
+  // If the expression is obviously signed, use the sext cast value.
+  if (isa<SCEVSMaxExpr>(Op))
+    return SExt;
+
+  // Absent any other information, use the zext cast value.
+  return ZExt;
+}
+
+/// CollectAddOperandsWithScales - Process the given Ops list, which is
+/// a list of operands to be added under the given scale, update the given
+/// map. This is a helper function for getAddRecExpr. As an example of
+/// what it does, given a sequence of operands that would form an add
+/// expression like this:
+///
+///    m + n + 13 + (A * (o + p + (B * q + m + 29))) + r + (-1 * r)
+///
+/// where A and B are constants, update the map with these values:
+///
+///    (m, 1+A*B), (n, 1), (o, A), (p, A), (q, A*B), (r, 0)
+///
+/// and add 13 + A*B*29 to AccumulatedConstant.
+/// This will allow getAddRecExpr to produce this:
+///
+///    13+A*B*29 + n + (m * (1+A*B)) + ((o + p) * A) + (q * A*B)
+///
+/// This form often exposes folding opportunities that are hidden in
+/// the original operand list.
+///
+/// Return true iff it appears that any interesting folding opportunities
+/// may be exposed. This helps getAddRecExpr short-circuit extra work in
+/// the common case where no interesting opportunities are present, and
+/// is also used as a check to avoid infinite recursion.
+///
+static bool
+CollectAddOperandsWithScales(DenseMap<const SCEV*, APInt> &M,
+                             SmallVector<const SCEV*, 8> &NewOps,
+                             APInt &AccumulatedConstant,
+                             const SmallVectorImpl<const SCEV*> &Ops,
+                             const APInt &Scale,
+                             ScalarEvolution &SE) {
+  bool Interesting = false;
+
+  // Iterate over the add operands.
+  for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
+    const SCEVMulExpr *Mul = dyn_cast<SCEVMulExpr>(Ops[i]);
+    if (Mul && isa<SCEVConstant>(Mul->getOperand(0))) {
+      APInt NewScale =
+        Scale * cast<SCEVConstant>(Mul->getOperand(0))->getValue()->getValue();
+      if (Mul->getNumOperands() == 2 && isa<SCEVAddExpr>(Mul->getOperand(1))) {
+        // A multiplication of a constant with another add; recurse.
+        Interesting |=
+          CollectAddOperandsWithScales(M, NewOps, AccumulatedConstant,
+                                       cast<SCEVAddExpr>(Mul->getOperand(1))
+                                         ->getOperands(),
+                                       NewScale, SE);
+      } else {
+        // A multiplication of a constant with some other value. Update
+        // the map.
+        SmallVector<const SCEV*, 4> MulOps(Mul->op_begin()+1, Mul->op_end());
+        const SCEV* Key = SE.getMulExpr(MulOps);
+        std::pair<DenseMap<const SCEV*, APInt>::iterator, bool> Pair =
+          M.insert(std::make_pair(Key, APInt()));
+        if (Pair.second) {
+          Pair.first->second = NewScale;
+          NewOps.push_back(Pair.first->first);
+        } else {
+          Pair.first->second += NewScale;
+          // The map already had an entry for this value, which may indicate
+          // a folding opportunity.
+          Interesting = true;
+        }
+      }
+    } else if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[i])) {
+      // Pull a buried constant out to the outside.
+      if (Scale != 1 || AccumulatedConstant != 0 || C->isZero())
+        Interesting = true;
+      AccumulatedConstant += Scale * C->getValue()->getValue();
+    } else {
+      // An ordinary operand. Update the map.
+      std::pair<DenseMap<const SCEV*, APInt>::iterator, bool> Pair =
+        M.insert(std::make_pair(Ops[i], APInt()));
+      if (Pair.second) {
+        Pair.first->second = Scale;
+        NewOps.push_back(Pair.first->first);
+      } else {
+        Pair.first->second += Scale;
+        // The map already had an entry for this value, which may indicate
+        // a folding opportunity.
+        Interesting = true;
+      }
+    }
+  }
+
+  return Interesting;
+}
+
+namespace {
+  struct APIntCompare {
+    bool operator()(const APInt &LHS, const APInt &RHS) const {
+      return LHS.ult(RHS);
+    }
+  };
+}
+
+/// getAddExpr - Get a canonical add expression, or something simpler if
+/// possible.
+const SCEV* ScalarEvolution::getAddExpr(SmallVectorImpl<const SCEV*> &Ops) {
   assert(!Ops.empty() && "Cannot get empty add!");
   if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
 #ifndef NDEBUG
@@ -938,11 +1067,10 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
     assert(Idx < Ops.size());
     while (const SCEVConstant *RHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(Ops[Idx])) {
       // We found two constants, fold them together!
-      ConstantInt *Fold = ConstantInt::get(LHSC->getValue()->getValue() + 
-                                           RHSC->getValue()->getValue());
-      Ops[0] = getConstant(Fold);
+      Ops[0] = getConstant(LHSC->getValue()->getValue() +
+                           RHSC->getValue()->getValue());
+      if (Ops.size() == 2) return Ops[0];
       Ops.erase(Ops.begin()+1);  // Erase the folded element
-      if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
       LHSC = cast<SCEVConstant>(Ops[0]);
     }
 
@@ -963,8 +1091,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
     if (Ops[i] == Ops[i+1]) {      //  X + Y + Y  -->  X + Y*2
       // Found a match, merge the two values into a multiply, and add any
       // remaining values to the result.
-      SCEVHandle Two = getIntegerSCEV(2, Ty);
-      SCEVHandle Mul = getMulExpr(Ops[i], Two);
+      const SCEV* Two = getIntegerSCEV(2, Ty);
+      const SCEV* Mul = getMulExpr(Ops[i], Two);
       if (Ops.size() == 2)
         return Mul;
       Ops.erase(Ops.begin()+i, Ops.begin()+i+2);
@@ -980,7 +1108,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
     const SCEVTruncateExpr *Trunc = cast<SCEVTruncateExpr>(Ops[Idx]);
     const Type *DstType = Trunc->getType();
     const Type *SrcType = Trunc->getOperand()->getType();
-    std::vector<SCEVHandle> LargeOps;
+    SmallVector<const SCEV*, 8> LargeOps;
     bool Ok = true;
     // Check all the operands to see if they can be represented in the
     // source type of the truncate.
@@ -996,7 +1124,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
         // is much more likely to be foldable here.
         LargeOps.push_back(getSignExtendExpr(C, SrcType));
       } else if (const SCEVMulExpr *M = dyn_cast<SCEVMulExpr>(Ops[i])) {
-        std::vector<SCEVHandle> LargeMulOps;
+        SmallVector<const SCEV*, 8> LargeMulOps;
         for (unsigned j = 0, f = M->getNumOperands(); j != f && Ok; ++j) {
           if (const SCEVTruncateExpr *T =
                 dyn_cast<SCEVTruncateExpr>(M->getOperand(j))) {
@@ -1024,7 +1152,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
     }
     if (Ok) {
       // Evaluate the expression in the larger type.
-      SCEVHandle Fold = getAddExpr(LargeOps);
+      const SCEV* Fold = getAddExpr(LargeOps);
       // If it folds to something simple, use it. Otherwise, don't.
       if (isa<SCEVConstant>(Fold) || isa<SCEVUnknown>(Fold))
         return getTruncateExpr(Fold, DstType);
@@ -1057,6 +1185,38 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
   while (Idx < Ops.size() && Ops[Idx]->getSCEVType() < scMulExpr)
     ++Idx;
 
+  // Check to see if there are any folding opportunities present with
+  // operands multiplied by constant values.
+  if (Idx < Ops.size() && isa<SCEVMulExpr>(Ops[Idx])) {
+    uint64_t BitWidth = getTypeSizeInBits(Ty);
+    DenseMap<const SCEV*, APInt> M;
+    SmallVector<const SCEV*, 8> NewOps;
+    APInt AccumulatedConstant(BitWidth, 0);
+    if (CollectAddOperandsWithScales(M, NewOps, AccumulatedConstant,
+                                     Ops, APInt(BitWidth, 1), *this)) {
+      // Some interesting folding opportunity is present, so its worthwhile to
+      // re-generate the operands list. Group the operands by constant scale,
+      // to avoid multiplying by the same constant scale multiple times.
+      std::map<APInt, SmallVector<const SCEV*, 4>, APIntCompare> MulOpLists;
+      for (SmallVector<const SCEV*, 8>::iterator I = NewOps.begin(),
+           E = NewOps.end(); I != E; ++I)
+        MulOpLists[M.find(*I)->second].push_back(*I);
+      // Re-generate the operands list.
+      Ops.clear();
+      if (AccumulatedConstant != 0)
+        Ops.push_back(getConstant(AccumulatedConstant));
+      for (std::map<APInt, SmallVector<const SCEV*, 4>, APIntCompare>::iterator I =
+           MulOpLists.begin(), E = MulOpLists.end(); I != E; ++I)
+        if (I->first != 0)
+          Ops.push_back(getMulExpr(getConstant(I->first), getAddExpr(I->second)));
+      if (Ops.empty())
+        return getIntegerSCEV(0, Ty);
+      if (Ops.size() == 1)
+        return Ops[0];
+      return getAddExpr(Ops);
+    }
+  }
+
   // If we are adding something to a multiply expression, make sure the
   // something is not already an operand of the multiply.  If so, merge it into
   // the multiply.
@@ -1065,19 +1225,19 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
     for (unsigned MulOp = 0, e = Mul->getNumOperands(); MulOp != e; ++MulOp) {
       const SCEV *MulOpSCEV = Mul->getOperand(MulOp);
       for (unsigned AddOp = 0, e = Ops.size(); AddOp != e; ++AddOp)
-        if (MulOpSCEV == Ops[AddOp] && !isa<SCEVConstant>(MulOpSCEV)) {
+        if (MulOpSCEV == Ops[AddOp] && !isa<SCEVConstant>(Ops[AddOp])) {
           // Fold W + X + (X * Y * Z)  -->  W + (X * ((Y*Z)+1))
-          SCEVHandle InnerMul = Mul->getOperand(MulOp == 0);
+          const SCEV* InnerMul = Mul->getOperand(MulOp == 0);
           if (Mul->getNumOperands() != 2) {
             // If the multiply has more than two operands, we must get the
             // Y*Z term.
-            std::vector<SCEVHandle> MulOps(Mul->op_begin(), Mul->op_end());
+            SmallVector<const SCEV*, 4> MulOps(Mul->op_begin(), Mul->op_end());
             MulOps.erase(MulOps.begin()+MulOp);
             InnerMul = getMulExpr(MulOps);
           }
-          SCEVHandle One = getIntegerSCEV(1, Ty);
-          SCEVHandle AddOne = getAddExpr(InnerMul, One);
-          SCEVHandle OuterMul = getMulExpr(AddOne, Ops[AddOp]);
+          const SCEV* One = getIntegerSCEV(1, Ty);
+          const SCEV* AddOne = getAddExpr(InnerMul, One);
+          const SCEV* OuterMul = getMulExpr(AddOne, Ops[AddOp]);
           if (Ops.size() == 2) return OuterMul;
           if (AddOp < Idx) {
             Ops.erase(Ops.begin()+AddOp);
@@ -1101,21 +1261,21 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
              OMulOp != e; ++OMulOp)
           if (OtherMul->getOperand(OMulOp) == MulOpSCEV) {
             // Fold X + (A*B*C) + (A*D*E) --> X + (A*(B*C+D*E))
-            SCEVHandle InnerMul1 = Mul->getOperand(MulOp == 0);
+            const SCEV* InnerMul1 = Mul->getOperand(MulOp == 0);
             if (Mul->getNumOperands() != 2) {
-              std::vector<SCEVHandle> MulOps(Mul->op_begin(), Mul->op_end());
+              SmallVector<const SCEV*, 4> MulOps(Mul->op_begin(), Mul->op_end());
               MulOps.erase(MulOps.begin()+MulOp);
               InnerMul1 = getMulExpr(MulOps);
             }
-            SCEVHandle InnerMul2 = OtherMul->getOperand(OMulOp == 0);
+            const SCEV* InnerMul2 = OtherMul->getOperand(OMulOp == 0);
             if (OtherMul->getNumOperands() != 2) {
-              std::vector<SCEVHandle> MulOps(OtherMul->op_begin(),
+              SmallVector<const SCEV*, 4> MulOps(OtherMul->op_begin(),
                                              OtherMul->op_end());
               MulOps.erase(MulOps.begin()+OMulOp);
               InnerMul2 = getMulExpr(MulOps);
             }
-            SCEVHandle InnerMulSum = getAddExpr(InnerMul1,InnerMul2);
-            SCEVHandle OuterMul = getMulExpr(MulOpSCEV, InnerMulSum);
+            const SCEV* InnerMulSum = getAddExpr(InnerMul1,InnerMul2);
+            const SCEV* OuterMul = getMulExpr(MulOpSCEV, InnerMulSum);
             if (Ops.size() == 2) return OuterMul;
             Ops.erase(Ops.begin()+Idx);
             Ops.erase(Ops.begin()+OtherMulIdx-1);
@@ -1136,7 +1296,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
   for (; Idx < Ops.size() && isa<SCEVAddRecExpr>(Ops[Idx]); ++Idx) {
     // Scan all of the other operands to this add and add them to the vector if
     // they are loop invariant w.r.t. the recurrence.
-    std::vector<SCEVHandle> LIOps;
+    SmallVector<const SCEV*, 8> LIOps;
     const SCEVAddRecExpr *AddRec = cast<SCEVAddRecExpr>(Ops[Idx]);
     for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i)
       if (Ops[i]->isLoopInvariant(AddRec->getLoop())) {
@@ -1150,10 +1310,11 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
       //  NLI + LI + {Start,+,Step}  -->  NLI + {LI+Start,+,Step}
       LIOps.push_back(AddRec->getStart());
 
-      std::vector<SCEVHandle> AddRecOps(AddRec->op_begin(), AddRec->op_end());
+      SmallVector<const SCEV*, 4> AddRecOps(AddRec->op_begin(),
+                                           AddRec->op_end());
       AddRecOps[0] = getAddExpr(LIOps);
 
-      SCEVHandle NewRec = getAddRecExpr(AddRecOps, AddRec->getLoop());
+      const SCEV* NewRec = getAddRecExpr(AddRecOps, AddRec->getLoop());
       // If all of the other operands were loop invariant, we are done.
       if (Ops.size() == 1) return NewRec;
 
@@ -1175,7 +1336,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
         const SCEVAddRecExpr *OtherAddRec = cast<SCEVAddRecExpr>(Ops[OtherIdx]);
         if (AddRec->getLoop() == OtherAddRec->getLoop()) {
           // Other + {A,+,B} + {C,+,D}  -->  Other + {A+C,+,B+D}
-          std::vector<SCEVHandle> NewOps(AddRec->op_begin(), AddRec->op_end());
+          SmallVector<const SCEV*, 4> NewOps(AddRec->op_begin(), AddRec->op_end());
           for (unsigned i = 0, e = OtherAddRec->getNumOperands(); i != e; ++i) {
             if (i >= NewOps.size()) {
               NewOps.insert(NewOps.end(), OtherAddRec->op_begin()+i,
@@ -1184,7 +1345,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
             }
             NewOps[i] = getAddExpr(NewOps[i], OtherAddRec->getOperand(i));
           }
-          SCEVHandle NewAddRec = getAddRecExpr(NewOps, AddRec->getLoop());
+          const SCEV* NewAddRec = getAddRecExpr(NewOps, AddRec->getLoop());
 
           if (Ops.size() == 2) return NewAddRec;
 
@@ -1202,14 +1363,16 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
   // Okay, it looks like we really DO need an add expr.  Check to see if we
   // already have one, otherwise create a new one.
   std::vector<const SCEV*> SCEVOps(Ops.begin(), Ops.end());
-  SCEVCommutativeExpr *&Result = (*SCEVCommExprs)[std::make_pair(scAddExpr,
+  SCEVCommutativeExpr *&Result = SCEVCommExprs[std::make_pair(scAddExpr,
                                                                  SCEVOps)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVAddExpr(Ops);
   return Result;
 }
 
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
+/// getMulExpr - Get a canonical multiply expression, or something simpler if
+/// possible.
+const SCEV* ScalarEvolution::getMulExpr(SmallVectorImpl<const SCEV*> &Ops) {
   assert(!Ops.empty() && "Cannot get empty mul!");
 #ifndef NDEBUG
   for (unsigned i = 1, e = Ops.size(); i != e; ++i)
@@ -1290,7 +1453,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
   for (; Idx < Ops.size() && isa<SCEVAddRecExpr>(Ops[Idx]); ++Idx) {
     // Scan all of the other operands to this mul and add them to the vector if
     // they are loop invariant w.r.t. the recurrence.
-    std::vector<SCEVHandle> LIOps;
+    SmallVector<const SCEV*, 8> LIOps;
     const SCEVAddRecExpr *AddRec = cast<SCEVAddRecExpr>(Ops[Idx]);
     for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i)
       if (Ops[i]->isLoopInvariant(AddRec->getLoop())) {
@@ -1302,7 +1465,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
     // If we found some loop invariants, fold them into the recurrence.
     if (!LIOps.empty()) {
       //  NLI * LI * {Start,+,Step}  -->  NLI * {LI*Start,+,LI*Step}
-      std::vector<SCEVHandle> NewOps;
+      SmallVector<const SCEV*, 4> NewOps;
       NewOps.reserve(AddRec->getNumOperands());
       if (LIOps.size() == 1) {
         const SCEV *Scale = LIOps[0];
@@ -1310,13 +1473,13 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
           NewOps.push_back(getMulExpr(Scale, AddRec->getOperand(i)));
       } else {
         for (unsigned i = 0, e = AddRec->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-          std::vector<SCEVHandle> MulOps(LIOps);
+          SmallVector<const SCEV*, 4> MulOps(LIOps.begin(), LIOps.end());
           MulOps.push_back(AddRec->getOperand(i));
           NewOps.push_back(getMulExpr(MulOps));
         }
       }
 
-      SCEVHandle NewRec = getAddRecExpr(NewOps, AddRec->getLoop());
+      const SCEV* NewRec = getAddRecExpr(NewOps, AddRec->getLoop());
 
       // If all of the other operands were loop invariant, we are done.
       if (Ops.size() == 1) return NewRec;
@@ -1340,14 +1503,14 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
         if (AddRec->getLoop() == OtherAddRec->getLoop()) {
           // F * G  -->  {A,+,B} * {C,+,D}  -->  {A*C,+,F*D + G*B + B*D}
           const SCEVAddRecExpr *F = AddRec, *G = OtherAddRec;
-          SCEVHandle NewStart = getMulExpr(F->getStart(),
+          const SCEV* NewStart = getMulExpr(F->getStart(),
                                                  G->getStart());
-          SCEVHandle B = F->getStepRecurrence(*this);
-          SCEVHandle D = G->getStepRecurrence(*this);
-          SCEVHandle NewStep = getAddExpr(getMulExpr(F, D),
+          const SCEV* B = F->getStepRecurrence(*this);
+          const SCEV* D = G->getStepRecurrence(*this);
+          const SCEV* NewStep = getAddExpr(getMulExpr(F, D),
                                           getMulExpr(G, B),
                                           getMulExpr(B, D));
-          SCEVHandle NewAddRec = getAddRecExpr(NewStart, NewStep,
+          const SCEV* NewAddRec = getAddRecExpr(NewStart, NewStep,
                                                F->getLoop());
           if (Ops.size() == 2) return NewAddRec;
 
@@ -1365,15 +1528,17 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getMulExpr(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
   // Okay, it looks like we really DO need an mul expr.  Check to see if we
   // already have one, otherwise create a new one.
   std::vector<const SCEV*> SCEVOps(Ops.begin(), Ops.end());
-  SCEVCommutativeExpr *&Result = (*SCEVCommExprs)[std::make_pair(scMulExpr,
+  SCEVCommutativeExpr *&Result = SCEVCommExprs[std::make_pair(scMulExpr,
                                                                  SCEVOps)];
   if (Result == 0)
     Result = new SCEVMulExpr(Ops);
   return Result;
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getUDivExpr(const SCEVHandle &LHS,
-                                        const SCEVHandle &RHS) {
+/// getUDivExpr - Get a canonical multiply expression, or something simpler if
+/// possible.
+const SCEV* ScalarEvolution::getUDivExpr(const SCEV* LHS,
+                                        const SCEV* RHS) {
   assert(getEffectiveSCEVType(LHS->getType()) ==
          getEffectiveSCEVType(RHS->getType()) &&
          "SCEVUDivExpr operand types don't match!");
@@ -1406,23 +1571,25 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getUDivExpr(const SCEVHandle &LHS,
             getAddRecExpr(getZeroExtendExpr(AR->getStart(), ExtTy),
                           getZeroExtendExpr(Step, ExtTy),
                           AR->getLoop())) {
-          std::vector<SCEVHandle> Operands;
+          SmallVector<const SCEV*, 4> Operands;
           for (unsigned i = 0, e = AR->getNumOperands(); i != e; ++i)
             Operands.push_back(getUDivExpr(AR->getOperand(i), RHS));
           return getAddRecExpr(Operands, AR->getLoop());
         }
     // (A*B)/C --> A*(B/C) if safe and B/C can be folded.
     if (const SCEVMulExpr *M = dyn_cast<SCEVMulExpr>(LHS)) {
-      std::vector<SCEVHandle> Operands;
+      SmallVector<const SCEV*, 4> Operands;
       for (unsigned i = 0, e = M->getNumOperands(); i != e; ++i)
         Operands.push_back(getZeroExtendExpr(M->getOperand(i), ExtTy));
       if (getZeroExtendExpr(M, ExtTy) == getMulExpr(Operands))
         // Find an operand that's safely divisible.
         for (unsigned i = 0, e = M->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-          SCEVHandle Op = M->getOperand(i);
-          SCEVHandle Div = getUDivExpr(Op, RHSC);
+          const SCEV* Op = M->getOperand(i);
+          const SCEV* Div = getUDivExpr(Op, RHSC);
           if (!isa<SCEVUDivExpr>(Div) && getMulExpr(Div, RHSC) == Op) {
-            Operands = M->getOperands();
+            const SmallVectorImpl<const SCEV*> &MOperands = M->getOperands();
+            Operands = SmallVector<const SCEV*, 4>(MOperands.begin(),
+                                                  MOperands.end());
             Operands[i] = Div;
             return getMulExpr(Operands);
           }
@@ -1430,13 +1597,13 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getUDivExpr(const SCEVHandle &LHS,
     }
     // (A+B)/C --> (A/C + B/C) if safe and A/C and B/C can be folded.
     if (const SCEVAddRecExpr *A = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(LHS)) {
-      std::vector<SCEVHandle> Operands;
+      SmallVector<const SCEV*, 4> Operands;
       for (unsigned i = 0, e = A->getNumOperands(); i != e; ++i)
         Operands.push_back(getZeroExtendExpr(A->getOperand(i), ExtTy));
       if (getZeroExtendExpr(A, ExtTy) == getAddExpr(Operands)) {
         Operands.clear();
         for (unsigned i = 0, e = A->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-          SCEVHandle Op = getUDivExpr(A->getOperand(i), RHS);
+          const SCEV* Op = getUDivExpr(A->getOperand(i), RHS);
           if (isa<SCEVUDivExpr>(Op) || getMulExpr(Op, RHS) != A->getOperand(i))
             break;
           Operands.push_back(Op);
@@ -1450,21 +1617,22 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getUDivExpr(const SCEVHandle &LHS,
     if (const SCEVConstant *LHSC = dyn_cast<SCEVConstant>(LHS)) {
       Constant *LHSCV = LHSC->getValue();
       Constant *RHSCV = RHSC->getValue();
-      return getUnknown(ConstantExpr::getUDiv(LHSCV, RHSCV));
+      return getConstant(cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getUDiv(LHSCV,
+                                                                 RHSCV)));
     }
   }
 
-  SCEVUDivExpr *&Result = (*SCEVUDivs)[std::make_pair(LHS, RHS)];
+  SCEVUDivExpr *&Result = SCEVUDivs[std::make_pair(LHS, RHS)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVUDivExpr(LHS, RHS);
   return Result;
 }
 
 
-/// SCEVAddRecExpr::get - Get a add recurrence expression for the
-/// specified loop.  Simplify the expression as much as possible.
-SCEVHandle ScalarEvolution::getAddRecExpr(const SCEVHandle &Start,
-                               const SCEVHandle &Step, const Loop *L) {
-  std::vector<SCEVHandle> Operands;
+/// getAddRecExpr - Get an add recurrence expression for the specified loop.
+/// Simplify the expression as much as possible.
+const SCEV* ScalarEvolution::getAddRecExpr(const SCEV* Start,
+                               const SCEVStep, const Loop *L) {
+  SmallVector<const SCEV*, 4> Operands;
   Operands.push_back(Start);
   if (const SCEVAddRecExpr *StepChrec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Step))
     if (StepChrec->getLoop() == L) {
@@ -1477,9 +1645,9 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddRecExpr(const SCEVHandle &Start,
   return getAddRecExpr(Operands, L);
 }
 
-/// SCEVAddRecExpr::get - Get a add recurrence expression for the
-/// specified loop.  Simplify the expression as much as possible.
-SCEVHandle ScalarEvolution::getAddRecExpr(std::vector<SCEVHandle> &Operands,
+/// getAddRecExpr - Get an add recurrence expression for the specified loop.
+/// Simplify the expression as much as possible.
+const SCEV* ScalarEvolution::getAddRecExpr(SmallVectorImpl<const SCEV*> &Operands,
                                           const Loop *L) {
   if (Operands.size() == 1) return Operands[0];
 #ifndef NDEBUG
@@ -1498,9 +1666,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddRecExpr(std::vector<SCEVHandle> &Operands,
   if (const SCEVAddRecExpr *NestedAR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Operands[0])) {
     const Loop* NestedLoop = NestedAR->getLoop();
     if (L->getLoopDepth() < NestedLoop->getLoopDepth()) {
-      std::vector<SCEVHandle> NestedOperands(NestedAR->op_begin(),
-                                             NestedAR->op_end());
-      SCEVHandle NestedARHandle(NestedAR);
+      SmallVector<const SCEV*, 4> NestedOperands(NestedAR->op_begin(),
+                                                NestedAR->op_end());
       Operands[0] = NestedAR->getStart();
       NestedOperands[0] = getAddRecExpr(Operands, L);
       return getAddRecExpr(NestedOperands, NestedLoop);
@@ -1508,20 +1675,21 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getAddRecExpr(std::vector<SCEVHandle> &Operands,
   }
 
   std::vector<const SCEV*> SCEVOps(Operands.begin(), Operands.end());
-  SCEVAddRecExpr *&Result = (*SCEVAddRecExprs)[std::make_pair(L, SCEVOps)];
+  SCEVAddRecExpr *&Result = SCEVAddRecExprs[std::make_pair(L, SCEVOps)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVAddRecExpr(Operands, L);
   return Result;
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getSMaxExpr(const SCEVHandle &LHS,
-                                        const SCEVHandle &RHS) {
-  std::vector<SCEVHandle> Ops;
+const SCEV* ScalarEvolution::getSMaxExpr(const SCEV* LHS,
+                                        const SCEVRHS) {
+  SmallVector<const SCEV*, 2> Ops;
   Ops.push_back(LHS);
   Ops.push_back(RHS);
   return getSMaxExpr(Ops);
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getSMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
+const SCEV*
+ScalarEvolution::getSMaxExpr(SmallVectorImpl<const SCEV*> &Ops) {
   assert(!Ops.empty() && "Cannot get empty smax!");
   if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
 #ifndef NDEBUG
@@ -1593,21 +1761,22 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
   // Okay, it looks like we really DO need an smax expr.  Check to see if we
   // already have one, otherwise create a new one.
   std::vector<const SCEV*> SCEVOps(Ops.begin(), Ops.end());
-  SCEVCommutativeExpr *&Result = (*SCEVCommExprs)[std::make_pair(scSMaxExpr,
+  SCEVCommutativeExpr *&Result = SCEVCommExprs[std::make_pair(scSMaxExpr,
                                                                  SCEVOps)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVSMaxExpr(Ops);
   return Result;
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getUMaxExpr(const SCEVHandle &LHS,
-                                        const SCEVHandle &RHS) {
-  std::vector<SCEVHandle> Ops;
+const SCEV* ScalarEvolution::getUMaxExpr(const SCEV* LHS,
+                                        const SCEVRHS) {
+  SmallVector<const SCEV*, 2> Ops;
   Ops.push_back(LHS);
   Ops.push_back(RHS);
   return getUMaxExpr(Ops);
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getUMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
+const SCEV*
+ScalarEvolution::getUMaxExpr(SmallVectorImpl<const SCEV*> &Ops) {
   assert(!Ops.empty() && "Cannot get empty umax!");
   if (Ops.size() == 1) return Ops[0];
 #ifndef NDEBUG
@@ -1679,18 +1848,31 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getUMaxExpr(std::vector<SCEVHandle> Ops) {
   // Okay, it looks like we really DO need a umax expr.  Check to see if we
   // already have one, otherwise create a new one.
   std::vector<const SCEV*> SCEVOps(Ops.begin(), Ops.end());
-  SCEVCommutativeExpr *&Result = (*SCEVCommExprs)[std::make_pair(scUMaxExpr,
+  SCEVCommutativeExpr *&Result = SCEVCommExprs[std::make_pair(scUMaxExpr,
                                                                  SCEVOps)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVUMaxExpr(Ops);
   return Result;
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getUnknown(Value *V) {
-  if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V))
-    return getConstant(CI);
-  if (isa<ConstantPointerNull>(V))
-    return getIntegerSCEV(0, V->getType());
-  SCEVUnknown *&Result = (*SCEVUnknowns)[V];
+const SCEV* ScalarEvolution::getSMinExpr(const SCEV* LHS,
+                                        const SCEV* RHS) {
+  // ~smax(~x, ~y) == smin(x, y).
+  return getNotSCEV(getSMaxExpr(getNotSCEV(LHS), getNotSCEV(RHS)));
+}
+
+const SCEV* ScalarEvolution::getUMinExpr(const SCEV* LHS,
+                                        const SCEV* RHS) {
+  // ~umax(~x, ~y) == umin(x, y)
+  return getNotSCEV(getUMaxExpr(getNotSCEV(LHS), getNotSCEV(RHS)));
+}
+
+const SCEV* ScalarEvolution::getUnknown(Value *V) {
+  // Don't attempt to do anything other than create a SCEVUnknown object
+  // here.  createSCEV only calls getUnknown after checking for all other
+  // interesting possibilities, and any other code that calls getUnknown
+  // is doing so in order to hide a value from SCEV canonicalization.
+
+  SCEVUnknown *&Result = SCEVUnknowns[V];
   if (Result == 0) Result = new SCEVUnknown(V);
   return Result;
 }
@@ -1745,8 +1927,8 @@ const Type *ScalarEvolution::getEffectiveSCEVType(const Type *Ty) const {
   return TD->getIntPtrType();
 }
 
-SCEVHandle ScalarEvolution::getCouldNotCompute() {
-  return UnknownValue;
+const SCEV* ScalarEvolution::getCouldNotCompute() {
+  return CouldNotCompute;
 }
 
 /// hasSCEV - Return true if the SCEV for this value has already been
@@ -1757,36 +1939,28 @@ bool ScalarEvolution::hasSCEV(Value *V) const {
 
 /// getSCEV - Return an existing SCEV if it exists, otherwise analyze the
 /// expression and create a new one.
-SCEVHandle ScalarEvolution::getSCEV(Value *V) {
+const SCEV* ScalarEvolution::getSCEV(Value *V) {
   assert(isSCEVable(V->getType()) && "Value is not SCEVable!");
 
-  std::map<SCEVCallbackVH, SCEVHandle>::iterator I = Scalars.find(V);
+  std::map<SCEVCallbackVH, const SCEV*>::iterator I = Scalars.find(V);
   if (I != Scalars.end()) return I->second;
-  SCEVHandle S = createSCEV(V);
+  const SCEV* S = createSCEV(V);
   Scalars.insert(std::make_pair(SCEVCallbackVH(V, this), S));
   return S;
 }
 
-/// getIntegerSCEV - Given an integer or FP type, create a constant for the
+/// getIntegerSCEV - Given a SCEVable type, create a constant for the
 /// specified signed integer value and return a SCEV for the constant.
-SCEVHandle ScalarEvolution::getIntegerSCEV(int Val, const Type *Ty) {
-  Ty = getEffectiveSCEVType(Ty);
-  Constant *C;
-  if (Val == 0)
-    C = Constant::getNullValue(Ty);
-  else if (Ty->isFloatingPoint())
-    C = ConstantFP::get(APFloat(Ty==Type::FloatTy ? APFloat::IEEEsingle :
-                                APFloat::IEEEdouble, Val));
-  else
-    C = ConstantInt::get(Ty, Val);
-  return getUnknown(C);
+const SCEV* ScalarEvolution::getIntegerSCEV(int Val, const Type *Ty) {
+  const IntegerType *ITy = cast<IntegerType>(getEffectiveSCEVType(Ty));
+  return getConstant(ConstantInt::get(ITy, Val));
 }
 
 /// getNegativeSCEV - Return a SCEV corresponding to -V = -1*V
 ///
-SCEVHandle ScalarEvolution::getNegativeSCEV(const SCEVHandle &V) {
+const SCEV* ScalarEvolution::getNegativeSCEV(const SCEV* V) {
   if (const SCEVConstant *VC = dyn_cast<SCEVConstant>(V))
-    return getUnknown(ConstantExpr::getNeg(VC->getValue()));
+    return getConstant(cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getNeg(VC->getValue())));
 
   const Type *Ty = V->getType();
   Ty = getEffectiveSCEVType(Ty);
@@ -1794,20 +1968,20 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getNegativeSCEV(const SCEVHandle &V) {
 }
 
 /// getNotSCEV - Return a SCEV corresponding to ~V = -1-V
-SCEVHandle ScalarEvolution::getNotSCEV(const SCEVHandle &V) {
+const SCEV* ScalarEvolution::getNotSCEV(const SCEV* V) {
   if (const SCEVConstant *VC = dyn_cast<SCEVConstant>(V))
-    return getUnknown(ConstantExpr::getNot(VC->getValue()));
+    return getConstant(cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getNot(VC->getValue())));
 
   const Type *Ty = V->getType();
   Ty = getEffectiveSCEVType(Ty);
-  SCEVHandle AllOnes = getConstant(ConstantInt::getAllOnesValue(Ty));
+  const SCEV* AllOnes = getConstant(ConstantInt::getAllOnesValue(Ty));
   return getMinusSCEV(AllOnes, V);
 }
 
 /// getMinusSCEV - Return a SCEV corresponding to LHS - RHS.
 ///
-SCEVHandle ScalarEvolution::getMinusSCEV(const SCEVHandle &LHS,
-                                         const SCEVHandle &RHS) {
+const SCEV* ScalarEvolution::getMinusSCEV(const SCEV* LHS,
+                                         const SCEVRHS) {
   // X - Y --> X + -Y
   return getAddExpr(LHS, getNegativeSCEV(RHS));
 }
@@ -1815,8 +1989,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getMinusSCEV(const SCEVHandle &LHS,
 /// getTruncateOrZeroExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion of the
 /// input value to the specified type.  If the type must be extended, it is zero
 /// extended.
-SCEVHandle
-ScalarEvolution::getTruncateOrZeroExtend(const SCEVHandle &V,
+const SCEV*
+ScalarEvolution::getTruncateOrZeroExtend(const SCEVV,
                                          const Type *Ty) {
   const Type *SrcTy = V->getType();
   assert((SrcTy->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(SrcTy))) &&
@@ -1832,8 +2006,8 @@ ScalarEvolution::getTruncateOrZeroExtend(const SCEVHandle &V,
 /// getTruncateOrSignExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion of the
 /// input value to the specified type.  If the type must be extended, it is sign
 /// extended.
-SCEVHandle
-ScalarEvolution::getTruncateOrSignExtend(const SCEVHandle &V,
+const SCEV*
+ScalarEvolution::getTruncateOrSignExtend(const SCEVV,
                                          const Type *Ty) {
   const Type *SrcTy = V->getType();
   assert((SrcTy->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(SrcTy))) &&
@@ -1849,8 +2023,8 @@ ScalarEvolution::getTruncateOrSignExtend(const SCEVHandle &V,
 /// getNoopOrZeroExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion of the
 /// input value to the specified type.  If the type must be extended, it is zero
 /// extended.  The conversion must not be narrowing.
-SCEVHandle
-ScalarEvolution::getNoopOrZeroExtend(const SCEVHandle &V, const Type *Ty) {
+const SCEV*
+ScalarEvolution::getNoopOrZeroExtend(const SCEVV, const Type *Ty) {
   const Type *SrcTy = V->getType();
   assert((SrcTy->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(SrcTy))) &&
          (Ty->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(Ty))) &&
@@ -1865,8 +2039,8 @@ ScalarEvolution::getNoopOrZeroExtend(const SCEVHandle &V, const Type *Ty) {
 /// getNoopOrSignExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion of the
 /// input value to the specified type.  If the type must be extended, it is sign
 /// extended.  The conversion must not be narrowing.
-SCEVHandle
-ScalarEvolution::getNoopOrSignExtend(const SCEVHandle &V, const Type *Ty) {
+const SCEV*
+ScalarEvolution::getNoopOrSignExtend(const SCEVV, const Type *Ty) {
   const Type *SrcTy = V->getType();
   assert((SrcTy->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(SrcTy))) &&
          (Ty->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(Ty))) &&
@@ -1878,10 +2052,27 @@ ScalarEvolution::getNoopOrSignExtend(const SCEVHandle &V, const Type *Ty) {
   return getSignExtendExpr(V, Ty);
 }
 
+/// getNoopOrAnyExtend - Return a SCEV corresponding to a conversion of
+/// the input value to the specified type. If the type must be extended,
+/// it is extended with unspecified bits. The conversion must not be
+/// narrowing.
+const SCEV*
+ScalarEvolution::getNoopOrAnyExtend(const SCEV* V, const Type *Ty) {
+  const Type *SrcTy = V->getType();
+  assert((SrcTy->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(SrcTy))) &&
+         (Ty->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(Ty))) &&
+         "Cannot noop or any extend with non-integer arguments!");
+  assert(getTypeSizeInBits(SrcTy) <= getTypeSizeInBits(Ty) &&
+         "getNoopOrAnyExtend cannot truncate!");
+  if (getTypeSizeInBits(SrcTy) == getTypeSizeInBits(Ty))
+    return V;  // No conversion
+  return getAnyExtendExpr(V, Ty);
+}
+
 /// getTruncateOrNoop - Return a SCEV corresponding to a conversion of the
 /// input value to the specified type.  The conversion must not be widening.
-SCEVHandle
-ScalarEvolution::getTruncateOrNoop(const SCEVHandle &V, const Type *Ty) {
+const SCEV*
+ScalarEvolution::getTruncateOrNoop(const SCEVV, const Type *Ty) {
   const Type *SrcTy = V->getType();
   assert((SrcTy->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(SrcTy))) &&
          (Ty->isInteger() || (TD && isa<PointerType>(Ty))) &&
@@ -1893,17 +2084,49 @@ ScalarEvolution::getTruncateOrNoop(const SCEVHandle &V, const Type *Ty) {
   return getTruncateExpr(V, Ty);
 }
 
+/// getUMaxFromMismatchedTypes - Promote the operands to the wider of
+/// the types using zero-extension, and then perform a umax operation
+/// with them.
+const SCEV* ScalarEvolution::getUMaxFromMismatchedTypes(const SCEV* LHS,
+                                                       const SCEV* RHS) {
+  const SCEV* PromotedLHS = LHS;
+  const SCEV* PromotedRHS = RHS;
+
+  if (getTypeSizeInBits(LHS->getType()) > getTypeSizeInBits(RHS->getType()))
+    PromotedRHS = getZeroExtendExpr(RHS, LHS->getType());
+  else
+    PromotedLHS = getNoopOrZeroExtend(LHS, RHS->getType());
+
+  return getUMaxExpr(PromotedLHS, PromotedRHS);
+}
+
+/// getUMinFromMismatchedTypes - Promote the operands to the wider of
+/// the types using zero-extension, and then perform a umin operation
+/// with them.
+const SCEV* ScalarEvolution::getUMinFromMismatchedTypes(const SCEV* LHS,
+                                                       const SCEV* RHS) {
+  const SCEV* PromotedLHS = LHS;
+  const SCEV* PromotedRHS = RHS;
+
+  if (getTypeSizeInBits(LHS->getType()) > getTypeSizeInBits(RHS->getType()))
+    PromotedRHS = getZeroExtendExpr(RHS, LHS->getType());
+  else
+    PromotedLHS = getNoopOrZeroExtend(LHS, RHS->getType());
+
+  return getUMinExpr(PromotedLHS, PromotedRHS);
+}
+
 /// ReplaceSymbolicValueWithConcrete - This looks up the computed SCEV value for
 /// the specified instruction and replaces any references to the symbolic value
 /// SymName with the specified value.  This is used during PHI resolution.
 void ScalarEvolution::
-ReplaceSymbolicValueWithConcrete(Instruction *I, const SCEVHandle &SymName,
-                                 const SCEVHandle &NewVal) {
-  std::map<SCEVCallbackVH, SCEVHandle>::iterator SI =
+ReplaceSymbolicValueWithConcrete(Instruction *I, const SCEVSymName,
+                                 const SCEVNewVal) {
+  std::map<SCEVCallbackVH, const SCEV*>::iterator SI =
     Scalars.find(SCEVCallbackVH(I, this));
   if (SI == Scalars.end()) return;
 
-  SCEVHandle NV =
+  const SCEV* NV =
     SI->second->replaceSymbolicValuesWithConcrete(SymName, NewVal, *this);
   if (NV == SI->second) return;  // No change.
 
@@ -1919,7 +2142,7 @@ ReplaceSymbolicValueWithConcrete(Instruction *I, const SCEVHandle &SymName,
 /// createNodeForPHI - PHI nodes have two cases.  Either the PHI node exists in
 /// a loop header, making it a potential recurrence, or it doesn't.
 ///
-SCEVHandle ScalarEvolution::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
+const SCEV* ScalarEvolution::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
   if (PN->getNumIncomingValues() == 2)  // The loops have been canonicalized.
     if (const Loop *L = LI->getLoopFor(PN->getParent()))
       if (L->getHeader() == PN->getParent()) {
@@ -1929,14 +2152,14 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
         unsigned BackEdge     = IncomingEdge^1;
 
         // While we are analyzing this PHI node, handle its value symbolically.
-        SCEVHandle SymbolicName = getUnknown(PN);
+        const SCEV* SymbolicName = getUnknown(PN);
         assert(Scalars.find(PN) == Scalars.end() &&
                "PHI node already processed?");
         Scalars.insert(std::make_pair(SCEVCallbackVH(PN, this), SymbolicName));
 
         // Using this symbolic name for the PHI, analyze the value coming around
         // the back-edge.
-        SCEVHandle BEValue = getSCEV(PN->getIncomingValue(BackEdge));
+        const SCEV* BEValue = getSCEV(PN->getIncomingValue(BackEdge));
 
         // NOTE: If BEValue is loop invariant, we know that the PHI node just
         // has a special value for the first iteration of the loop.
@@ -1956,19 +2179,19 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
 
           if (FoundIndex != Add->getNumOperands()) {
             // Create an add with everything but the specified operand.
-            std::vector<SCEVHandle> Ops;
+            SmallVector<const SCEV*, 8> Ops;
             for (unsigned i = 0, e = Add->getNumOperands(); i != e; ++i)
               if (i != FoundIndex)
                 Ops.push_back(Add->getOperand(i));
-            SCEVHandle Accum = getAddExpr(Ops);
+            const SCEV* Accum = getAddExpr(Ops);
 
             // This is not a valid addrec if the step amount is varying each
             // loop iteration, but is not itself an addrec in this loop.
             if (Accum->isLoopInvariant(L) ||
                 (isa<SCEVAddRecExpr>(Accum) &&
                  cast<SCEVAddRecExpr>(Accum)->getLoop() == L)) {
-              SCEVHandle StartVal = getSCEV(PN->getIncomingValue(IncomingEdge));
-              SCEVHandle PHISCEV  = getAddRecExpr(StartVal, Accum, L);
+              const SCEV* StartVal = getSCEV(PN->getIncomingValue(IncomingEdge));
+              const SCEV* PHISCEV  = getAddRecExpr(StartVal, Accum, L);
 
               // Okay, for the entire analysis of this edge we assumed the PHI
               // to be symbolic.  We now need to go back and update all of the
@@ -1987,13 +2210,13 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
           // Because the other in-value of i (0) fits the evolution of BEValue
           // i really is an addrec evolution.
           if (AddRec->getLoop() == L && AddRec->isAffine()) {
-            SCEVHandle StartVal = getSCEV(PN->getIncomingValue(IncomingEdge));
+            const SCEV* StartVal = getSCEV(PN->getIncomingValue(IncomingEdge));
 
             // If StartVal = j.start - j.stride, we can use StartVal as the
             // initial step of the addrec evolution.
             if (StartVal == getMinusSCEV(AddRec->getOperand(0),
                                             AddRec->getOperand(1))) {
-              SCEVHandle PHISCEV = 
+              const SCEV* PHISCEV = 
                  getAddRecExpr(StartVal, AddRec->getOperand(1), L);
 
               // Okay, for the entire analysis of this edge we assumed the PHI
@@ -2017,14 +2240,14 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
 /// createNodeForGEP - Expand GEP instructions into add and multiply
 /// operations. This allows them to be analyzed by regular SCEV code.
 ///
-SCEVHandle ScalarEvolution::createNodeForGEP(User *GEP) {
+const SCEV* ScalarEvolution::createNodeForGEP(User *GEP) {
 
   const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType();
   Value *Base = GEP->getOperand(0);
   // Don't attempt to analyze GEPs over unsized objects.
   if (!cast<PointerType>(Base->getType())->getElementType()->isSized())
     return getUnknown(GEP);
-  SCEVHandle TotalOffset = getIntegerSCEV(0, IntPtrTy);
+  const SCEV* TotalOffset = getIntegerSCEV(0, IntPtrTy);
   gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(GEP);
   for (GetElementPtrInst::op_iterator I = next(GEP->op_begin()),
                                       E = GEP->op_end();
@@ -2040,7 +2263,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::createNodeForGEP(User *GEP) {
                                   getIntegerSCEV(Offset, IntPtrTy));
     } else {
       // For an array, add the element offset, explicitly scaled.
-      SCEVHandle LocalOffset = getSCEV(Index);
+      const SCEV* LocalOffset = getSCEV(Index);
       if (!isa<PointerType>(LocalOffset->getType()))
         // Getelementptr indicies are signed.
         LocalOffset = getTruncateOrSignExtend(LocalOffset,
@@ -2059,77 +2282,170 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::createNodeForGEP(User *GEP) {
 /// guaranteed to end in (at every loop iteration).  It is, at the same time,
 /// the minimum number of times S is divisible by 2.  For example, given {4,+,8}
 /// it returns 2.  If S is guaranteed to be 0, it returns the bitwidth of S.
-static uint32_t GetMinTrailingZeros(SCEVHandle S, const ScalarEvolution &SE) {
+uint32_t
+ScalarEvolution::GetMinTrailingZeros(const SCEV* S) {
   if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(S))
     return C->getValue()->getValue().countTrailingZeros();
 
   if (const SCEVTruncateExpr *T = dyn_cast<SCEVTruncateExpr>(S))
-    return std::min(GetMinTrailingZeros(T->getOperand(), SE),
-                    (uint32_t)SE.getTypeSizeInBits(T->getType()));
+    return std::min(GetMinTrailingZeros(T->getOperand()),
+                    (uint32_t)getTypeSizeInBits(T->getType()));
 
   if (const SCEVZeroExtendExpr *E = dyn_cast<SCEVZeroExtendExpr>(S)) {
-    uint32_t OpRes = GetMinTrailingZeros(E->getOperand(), SE);
-    return OpRes == SE.getTypeSizeInBits(E->getOperand()->getType()) ?
-             SE.getTypeSizeInBits(E->getType()) : OpRes;
+    uint32_t OpRes = GetMinTrailingZeros(E->getOperand());
+    return OpRes == getTypeSizeInBits(E->getOperand()->getType()) ?
+             getTypeSizeInBits(E->getType()) : OpRes;
   }
 
   if (const SCEVSignExtendExpr *E = dyn_cast<SCEVSignExtendExpr>(S)) {
-    uint32_t OpRes = GetMinTrailingZeros(E->getOperand(), SE);
-    return OpRes == SE.getTypeSizeInBits(E->getOperand()->getType()) ?
-             SE.getTypeSizeInBits(E->getType()) : OpRes;
+    uint32_t OpRes = GetMinTrailingZeros(E->getOperand());
+    return OpRes == getTypeSizeInBits(E->getOperand()->getType()) ?
+             getTypeSizeInBits(E->getType()) : OpRes;
   }
 
   if (const SCEVAddExpr *A = dyn_cast<SCEVAddExpr>(S)) {
     // The result is the min of all operands results.
-    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(A->getOperand(0), SE);
+    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(A->getOperand(0));
     for (unsigned i = 1, e = A->getNumOperands(); MinOpRes && i != e; ++i)
-      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(A->getOperand(i), SE));
+      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(A->getOperand(i)));
     return MinOpRes;
   }
 
   if (const SCEVMulExpr *M = dyn_cast<SCEVMulExpr>(S)) {
     // The result is the sum of all operands results.
-    uint32_t SumOpRes = GetMinTrailingZeros(M->getOperand(0), SE);
-    uint32_t BitWidth = SE.getTypeSizeInBits(M->getType());
+    uint32_t SumOpRes = GetMinTrailingZeros(M->getOperand(0));
+    uint32_t BitWidth = getTypeSizeInBits(M->getType());
     for (unsigned i = 1, e = M->getNumOperands();
          SumOpRes != BitWidth && i != e; ++i)
-      SumOpRes = std::min(SumOpRes + GetMinTrailingZeros(M->getOperand(i), SE),
+      SumOpRes = std::min(SumOpRes + GetMinTrailingZeros(M->getOperand(i)),
                           BitWidth);
     return SumOpRes;
   }
 
   if (const SCEVAddRecExpr *A = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(S)) {
     // The result is the min of all operands results.
-    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(A->getOperand(0), SE);
+    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(A->getOperand(0));
     for (unsigned i = 1, e = A->getNumOperands(); MinOpRes && i != e; ++i)
-      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(A->getOperand(i), SE));
+      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(A->getOperand(i)));
     return MinOpRes;
   }
 
   if (const SCEVSMaxExpr *M = dyn_cast<SCEVSMaxExpr>(S)) {
     // The result is the min of all operands results.
-    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(M->getOperand(0), SE);
+    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(M->getOperand(0));
     for (unsigned i = 1, e = M->getNumOperands(); MinOpRes && i != e; ++i)
-      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(M->getOperand(i), SE));
+      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(M->getOperand(i)));
     return MinOpRes;
   }
 
   if (const SCEVUMaxExpr *M = dyn_cast<SCEVUMaxExpr>(S)) {
     // The result is the min of all operands results.
-    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(M->getOperand(0), SE);
+    uint32_t MinOpRes = GetMinTrailingZeros(M->getOperand(0));
     for (unsigned i = 1, e = M->getNumOperands(); MinOpRes && i != e; ++i)
-      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(M->getOperand(i), SE));
+      MinOpRes = std::min(MinOpRes, GetMinTrailingZeros(M->getOperand(i)));
     return MinOpRes;
   }
 
-  // SCEVUDivExpr, SCEVUnknown
+  if (const SCEVUnknown *U = dyn_cast<SCEVUnknown>(S)) {
+    // For a SCEVUnknown, ask ValueTracking.
+    unsigned BitWidth = getTypeSizeInBits(U->getType());
+    APInt Mask = APInt::getAllOnesValue(BitWidth);
+    APInt Zeros(BitWidth, 0), Ones(BitWidth, 0);
+    ComputeMaskedBits(U->getValue(), Mask, Zeros, Ones);
+    return Zeros.countTrailingOnes();
+  }
+
+  // SCEVUDivExpr
   return 0;
 }
 
+uint32_t
+ScalarEvolution::GetMinLeadingZeros(const SCEV* S) {
+  // TODO: Handle other SCEV expression types here.
+
+  if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(S))
+    return C->getValue()->getValue().countLeadingZeros();
+
+  if (const SCEVZeroExtendExpr *C = dyn_cast<SCEVZeroExtendExpr>(S)) {
+    // A zero-extension cast adds zero bits.
+    return GetMinLeadingZeros(C->getOperand()) +
+           (getTypeSizeInBits(C->getType()) -
+            getTypeSizeInBits(C->getOperand()->getType()));
+  }
+
+  if (const SCEVUnknown *U = dyn_cast<SCEVUnknown>(S)) {
+    // For a SCEVUnknown, ask ValueTracking.
+    unsigned BitWidth = getTypeSizeInBits(U->getType());
+    APInt Mask = APInt::getAllOnesValue(BitWidth);
+    APInt Zeros(BitWidth, 0), Ones(BitWidth, 0);
+    ComputeMaskedBits(U->getValue(), Mask, Zeros, Ones, TD);
+    return Zeros.countLeadingOnes();
+  }
+
+  return 1;
+}
+
+uint32_t
+ScalarEvolution::GetMinSignBits(const SCEV* S) {
+  // TODO: Handle other SCEV expression types here.
+
+  if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(S)) {
+    const APInt &A = C->getValue()->getValue();
+    return A.isNegative() ? A.countLeadingOnes() :
+                            A.countLeadingZeros();
+  }
+
+  if (const SCEVSignExtendExpr *C = dyn_cast<SCEVSignExtendExpr>(S)) {
+    // A sign-extension cast adds sign bits.
+    return GetMinSignBits(C->getOperand()) +
+           (getTypeSizeInBits(C->getType()) -
+            getTypeSizeInBits(C->getOperand()->getType()));
+  }
+
+  if (const SCEVAddExpr *A = dyn_cast<SCEVAddExpr>(S)) {
+    unsigned BitWidth = getTypeSizeInBits(A->getType());
+
+    // Special case decrementing a value (ADD X, -1):
+    if (const SCEVConstant *CRHS = dyn_cast<SCEVConstant>(A->getOperand(0)))
+      if (CRHS->isAllOnesValue()) {
+        SmallVector<const SCEV *, 4> OtherOps(A->op_begin() + 1, A->op_end());
+        const SCEV *OtherOpsAdd = getAddExpr(OtherOps);
+        unsigned LZ = GetMinLeadingZeros(OtherOpsAdd);
+
+        // If the input is known to be 0 or 1, the output is 0/-1, which is all
+        // sign bits set.
+        if (LZ == BitWidth - 1)
+          return BitWidth;
+
+        // If we are subtracting one from a positive number, there is no carry
+        // out of the result.
+        if (LZ > 0)
+          return GetMinSignBits(OtherOpsAdd);
+      }
+
+    // Add can have at most one carry bit.  Thus we know that the output
+    // is, at worst, one more bit than the inputs.
+    unsigned Min = BitWidth;
+    for (unsigned i = 0, e = A->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+      unsigned N = GetMinSignBits(A->getOperand(i));
+      Min = std::min(Min, N) - 1;
+      if (Min == 0) return 1;
+    }
+    return 1;
+  }
+
+  if (const SCEVUnknown *U = dyn_cast<SCEVUnknown>(S)) {
+    // For a SCEVUnknown, ask ValueTracking.
+    return ComputeNumSignBits(U->getValue(), TD);
+  }
+
+  return 1;
+}
+
 /// createSCEV - We know that there is no SCEV for the specified value.
 /// Analyze the expression.
 ///
-SCEVHandle ScalarEvolution::createSCEV(Value *V) {
+const SCEV* ScalarEvolution::createSCEV(Value *V) {
   if (!isSCEVable(V->getType()))
     return getUnknown(V);
 
@@ -2138,6 +2454,12 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::createSCEV(Value *V) {
     Opcode = I->getOpcode();
   else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
     Opcode = CE->getOpcode();
+  else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V))
+    return getConstant(CI);
+  else if (isa<ConstantPointerNull>(V))
+    return getIntegerSCEV(0, V->getType());
+  else if (isa<UndefValue>(V))
+    return getIntegerSCEV(0, V->getType());
   else
     return getUnknown(V);
 
@@ -2164,14 +2486,27 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::createSCEV(Value *V) {
       if (CI->isAllOnesValue())
         return getSCEV(U->getOperand(0));
       const APInt &A = CI->getValue();
-      unsigned Ones = A.countTrailingOnes();
-      if (APIntOps::isMask(Ones, A))
+
+      // Instcombine's ShrinkDemandedConstant may strip bits out of
+      // constants, obscuring what would otherwise be a low-bits mask.
+      // Use ComputeMaskedBits to compute what ShrinkDemandedConstant
+      // knew about to reconstruct a low-bits mask value.
+      unsigned LZ = A.countLeadingZeros();
+      unsigned BitWidth = A.getBitWidth();
+      APInt AllOnes = APInt::getAllOnesValue(BitWidth);
+      APInt KnownZero(BitWidth, 0), KnownOne(BitWidth, 0);
+      ComputeMaskedBits(U->getOperand(0), AllOnes, KnownZero, KnownOne, TD);
+
+      APInt EffectiveMask = APInt::getLowBitsSet(BitWidth, BitWidth - LZ);
+
+      if (LZ != 0 && !((~A & ~KnownZero) & EffectiveMask))
         return
           getZeroExtendExpr(getTruncateExpr(getSCEV(U->getOperand(0)),
-                                            IntegerType::get(Ones)),
+                                            IntegerType::get(BitWidth - LZ)),
                             U->getType());
     }
     break;
+
   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
@@ -2180,9 +2515,9 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::createSCEV(Value *V) {
     // In order for this transformation to be safe, the LHS must be of the
     // form X*(2^n) and the Or constant must be less than 2^n.
     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(U->getOperand(1))) {
-      SCEVHandle LHS = getSCEV(U->getOperand(0));
+      const SCEV* LHS = getSCEV(U->getOperand(0));
       const APInt &CIVal = CI->getValue();
-      if (GetMinTrailingZeros(LHS, *this) >=
+      if (GetMinTrailingZeros(LHS) >=
           (CIVal.getBitWidth() - CIVal.countLeadingZeros()))
         return getAddExpr(LHS, getSCEV(U->getOperand(1)));
     }
@@ -2196,8 +2531,39 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::createSCEV(Value *V) {
                           getSCEV(U->getOperand(1)));
 
       // If the RHS of xor is -1, then this is a not operation.
-      else if (CI->isAllOnesValue())
+      if (CI->isAllOnesValue())
         return getNotSCEV(getSCEV(U->getOperand(0)));
+
+      // Model xor(and(x, C), C) as and(~x, C), if C is a low-bits mask.
+      // This is a variant of the check for xor with -1, and it handles
+      // the case where instcombine has trimmed non-demanded bits out
+      // of an xor with -1.
+      if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(U->getOperand(0)))
+        if (ConstantInt *LCI = dyn_cast<ConstantInt>(BO->getOperand(1)))
+          if (BO->getOpcode() == Instruction::And &&
+              LCI->getValue() == CI->getValue())
+            if (const SCEVZeroExtendExpr *Z =
+                  dyn_cast<SCEVZeroExtendExpr>(getSCEV(U->getOperand(0)))) {
+              const Type *UTy = U->getType();
+              const SCEV* Z0 = Z->getOperand();
+              const Type *Z0Ty = Z0->getType();
+              unsigned Z0TySize = getTypeSizeInBits(Z0Ty);
+
+              // If C is a low-bits mask, the zero extend is zerving to
+              // mask off the high bits. Complement the operand and
+              // re-apply the zext.
+              if (APIntOps::isMask(Z0TySize, CI->getValue()))
+                return getZeroExtendExpr(getNotSCEV(Z0), UTy);
+
+              // If C is a single bit, it may be in the sign-bit position
+              // before the zero-extend. In this case, represent the xor
+              // using an add, which is equivalent, and re-apply the zext.
+              APInt Trunc = APInt(CI->getValue()).trunc(Z0TySize);
+              if (APInt(Trunc).zext(getTypeSizeInBits(UTy)) == CI->getValue() &&
+                  Trunc.isSignBit())
+                return getZeroExtendExpr(getAddExpr(Z0, getConstant(Trunc)),
+                                         UTy);
+            }
     }
     break;
 
@@ -2288,10 +2654,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::createSCEV(Value *V) {
         if (LHS == U->getOperand(1) && RHS == U->getOperand(2))
           return getSMaxExpr(getSCEV(LHS), getSCEV(RHS));
         else if (LHS == U->getOperand(2) && RHS == U->getOperand(1))
-          // ~smax(~x, ~y) == smin(x, y).
-          return getNotSCEV(getSMaxExpr(
-                                   getNotSCEV(getSCEV(LHS)),
-                                   getNotSCEV(getSCEV(RHS))));
+          return getSMinExpr(getSCEV(LHS), getSCEV(RHS));
         break;
       case ICmpInst::ICMP_ULT:
       case ICmpInst::ICMP_ULE:
@@ -2302,9 +2665,25 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::createSCEV(Value *V) {
         if (LHS == U->getOperand(1) && RHS == U->getOperand(2))
           return getUMaxExpr(getSCEV(LHS), getSCEV(RHS));
         else if (LHS == U->getOperand(2) && RHS == U->getOperand(1))
-          // ~umax(~x, ~y) == umin(x, y)
-          return getNotSCEV(getUMaxExpr(getNotSCEV(getSCEV(LHS)),
-                                        getNotSCEV(getSCEV(RHS))));
+          return getUMinExpr(getSCEV(LHS), getSCEV(RHS));
+        break;
+      case ICmpInst::ICMP_NE:
+        // n != 0 ? n : 1  ->  umax(n, 1)
+        if (LHS == U->getOperand(1) &&
+            isa<ConstantInt>(U->getOperand(2)) &&
+            cast<ConstantInt>(U->getOperand(2))->isOne() &&
+            isa<ConstantInt>(RHS) &&
+            cast<ConstantInt>(RHS)->isZero())
+          return getUMaxExpr(getSCEV(LHS), getSCEV(U->getOperand(2)));
+        break;
+      case ICmpInst::ICMP_EQ:
+        // n == 0 ? 1 : n  ->  umax(n, 1)
+        if (LHS == U->getOperand(2) &&
+            isa<ConstantInt>(U->getOperand(1)) &&
+            cast<ConstantInt>(U->getOperand(1))->isOne() &&
+            isa<ConstantInt>(RHS) &&
+            cast<ConstantInt>(RHS)->isZero())
+          return getUMaxExpr(getSCEV(LHS), getSCEV(U->getOperand(1)));
         break;
       default:
         break;
@@ -2335,14 +2714,14 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::createSCEV(Value *V) {
 /// loop-invariant backedge-taken count (see
 /// hasLoopInvariantBackedgeTakenCount).
 ///
-SCEVHandle ScalarEvolution::getBackedgeTakenCount(const Loop *L) {
+const SCEV* ScalarEvolution::getBackedgeTakenCount(const Loop *L) {
   return getBackedgeTakenInfo(L).Exact;
 }
 
 /// getMaxBackedgeTakenCount - Similar to getBackedgeTakenCount, except
 /// return the least SCEV value that is known never to be less than the
 /// actual backedge taken count.
-SCEVHandle ScalarEvolution::getMaxBackedgeTakenCount(const Loop *L) {
+const SCEV* ScalarEvolution::getMaxBackedgeTakenCount(const Loop *L) {
   return getBackedgeTakenInfo(L).Max;
 }
 
@@ -2357,7 +2736,7 @@ ScalarEvolution::getBackedgeTakenInfo(const Loop *L) {
     BackedgeTakenCounts.insert(std::make_pair(L, getCouldNotCompute()));
   if (Pair.second) {
     BackedgeTakenInfo ItCount = ComputeBackedgeTakenCount(L);
-    if (ItCount.Exact != UnknownValue) {
+    if (ItCount.Exact != CouldNotCompute) {
       assert(ItCount.Exact->isLoopInvariant(L) &&
              ItCount.Max->isLoopInvariant(L) &&
              "Computed trip count isn't loop invariant for loop!");
@@ -2365,9 +2744,13 @@ ScalarEvolution::getBackedgeTakenInfo(const Loop *L) {
 
       // Update the value in the map.
       Pair.first->second = ItCount;
-    } else if (isa<PHINode>(L->getHeader()->begin())) {
-      // Only count loops that have phi nodes as not being computable.
-      ++NumTripCountsNotComputed;
+    } else {
+      if (ItCount.Max != CouldNotCompute)
+        // Update the value in the map.
+        Pair.first->second = ItCount;
+      if (isa<PHINode>(L->getHeader()->begin()))
+        // Only count loops that have phi nodes as not being computable.
+        ++NumTripCountsNotComputed;
     }
 
     // Now that we know more about the trip count for this loop, forget any
@@ -2405,7 +2788,7 @@ void ScalarEvolution::forgetLoopPHIs(const Loop *L) {
   SmallVector<Instruction *, 16> Worklist;
   for (BasicBlock::iterator I = Header->begin();
        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I) {
-    std::map<SCEVCallbackVH, SCEVHandle>::iterator It = Scalars.find((Value*)I);
+    std::map<SCEVCallbackVH, const SCEV*>::iterator It = Scalars.find((Value*)I);
     if (It != Scalars.end() && !isa<SCEVUnknown>(It->second))
       Worklist.push_back(PN);
   }
@@ -2423,32 +2806,49 @@ void ScalarEvolution::forgetLoopPHIs(const Loop *L) {
 /// of the specified loop will execute.
 ScalarEvolution::BackedgeTakenInfo
 ScalarEvolution::ComputeBackedgeTakenCount(const Loop *L) {
-  // If the loop has a non-one exit block count, we can't analyze it.
-  SmallVector<BasicBlock*, 8> ExitBlocks;
-  L->getExitBlocks(ExitBlocks);
-  if (ExitBlocks.size() != 1) return UnknownValue;
-
-  // Okay, there is one exit block.  Try to find the condition that causes the
-  // loop to be exited.
-  BasicBlock *ExitBlock = ExitBlocks[0];
-
-  BasicBlock *ExitingBlock = 0;
-  for (pred_iterator PI = pred_begin(ExitBlock), E = pred_end(ExitBlock);
-       PI != E; ++PI)
-    if (L->contains(*PI)) {
-      if (ExitingBlock == 0)
-        ExitingBlock = *PI;
+  SmallVector<BasicBlock*, 8> ExitingBlocks;
+  L->getExitingBlocks(ExitingBlocks);
+
+  // Examine all exits and pick the most conservative values.
+  const SCEV* BECount = CouldNotCompute;
+  const SCEV* MaxBECount = CouldNotCompute;
+  bool CouldNotComputeBECount = false;
+  for (unsigned i = 0, e = ExitingBlocks.size(); i != e; ++i) {
+    BackedgeTakenInfo NewBTI =
+      ComputeBackedgeTakenCountFromExit(L, ExitingBlocks[i]);
+
+    if (NewBTI.Exact == CouldNotCompute) {
+      // We couldn't compute an exact value for this exit, so
+      // we won't be able to compute an exact value for the loop.
+      CouldNotComputeBECount = true;
+      BECount = CouldNotCompute;
+    } else if (!CouldNotComputeBECount) {
+      if (BECount == CouldNotCompute)
+        BECount = NewBTI.Exact;
       else
-        return UnknownValue;   // More than one block exiting!
+        BECount = getUMinFromMismatchedTypes(BECount, NewBTI.Exact);
     }
-  assert(ExitingBlock && "No exits from loop, something is broken!");
+    if (MaxBECount == CouldNotCompute)
+      MaxBECount = NewBTI.Max;
+    else if (NewBTI.Max != CouldNotCompute)
+      MaxBECount = getUMinFromMismatchedTypes(MaxBECount, NewBTI.Max);
+  }
+
+  return BackedgeTakenInfo(BECount, MaxBECount);
+}
 
-  // Okay, we've computed the exiting block.  See what condition causes us to
-  // exit.
+/// ComputeBackedgeTakenCountFromExit - Compute the number of times the backedge
+/// of the specified loop will execute if it exits via the specified block.
+ScalarEvolution::BackedgeTakenInfo
+ScalarEvolution::ComputeBackedgeTakenCountFromExit(const Loop *L,
+                                                   BasicBlock *ExitingBlock) {
+
+  // Okay, we've chosen an exiting block.  See what condition causes us to
+  // exit at this block.
   //
   // FIXME: we should be able to handle switch instructions (with a single exit)
   BranchInst *ExitBr = dyn_cast<BranchInst>(ExitingBlock->getTerminator());
-  if (ExitBr == 0) return UnknownValue;
+  if (ExitBr == 0) return CouldNotCompute;
   assert(ExitBr->isConditional() && "If unconditional, it can't be in loop!");
   
   // At this point, we know we have a conditional branch that determines whether
@@ -2459,23 +2859,148 @@ ScalarEvolution::ComputeBackedgeTakenCount(const Loop *L) {
   // 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.
+  // loop header.  This is common for un-rotated loops.
+  //
+  // If both of those tests fail, walk up the unique predecessor chain to the
+  // header, stopping if there is an edge that doesn't exit the loop. If the
+  // header is reached, the execution count of the branch will be equal to the
+  // trip count of the loop.
+  //
+  //  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());
+      ExitBr->getParent() != L->getHeader()) {
+    // The simple checks failed, try climbing the unique predecessor chain
+    // up to the header.
+    bool Ok = false;
+    for (BasicBlock *BB = ExitBr->getParent(); BB; ) {
+      BasicBlock *Pred = BB->getUniquePredecessor();
+      if (!Pred)
+        return CouldNotCompute;
+      TerminatorInst *PredTerm = Pred->getTerminator();
+      for (unsigned i = 0, e = PredTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
+        BasicBlock *PredSucc = PredTerm->getSuccessor(i);
+        if (PredSucc == BB)
+          continue;
+        // If the predecessor has a successor that isn't BB and isn't
+        // outside the loop, assume the worst.
+        if (L->contains(PredSucc))
+          return CouldNotCompute;
+      }
+      if (Pred == L->getHeader()) {
+        Ok = true;
+        break;
+      }
+      BB = Pred;
+    }
+    if (!Ok)
+      return CouldNotCompute;
+  }
+
+  // Procede to the next level to examine the exit condition expression.
+  return ComputeBackedgeTakenCountFromExitCond(L, ExitBr->getCondition(),
+                                               ExitBr->getSuccessor(0),
+                                               ExitBr->getSuccessor(1));
+}
+
+/// ComputeBackedgeTakenCountFromExitCond - Compute the number of times the
+/// backedge of the specified loop will execute if its exit condition
+/// were a conditional branch of ExitCond, TBB, and FBB.
+ScalarEvolution::BackedgeTakenInfo
+ScalarEvolution::ComputeBackedgeTakenCountFromExitCond(const Loop *L,
+                                                       Value *ExitCond,
+                                                       BasicBlock *TBB,
+                                                       BasicBlock *FBB) {
+  // Check if the controlling expression for this loop is an And or Or.
+  if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(ExitCond)) {
+    if (BO->getOpcode() == Instruction::And) {
+      // Recurse on the operands of the and.
+      BackedgeTakenInfo BTI0 =
+        ComputeBackedgeTakenCountFromExitCond(L, BO->getOperand(0), TBB, FBB);
+      BackedgeTakenInfo BTI1 =
+        ComputeBackedgeTakenCountFromExitCond(L, BO->getOperand(1), TBB, FBB);
+      const SCEV* BECount = CouldNotCompute;
+      const SCEV* MaxBECount = CouldNotCompute;
+      if (L->contains(TBB)) {
+        // Both conditions must be true for the loop to continue executing.
+        // Choose the less conservative count.
+        if (BTI0.Exact == CouldNotCompute || BTI1.Exact == CouldNotCompute)
+          BECount = CouldNotCompute;
+        else
+          BECount = getUMinFromMismatchedTypes(BTI0.Exact, BTI1.Exact);
+        if (BTI0.Max == CouldNotCompute)
+          MaxBECount = BTI1.Max;
+        else if (BTI1.Max == CouldNotCompute)
+          MaxBECount = BTI0.Max;
+        else
+          MaxBECount = getUMinFromMismatchedTypes(BTI0.Max, BTI1.Max);
+      } else {
+        // Both conditions must be true for the loop to exit.
+        assert(L->contains(FBB) && "Loop block has no successor in loop!");
+        if (BTI0.Exact != CouldNotCompute && BTI1.Exact != CouldNotCompute)
+          BECount = getUMaxFromMismatchedTypes(BTI0.Exact, BTI1.Exact);
+        if (BTI0.Max != CouldNotCompute && BTI1.Max != CouldNotCompute)
+          MaxBECount = getUMaxFromMismatchedTypes(BTI0.Max, BTI1.Max);
+      }
+
+      return BackedgeTakenInfo(BECount, MaxBECount);
+    }
+    if (BO->getOpcode() == Instruction::Or) {
+      // Recurse on the operands of the or.
+      BackedgeTakenInfo BTI0 =
+        ComputeBackedgeTakenCountFromExitCond(L, BO->getOperand(0), TBB, FBB);
+      BackedgeTakenInfo BTI1 =
+        ComputeBackedgeTakenCountFromExitCond(L, BO->getOperand(1), TBB, FBB);
+      const SCEV* BECount = CouldNotCompute;
+      const SCEV* MaxBECount = CouldNotCompute;
+      if (L->contains(FBB)) {
+        // Both conditions must be false for the loop to continue executing.
+        // Choose the less conservative count.
+        if (BTI0.Exact == CouldNotCompute || BTI1.Exact == CouldNotCompute)
+          BECount = CouldNotCompute;
+        else
+          BECount = getUMinFromMismatchedTypes(BTI0.Exact, BTI1.Exact);
+        if (BTI0.Max == CouldNotCompute)
+          MaxBECount = BTI1.Max;
+        else if (BTI1.Max == CouldNotCompute)
+          MaxBECount = BTI0.Max;
+        else
+          MaxBECount = getUMinFromMismatchedTypes(BTI0.Max, BTI1.Max);
+      } else {
+        // Both conditions must be false for the loop to exit.
+        assert(L->contains(TBB) && "Loop block has no successor in loop!");
+        if (BTI0.Exact != CouldNotCompute && BTI1.Exact != CouldNotCompute)
+          BECount = getUMaxFromMismatchedTypes(BTI0.Exact, BTI1.Exact);
+        if (BTI0.Max != CouldNotCompute && BTI1.Max != CouldNotCompute)
+          MaxBECount = getUMaxFromMismatchedTypes(BTI0.Max, BTI1.Max);
+      }
+
+      return BackedgeTakenInfo(BECount, MaxBECount);
+    }
+  }
+
+  // With an icmp, it may be feasible to compute an exact backedge-taken count.
+  // Procede to the next level to examine the icmp.
+  if (ICmpInst *ExitCondICmp = dyn_cast<ICmpInst>(ExitCond))
+    return ComputeBackedgeTakenCountFromExitCondICmp(L, ExitCondICmp, TBB, FBB);
 
   // If it's not an integer or pointer comparison then compute it the hard way.
-  if (ExitCond == 0)
-    return ComputeBackedgeTakenCountExhaustively(L, ExitBr->getCondition(),
-                                          ExitBr->getSuccessor(0) == ExitBlock);
+  return ComputeBackedgeTakenCountExhaustively(L, ExitCond, !L->contains(TBB));
+}
+
+/// ComputeBackedgeTakenCountFromExitCondICmp - Compute the number of times the
+/// backedge of the specified loop will execute if its exit condition
+/// were a conditional branch of the ICmpInst ExitCond, TBB, and FBB.
+ScalarEvolution::BackedgeTakenInfo
+ScalarEvolution::ComputeBackedgeTakenCountFromExitCondICmp(const Loop *L,
+                                                           ICmpInst *ExitCond,
+                                                           BasicBlock *TBB,
+                                                           BasicBlock *FBB) {
 
   // If the condition was exit on true, convert the condition to exit on false
   ICmpInst::Predicate Cond;
-  if (ExitBr->getSuccessor(1) == ExitBlock)
+  if (!L->contains(FBB))
     Cond = ExitCond->getPredicate();
   else
     Cond = ExitCond->getInversePredicate();
@@ -2483,19 +3008,22 @@ ScalarEvolution::ComputeBackedgeTakenCount(const Loop *L) {
   // Handle common loops like: for (X = "string"; *X; ++X)
   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(ExitCond->getOperand(0)))
     if (Constant *RHS = dyn_cast<Constant>(ExitCond->getOperand(1))) {
-      SCEVHandle ItCnt =
+      const SCEV* ItCnt =
         ComputeLoadConstantCompareBackedgeTakenCount(LI, RHS, L, Cond);
-      if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(ItCnt)) return ItCnt;
+      if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(ItCnt)) {
+        unsigned BitWidth = getTypeSizeInBits(ItCnt->getType());
+        return BackedgeTakenInfo(ItCnt,
+                                 isa<SCEVConstant>(ItCnt) ? ItCnt :
+                                   getConstant(APInt::getMaxValue(BitWidth)-1));
+      }
     }
 
-  SCEVHandle LHS = getSCEV(ExitCond->getOperand(0));
-  SCEVHandle RHS = getSCEV(ExitCond->getOperand(1));
+  const SCEV* LHS = getSCEV(ExitCond->getOperand(0));
+  const SCEV* RHS = getSCEV(ExitCond->getOperand(1));
 
   // Try to evaluate any dependencies out of the loop.
-  SCEVHandle Tmp = getSCEVAtScope(LHS, L);
-  if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(Tmp)) LHS = Tmp;
-  Tmp = getSCEVAtScope(RHS, L);
-  if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(Tmp)) RHS = Tmp;
+  LHS = getSCEVAtScope(LHS, L);
+  RHS = getSCEVAtScope(RHS, L);
 
   // At this point, we would like to compute how many iterations of the 
   // loop the predicate will return true for these inputs.
@@ -2514,20 +3042,20 @@ ScalarEvolution::ComputeBackedgeTakenCount(const Loop *L) {
         ConstantRange CompRange(
             ICmpInst::makeConstantRange(Cond, RHSC->getValue()->getValue()));
 
-        SCEVHandle Ret = AddRec->getNumIterationsInRange(CompRange, *this);
+        const SCEV* Ret = AddRec->getNumIterationsInRange(CompRange, *this);
         if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(Ret)) return Ret;
       }
 
   switch (Cond) {
   case ICmpInst::ICMP_NE: {                     // while (X != Y)
     // Convert to: while (X-Y != 0)
-    SCEVHandle TC = HowFarToZero(getMinusSCEV(LHS, RHS), L);
+    const SCEV* TC = HowFarToZero(getMinusSCEV(LHS, RHS), L);
     if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
     break;
   }
   case ICmpInst::ICMP_EQ: {
     // Convert to: while (X-Y == 0)           // while (X == Y)
-    SCEVHandle TC = HowFarToNonZero(getMinusSCEV(LHS, RHS), L);
+    const SCEV* TC = HowFarToNonZero(getMinusSCEV(LHS, RHS), L);
     if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(TC)) return TC;
     break;
   }
@@ -2565,15 +3093,14 @@ ScalarEvolution::ComputeBackedgeTakenCount(const Loop *L) {
     break;
   }
   return
-    ComputeBackedgeTakenCountExhaustively(L, ExitCond,
-                                          ExitBr->getSuccessor(0) == ExitBlock);
+    ComputeBackedgeTakenCountExhaustively(L, ExitCond, !L->contains(TBB));
 }
 
 static ConstantInt *
 EvaluateConstantChrecAtConstant(const SCEVAddRecExpr *AddRec, ConstantInt *C,
                                 ScalarEvolution &SE) {
-  SCEVHandle InVal = SE.getConstant(C);
-  SCEVHandle Val = AddRec->evaluateAtIteration(InVal, SE);
+  const SCEV* InVal = SE.getConstant(C);
+  const SCEV* Val = AddRec->evaluateAtIteration(InVal, SE);
   assert(isa<SCEVConstant>(Val) &&
          "Evaluation of SCEV at constant didn't fold correctly?");
   return cast<SCEVConstant>(Val)->getValue();
@@ -2616,15 +3143,15 @@ GetAddressedElementFromGlobal(GlobalVariable *GV,
 /// ComputeLoadConstantCompareBackedgeTakenCount - Given an exit condition of
 /// 'icmp op load X, cst', try to see if we can compute the backedge
 /// execution count.
-SCEVHandle ScalarEvolution::
+const SCEV* ScalarEvolution::
 ComputeLoadConstantCompareBackedgeTakenCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
                                              const Loop *L,
                                              ICmpInst::Predicate predicate) {
-  if (LI->isVolatile()) return UnknownValue;
+  if (LI->isVolatile()) return CouldNotCompute;
 
   // Check to see if the loaded pointer is a getelementptr of a global.
   GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(LI->getOperand(0));
-  if (!GEP) return UnknownValue;
+  if (!GEP) return CouldNotCompute;
 
   // Make sure that it is really a constant global we are gepping, with an
   // initializer, and make sure the first IDX is really 0.
@@ -2632,7 +3159,7 @@ ComputeLoadConstantCompareBackedgeTakenCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
   if (!GV || !GV->isConstant() || !GV->hasInitializer() ||
       GEP->getNumOperands() < 3 || !isa<Constant>(GEP->getOperand(1)) ||
       !cast<Constant>(GEP->getOperand(1))->isNullValue())
-    return UnknownValue;
+    return CouldNotCompute;
 
   // Okay, we allow one non-constant index into the GEP instruction.
   Value *VarIdx = 0;
@@ -2642,7 +3169,7 @@ ComputeLoadConstantCompareBackedgeTakenCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(i))) {
       Indexes.push_back(CI);
     } else if (!isa<ConstantInt>(GEP->getOperand(i))) {
-      if (VarIdx) return UnknownValue;  // Multiple non-constant idx's.
+      if (VarIdx) return CouldNotCompute;  // Multiple non-constant idx's.
       VarIdx = GEP->getOperand(i);
       VarIdxNum = i-2;
       Indexes.push_back(0);
@@ -2650,9 +3177,8 @@ ComputeLoadConstantCompareBackedgeTakenCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
 
   // Okay, we know we have a (load (gep GV, 0, X)) comparison with a constant.
   // Check to see if X is a loop variant variable value now.
-  SCEVHandle Idx = getSCEV(VarIdx);
-  SCEVHandle Tmp = getSCEVAtScope(Idx, L);
-  if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(Tmp)) Idx = Tmp;
+  const SCEV* Idx = getSCEV(VarIdx);
+  Idx = getSCEVAtScope(Idx, L);
 
   // We can only recognize very limited forms of loop index expressions, in
   // particular, only affine AddRec's like {C1,+,C2}.
@@ -2660,12 +3186,12 @@ ComputeLoadConstantCompareBackedgeTakenCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
   if (!IdxExpr || !IdxExpr->isAffine() || IdxExpr->isLoopInvariant(L) ||
       !isa<SCEVConstant>(IdxExpr->getOperand(0)) ||
       !isa<SCEVConstant>(IdxExpr->getOperand(1)))
-    return UnknownValue;
+    return CouldNotCompute;
 
   unsigned MaxSteps = MaxBruteForceIterations;
   for (unsigned IterationNum = 0; IterationNum != MaxSteps; ++IterationNum) {
     ConstantInt *ItCst =
-      ConstantInt::get(IdxExpr->getType(), IterationNum);
+      ConstantInt::get(cast<IntegerType>(IdxExpr->getType()), IterationNum);
     ConstantInt *Val = EvaluateConstantChrecAtConstant(IdxExpr, ItCst, *this);
 
     // Form the GEP offset.
@@ -2687,7 +3213,7 @@ ComputeLoadConstantCompareBackedgeTakenCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
       return getConstant(ItCst);   // Found terminating iteration!
     }
   }
-  return UnknownValue;
+  return CouldNotCompute;
 }
 
 
@@ -2826,11 +3352,11 @@ getConstantEvolutionLoopExitValue(PHINode *PN, const APInt& BEs, const Loop *L){
 /// constant number of times (the condition evolves only from constants),
 /// try to evaluate a few iterations of the loop until we get the exit
 /// condition gets a value of ExitWhen (true or false).  If we cannot
-/// evaluate the trip count of the loop, return UnknownValue.
-SCEVHandle ScalarEvolution::
+/// evaluate the trip count of the loop, return CouldNotCompute.
+const SCEV* ScalarEvolution::
 ComputeBackedgeTakenCountExhaustively(const Loop *L, Value *Cond, bool ExitWhen) {
   PHINode *PN = getConstantEvolvingPHI(Cond, L);
-  if (PN == 0) return UnknownValue;
+  if (PN == 0) return CouldNotCompute;
 
   // Since the loop is canonicalized, the PHI node must have two entries.  One
   // entry must be a constant (coming in from outside of the loop), and the
@@ -2838,11 +3364,11 @@ ComputeBackedgeTakenCountExhaustively(const Loop *L, Value *Cond, bool ExitWhen)
   bool SecondIsBackedge = L->contains(PN->getIncomingBlock(1));
   Constant *StartCST =
     dyn_cast<Constant>(PN->getIncomingValue(!SecondIsBackedge));
-  if (StartCST == 0) return UnknownValue;  // Must be a constant.
+  if (StartCST == 0) return CouldNotCompute;  // Must be a constant.
 
   Value *BEValue = PN->getIncomingValue(SecondIsBackedge);
   PHINode *PN2 = getConstantEvolvingPHI(BEValue, L);
-  if (PN2 != PN) return UnknownValue;  // Not derived from same PHI.
+  if (PN2 != PN) return CouldNotCompute;  // Not derived from same PHI.
 
   // Okay, we find a PHI node that defines the trip count of this loop.  Execute
   // the loop symbolically to determine when the condition gets a value of
@@ -2855,23 +3381,23 @@ ComputeBackedgeTakenCountExhaustively(const Loop *L, Value *Cond, bool ExitWhen)
       dyn_cast_or_null<ConstantInt>(EvaluateExpression(Cond, PHIVal));
 
     // Couldn't symbolically evaluate.
-    if (!CondVal) return UnknownValue;
+    if (!CondVal) return CouldNotCompute;
 
     if (CondVal->getValue() == uint64_t(ExitWhen)) {
       ConstantEvolutionLoopExitValue[PN] = PHIVal;
       ++NumBruteForceTripCountsComputed;
-      return getConstant(ConstantInt::get(Type::Int32Ty, IterationNum));
+      return getConstant(Type::Int32Ty, IterationNum);
     }
 
     // Compute the value of the PHI node for the next iteration.
     Constant *NextPHI = EvaluateExpression(BEValue, PHIVal);
     if (NextPHI == 0 || NextPHI == PHIVal)
-      return UnknownValue;  // Couldn't evaluate or not making progress...
+      return CouldNotCompute;   // Couldn't evaluate or not making progress...
     PHIVal = NextPHI;
   }
 
   // Too many iterations were needed to evaluate.
-  return UnknownValue;
+  return CouldNotCompute;
 }
 
 /// getSCEVAtScope - Return a SCEV expression handle for the specified value
@@ -2882,9 +3408,9 @@ ComputeBackedgeTakenCountExhaustively(const Loop *L, Value *Cond, bool ExitWhen)
 /// This method can be used to compute the exit value for a variable defined
 /// in a loop by querying what the value will hold in the parent loop.
 ///
-/// If this value is not computable at this scope, a SCEVCouldNotCompute
-/// object is returned.
-SCEVHandle ScalarEvolution::getSCEVAtScope(const SCEV *V, const Loop *L) {
+/// In the case that a relevant loop exit value cannot be computed, the
+/// original value V is returned.
+const SCEV* ScalarEvolution::getSCEVAtScope(const SCEV *V, const Loop *L) {
   // FIXME: this should be turned into a virtual method on SCEV!
 
   if (isa<SCEVConstant>(V)) return V;
@@ -2901,7 +3427,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSCEVAtScope(const SCEV *V, const Loop *L) {
             // to see if the loop that contains it has a known backedge-taken
             // count.  If so, we may be able to force computation of the exit
             // value.
-            SCEVHandle BackedgeTakenCount = getBackedgeTakenCount(LI);
+            const SCEV* BackedgeTakenCount = getBackedgeTakenCount(LI);
             if (const SCEVConstant *BTCC =
                   dyn_cast<SCEVConstant>(BackedgeTakenCount)) {
               // Okay, we know how many times the containing loop executes.  If
@@ -2939,7 +3465,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSCEVAtScope(const SCEV *V, const Loop *L) {
             if (!isSCEVable(Op->getType()))
               return V;
 
-            SCEVHandle OpV = getSCEVAtScope(getSCEV(Op), L);
+            const SCEV* OpV = getSCEVAtScope(getSCEV(Op), L);
             if (const SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(OpV)) {
               Constant *C = SC->getValue();
               if (C->getType() != Op->getType())
@@ -2985,17 +3511,15 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSCEVAtScope(const SCEV *V, const Loop *L) {
     // Avoid performing the look-up in the common case where the specified
     // expression has no loop-variant portions.
     for (unsigned i = 0, e = Comm->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-      SCEVHandle OpAtScope = getSCEVAtScope(Comm->getOperand(i), L);
+      const SCEV* OpAtScope = getSCEVAtScope(Comm->getOperand(i), L);
       if (OpAtScope != Comm->getOperand(i)) {
-        if (OpAtScope == UnknownValue) return UnknownValue;
         // Okay, at least one of these operands is loop variant but might be
         // foldable.  Build a new instance of the folded commutative expression.
-        std::vector<SCEVHandle> NewOps(Comm->op_begin(), Comm->op_begin()+i);
+        SmallVector<const SCEV*, 8> NewOps(Comm->op_begin(), Comm->op_begin()+i);
         NewOps.push_back(OpAtScope);
 
         for (++i; i != e; ++i) {
           OpAtScope = getSCEVAtScope(Comm->getOperand(i), L);
-          if (OpAtScope == UnknownValue) return UnknownValue;
           NewOps.push_back(OpAtScope);
         }
         if (isa<SCEVAddExpr>(Comm))
@@ -3014,10 +3538,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSCEVAtScope(const SCEV *V, const Loop *L) {
   }
 
   if (const SCEVUDivExpr *Div = dyn_cast<SCEVUDivExpr>(V)) {
-    SCEVHandle LHS = getSCEVAtScope(Div->getLHS(), L);
-    if (LHS == UnknownValue) return LHS;
-    SCEVHandle RHS = getSCEVAtScope(Div->getRHS(), L);
-    if (RHS == UnknownValue) return RHS;
+    const SCEV* LHS = getSCEVAtScope(Div->getLHS(), L);
+    const SCEV* RHS = getSCEVAtScope(Div->getRHS(), L);
     if (LHS == Div->getLHS() && RHS == Div->getRHS())
       return Div;   // must be loop invariant
     return getUDivExpr(LHS, RHS);
@@ -3029,45 +3551,43 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSCEVAtScope(const SCEV *V, const Loop *L) {
     if (!L || !AddRec->getLoop()->contains(L->getHeader())) {
       // To evaluate this recurrence, we need to know how many times the AddRec
       // loop iterates.  Compute this now.
-      SCEVHandle BackedgeTakenCount = getBackedgeTakenCount(AddRec->getLoop());
-      if (BackedgeTakenCount == UnknownValue) return UnknownValue;
+      const SCEV* BackedgeTakenCount = getBackedgeTakenCount(AddRec->getLoop());
+      if (BackedgeTakenCount == CouldNotCompute) return AddRec;
 
       // Then, evaluate the AddRec.
       return AddRec->evaluateAtIteration(BackedgeTakenCount, *this);
     }
-    return UnknownValue;
+    return AddRec;
   }
 
   if (const SCEVZeroExtendExpr *Cast = dyn_cast<SCEVZeroExtendExpr>(V)) {
-    SCEVHandle Op = getSCEVAtScope(Cast->getOperand(), L);
-    if (Op == UnknownValue) return Op;
+    const SCEV* Op = getSCEVAtScope(Cast->getOperand(), L);
     if (Op == Cast->getOperand())
       return Cast;  // must be loop invariant
     return getZeroExtendExpr(Op, Cast->getType());
   }
 
   if (const SCEVSignExtendExpr *Cast = dyn_cast<SCEVSignExtendExpr>(V)) {
-    SCEVHandle Op = getSCEVAtScope(Cast->getOperand(), L);
-    if (Op == UnknownValue) return Op;
+    const SCEV* Op = getSCEVAtScope(Cast->getOperand(), L);
     if (Op == Cast->getOperand())
       return Cast;  // must be loop invariant
     return getSignExtendExpr(Op, Cast->getType());
   }
 
   if (const SCEVTruncateExpr *Cast = dyn_cast<SCEVTruncateExpr>(V)) {
-    SCEVHandle Op = getSCEVAtScope(Cast->getOperand(), L);
-    if (Op == UnknownValue) return Op;
+    const SCEV* Op = getSCEVAtScope(Cast->getOperand(), L);
     if (Op == Cast->getOperand())
       return Cast;  // must be loop invariant
     return getTruncateExpr(Op, Cast->getType());
   }
 
   assert(0 && "Unknown SCEV type!");
+  return 0;
 }
 
 /// getSCEVAtScope - This is a convenience function which does
 /// getSCEVAtScope(getSCEV(V), L).
-SCEVHandle ScalarEvolution::getSCEVAtScope(Value *V, const Loop *L) {
+const SCEV* ScalarEvolution::getSCEVAtScope(Value *V, const Loop *L) {
   return getSCEVAtScope(getSCEV(V), L);
 }
 
@@ -3080,7 +3600,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::getSCEVAtScope(Value *V, const Loop *L) {
 /// A and B isn't important.
 ///
 /// If the equation does not have a solution, SCEVCouldNotCompute is returned.
-static SCEVHandle SolveLinEquationWithOverflow(const APInt &A, const APInt &B,
+static const SCEV* SolveLinEquationWithOverflow(const APInt &A, const APInt &B,
                                                ScalarEvolution &SE) {
   uint32_t BW = A.getBitWidth();
   assert(BW == B.getBitWidth() && "Bit widths must be the same.");
@@ -3123,7 +3643,7 @@ static SCEVHandle SolveLinEquationWithOverflow(const APInt &A, const APInt &B,
 /// given quadratic chrec {L,+,M,+,N}.  This returns either the two roots (which
 /// might be the same) or two SCEVCouldNotCompute objects.
 ///
-static std::pair<SCEVHandle,SCEVHandle>
+static std::pair<const SCEV*,const SCEV*>
 SolveQuadraticEquation(const SCEVAddRecExpr *AddRec, ScalarEvolution &SE) {
   assert(AddRec->getNumOperands() == 3 && "This is not a quadratic chrec!");
   const SCEVConstant *LC = dyn_cast<SCEVConstant>(AddRec->getOperand(0));
@@ -3181,18 +3701,18 @@ SolveQuadraticEquation(const SCEVAddRecExpr *AddRec, ScalarEvolution &SE) {
 }
 
 /// HowFarToZero - Return the number of times a backedge comparing the specified
-/// value to zero will execute.  If not computable, return UnknownValue
-SCEVHandle ScalarEvolution::HowFarToZero(const SCEV *V, const Loop *L) {
+/// value to zero will execute.  If not computable, return CouldNotCompute.
+const SCEV* ScalarEvolution::HowFarToZero(const SCEV *V, const Loop *L) {
   // If the value is a constant
   if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(V)) {
     // If the value is already zero, the branch will execute zero times.
     if (C->getValue()->isZero()) return C;
-    return UnknownValue;  // Otherwise it will loop infinitely.
+    return CouldNotCompute;  // Otherwise it will loop infinitely.
   }
 
   const SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(V);
   if (!AddRec || AddRec->getLoop() != L)
-    return UnknownValue;
+    return CouldNotCompute;
 
   if (AddRec->isAffine()) {
     // If this is an affine expression, the execution count of this branch is
@@ -3207,10 +3727,8 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::HowFarToZero(const SCEV *V, const Loop *L) {
     // where BW is the common bit width of Start and Step.
 
     // Get the initial value for the loop.
-    SCEVHandle Start = getSCEVAtScope(AddRec->getStart(), L->getParentLoop());
-    if (isa<SCEVCouldNotCompute>(Start)) return UnknownValue;
-
-    SCEVHandle Step = getSCEVAtScope(AddRec->getOperand(1), L->getParentLoop());
+    const SCEV* Start = getSCEVAtScope(AddRec->getStart(), L->getParentLoop());
+    const SCEV* Step = getSCEVAtScope(AddRec->getOperand(1), L->getParentLoop());
 
     if (const SCEVConstant *StepC = dyn_cast<SCEVConstant>(Step)) {
       // For now we handle only constant steps.
@@ -3230,7 +3748,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::HowFarToZero(const SCEV *V, const Loop *L) {
   } else if (AddRec->isQuadratic() && AddRec->getType()->isInteger()) {
     // If this is a quadratic (3-term) AddRec {L,+,M,+,N}, find the roots of
     // the quadratic equation to solve it.
-    std::pair<SCEVHandle,SCEVHandle> Roots = SolveQuadraticEquation(AddRec,
+    std::pair<const SCEV*,const SCEV*> Roots = SolveQuadraticEquation(AddRec,
                                                                     *this);
     const SCEVConstant *R1 = dyn_cast<SCEVConstant>(Roots.first);
     const SCEVConstant *R2 = dyn_cast<SCEVConstant>(Roots.second);
@@ -3249,20 +3767,20 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::HowFarToZero(const SCEV *V, const Loop *L) {
         // We can only use this value if the chrec ends up with an exact zero
         // value at this index.  When solving for "X*X != 5", for example, we
         // should not accept a root of 2.
-        SCEVHandle Val = AddRec->evaluateAtIteration(R1, *this);
+        const SCEV* Val = AddRec->evaluateAtIteration(R1, *this);
         if (Val->isZero())
           return R1;  // We found a quadratic root!
       }
     }
   }
 
-  return UnknownValue;
+  return CouldNotCompute;
 }
 
 /// HowFarToNonZero - Return the number of times a backedge checking the
 /// specified value for nonzero will execute.  If not computable, return
-/// UnknownValue
-SCEVHandle ScalarEvolution::HowFarToNonZero(const SCEV *V, const Loop *L) {
+/// CouldNotCompute
+const SCEV* ScalarEvolution::HowFarToNonZero(const SCEV *V, const Loop *L) {
   // Loops that look like: while (X == 0) are very strange indeed.  We don't
   // handle them yet except for the trivial case.  This could be expanded in the
   // future as needed.
@@ -3272,12 +3790,12 @@ SCEVHandle ScalarEvolution::HowFarToNonZero(const SCEV *V, const Loop *L) {
   if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(V)) {
     if (!C->getValue()->isNullValue())
       return getIntegerSCEV(0, C->getType());
-    return UnknownValue;  // Otherwise it will loop infinitely.
+    return CouldNotCompute;  // Otherwise it will loop infinitely.
   }
 
   // We could implement others, but I really doubt anyone writes loops like
   // this, and if they did, they would already be constant folded.
-  return UnknownValue;
+  return CouldNotCompute;
 }
 
 /// getLoopPredecessor - If the given loop's header has exactly one unique
@@ -3317,12 +3835,39 @@ ScalarEvolution::getPredecessorWithUniqueSuccessorForBB(BasicBlock *BB) {
   return 0;
 }
 
+/// HasSameValue - SCEV structural equivalence is usually sufficient for
+/// testing whether two expressions are equal, however for the purposes of
+/// looking for a condition guarding a loop, it can be useful to be a little
+/// more general, since a front-end may have replicated the controlling
+/// expression.
+///
+static bool HasSameValue(const SCEV* A, const SCEV* B) {
+  // Quick check to see if they are the same SCEV.
+  if (A == B) return true;
+
+  // Otherwise, if they're both SCEVUnknown, it's possible that they hold
+  // two different instructions with the same value. Check for this case.
+  if (const SCEVUnknown *AU = dyn_cast<SCEVUnknown>(A))
+    if (const SCEVUnknown *BU = dyn_cast<SCEVUnknown>(B))
+      if (const Instruction *AI = dyn_cast<Instruction>(AU->getValue()))
+        if (const Instruction *BI = dyn_cast<Instruction>(BU->getValue()))
+          if (AI->isIdenticalTo(BI))
+            return true;
+
+  // Otherwise assume they may have a different value.
+  return false;
+}
+
 /// isLoopGuardedByCond - Test whether entry to the loop is protected by
 /// a conditional between LHS and RHS.  This is used to help avoid max
 /// expressions in loop trip counts.
 bool ScalarEvolution::isLoopGuardedByCond(const Loop *L,
                                           ICmpInst::Predicate Pred,
                                           const SCEV *LHS, const SCEV *RHS) {
+  // Interpret a null as meaning no loop, where there is obviously no guard
+  // (interprocedural conditions notwithstanding).
+  if (!L) return false;
+
   BasicBlock *Predecessor = getLoopPredecessor(L);
   BasicBlock *PredecessorDest = L->getHeader();
 
@@ -3339,112 +3884,162 @@ bool ScalarEvolution::isLoopGuardedByCond(const Loop *L,
         LoopEntryPredicate->isUnconditional())
       continue;
 
-    ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(LoopEntryPredicate->getCondition());
-    if (!ICI) continue;
+    if (isNecessaryCond(LoopEntryPredicate->getCondition(), Pred, LHS, RHS,
+                        LoopEntryPredicate->getSuccessor(0) != PredecessorDest))
+      return true;
+  }
 
-    // Now that we found a conditional branch that dominates the loop, check to
-    // see if it is the comparison we are looking for.
-    Value *PreCondLHS = ICI->getOperand(0);
-    Value *PreCondRHS = ICI->getOperand(1);
-    ICmpInst::Predicate Cond;
-    if (LoopEntryPredicate->getSuccessor(0) == PredecessorDest)
-      Cond = ICI->getPredicate();
-    else
-      Cond = ICI->getInversePredicate();
+  return false;
+}
 
-    if (Cond == Pred)
-      ; // An exact match.
-    else if (!ICmpInst::isTrueWhenEqual(Cond) && Pred == ICmpInst::ICMP_NE)
-      ; // The actual condition is beyond sufficient.
-    else
-      // Check a few special cases.
-      switch (Cond) {
-      case ICmpInst::ICMP_UGT:
-        if (Pred == ICmpInst::ICMP_ULT) {
-          std::swap(PreCondLHS, PreCondRHS);
-          Cond = ICmpInst::ICMP_ULT;
-          break;
-        }
-        continue;
-      case ICmpInst::ICMP_SGT:
-        if (Pred == ICmpInst::ICMP_SLT) {
-          std::swap(PreCondLHS, PreCondRHS);
-          Cond = ICmpInst::ICMP_SLT;
+/// isNecessaryCond - Test whether the given CondValue value is a condition
+/// which is at least as strict as the one described by Pred, LHS, and RHS.
+bool ScalarEvolution::isNecessaryCond(Value *CondValue,
+                                      ICmpInst::Predicate Pred,
+                                      const SCEV *LHS, const SCEV *RHS,
+                                      bool Inverse) {
+  // Recursivly handle And and Or conditions.
+  if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(CondValue)) {
+    if (BO->getOpcode() == Instruction::And) {
+      if (!Inverse)
+        return isNecessaryCond(BO->getOperand(0), Pred, LHS, RHS, Inverse) ||
+               isNecessaryCond(BO->getOperand(1), Pred, LHS, RHS, Inverse);
+    } else if (BO->getOpcode() == Instruction::Or) {
+      if (Inverse)
+        return isNecessaryCond(BO->getOperand(0), Pred, LHS, RHS, Inverse) ||
+               isNecessaryCond(BO->getOperand(1), Pred, LHS, RHS, Inverse);
+    }
+  }
+
+  ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(CondValue);
+  if (!ICI) return false;
+
+  // Now that we found a conditional branch that dominates the loop, check to
+  // see if it is the comparison we are looking for.
+  Value *PreCondLHS = ICI->getOperand(0);
+  Value *PreCondRHS = ICI->getOperand(1);
+  ICmpInst::Predicate Cond;
+  if (Inverse)
+    Cond = ICI->getInversePredicate();
+  else
+    Cond = ICI->getPredicate();
+
+  if (Cond == Pred)
+    ; // An exact match.
+  else if (!ICmpInst::isTrueWhenEqual(Cond) && Pred == ICmpInst::ICMP_NE)
+    ; // The actual condition is beyond sufficient.
+  else
+    // Check a few special cases.
+    switch (Cond) {
+    case ICmpInst::ICMP_UGT:
+      if (Pred == ICmpInst::ICMP_ULT) {
+        std::swap(PreCondLHS, PreCondRHS);
+        Cond = ICmpInst::ICMP_ULT;
+        break;
+      }
+      return false;
+    case ICmpInst::ICMP_SGT:
+      if (Pred == ICmpInst::ICMP_SLT) {
+        std::swap(PreCondLHS, PreCondRHS);
+        Cond = ICmpInst::ICMP_SLT;
+        break;
+      }
+      return false;
+    case ICmpInst::ICMP_NE:
+      // Expressions like (x >u 0) are often canonicalized to (x != 0),
+      // so check for this case by checking if the NE is comparing against
+      // a minimum or maximum constant.
+      if (!ICmpInst::isTrueWhenEqual(Pred))
+        if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(PreCondRHS)) {
+          const APInt &A = CI->getValue();
+          switch (Pred) {
+          case ICmpInst::ICMP_SLT:
+            if (A.isMaxSignedValue()) break;
+            return false;
+          case ICmpInst::ICMP_SGT:
+            if (A.isMinSignedValue()) break;
+            return false;
+          case ICmpInst::ICMP_ULT:
+            if (A.isMaxValue()) break;
+            return false;
+          case ICmpInst::ICMP_UGT:
+            if (A.isMinValue()) break;
+            return false;
+          default:
+            return false;
+          }
+          Cond = ICmpInst::ICMP_NE;
+          // NE is symmetric but the original comparison may not be. Swap
+          // the operands if necessary so that they match below.
+          if (isa<SCEVConstant>(LHS))
+            std::swap(PreCondLHS, PreCondRHS);
           break;
         }
-        continue;
-      case ICmpInst::ICMP_NE:
-        // Expressions like (x >u 0) are often canonicalized to (x != 0),
-        // so check for this case by checking if the NE is comparing against
-        // a minimum or maximum constant.
-        if (!ICmpInst::isTrueWhenEqual(Pred))
-          if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(PreCondRHS)) {
-            const APInt &A = CI->getValue();
-            switch (Pred) {
-            case ICmpInst::ICMP_SLT:
-              if (A.isMaxSignedValue()) break;
-              continue;
-            case ICmpInst::ICMP_SGT:
-              if (A.isMinSignedValue()) break;
-              continue;
-            case ICmpInst::ICMP_ULT:
-              if (A.isMaxValue()) break;
-              continue;
-            case ICmpInst::ICMP_UGT:
-              if (A.isMinValue()) break;
-              continue;
-            default:
-              continue;
-            }
-            Cond = ICmpInst::ICMP_NE;
-            // NE is symmetric but the original comparison may not be. Swap
-            // the operands if necessary so that they match below.
-            if (isa<SCEVConstant>(LHS))
-              std::swap(PreCondLHS, PreCondRHS);
-            break;
-          }
-        continue;
-      default:
-        // We weren't able to reconcile the condition.
-        continue;
-      }
+      return false;
+    default:
+      // We weren't able to reconcile the condition.
+      return false;
+    }
 
-    if (!PreCondLHS->getType()->isInteger()) continue;
+  if (!PreCondLHS->getType()->isInteger()) return false;
 
-    SCEVHandle PreCondLHSSCEV = getSCEV(PreCondLHS);
-    SCEVHandle PreCondRHSSCEV = getSCEV(PreCondRHS);
-    if ((LHS == PreCondLHSSCEV && RHS == PreCondRHSSCEV) ||
-        (LHS == getNotSCEV(PreCondRHSSCEV) &&
-         RHS == getNotSCEV(PreCondLHSSCEV)))
-      return true;
-  }
+  const SCEV *PreCondLHSSCEV = getSCEV(PreCondLHS);
+  const SCEV *PreCondRHSSCEV = getSCEV(PreCondRHS);
+  return (HasSameValue(LHS, PreCondLHSSCEV) &&
+          HasSameValue(RHS, PreCondRHSSCEV)) ||
+         (HasSameValue(LHS, getNotSCEV(PreCondRHSSCEV)) &&
+          HasSameValue(RHS, getNotSCEV(PreCondLHSSCEV)));
+}
 
-  return false;
+/// getBECount - Subtract the end and start values and divide by the step,
+/// rounding up, to get the number of times the backedge is executed. Return
+/// CouldNotCompute if an intermediate computation overflows.
+const SCEV* ScalarEvolution::getBECount(const SCEV* Start,
+                                       const SCEV* End,
+                                       const SCEV* Step) {
+  const Type *Ty = Start->getType();
+  const SCEV* NegOne = getIntegerSCEV(-1, Ty);
+  const SCEV* Diff = getMinusSCEV(End, Start);
+  const SCEV* RoundUp = getAddExpr(Step, NegOne);
+
+  // Add an adjustment to the difference between End and Start so that
+  // the division will effectively round up.
+  const SCEV* Add = getAddExpr(Diff, RoundUp);
+
+  // Check Add for unsigned overflow.
+  // TODO: More sophisticated things could be done here.
+  const Type *WideTy = IntegerType::get(getTypeSizeInBits(Ty) + 1);
+  const SCEV* OperandExtendedAdd =
+    getAddExpr(getZeroExtendExpr(Diff, WideTy),
+               getZeroExtendExpr(RoundUp, WideTy));
+  if (getZeroExtendExpr(Add, WideTy) != OperandExtendedAdd)
+    return CouldNotCompute;
+
+  return getUDivExpr(Add, Step);
 }
 
 /// HowManyLessThans - Return the number of times a backedge containing the
 /// specified less-than comparison will execute.  If not computable, return
-/// UnknownValue.
+/// CouldNotCompute.
 ScalarEvolution::BackedgeTakenInfo ScalarEvolution::
 HowManyLessThans(const SCEV *LHS, const SCEV *RHS,
                  const Loop *L, bool isSigned) {
   // Only handle:  "ADDREC < LoopInvariant".
-  if (!RHS->isLoopInvariant(L)) return UnknownValue;
+  if (!RHS->isLoopInvariant(L)) return CouldNotCompute;
 
   const SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(LHS);
   if (!AddRec || AddRec->getLoop() != L)
-    return UnknownValue;
+    return CouldNotCompute;
 
   if (AddRec->isAffine()) {
     // FORNOW: We only support unit strides.
     unsigned BitWidth = getTypeSizeInBits(AddRec->getType());
-    SCEVHandle Step = AddRec->getStepRecurrence(*this);
-    SCEVHandle NegOne = getIntegerSCEV(-1, AddRec->getType());
+    const SCEV* Step = AddRec->getStepRecurrence(*this);
 
     // TODO: handle non-constant strides.
     const SCEVConstant *CStep = dyn_cast<SCEVConstant>(Step);
     if (!CStep || CStep->isZero())
-      return UnknownValue;
+      return CouldNotCompute;
     if (CStep->isOne()) {
       // With unit stride, the iteration never steps past the limit value.
     } else if (CStep->getValue()->getValue().isStrictlyPositive()) {
@@ -3455,19 +4050,19 @@ HowManyLessThans(const SCEV *LHS, const SCEV *RHS,
           APInt Max = APInt::getSignedMaxValue(BitWidth);
           if ((Max - CStep->getValue()->getValue())
                 .slt(CLimit->getValue()->getValue()))
-            return UnknownValue;
+            return CouldNotCompute;
         } else {
           APInt Max = APInt::getMaxValue(BitWidth);
           if ((Max - CStep->getValue()->getValue())
                 .ult(CLimit->getValue()->getValue()))
-            return UnknownValue;
+            return CouldNotCompute;
         }
       } else
         // TODO: handle non-constant limit values below.
-        return UnknownValue;
+        return CouldNotCompute;
     } else
       // TODO: handle negative strides below.
-      return UnknownValue;
+      return CouldNotCompute;
 
     // We know the LHS is of the form {n,+,s} and the RHS is some loop-invariant
     // m.  So, we count the number of iterations in which {n,+,s} < m is true.
@@ -3475,18 +4070,18 @@ HowManyLessThans(const SCEV *LHS, const SCEV *RHS,
     // treat m-n as signed nor unsigned due to overflow possibility.
 
     // First, we get the value of the LHS in the first iteration: n
-    SCEVHandle Start = AddRec->getOperand(0);
+    const SCEV* Start = AddRec->getOperand(0);
 
     // Determine the minimum constant start value.
-    SCEVHandle MinStart = isa<SCEVConstant>(Start) ? Start :
+    const SCEV* MinStart = isa<SCEVConstant>(Start) ? Start :
       getConstant(isSigned ? APInt::getSignedMinValue(BitWidth) :
                              APInt::getMinValue(BitWidth));
 
     // If we know that the condition is true in order to enter the loop,
     // then we know that it will run exactly (m-n)/s times. Otherwise, we
-    // only know if will execute (max(m,n)-n)/s times. In both cases, the
-    // division must round up.
-    SCEVHandle End = RHS;
+    // only know that it will execute (max(m,n)-n)/s times. In both cases,
+    // the division must round up.
+    const SCEV* End = RHS;
     if (!isLoopGuardedByCond(L,
                              isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT,
                              getMinusSCEV(Start, Step), RHS))
@@ -3494,27 +4089,25 @@ HowManyLessThans(const SCEV *LHS, const SCEV *RHS,
                      : getUMaxExpr(RHS, Start);
 
     // Determine the maximum constant end value.
-    SCEVHandle MaxEnd = isa<SCEVConstant>(End) ? End :
-      getConstant(isSigned ? APInt::getSignedMaxValue(BitWidth) :
-                             APInt::getMaxValue(BitWidth));
+    const SCEV* MaxEnd =
+      isa<SCEVConstant>(End) ? End :
+      getConstant(isSigned ? APInt::getSignedMaxValue(BitWidth)
+                               .ashr(GetMinSignBits(End) - 1) :
+                             APInt::getMaxValue(BitWidth)
+                               .lshr(GetMinLeadingZeros(End)));
 
     // Finally, we subtract these two values and divide, rounding up, to get
     // the number of times the backedge is executed.
-    SCEVHandle BECount = getUDivExpr(getAddExpr(getMinusSCEV(End, Start),
-                                                getAddExpr(Step, NegOne)),
-                                     Step);
+    const SCEV* BECount = getBECount(Start, End, Step);
 
     // The maximum backedge count is similar, except using the minimum start
     // value and the maximum end value.
-    SCEVHandle MaxBECount = getUDivExpr(getAddExpr(getMinusSCEV(MaxEnd,
-                                                                MinStart),
-                                                   getAddExpr(Step, NegOne)),
-                                        Step);
+    const SCEV* MaxBECount = getBECount(MinStart, MaxEnd, Step);;
 
     return BackedgeTakenInfo(BECount, MaxBECount);
   }
 
-  return UnknownValue;
+  return CouldNotCompute;
 }
 
 /// getNumIterationsInRange - Return the number of iterations of this loop that
@@ -3522,7 +4115,7 @@ HowManyLessThans(const SCEV *LHS, const SCEV *RHS,
 /// this is that it returns the first iteration number where the value is not in
 /// the condition, thus computing the exit count. If the iteration count can't
 /// be computed, an instance of SCEVCouldNotCompute is returned.
-SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range,
+const SCEV* SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range,
                                                    ScalarEvolution &SE) const {
   if (Range.isFullSet())  // Infinite loop.
     return SE.getCouldNotCompute();
@@ -3530,9 +4123,9 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range,
   // If the start is a non-zero constant, shift the range to simplify things.
   if (const SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(getStart()))
     if (!SC->getValue()->isZero()) {
-      std::vector<SCEVHandle> Operands(op_begin(), op_end());
+      SmallVector<const SCEV*, 4> Operands(op_begin(), op_end());
       Operands[0] = SE.getIntegerSCEV(0, SC->getType());
-      SCEVHandle Shifted = SE.getAddRecExpr(Operands, getLoop());
+      const SCEV* Shifted = SE.getAddRecExpr(Operands, getLoop());
       if (const SCEVAddRecExpr *ShiftedAddRec =
             dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Shifted))
         return ShiftedAddRec->getNumIterationsInRange(
@@ -3555,7 +4148,7 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range,
   // iteration exits.
   unsigned BitWidth = SE.getTypeSizeInBits(getType());
   if (!Range.contains(APInt(BitWidth, 0)))
-    return SE.getConstant(ConstantInt::get(getType(),0));
+    return SE.getIntegerSCEV(0, getType());
 
   if (isAffine()) {
     // If this is an affine expression then we have this situation:
@@ -3591,12 +4184,12 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range,
     // 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());
+    SmallVector<const SCEV*, 4> NewOps(op_begin(), op_end());
     NewOps[0] = SE.getNegativeSCEV(SE.getConstant(Range.getUpper()));
-    SCEVHandle NewAddRec = SE.getAddRecExpr(NewOps, getLoop());
+    const SCEV* NewAddRec = SE.getAddRecExpr(NewOps, getLoop());
 
     // Next, solve the constructed addrec
-    std::pair<SCEVHandle,SCEVHandle> Roots =
+    std::pair<const SCEV*,const SCEV*> Roots =
       SolveQuadraticEquation(cast<SCEVAddRecExpr>(NewAddRec), SE);
     const SCEVConstant *R1 = dyn_cast<SCEVConstant>(Roots.first);
     const SCEVConstant *R2 = dyn_cast<SCEVConstant>(Roots.second);
@@ -3644,7 +4237,7 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range,
 //                   SCEVCallbackVH Class Implementation
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-void SCEVCallbackVH::deleted() {
+void ScalarEvolution::SCEVCallbackVH::deleted() {
   assert(SE && "SCEVCallbackVH called with a non-null ScalarEvolution!");
   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(getValPtr()))
     SE->ConstantEvolutionLoopExitValue.erase(PN);
@@ -3654,7 +4247,7 @@ void SCEVCallbackVH::deleted() {
   // this now dangles!
 }
 
-void SCEVCallbackVH::allUsesReplacedWith(Value *) {
+void ScalarEvolution::SCEVCallbackVH::allUsesReplacedWith(Value *) {
   assert(SE && "SCEVCallbackVH called with a non-null ScalarEvolution!");
 
   // Forget all the expressions associated with users of the old value,
@@ -3694,7 +4287,7 @@ void SCEVCallbackVH::allUsesReplacedWith(Value *) {
   // this may dangle!
 }
 
-SCEVCallbackVH::SCEVCallbackVH(Value *V, ScalarEvolution *se)
+ScalarEvolution::SCEVCallbackVH::SCEVCallbackVH(Value *V, ScalarEvolution *se)
   : CallbackVH(V), SE(se) {}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -3702,7 +4295,7 @@ SCEVCallbackVH::SCEVCallbackVH(Value *V, ScalarEvolution *se)
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 ScalarEvolution::ScalarEvolution()
-  : FunctionPass(&ID), UnknownValue(new SCEVCouldNotCompute()) {
+  : FunctionPass(&ID), CouldNotCompute(new SCEVCouldNotCompute()) {
 }
 
 bool ScalarEvolution::runOnFunction(Function &F) {
@@ -3717,6 +4310,45 @@ void ScalarEvolution::releaseMemory() {
   BackedgeTakenCounts.clear();
   ConstantEvolutionLoopExitValue.clear();
   ValuesAtScopes.clear();
+  
+  for (std::map<ConstantInt*, SCEVConstant*>::iterator
+       I = SCEVConstants.begin(), E = SCEVConstants.end(); I != E; ++I)
+    delete I->second;
+  for (std::map<std::pair<const SCEV*, const Type*>,
+       SCEVTruncateExpr*>::iterator I = SCEVTruncates.begin(),
+       E = SCEVTruncates.end(); I != E; ++I)
+    delete I->second;
+  for (std::map<std::pair<const SCEV*, const Type*>,
+       SCEVZeroExtendExpr*>::iterator I = SCEVZeroExtends.begin(),
+       E = SCEVZeroExtends.end(); I != E; ++I)
+    delete I->second;
+  for (std::map<std::pair<unsigned, std::vector<const SCEV*> >,
+       SCEVCommutativeExpr*>::iterator I = SCEVCommExprs.begin(),
+       E = SCEVCommExprs.end(); I != E; ++I)
+    delete I->second;
+  for (std::map<std::pair<const SCEV*, const SCEV*>, SCEVUDivExpr*>::iterator
+       I = SCEVUDivs.begin(), E = SCEVUDivs.end(); I != E; ++I)
+    delete I->second;
+  for (std::map<std::pair<const SCEV*, const Type*>,
+       SCEVSignExtendExpr*>::iterator I =  SCEVSignExtends.begin(),
+       E = SCEVSignExtends.end(); I != E; ++I)
+    delete I->second;
+  for (std::map<std::pair<const Loop *, std::vector<const SCEV*> >,
+       SCEVAddRecExpr*>::iterator I = SCEVAddRecExprs.begin(),
+       E = SCEVAddRecExprs.end(); I != E; ++I)
+    delete I->second;
+  for (std::map<Value*, SCEVUnknown*>::iterator I = SCEVUnknowns.begin(),
+       E = SCEVUnknowns.end(); I != E; ++I)
+    delete I->second;
+  
+  SCEVConstants.clear();
+  SCEVTruncates.clear();
+  SCEVZeroExtends.clear();
+  SCEVCommExprs.clear();
+  SCEVUDivs.clear();
+  SCEVSignExtends.clear();
+  SCEVAddRecExprs.clear();
+  SCEVUnknowns.clear();
 }
 
 void ScalarEvolution::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
@@ -3747,6 +4379,15 @@ static void PrintLoopInfo(raw_ostream &OS, ScalarEvolution *SE,
     OS << "Unpredictable backedge-taken count. ";
   }
 
+  OS << "\n";
+  OS << "Loop " << L->getHeader()->getName() << ": ";
+
+  if (!isa<SCEVCouldNotCompute>(SE->getMaxBackedgeTakenCount(L))) {
+    OS << "max backedge-taken count is " << *SE->getMaxBackedgeTakenCount(L);
+  } else {
+    OS << "Unpredictable max backedge-taken count. ";
+  }
+
   OS << "\n";
 }
 
@@ -3764,21 +4405,27 @@ void ScalarEvolution::print(raw_ostream &OS, const Module* ) const {
     if (isSCEVable(I->getType())) {
       OS << *I;
       OS << "  -->  ";
-      SCEVHandle SV = SE.getSCEV(&*I);
+      const SCEV* SV = SE.getSCEV(&*I);
       SV->print(OS);
-      OS << "\t\t";
 
-      if (const Loop *L = LI->getLoopFor((*I).getParent())) {
-        OS << "Exits: ";
-        SCEVHandle ExitValue = SE.getSCEVAtScope(&*I, L->getParentLoop());
-        if (isa<SCEVCouldNotCompute>(ExitValue)) {
+      const Loop *L = LI->getLoopFor((*I).getParent());
+
+      const SCEV* AtUse = SE.getSCEVAtScope(SV, L);
+      if (AtUse != SV) {
+        OS << "  -->  ";
+        AtUse->print(OS);
+      }
+
+      if (L) {
+        OS << "\t\t" "Exits: ";
+        const SCEV* ExitValue = SE.getSCEVAtScope(SV, L->getParentLoop());
+        if (!ExitValue->isLoopInvariant(L)) {
           OS << "<<Unknown>>";
         } else {
           OS << *ExitValue;
         }
       }
 
-
       OS << "\n";
     }