Test commit: Fixed a few typos in the comments.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / LoopStrengthReduce.cpp
index fdd4ff547b44f6ad0d6ac491da1b383e201e00f8..4cb1955cafb1fe090bcc7d669f734c71e3ed7221 100644 (file)
@@ -28,7 +28,7 @@
 //
 // The SCEV for %i is {0,+,1}<%L>. The SCEV for %i.next is {1,+,1}<%L>, however
 // it's useful to think about these as the same register, with some uses using
-// the value of the register before the add and some using // it after. In this
+// the value of the register before the add and some using it after. In this
 // example, the icmp is a post-increment user, since it uses %i.next, which is
 // the value of the induction variable after the increment. The other common
 // case of post-increment users is users outside the loop.
@@ -68,6 +68,7 @@
 #include "llvm/IR/Dominators.h"
 #include "llvm/IR/Instructions.h"
 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/IR/Module.h"
 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
@@ -104,15 +105,36 @@ static bool StressIVChain = false;
 
 namespace {
 
-/// RegSortData - This class holds data which is used to order reuse candidates.
+struct MemAccessTy {
+  /// Used in situations where the accessed memory type is unknown.
+  static const unsigned UnknownAddressSpace = ~0u;
+
+  Type *MemTy;
+  unsigned AddrSpace;
+
+  MemAccessTy() : MemTy(nullptr), AddrSpace(UnknownAddressSpace) {}
+
+  MemAccessTy(Type *Ty, unsigned AS) :
+    MemTy(Ty), AddrSpace(AS) {}
+
+  bool operator==(MemAccessTy Other) const {
+    return MemTy == Other.MemTy && AddrSpace == Other.AddrSpace;
+  }
+
+  bool operator!=(MemAccessTy Other) const { return !(*this == Other); }
+
+  static MemAccessTy getUnknown(LLVMContext &Ctx) {
+    return MemAccessTy(Type::getVoidTy(Ctx), UnknownAddressSpace);
+  }
+};
+
+/// This class holds data which is used to order reuse candidates.
 class RegSortData {
 public:
-  /// UsedByIndices - This represents the set of LSRUse indices which reference
+  /// This represents the set of LSRUse indices which reference
   /// a particular register.
   SmallBitVector UsedByIndices;
 
-  RegSortData() {}
-
   void print(raw_ostream &OS) const;
   void dump() const;
 };
@@ -131,8 +153,7 @@ void RegSortData::dump() const {
 
 namespace {
 
-/// RegUseTracker - Map register candidates to information about how they are
-/// used.
+/// Map register candidates to information about how they are used.
 class RegUseTracker {
   typedef DenseMap<const SCEV *, RegSortData> RegUsesTy;
 
@@ -140,9 +161,9 @@ class RegUseTracker {
   SmallVector<const SCEV *, 16> RegSequence;
 
 public:
-  void CountRegister(const SCEV *Reg, size_t LUIdx);
-  void DropRegister(const SCEV *Reg, size_t LUIdx);
-  void SwapAndDropUse(size_t LUIdx, size_t LastLUIdx);
+  void countRegister(const SCEV *Reg, size_t LUIdx);
+  void dropRegister(const SCEV *Reg, size_t LUIdx);
+  void swapAndDropUse(size_t LUIdx, size_t LastLUIdx);
 
   bool isRegUsedByUsesOtherThan(const SCEV *Reg, size_t LUIdx) const;
 
@@ -161,7 +182,7 @@ public:
 }
 
 void
-RegUseTracker::CountRegister(const SCEV *Reg, size_t LUIdx) {
+RegUseTracker::countRegister(const SCEV *Reg, size_t LUIdx) {
   std::pair<RegUsesTy::iterator, bool> Pair =
     RegUsesMap.insert(std::make_pair(Reg, RegSortData()));
   RegSortData &RSD = Pair.first->second;
@@ -172,7 +193,7 @@ RegUseTracker::CountRegister(const SCEV *Reg, size_t LUIdx) {
 }
 
 void
-RegUseTracker::DropRegister(const SCEV *Reg, size_t LUIdx) {
+RegUseTracker::dropRegister(const SCEV *Reg, size_t LUIdx) {
   RegUsesTy::iterator It = RegUsesMap.find(Reg);
   assert(It != RegUsesMap.end());
   RegSortData &RSD = It->second;
@@ -181,14 +202,13 @@ RegUseTracker::DropRegister(const SCEV *Reg, size_t LUIdx) {
 }
 
 void
-RegUseTracker::SwapAndDropUse(size_t LUIdx, size_t LastLUIdx) {
+RegUseTracker::swapAndDropUse(size_t LUIdx, size_t LastLUIdx) {
   assert(LUIdx <= LastLUIdx);
 
   // Update RegUses. The data structure is not optimized for this purpose;
   // we must iterate through it and update each of the bit vectors.
-  for (RegUsesTy::iterator I = RegUsesMap.begin(), E = RegUsesMap.end();
-       I != E; ++I) {
-    SmallBitVector &UsedByIndices = I->second.UsedByIndices;
+  for (auto &Pair : RegUsesMap) {
+    SmallBitVector &UsedByIndices = Pair.second.UsedByIndices;
     if (LUIdx < UsedByIndices.size())
       UsedByIndices[LUIdx] =
         LastLUIdx < UsedByIndices.size() ? UsedByIndices[LastLUIdx] : 0;
@@ -221,9 +241,8 @@ void RegUseTracker::clear() {
 
 namespace {
 
-/// Formula - This class holds information that describes a formula for
-/// computing satisfying a use. It may include broken-out immediates and scaled
-/// registers.
+/// This class holds information that describes a formula for computing
+/// satisfying a use. It may include broken-out immediates and scaled registers.
 struct Formula {
   /// Global base address used for complex addressing.
   GlobalValue *BaseGV;
@@ -237,8 +256,8 @@ struct Formula {
   /// The scale of any complex addressing.
   int64_t Scale;
 
-  /// BaseRegs - The list of "base" registers for this use. When this is
-  /// non-empty. The canonical representation of a formula is
+  /// The list of "base" registers for this use. When this is non-empty. The
+  /// canonical representation of a formula is
   /// 1. BaseRegs.size > 1 implies ScaledReg != NULL and
   /// 2. ScaledReg != NULL implies Scale != 1 || !BaseRegs.empty().
   /// #1 enforces that the scaled register is always used when at least two
@@ -249,31 +268,31 @@ struct Formula {
   /// form.
   SmallVector<const SCEV *, 4> BaseRegs;
 
-  /// ScaledReg - The 'scaled' register for this use. This should be non-null
-  /// when Scale is not zero.
+  /// The 'scaled' register for this use. This should be non-null when Scale is
+  /// not zero.
   const SCEV *ScaledReg;
 
-  /// UnfoldedOffset - An additional constant offset which added near the
-  /// use. This requires a temporary register, but the offset itself can
-  /// live in an add immediate field rather than a register.
+  /// An additional constant offset which added near the use. This requires a
+  /// temporary register, but the offset itself can live in an add immediate
+  /// field rather than a register.
   int64_t UnfoldedOffset;
 
   Formula()
       : BaseGV(nullptr), BaseOffset(0), HasBaseReg(false), Scale(0),
         ScaledReg(nullptr), UnfoldedOffset(0) {}
 
-  void InitialMatch(const SCEV *S, Loop *L, ScalarEvolution &SE);
+  void initialMatch(const SCEV *S, Loop *L, ScalarEvolution &SE);
 
   bool isCanonical() const;
 
-  void Canonicalize();
+  void canonicalize();
 
-  bool Unscale();
+  bool unscale();
 
   size_t getNumRegs() const;
   Type *getType() const;
 
-  void DeleteBaseReg(const SCEV *&S);
+  void deleteBaseReg(const SCEV *&S);
 
   bool referencesReg(const SCEV *S) const;
   bool hasRegsUsedByUsesOtherThan(size_t LUIdx,
@@ -285,7 +304,7 @@ struct Formula {
 
 }
 
-/// DoInitialMatch - Recursion helper for InitialMatch.
+/// Recursion helper for initialMatch.
 static void DoInitialMatch(const SCEV *S, Loop *L,
                            SmallVectorImpl<const SCEV *> &Good,
                            SmallVectorImpl<const SCEV *> &Bad,
@@ -298,9 +317,8 @@ static void DoInitialMatch(const SCEV *S, Loop *L,
 
   // Look at add operands.
   if (const SCEVAddExpr *Add = dyn_cast<SCEVAddExpr>(S)) {
-    for (SCEVAddExpr::op_iterator I = Add->op_begin(), E = Add->op_end();
-         I != E; ++I)
-      DoInitialMatch(*I, L, Good, Bad, SE);
+    for (const SCEV *S : Add->operands())
+      DoInitialMatch(S, L, Good, Bad, SE);
     return;
   }
 
@@ -327,12 +345,10 @@ static void DoInitialMatch(const SCEV *S, Loop *L,
       DoInitialMatch(NewMul, L, MyGood, MyBad, SE);
       const SCEV *NegOne = SE.getSCEV(ConstantInt::getAllOnesValue(
         SE.getEffectiveSCEVType(NewMul->getType())));
-      for (SmallVectorImpl<const SCEV *>::const_iterator I = MyGood.begin(),
-           E = MyGood.end(); I != E; ++I)
-        Good.push_back(SE.getMulExpr(NegOne, *I));
-      for (SmallVectorImpl<const SCEV *>::const_iterator I = MyBad.begin(),
-           E = MyBad.end(); I != E; ++I)
-        Bad.push_back(SE.getMulExpr(NegOne, *I));
+      for (const SCEV *S : MyGood)
+        Good.push_back(SE.getMulExpr(NegOne, S));
+      for (const SCEV *S : MyBad)
+        Bad.push_back(SE.getMulExpr(NegOne, S));
       return;
     }
 
@@ -341,10 +357,9 @@ static void DoInitialMatch(const SCEV *S, Loop *L,
   Bad.push_back(S);
 }
 
-/// InitialMatch - Incorporate loop-variant parts of S into this Formula,
-/// attempting to keep all loop-invariant and loop-computable values in a
-/// single base register.
-void Formula::InitialMatch(const SCEV *S, Loop *L, ScalarEvolution &SE) {
+/// Incorporate loop-variant parts of S into this Formula, attempting to keep
+/// all loop-invariant and loop-computable values in a single base register.
+void Formula::initialMatch(const SCEV *S, Loop *L, ScalarEvolution &SE) {
   SmallVector<const SCEV *, 4> Good;
   SmallVector<const SCEV *, 4> Bad;
   DoInitialMatch(S, L, Good, Bad, SE);
@@ -360,7 +375,7 @@ void Formula::InitialMatch(const SCEV *S, Loop *L, ScalarEvolution &SE) {
       BaseRegs.push_back(Sum);
     HasBaseReg = true;
   }
-  Canonicalize();
+  canonicalize();
 }
 
 /// \brief Check whether or not this formula statisfies the canonical
@@ -378,7 +393,7 @@ bool Formula::isCanonical() const {
 /// field. Otherwise, we would have to do special cases everywhere in LSR
 /// to treat reg1 + reg2 + ... the same way as reg1 + 1*reg2 + ...
 /// On the other hand, 1*reg should be canonicalized into reg.
-void Formula::Canonicalize() {
+void Formula::canonicalize() {
   if (isCanonical())
     return;
   // So far we did not need this case. This is easy to implement but it is
@@ -399,7 +414,7 @@ void Formula::Canonicalize() {
 /// In other words, this method morphes reg1 + 1*reg2 into reg1 + reg2.
 /// \return true if it was possible to get rid of the scale, false otherwise.
 /// \note After this operation the formula may not be in the canonical form.
-bool Formula::Unscale() {
+bool Formula::unscale() {
   if (Scale != 1)
     return false;
   Scale = 0;
@@ -408,15 +423,14 @@ bool Formula::Unscale() {
   return true;
 }
 
-/// getNumRegs - Return the total number of register operands used by this
-/// formula. This does not include register uses implied by non-constant
-/// addrec strides.
+/// Return the total number of register operands used by this formula. This does
+/// not include register uses implied by non-constant addrec strides.
 size_t Formula::getNumRegs() const {
   return !!ScaledReg + BaseRegs.size();
 }
 
-/// getType - Return the type of this formula, if it has one, or null
-/// otherwise. This type is meaningless except for the bit size.
+/// Return the type of this formula, if it has one, or null otherwise. This type
+/// is meaningless except for the bit size.
 Type *Formula::getType() const {
   return !BaseRegs.empty() ? BaseRegs.front()->getType() :
          ScaledReg ? ScaledReg->getType() :
@@ -424,29 +438,28 @@ Type *Formula::getType() const {
          nullptr;
 }
 
-/// DeleteBaseReg - Delete the given base reg from the BaseRegs list.
-void Formula::DeleteBaseReg(const SCEV *&S) {
+/// Delete the given base reg from the BaseRegs list.
+void Formula::deleteBaseReg(const SCEV *&S) {
   if (&S != &BaseRegs.back())
     std::swap(S, BaseRegs.back());
   BaseRegs.pop_back();
 }
 
-/// referencesReg - Test if this formula references the given register.
+/// Test if this formula references the given register.
 bool Formula::referencesReg(const SCEV *S) const {
   return S == ScaledReg ||
          std::find(BaseRegs.begin(), BaseRegs.end(), S) != BaseRegs.end();
 }
 
-/// hasRegsUsedByUsesOtherThan - Test whether this formula uses registers
-/// which are used by uses other than the use with the given index.
+/// Test whether this formula uses registers which are used by uses other than
+/// the use with the given index.
 bool Formula::hasRegsUsedByUsesOtherThan(size_t LUIdx,
                                          const RegUseTracker &RegUses) const {
   if (ScaledReg)
     if (RegUses.isRegUsedByUsesOtherThan(ScaledReg, LUIdx))
       return true;
-  for (SmallVectorImpl<const SCEV *>::const_iterator I = BaseRegs.begin(),
-       E = BaseRegs.end(); I != E; ++I)
-    if (RegUses.isRegUsedByUsesOtherThan(*I, LUIdx))
+  for (const SCEV *BaseReg : BaseRegs)
+    if (RegUses.isRegUsedByUsesOtherThan(BaseReg, LUIdx))
       return true;
   return false;
 }
@@ -461,10 +474,9 @@ void Formula::print(raw_ostream &OS) const {
     if (!First) OS << " + "; else First = false;
     OS << BaseOffset;
   }
-  for (SmallVectorImpl<const SCEV *>::const_iterator I = BaseRegs.begin(),
-       E = BaseRegs.end(); I != E; ++I) {
+  for (const SCEV *BaseReg : BaseRegs) {
     if (!First) OS << " + "; else First = false;
-    OS << "reg(" << **I << ')';
+    OS << "reg(" << *BaseReg << ')';
   }
   if (HasBaseReg && BaseRegs.empty()) {
     if (!First) OS << " + "; else First = false;
@@ -494,24 +506,24 @@ void Formula::dump() const {
 }
 #endif
 
-/// isAddRecSExtable - Return true if the given addrec can be sign-extended
-/// without changing its value.
+/// Return true if the given addrec can be sign-extended without changing its
+/// value.
 static bool isAddRecSExtable(const SCEVAddRecExpr *AR, ScalarEvolution &SE) {
   Type *WideTy =
     IntegerType::get(SE.getContext(), SE.getTypeSizeInBits(AR->getType()) + 1);
   return isa<SCEVAddRecExpr>(SE.getSignExtendExpr(AR, WideTy));
 }
 
-/// isAddSExtable - Return true if the given add can be sign-extended
-/// without changing its value.
+/// Return true if the given add can be sign-extended without changing its
+/// value.
 static bool isAddSExtable(const SCEVAddExpr *A, ScalarEvolution &SE) {
   Type *WideTy =
     IntegerType::get(SE.getContext(), SE.getTypeSizeInBits(A->getType()) + 1);
   return isa<SCEVAddExpr>(SE.getSignExtendExpr(A, WideTy));
 }
 
-/// isMulSExtable - Return true if the given mul can be sign-extended
-/// without changing its value.
+/// Return true if the given mul can be sign-extended without changing its
+/// value.
 static bool isMulSExtable(const SCEVMulExpr *M, ScalarEvolution &SE) {
   Type *WideTy =
     IntegerType::get(SE.getContext(),
@@ -519,12 +531,11 @@ static bool isMulSExtable(const SCEVMulExpr *M, ScalarEvolution &SE) {
   return isa<SCEVMulExpr>(SE.getSignExtendExpr(M, WideTy));
 }
 
-/// getExactSDiv - Return an expression for LHS /s RHS, if it can be determined
-/// and if the remainder is known to be zero,  or null otherwise. If
-/// IgnoreSignificantBits is true, expressions like (X * Y) /s Y are simplified
-/// to Y, ignoring that the multiplication may overflow, which is useful when
-/// the result will be used in a context where the most significant bits are
-/// ignored.
+/// Return an expression for LHS /s RHS, if it can be determined and if the
+/// remainder is known to be zero, or null otherwise. If IgnoreSignificantBits
+/// is true, expressions like (X * Y) /s Y are simplified to Y, ignoring that
+/// the multiplication may overflow, which is useful when the result will be
+/// used in a context where the most significant bits are ignored.
 static const SCEV *getExactSDiv(const SCEV *LHS, const SCEV *RHS,
                                 ScalarEvolution &SE,
                                 bool IgnoreSignificantBits = false) {
@@ -577,10 +588,8 @@ static const SCEV *getExactSDiv(const SCEV *LHS, const SCEV *RHS,
   if (const SCEVAddExpr *Add = dyn_cast<SCEVAddExpr>(LHS)) {
     if (IgnoreSignificantBits || isAddSExtable(Add, SE)) {
       SmallVector<const SCEV *, 8> Ops;
-      for (SCEVAddExpr::op_iterator I = Add->op_begin(), E = Add->op_end();
-           I != E; ++I) {
-        const SCEV *Op = getExactSDiv(*I, RHS, SE,
-                                      IgnoreSignificantBits);
+      for (const SCEV *S : Add->operands()) {
+        const SCEV *Op = getExactSDiv(S, RHS, SE, IgnoreSignificantBits);
         if (!Op) return nullptr;
         Ops.push_back(Op);
       }
@@ -594,9 +603,7 @@ static const SCEV *getExactSDiv(const SCEV *LHS, const SCEV *RHS,
     if (IgnoreSignificantBits || isMulSExtable(Mul, SE)) {
       SmallVector<const SCEV *, 4> Ops;
       bool Found = false;
-      for (SCEVMulExpr::op_iterator I = Mul->op_begin(), E = Mul->op_end();
-           I != E; ++I) {
-        const SCEV *S = *I;
+      for (const SCEV *S : Mul->operands()) {
         if (!Found)
           if (const SCEV *Q = getExactSDiv(S, RHS, SE,
                                            IgnoreSignificantBits)) {
@@ -614,9 +621,8 @@ static const SCEV *getExactSDiv(const SCEV *LHS, const SCEV *RHS,
   return nullptr;
 }
 
-/// ExtractImmediate - If S involves the addition of a constant integer value,
-/// return that integer value, and mutate S to point to a new SCEV with that
-/// value excluded.
+/// If S involves the addition of a constant integer value, return that integer
+/// value, and mutate S to point to a new SCEV with that value excluded.
 static int64_t ExtractImmediate(const SCEV *&S, ScalarEvolution &SE) {
   if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(S)) {
     if (C->getValue()->getValue().getMinSignedBits() <= 64) {
@@ -641,9 +647,8 @@ static int64_t ExtractImmediate(const SCEV *&S, ScalarEvolution &SE) {
   return 0;
 }
 
-/// ExtractSymbol - If S involves the addition of a GlobalValue address,
-/// return that symbol, and mutate S to point to a new SCEV with that
-/// value excluded.
+/// If S involves the addition of a GlobalValue address, return that symbol, and
+/// mutate S to point to a new SCEV with that value excluded.
 static GlobalValue *ExtractSymbol(const SCEV *&S, ScalarEvolution &SE) {
   if (const SCEVUnknown *U = dyn_cast<SCEVUnknown>(S)) {
     if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(U->getValue())) {
@@ -668,8 +673,8 @@ static GlobalValue *ExtractSymbol(const SCEV *&S, ScalarEvolution &SE) {
   return nullptr;
 }
 
-/// isAddressUse - Returns true if the specified instruction is using the
-/// specified value as an address.
+/// Returns true if the specified instruction is using the specified value as an
+/// address.
 static bool isAddressUse(Instruction *Inst, Value *OperandVal) {
   bool isAddress = isa<LoadInst>(Inst);
   if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
@@ -693,12 +698,15 @@ static bool isAddressUse(Instruction *Inst, Value *OperandVal) {
   return isAddress;
 }
 
-/// getAccessType - Return the type of the memory being accessed.
-static Type *getAccessType(const Instruction *Inst) {
-  Type *AccessTy = Inst->getType();
-  if (const StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst))
-    AccessTy = SI->getOperand(0)->getType();
-  else if (const IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst)) {
+/// Return the type of the memory being accessed.
+static MemAccessTy getAccessType(const Instruction *Inst) {
+  MemAccessTy AccessTy(Inst->getType(), MemAccessTy::UnknownAddressSpace);
+  if (const StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
+    AccessTy.MemTy = SI->getOperand(0)->getType();
+    AccessTy.AddrSpace = SI->getPointerAddressSpace();
+  } else if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Inst)) {
+    AccessTy.AddrSpace = LI->getPointerAddressSpace();
+  } else if (const IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst)) {
     // Addressing modes can also be folded into prefetches and a variety
     // of intrinsics.
     switch (II->getIntrinsicID()) {
@@ -707,21 +715,21 @@ static Type *getAccessType(const Instruction *Inst) {
     case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
     case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
     case Intrinsic::x86_sse2_storel_dq:
-      AccessTy = II->getArgOperand(0)->getType();
+      AccessTy.MemTy = II->getArgOperand(0)->getType();
       break;
     }
   }
 
   // All pointers have the same requirements, so canonicalize them to an
   // arbitrary pointer type to minimize variation.
-  if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(AccessTy))
-    AccessTy = PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(), 1),
-                                PTy->getAddressSpace());
+  if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(AccessTy.MemTy))
+    AccessTy.MemTy = PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(), 1),
+                                      PTy->getAddressSpace());
 
   return AccessTy;
 }
 
-/// isExistingPhi - Return true if this AddRec is already a phi in its loop.
+/// Return true if this AddRec is already a phi in its loop.
 static bool isExistingPhi(const SCEVAddRecExpr *AR, ScalarEvolution &SE) {
   for (BasicBlock::iterator I = AR->getLoop()->getHeader()->begin();
        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I) {
@@ -766,9 +774,8 @@ static bool isHighCostExpansion(const SCEV *S,
     return false;
 
   if (const SCEVAddExpr *Add = dyn_cast<SCEVAddExpr>(S)) {
-    for (SCEVAddExpr::op_iterator I = Add->op_begin(), E = Add->op_end();
-         I != E; ++I) {
-      if (isHighCostExpansion(*I, Processed, SE))
+    for (const SCEV *S : Add->operands()) {
+      if (isHighCostExpansion(S, Processed, SE))
         return true;
     }
     return false;
@@ -805,9 +812,8 @@ static bool isHighCostExpansion(const SCEV *S,
   return true;
 }
 
-/// DeleteTriviallyDeadInstructions - If any of the instructions is the
-/// specified set are trivially dead, delete them and see if this makes any of
-/// their operands subsequently dead.
+/// If any of the instructions is the specified set are trivially dead, delete
+/// them and see if this makes any of their operands subsequently dead.
 static bool
 DeleteTriviallyDeadInstructions(SmallVectorImpl<WeakVH> &DeadInsts) {
   bool Changed = false;
@@ -819,11 +825,11 @@ DeleteTriviallyDeadInstructions(SmallVectorImpl<WeakVH> &DeadInsts) {
     if (!I || !isInstructionTriviallyDead(I))
       continue;
 
-    for (User::op_iterator OI = I->op_begin(), E = I->op_end(); OI != E; ++OI)
-      if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(*OI)) {
-        *OI = nullptr;
+    for (Use &O : I->operands())
+      if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(O)) {
+        O = nullptr;
         if (U->use_empty())
-          DeadInsts.push_back(U);
+          DeadInsts.emplace_back(U);
       }
 
     I->eraseFromParent();
@@ -854,7 +860,7 @@ static unsigned getScalingFactorCost(const TargetTransformInfo &TTI,
 
 namespace {
 
-/// Cost - This class is used to measure and compare candidate formulae.
+/// This class is used to measure and compare candidate formulae.
 class Cost {
   /// TODO: Some of these could be merged. Also, a lexical ordering
   /// isn't always optimal.
@@ -917,7 +923,7 @@ private:
 
 }
 
-/// RateRegister - Tally up interesting quantities from the given register.
+/// Tally up interesting quantities from the given register.
 void Cost::RateRegister(const SCEV *Reg,
                         SmallPtrSetImpl<const SCEV *> &Regs,
                         const Loop *L,
@@ -963,9 +969,9 @@ void Cost::RateRegister(const SCEV *Reg,
                  SE.hasComputableLoopEvolution(Reg, L);
 }
 
-/// RatePrimaryRegister - Record this register in the set. If we haven't seen it
-/// before, rate it. Optional LoserRegs provides a way to declare any formula
-/// that refers to one of those regs an instant loser.
+/// Record this register in the set. If we haven't seen it before, rate
+/// it. Optional LoserRegs provides a way to declare any formula that refers to
+/// one of those regs an instant loser.
 void Cost::RatePrimaryRegister(const SCEV *Reg,
                                SmallPtrSetImpl<const SCEV *> &Regs,
                                const Loop *L,
@@ -1002,9 +1008,7 @@ void Cost::RateFormula(const TargetTransformInfo &TTI,
     if (isLoser())
       return;
   }
-  for (SmallVectorImpl<const SCEV *>::const_iterator I = F.BaseRegs.begin(),
-       E = F.BaseRegs.end(); I != E; ++I) {
-    const SCEV *BaseReg = *I;
+  for (const SCEV *BaseReg : F.BaseRegs) {
     if (VisitedRegs.count(BaseReg)) {
       Lose();
       return;
@@ -1027,9 +1031,8 @@ void Cost::RateFormula(const TargetTransformInfo &TTI,
   ScaleCost += getScalingFactorCost(TTI, LU, F);
 
   // Tally up the non-zero immediates.
-  for (SmallVectorImpl<int64_t>::const_iterator I = Offsets.begin(),
-       E = Offsets.end(); I != E; ++I) {
-    int64_t Offset = (uint64_t)*I + F.BaseOffset;
+  for (int64_t O : Offsets) {
+    int64_t Offset = (uint64_t)O + F.BaseOffset;
     if (F.BaseGV)
       ImmCost += 64; // Handle symbolic values conservatively.
                      // TODO: This should probably be the pointer size.
@@ -1039,7 +1042,7 @@ void Cost::RateFormula(const TargetTransformInfo &TTI,
   assert(isValid() && "invalid cost");
 }
 
-/// Lose - Set this cost to a losing value.
+/// Set this cost to a losing value.
 void Cost::Lose() {
   NumRegs = ~0u;
   AddRecCost = ~0u;
@@ -1050,7 +1053,7 @@ void Cost::Lose() {
   ScaleCost = ~0u;
 }
 
-/// operator< - Choose the lower cost.
+/// Choose the lower cost.
 bool Cost::operator<(const Cost &Other) const {
   return std::tie(NumRegs, AddRecCost, NumIVMuls, NumBaseAdds, ScaleCost,
                   ImmCost, SetupCost) <
@@ -1084,29 +1087,28 @@ void Cost::dump() const {
 
 namespace {
 
-/// LSRFixup - An operand value in an instruction which is to be replaced
-/// with some equivalent, possibly strength-reduced, replacement.
+/// An operand value in an instruction which is to be replaced with some
+/// equivalent, possibly strength-reduced, replacement.
 struct LSRFixup {
-  /// UserInst - The instruction which will be updated.
+  /// The instruction which will be updated.
   Instruction *UserInst;
 
-  /// OperandValToReplace - The operand of the instruction which will
-  /// be replaced. The operand may be used more than once; every instance
-  /// will be replaced.
+  /// The operand of the instruction which will be replaced. The operand may be
+  /// used more than once; every instance will be replaced.
   Value *OperandValToReplace;
 
-  /// PostIncLoops - If this user is to use the post-incremented value of an
-  /// induction variable, this variable is non-null and holds the loop
-  /// associated with the induction variable.
+  /// If this user is to use the post-incremented value of an induction
+  /// variable, this variable is non-null and holds the loop associated with the
+  /// induction variable.
   PostIncLoopSet PostIncLoops;
 
-  /// LUIdx - The index of the LSRUse describing the expression which
-  /// this fixup needs, minus an offset (below).
+  /// The index of the LSRUse describing the expression which this fixup needs,
+  /// minus an offset (below).
   size_t LUIdx;
 
-  /// Offset - A constant offset to be added to the LSRUse expression.
-  /// This allows multiple fixups to share the same LSRUse with different
-  /// offsets, for example in an unrolled loop.
+  /// A constant offset to be added to the LSRUse expression.  This allows
+  /// multiple fixups to share the same LSRUse with different offsets, for
+  /// example in an unrolled loop.
   int64_t Offset;
 
   bool isUseFullyOutsideLoop(const Loop *L) const;
@@ -1123,8 +1125,7 @@ LSRFixup::LSRFixup()
   : UserInst(nullptr), OperandValToReplace(nullptr), LUIdx(~size_t(0)),
     Offset(0) {}
 
-/// isUseFullyOutsideLoop - Test whether this fixup always uses its
-/// value outside of the given loop.
+/// Test whether this fixup always uses its value outside of the given loop.
 bool LSRFixup::isUseFullyOutsideLoop(const Loop *L) const {
   // PHI nodes use their value in their incoming blocks.
   if (const PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(UserInst)) {
@@ -1152,10 +1153,9 @@ void LSRFixup::print(raw_ostream &OS) const {
   OS << ", OperandValToReplace=";
   OperandValToReplace->printAsOperand(OS, /*PrintType=*/false);
 
-  for (PostIncLoopSet::const_iterator I = PostIncLoops.begin(),
-       E = PostIncLoops.end(); I != E; ++I) {
+  for (const Loop *PIL : PostIncLoops) {
     OS << ", PostIncLoop=";
-    (*I)->getHeader()->printAsOperand(OS, /*PrintType=*/false);
+    PIL->getHeader()->printAsOperand(OS, /*PrintType=*/false);
   }
 
   if (LUIdx != ~size_t(0))
@@ -1173,8 +1173,8 @@ void LSRFixup::dump() const {
 
 namespace {
 
-/// UniquifierDenseMapInfo - A DenseMapInfo implementation for holding
-/// DenseMaps and DenseSets of sorted SmallVectors of const SCEV*.
+/// A DenseMapInfo implementation for holding DenseMaps and DenseSets of sorted
+/// SmallVectors of const SCEV*.
 struct UniquifierDenseMapInfo {
   static SmallVector<const SCEV *, 4> getEmptyKey() {
     SmallVector<const SCEV *, 4>  V;
@@ -1198,17 +1198,17 @@ struct UniquifierDenseMapInfo {
   }
 };
 
-/// LSRUse - This class holds the state that LSR keeps for each use in
-/// IVUsers, as well as uses invented by LSR itself. It includes information
-/// about what kinds of things can be folded into the user, information about
-/// the user itself, and information about how the use may be satisfied.
-/// TODO: Represent multiple users of the same expression in common?
+/// This class holds the state that LSR keeps for each use in IVUsers, as well
+/// as uses invented by LSR itself. It includes information about what kinds of
+/// things can be folded into the user, information about the user itself, and
+/// information about how the use may be satisfied.  TODO: Represent multiple
+/// users of the same expression in common?
 class LSRUse {
   DenseSet<SmallVector<const SCEV *, 4>, UniquifierDenseMapInfo> Uniquifier;
 
 public:
-  /// KindType - An enum for a kind of use, indicating what types of
-  /// scaled and immediate operands it might support.
+  /// An enum for a kind of use, indicating what types of scaled and immediate
+  /// operands it might support.
   enum KindType {
     Basic,   ///< A normal use, with no folding.
     Special, ///< A special case of basic, allowing -1 scales.
@@ -1220,15 +1220,14 @@ public:
   typedef PointerIntPair<const SCEV *, 2, KindType> SCEVUseKindPair;
 
   KindType Kind;
-  Type *AccessTy;
+  MemAccessTy AccessTy;
 
   SmallVector<int64_t, 8> Offsets;
   int64_t MinOffset;
   int64_t MaxOffset;
 
-  /// AllFixupsOutsideLoop - This records whether all of the fixups using this
-  /// LSRUse are outside of the loop, in which case some special-case heuristics
-  /// may be used.
+  /// This records whether all of the fixups using this LSRUse are outside of
+  /// the loop, in which case some special-case heuristics may be used.
   bool AllFixupsOutsideLoop;
 
   /// RigidFormula is set to true to guarantee that this use will be associated
@@ -1238,26 +1237,24 @@ public:
   /// changing the formula.
   bool RigidFormula;
 
-  /// WidestFixupType - This records the widest use type for any fixup using
-  /// this LSRUse. FindUseWithSimilarFormula can't consider uses with different
-  /// max fixup widths to be equivalent, because the narrower one may be relying
-  /// on the implicit truncation to truncate away bogus bits.
+  /// This records the widest use type for any fixup using this
+  /// LSRUse. FindUseWithSimilarFormula can't consider uses with different max
+  /// fixup widths to be equivalent, because the narrower one may be relying on
+  /// the implicit truncation to truncate away bogus bits.
   Type *WidestFixupType;
 
-  /// Formulae - A list of ways to build a value that can satisfy this user.
-  /// After the list is populated, one of these is selected heuristically and
-  /// used to formulate a replacement for OperandValToReplace in UserInst.
+  /// A list of ways to build a value that can satisfy this user.  After the
+  /// list is populated, one of these is selected heuristically and used to
+  /// formulate a replacement for OperandValToReplace in UserInst.
   SmallVector<Formula, 12> Formulae;
 
-  /// Regs - The set of register candidates used by all formulae in this LSRUse.
+  /// The set of register candidates used by all formulae in this LSRUse.
   SmallPtrSet<const SCEV *, 4> Regs;
 
-  LSRUse(KindType K, Type *T) : Kind(K), AccessTy(T),
-                                      MinOffset(INT64_MAX),
-                                      MaxOffset(INT64_MIN),
-                                      AllFixupsOutsideLoop(true),
-                                      RigidFormula(false),
-                                      WidestFixupType(nullptr) {}
+  LSRUse(KindType K, MemAccessTy AT)
+      : Kind(K), AccessTy(AT), MinOffset(INT64_MAX), MaxOffset(INT64_MIN),
+        AllFixupsOutsideLoop(true), RigidFormula(false),
+        WidestFixupType(nullptr) {}
 
   bool HasFormulaWithSameRegs(const Formula &F) const;
   bool InsertFormula(const Formula &F);
@@ -1270,8 +1267,8 @@ public:
 
 }
 
-/// HasFormula - Test whether this use as a formula which has the same
-/// registers as the given formula.
+/// Test whether this use as a formula which has the same registers as the given
+/// formula.
 bool LSRUse::HasFormulaWithSameRegs(const Formula &F) const {
   SmallVector<const SCEV *, 4> Key = F.BaseRegs;
   if (F.ScaledReg) Key.push_back(F.ScaledReg);
@@ -1280,9 +1277,8 @@ bool LSRUse::HasFormulaWithSameRegs(const Formula &F) const {
   return Uniquifier.count(Key);
 }
 
-/// InsertFormula - If the given formula has not yet been inserted, add it to
-/// the list, and return true. Return false otherwise.
-/// The formula must be in canonical form.
+/// If the given formula has not yet been inserted, add it to the list, and
+/// return true. Return false otherwise.  The formula must be in canonical form.
 bool LSRUse::InsertFormula(const Formula &F) {
   assert(F.isCanonical() && "Invalid canonical representation");
 
@@ -1301,9 +1297,8 @@ bool LSRUse::InsertFormula(const Formula &F) {
   assert((!F.ScaledReg || !F.ScaledReg->isZero()) &&
          "Zero allocated in a scaled register!");
 #ifndef NDEBUG
-  for (SmallVectorImpl<const SCEV *>::const_iterator I =
-       F.BaseRegs.begin(), E = F.BaseRegs.end(); I != E; ++I)
-    assert(!(*I)->isZero() && "Zero allocated in a base register!");
+  for (const SCEV *BaseReg : F.BaseRegs)
+    assert(!BaseReg->isZero() && "Zero allocated in a base register!");
 #endif
 
   // Add the formula to the list.
@@ -1317,21 +1312,19 @@ bool LSRUse::InsertFormula(const Formula &F) {
   return true;
 }
 
-/// DeleteFormula - Remove the given formula from this use's list.
+/// Remove the given formula from this use's list.
 void LSRUse::DeleteFormula(Formula &F) {
   if (&F != &Formulae.back())
     std::swap(F, Formulae.back());
   Formulae.pop_back();
 }
 
-/// RecomputeRegs - Recompute the Regs field, and update RegUses.
+/// Recompute the Regs field, and update RegUses.
 void LSRUse::RecomputeRegs(size_t LUIdx, RegUseTracker &RegUses) {
   // Now that we've filtered out some formulae, recompute the Regs set.
-  SmallPtrSet<const SCEV *, 4> OldRegs = Regs;
+  SmallPtrSet<const SCEV *, 4> OldRegs = std::move(Regs);
   Regs.clear();
-  for (SmallVectorImpl<Formula>::const_iterator I = Formulae.begin(),
-       E = Formulae.end(); I != E; ++I) {
-    const Formula &F = *I;
+  for (const Formula &F : Formulae) {
     if (F.ScaledReg) Regs.insert(F.ScaledReg);
     Regs.insert(F.BaseRegs.begin(), F.BaseRegs.end());
   }
@@ -1339,7 +1332,7 @@ void LSRUse::RecomputeRegs(size_t LUIdx, RegUseTracker &RegUses) {
   // Update the RegTracker.
   for (const SCEV *S : OldRegs)
     if (!Regs.count(S))
-      RegUses.DropRegister(S, LUIdx);
+      RegUses.dropRegister(S, LUIdx);
 }
 
 void LSRUse::print(raw_ostream &OS) const {
@@ -1350,18 +1343,21 @@ void LSRUse::print(raw_ostream &OS) const {
   case ICmpZero: OS << "ICmpZero"; break;
   case Address:
     OS << "Address of ";
-    if (AccessTy->isPointerTy())
+    if (AccessTy.MemTy->isPointerTy())
       OS << "pointer"; // the full pointer type could be really verbose
-    else
-      OS << *AccessTy;
+    else {
+      OS << *AccessTy.MemTy;
+    }
+
+    OS << " in addrspace(" << AccessTy.AddrSpace << ')';
   }
 
   OS << ", Offsets={";
-  for (SmallVectorImpl<int64_t>::const_iterator I = Offsets.begin(),
-       E = Offsets.end(); I != E; ++I) {
-    OS << *I;
-    if (std::next(I) != E)
-      OS << ',';
+  bool NeedComma = false;
+  for (int64_t O : Offsets) {
+    if (NeedComma) OS << ',';
+    OS << O;
+    NeedComma = true;
   }
   OS << '}';
 
@@ -1379,15 +1375,13 @@ void LSRUse::dump() const {
 #endif
 
 static bool isAMCompletelyFolded(const TargetTransformInfo &TTI,
-                                 LSRUse::KindType Kind, Type *AccessTy,
+                                 LSRUse::KindType Kind, MemAccessTy AccessTy,
                                  GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
                                  bool HasBaseReg, int64_t Scale) {
   switch (Kind) {
   case LSRUse::Address:
-    return TTI.isLegalAddressingMode(AccessTy, BaseGV, BaseOffset, HasBaseReg, Scale);
-
-    // Otherwise, just guess that reg+reg addressing is legal.
-    //return ;
+    return TTI.isLegalAddressingMode(AccessTy.MemTy, BaseGV, BaseOffset,
+                                     HasBaseReg, Scale, AccessTy.AddrSpace);
 
   case LSRUse::ICmpZero:
     // There's not even a target hook for querying whether it would be legal to
@@ -1434,7 +1428,7 @@ static bool isAMCompletelyFolded(const TargetTransformInfo &TTI,
 
 static bool isAMCompletelyFolded(const TargetTransformInfo &TTI,
                                  int64_t MinOffset, int64_t MaxOffset,
-                                 LSRUse::KindType Kind, Type *AccessTy,
+                                 LSRUse::KindType Kind, MemAccessTy AccessTy,
                                  GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
                                  bool HasBaseReg, int64_t Scale) {
   // Check for overflow.
@@ -1455,7 +1449,7 @@ static bool isAMCompletelyFolded(const TargetTransformInfo &TTI,
 
 static bool isAMCompletelyFolded(const TargetTransformInfo &TTI,
                                  int64_t MinOffset, int64_t MaxOffset,
-                                 LSRUse::KindType Kind, Type *AccessTy,
+                                 LSRUse::KindType Kind, MemAccessTy AccessTy,
                                  const Formula &F) {
   // For the purpose of isAMCompletelyFolded either having a canonical formula
   // or a scale not equal to zero is correct.
@@ -1469,11 +1463,11 @@ static bool isAMCompletelyFolded(const TargetTransformInfo &TTI,
                               F.BaseGV, F.BaseOffset, F.HasBaseReg, F.Scale);
 }
 
-/// isLegalUse - Test whether we know how to expand the current formula.
+/// Test whether we know how to expand the current formula.
 static bool isLegalUse(const TargetTransformInfo &TTI, int64_t MinOffset,
-                       int64_t MaxOffset, LSRUse::KindType Kind, Type *AccessTy,
-                       GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset, bool HasBaseReg,
-                       int64_t Scale) {
+                       int64_t MaxOffset, LSRUse::KindType Kind,
+                       MemAccessTy AccessTy, GlobalValue *BaseGV,
+                       int64_t BaseOffset, bool HasBaseReg, int64_t Scale) {
   // We know how to expand completely foldable formulae.
   return isAMCompletelyFolded(TTI, MinOffset, MaxOffset, Kind, AccessTy, BaseGV,
                               BaseOffset, HasBaseReg, Scale) ||
@@ -1485,8 +1479,8 @@ static bool isLegalUse(const TargetTransformInfo &TTI, int64_t MinOffset,
 }
 
 static bool isLegalUse(const TargetTransformInfo &TTI, int64_t MinOffset,
-                       int64_t MaxOffset, LSRUse::KindType Kind, Type *AccessTy,
-                       const Formula &F) {
+                       int64_t MaxOffset, LSRUse::KindType Kind,
+                       MemAccessTy AccessTy, const Formula &F) {
   return isLegalUse(TTI, MinOffset, MaxOffset, Kind, AccessTy, F.BaseGV,
                     F.BaseOffset, F.HasBaseReg, F.Scale);
 }
@@ -1512,14 +1506,12 @@ static unsigned getScalingFactorCost(const TargetTransformInfo &TTI,
   switch (LU.Kind) {
   case LSRUse::Address: {
     // Check the scaling factor cost with both the min and max offsets.
-    int ScaleCostMinOffset =
-      TTI.getScalingFactorCost(LU.AccessTy, F.BaseGV,
-                               F.BaseOffset + LU.MinOffset,
-                               F.HasBaseReg, F.Scale);
-    int ScaleCostMaxOffset =
-      TTI.getScalingFactorCost(LU.AccessTy, F.BaseGV,
-                               F.BaseOffset + LU.MaxOffset,
-                               F.HasBaseReg, F.Scale);
+    int ScaleCostMinOffset = TTI.getScalingFactorCost(
+        LU.AccessTy.MemTy, F.BaseGV, F.BaseOffset + LU.MinOffset, F.HasBaseReg,
+        F.Scale, LU.AccessTy.AddrSpace);
+    int ScaleCostMaxOffset = TTI.getScalingFactorCost(
+        LU.AccessTy.MemTy, F.BaseGV, F.BaseOffset + LU.MaxOffset, F.HasBaseReg,
+        F.Scale, LU.AccessTy.AddrSpace);
 
     assert(ScaleCostMinOffset >= 0 && ScaleCostMaxOffset >= 0 &&
            "Legal addressing mode has an illegal cost!");
@@ -1537,7 +1529,7 @@ static unsigned getScalingFactorCost(const TargetTransformInfo &TTI,
 }
 
 static bool isAlwaysFoldable(const TargetTransformInfo &TTI,
-                             LSRUse::KindType Kind, Type *AccessTy,
+                             LSRUse::KindType Kind, MemAccessTy AccessTy,
                              GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
                              bool HasBaseReg) {
   // Fast-path: zero is always foldable.
@@ -1561,7 +1553,8 @@ static bool isAlwaysFoldable(const TargetTransformInfo &TTI,
 static bool isAlwaysFoldable(const TargetTransformInfo &TTI,
                              ScalarEvolution &SE, int64_t MinOffset,
                              int64_t MaxOffset, LSRUse::KindType Kind,
-                             Type *AccessTy, const SCEV *S, bool HasBaseReg) {
+                             MemAccessTy AccessTy, const SCEV *S,
+                             bool HasBaseReg) {
   // Fast-path: zero is always foldable.
   if (S->isZero()) return true;
 
@@ -1586,9 +1579,9 @@ static bool isAlwaysFoldable(const TargetTransformInfo &TTI,
 
 namespace {
 
-/// IVInc - An individual increment in a Chain of IV increments.
-/// Relate an IV user to an expression that computes the IV it uses from the IV
-/// used by the previous link in the Chain.
+/// An individual increment in a Chain of IV increments.  Relate an IV user to
+/// an expression that computes the IV it uses from the IV used by the previous
+/// link in the Chain.
 ///
 /// For the head of a chain, IncExpr holds the absolute SCEV expression for the
 /// original IVOperand. The head of the chain's IVOperand is only valid during
@@ -1604,8 +1597,8 @@ struct IVInc {
     UserInst(U), IVOperand(O), IncExpr(E) {}
 };
 
-// IVChain - The list of IV increments in program order.
-// We typically add the head of a chain without finding subsequent links.
+// The list of IV increments in program order.  We typically add the head of a
+// chain without finding subsequent links.
 struct IVChain {
   SmallVector<IVInc,1> Incs;
   const SCEV *ExprBase;
@@ -1617,7 +1610,7 @@ struct IVChain {
 
   typedef SmallVectorImpl<IVInc>::const_iterator const_iterator;
 
-  // begin - return the first increment in the chain.
+  // Return the first increment in the chain.
   const_iterator begin() const {
     assert(!Incs.empty());
     return std::next(Incs.begin());
@@ -1626,32 +1619,30 @@ struct IVChain {
     return Incs.end();
   }
 
-  // hasIncs - Returns true if this chain contains any increments.
+  // Returns true if this chain contains any increments.
   bool hasIncs() const { return Incs.size() >= 2; }
 
-  // add - Add an IVInc to the end of this chain.
+  // Add an IVInc to the end of this chain.
   void add(const IVInc &X) { Incs.push_back(X); }
 
-  // tailUserInst - Returns the last UserInst in the chain.
+  // Returns the last UserInst in the chain.
   Instruction *tailUserInst() const { return Incs.back().UserInst; }
 
-  // isProfitableIncrement - Returns true if IncExpr can be profitably added to
-  // this chain.
+  // Returns true if IncExpr can be profitably added to this chain.
   bool isProfitableIncrement(const SCEV *OperExpr,
                              const SCEV *IncExpr,
                              ScalarEvolution&);
 };
 
-/// ChainUsers - Helper for CollectChains to track multiple IV increment uses.
-/// Distinguish between FarUsers that definitely cross IV increments and
-/// NearUsers that may be used between IV increments.
+/// Helper for CollectChains to track multiple IV increment uses.  Distinguish
+/// between FarUsers that definitely cross IV increments and NearUsers that may
+/// be used between IV increments.
 struct ChainUsers {
   SmallPtrSet<Instruction*, 4> FarUsers;
   SmallPtrSet<Instruction*, 4> NearUsers;
 };
 
-/// LSRInstance - This class holds state for the main loop strength reduction
-/// logic.
+/// This class holds state for the main loop strength reduction logic.
 class LSRInstance {
   IVUsers &IU;
   ScalarEvolution &SE;
@@ -1661,25 +1652,25 @@ class LSRInstance {
   Loop *const L;
   bool Changed;
 
-  /// IVIncInsertPos - This is the insert position that the current loop's
-  /// induction variable increment should be placed. In simple loops, this is
-  /// the latch block's terminator. But in more complicated cases, this is a
-  /// position which will dominate all the in-loop post-increment users.
+  /// This is the insert position that the current loop's induction variable
+  /// increment should be placed. In simple loops, this is the latch block's
+  /// terminator. But in more complicated cases, this is a position which will
+  /// dominate all the in-loop post-increment users.
   Instruction *IVIncInsertPos;
 
-  /// Factors - Interesting factors between use strides.
+  /// Interesting factors between use strides.
   SmallSetVector<int64_t, 8> Factors;
 
-  /// Types - Interesting use types, to facilitate truncation reuse.
+  /// Interesting use types, to facilitate truncation reuse.
   SmallSetVector<Type *, 4> Types;
 
-  /// Fixups - The list of operands which are to be replaced.
+  /// The list of operands which are to be replaced.
   SmallVector<LSRFixup, 16> Fixups;
 
-  /// Uses - The list of interesting uses.
+  /// The list of interesting uses.
   SmallVector<LSRUse, 16> Uses;
 
-  /// RegUses - Track which uses use which register candidates.
+  /// Track which uses use which register candidates.
   RegUseTracker RegUses;
 
   // Limit the number of chains to avoid quadratic behavior. We don't expect to
@@ -1687,10 +1678,10 @@ class LSRInstance {
   // back to normal LSR behavior for those uses.
   static const unsigned MaxChains = 8;
 
-  /// IVChainVec - IV users can form a chain of IV increments.
+  /// IV users can form a chain of IV increments.
   SmallVector<IVChain, MaxChains> IVChainVec;
 
-  /// IVIncSet - IV users that belong to profitable IVChains.
+  /// IV users that belong to profitable IVChains.
   SmallPtrSet<Use*, MaxChains> IVIncSet;
 
   void OptimizeShadowIV();
@@ -1718,11 +1709,10 @@ class LSRInstance {
   UseMapTy UseMap;
 
   bool reconcileNewOffset(LSRUse &LU, int64_t NewOffset, bool HasBaseReg,
-                          LSRUse::KindType Kind, Type *AccessTy);
+                          LSRUse::KindType Kind, MemAccessTy AccessTy);
 
-  std::pair<size_t, int64_t> getUse(const SCEV *&Expr,
-                                    LSRUse::KindType Kind,
-                                    Type *AccessTy);
+  std::pair<size_t, int64_t> getUse(const SCEV *&Expr, LSRUse::KindType Kind,
+                                    MemAccessTy AccessTy);
 
   void DeleteUse(LSRUse &LU, size_t LUIdx);
 
@@ -1815,8 +1805,8 @@ public:
 
 }
 
-/// OptimizeShadowIV - If IV is used in a int-to-float cast
-/// inside the loop then try to eliminate the cast operation.
+/// If IV is used in a int-to-float cast inside the loop then try to eliminate
+/// the cast operation.
 void LSRInstance::OptimizeShadowIV() {
   const SCEV *BackedgeTakenCount = SE.getBackedgeTakenCount(L);
   if (isa<SCEVCouldNotCompute>(BackedgeTakenCount))
@@ -1924,23 +1914,21 @@ void LSRInstance::OptimizeShadowIV() {
   }
 }
 
-/// FindIVUserForCond - If Cond has an operand that is an expression of an IV,
-/// set the IV user and stride information and return true, otherwise return
-/// false.
+/// If Cond has an operand that is an expression of an IV, set the IV user and
+/// stride information and return true, otherwise return false.
 bool LSRInstance::FindIVUserForCond(ICmpInst *Cond, IVStrideUse *&CondUse) {
-  for (IVUsers::iterator UI = IU.begin(), E = IU.end(); UI != E; ++UI)
-    if (UI->getUser() == Cond) {
+  for (IVStrideUse &U : IU)
+    if (U.getUser() == Cond) {
       // NOTE: we could handle setcc instructions with multiple uses here, but
       // InstCombine does it as well for simple uses, it's not clear that it
       // occurs enough in real life to handle.
-      CondUse = UI;
+      CondUse = &U;
       return true;
     }
   return false;
 }
 
-/// OptimizeMax - Rewrite the loop's terminating condition if it uses
-/// a max computation.
+/// Rewrite the loop's terminating condition if it uses a max computation.
 ///
 /// This is a narrow solution to a specific, but acute, problem. For loops
 /// like this:
@@ -2098,8 +2086,7 @@ ICmpInst *LSRInstance::OptimizeMax(ICmpInst *Cond, IVStrideUse* &CondUse) {
   return NewCond;
 }
 
-/// OptimizeLoopTermCond - Change loop terminating condition to use the
-/// postinc iv when possible.
+/// Change loop terminating condition to use the postinc iv when possible.
 void
 LSRInstance::OptimizeLoopTermCond() {
   SmallPtrSet<Instruction *, 4> PostIncs;
@@ -2108,8 +2095,7 @@ LSRInstance::OptimizeLoopTermCond() {
   SmallVector<BasicBlock*, 8> ExitingBlocks;
   L->getExitingBlocks(ExitingBlocks);
 
-  for (unsigned i = 0, e = ExitingBlocks.size(); i != e; ++i) {
-    BasicBlock *ExitingBlock = ExitingBlocks[i];
+  for (BasicBlock *ExitingBlock : ExitingBlocks) {
 
     // Get the terminating condition for the loop if possible.  If we
     // can, we want to change it to use a post-incremented version of its
@@ -2175,16 +2161,18 @@ LSRInstance::OptimizeLoopTermCond() {
                 C->getValue().isMinSignedValue())
               goto decline_post_inc;
             // Check for possible scaled-address reuse.
-            Type *AccessTy = getAccessType(UI->getUser());
+            MemAccessTy AccessTy = getAccessType(UI->getUser());
             int64_t Scale = C->getSExtValue();
-            if (TTI.isLegalAddressingMode(AccessTy, /*BaseGV=*/ nullptr,
-                                          /*BaseOffset=*/ 0,
-                                          /*HasBaseReg=*/ false, Scale))
+            if (TTI.isLegalAddressingMode(AccessTy.MemTy, /*BaseGV=*/nullptr,
+                                          /*BaseOffset=*/0,
+                                          /*HasBaseReg=*/false, Scale,
+                                          AccessTy.AddrSpace))
               goto decline_post_inc;
             Scale = -Scale;
-            if (TTI.isLegalAddressingMode(AccessTy, /*BaseGV=*/ nullptr,
-                                          /*BaseOffset=*/ 0,
-                                          /*HasBaseReg=*/ false, Scale))
+            if (TTI.isLegalAddressingMode(AccessTy.MemTy, /*BaseGV=*/nullptr,
+                                          /*BaseOffset=*/0,
+                                          /*HasBaseReg=*/false, Scale,
+                                          AccessTy.AddrSpace))
               goto decline_post_inc;
           }
         }
@@ -2236,15 +2224,14 @@ LSRInstance::OptimizeLoopTermCond() {
   }
 }
 
-/// reconcileNewOffset - Determine if the given use can accommodate a fixup
-/// at the given offset and other details. If so, update the use and
-/// return true.
-bool
-LSRInstance::reconcileNewOffset(LSRUse &LU, int64_t NewOffset, bool HasBaseReg,
-                                LSRUse::KindType Kind, Type *AccessTy) {
+/// Determine if the given use can accommodate a fixup at the given offset and
+/// other details. If so, update the use and return true.
+bool LSRInstance::reconcileNewOffset(LSRUse &LU, int64_t NewOffset,
+                                     bool HasBaseReg, LSRUse::KindType Kind,
+                                     MemAccessTy AccessTy) {
   int64_t NewMinOffset = LU.MinOffset;
   int64_t NewMaxOffset = LU.MaxOffset;
-  Type *NewAccessTy = AccessTy;
+  MemAccessTy NewAccessTy = AccessTy;
 
   // Check for a mismatched kind. It's tempting to collapse mismatched kinds to
   // something conservative, however this can pessimize in the case that one of
@@ -2255,8 +2242,10 @@ LSRInstance::reconcileNewOffset(LSRUse &LU, int64_t NewOffset, bool HasBaseReg,
   // Check for a mismatched access type, and fall back conservatively as needed.
   // TODO: Be less conservative when the type is similar and can use the same
   // addressing modes.
-  if (Kind == LSRUse::Address && AccessTy != LU.AccessTy)
-    NewAccessTy = Type::getVoidTy(AccessTy->getContext());
+  if (Kind == LSRUse::Address) {
+    if (AccessTy != LU.AccessTy)
+      NewAccessTy = MemAccessTy::getUnknown(AccessTy.MemTy->getContext());
+  }
 
   // Conservatively assume HasBaseReg is true for now.
   if (NewOffset < LU.MinOffset) {
@@ -2280,12 +2269,12 @@ LSRInstance::reconcileNewOffset(LSRUse &LU, int64_t NewOffset, bool HasBaseReg,
   return true;
 }
 
-/// getUse - Return an LSRUse index and an offset value for a fixup which
-/// needs the given expression, with the given kind and optional access type.
-/// Either reuse an existing use or create a new one, as needed.
-std::pair<size_t, int64_t>
-LSRInstance::getUse(const SCEV *&Expr,
-                    LSRUse::KindType Kind, Type *AccessTy) {
+/// Return an LSRUse index and an offset value for a fixup which needs the given
+/// expression, with the given kind and optional access type.  Either reuse an
+/// existing use or create a new one, as needed.
+std::pair<size_t, int64_t> LSRInstance::getUse(const SCEV *&Expr,
+                                               LSRUse::KindType Kind,
+                                               MemAccessTy AccessTy) {
   const SCEV *Copy = Expr;
   int64_t Offset = ExtractImmediate(Expr, SE);
 
@@ -2323,18 +2312,18 @@ LSRInstance::getUse(const SCEV *&Expr,
   return std::make_pair(LUIdx, Offset);
 }
 
-/// DeleteUse - Delete the given use from the Uses list.
+/// Delete the given use from the Uses list.
 void LSRInstance::DeleteUse(LSRUse &LU, size_t LUIdx) {
   if (&LU != &Uses.back())
     std::swap(LU, Uses.back());
   Uses.pop_back();
 
   // Update RegUses.
-  RegUses.SwapAndDropUse(LUIdx, Uses.size());
+  RegUses.swapAndDropUse(LUIdx, Uses.size());
 }
 
-/// FindUseWithFormula - Look for a use distinct from OrigLU which is has
-/// a formula that has the same registers as the given formula.
+/// Look for a use distinct from OrigLU which is has a formula that has the same
+/// registers as the given formula.
 LSRUse *
 LSRInstance::FindUseWithSimilarFormula(const Formula &OrigF,
                                        const LSRUse &OrigLU) {
@@ -2352,9 +2341,7 @@ LSRInstance::FindUseWithSimilarFormula(const Formula &OrigF,
         LU.WidestFixupType == OrigLU.WidestFixupType &&
         LU.HasFormulaWithSameRegs(OrigF)) {
       // Scan through this use's formulae.
-      for (SmallVectorImpl<Formula>::const_iterator I = LU.Formulae.begin(),
-           E = LU.Formulae.end(); I != E; ++I) {
-        const Formula &F = *I;
+      for (const Formula &F : LU.Formulae) {
         // Check to see if this formula has the same registers and symbols
         // as OrigF.
         if (F.BaseRegs == OrigF.BaseRegs &&
@@ -2382,8 +2369,8 @@ void LSRInstance::CollectInterestingTypesAndFactors() {
 
   // Collect interesting types and strides.
   SmallVector<const SCEV *, 4> Worklist;
-  for (IVUsers::const_iterator UI = IU.begin(), E = IU.end(); UI != E; ++UI) {
-    const SCEV *Expr = IU.getExpr(*UI);
+  for (const IVStrideUse &U : IU) {
+    const SCEV *Expr = IU.getExpr(U);
 
     // Collect interesting types.
     Types.insert(SE.getEffectiveSCEVType(Expr->getType()));
@@ -2440,9 +2427,9 @@ void LSRInstance::CollectInterestingTypesAndFactors() {
   DEBUG(print_factors_and_types(dbgs()));
 }
 
-/// findIVOperand - Helper for CollectChains that finds an IV operand (computed
-/// by an AddRec in this loop) within [OI,OE) or returns OE. If IVUsers mapped
-/// Instructions to IVStrideUses, we could partially skip this.
+/// Helper for CollectChains that finds an IV operand (computed by an AddRec in
+/// this loop) within [OI,OE) or returns OE. If IVUsers mapped Instructions to
+/// IVStrideUses, we could partially skip this.
 static User::op_iterator
 findIVOperand(User::op_iterator OI, User::op_iterator OE,
               Loop *L, ScalarEvolution &SE) {
@@ -2461,29 +2448,28 @@ findIVOperand(User::op_iterator OI, User::op_iterator OE,
   return OI;
 }
 
-/// getWideOperand - IVChain logic must consistenctly peek base TruncInst
-/// operands, so wrap it in a convenient helper.
+/// IVChain logic must consistenctly peek base TruncInst operands, so wrap it in
+/// a convenient helper.
 static Value *getWideOperand(Value *Oper) {
   if (TruncInst *Trunc = dyn_cast<TruncInst>(Oper))
     return Trunc->getOperand(0);
   return Oper;
 }
 
-/// isCompatibleIVType - Return true if we allow an IV chain to include both
-/// types.
+/// Return true if we allow an IV chain to include both types.
 static bool isCompatibleIVType(Value *LVal, Value *RVal) {
   Type *LType = LVal->getType();
   Type *RType = RVal->getType();
   return (LType == RType) || (LType->isPointerTy() && RType->isPointerTy());
 }
 
-/// getExprBase - Return an approximation of this SCEV expression's "base", or
-/// NULL for any constant. Returning the expression itself is
-/// conservative. Returning a deeper subexpression is more precise and valid as
-/// long as it isn't less complex than another subexpression. For expressions
-/// involving multiple unscaled values, we need to return the pointer-type
-/// SCEVUnknown. This avoids forming chains across objects, such as:
-/// PrevOper==a[i], IVOper==b[i], IVInc==b-a.
+/// Return an approximation of this SCEV expression's "base", or NULL for any
+/// constant. Returning the expression itself is conservative. Returning a
+/// deeper subexpression is more precise and valid as long as it isn't less
+/// complex than another subexpression. For expressions involving multiple
+/// unscaled values, we need to return the pointer-type SCEVUnknown. This avoids
+/// forming chains across objects, such as: PrevOper==a[i], IVOper==b[i],
+/// IVInc==b-a.
 ///
 /// Since SCEVUnknown is the rightmost type, and pointers are the rightmost
 /// SCEVUnknown, we simply return the rightmost SCEV operand.
@@ -2586,25 +2572,23 @@ isProfitableChain(IVChain &Chain, SmallPtrSetImpl<Instruction*> &Users,
   unsigned NumConstIncrements = 0;
   unsigned NumVarIncrements = 0;
   unsigned NumReusedIncrements = 0;
-  for (IVChain::const_iterator I = Chain.begin(), E = Chain.end();
-       I != E; ++I) {
-
-    if (I->IncExpr->isZero())
+  for (const IVInc &Inc : Chain) {
+    if (Inc.IncExpr->isZero())
       continue;
 
     // Incrementing by zero or some constant is neutral. We assume constants can
     // be folded into an addressing mode or an add's immediate operand.
-    if (isa<SCEVConstant>(I->IncExpr)) {
+    if (isa<SCEVConstant>(Inc.IncExpr)) {
       ++NumConstIncrements;
       continue;
     }
 
-    if (I->IncExpr == LastIncExpr)
+    if (Inc.IncExpr == LastIncExpr)
       ++NumReusedIncrements;
     else
       ++NumVarIncrements;
 
-    LastIncExpr = I->IncExpr;
+    LastIncExpr = Inc.IncExpr;
   }
   // An IV chain with a single increment is handled by LSR's postinc
   // uses. However, a chain with multiple increments requires keeping the IV's
@@ -2628,8 +2612,7 @@ isProfitableChain(IVChain &Chain, SmallPtrSetImpl<Instruction*> &Users,
   return cost < 0;
 }
 
-/// ChainInstruction - Add this IV user to an existing chain or make it the head
-/// of a new chain.
+/// Add this IV user to an existing chain or make it the head of a new chain.
 void LSRInstance::ChainInstruction(Instruction *UserInst, Instruction *IVOper,
                                    SmallVectorImpl<ChainUsers> &ChainUsersVec) {
   // When IVs are used as types of varying widths, they are generally converted
@@ -2741,7 +2724,7 @@ void LSRInstance::ChainInstruction(Instruction *UserInst, Instruction *IVOper,
   ChainUsersVec[ChainIdx].FarUsers.erase(UserInst);
 }
 
-/// CollectChains - Populate the vector of Chains.
+/// Populate the vector of Chains.
 ///
 /// This decreases ILP at the architecture level. Targets with ample registers,
 /// multiple memory ports, and no register renaming probably don't want
@@ -2839,12 +2822,11 @@ void LSRInstance::FinalizeChain(IVChain &Chain) {
   assert(!Chain.Incs.empty() && "empty IV chains are not allowed");
   DEBUG(dbgs() << "Final Chain: " << *Chain.Incs[0].UserInst << "\n");
 
-  for (IVChain::const_iterator I = Chain.begin(), E = Chain.end();
-       I != E; ++I) {
-    DEBUG(dbgs() << "        Inc: " << *I->UserInst << "\n");
-    User::op_iterator UseI =
-      std::find(I->UserInst->op_begin(), I->UserInst->op_end(), I->IVOperand);
-    assert(UseI != I->UserInst->op_end() && "cannot find IV operand");
+  for (const IVInc &Inc : Chain) {
+    DEBUG(dbgs() << "        Inc: " << Inc.UserInst << "\n");
+    auto UseI = std::find(Inc.UserInst->op_begin(), Inc.UserInst->op_end(),
+                          Inc.IVOperand);
+    assert(UseI != Inc.UserInst->op_end() && "cannot find IV operand");
     IVIncSet.insert(UseI);
   }
 }
@@ -2859,17 +2841,17 @@ static bool canFoldIVIncExpr(const SCEV *IncExpr, Instruction *UserInst,
   if (IncConst->getValue()->getValue().getMinSignedBits() > 64)
     return false;
 
+  MemAccessTy AccessTy = getAccessType(UserInst);
   int64_t IncOffset = IncConst->getValue()->getSExtValue();
-  if (!isAlwaysFoldable(TTI, LSRUse::Address,
-                        getAccessType(UserInst), /*BaseGV=*/ nullptr,
-                        IncOffset, /*HaseBaseReg=*/ false))
+  if (!isAlwaysFoldable(TTI, LSRUse::Address, AccessTy, /*BaseGV=*/nullptr,
+                        IncOffset, /*HaseBaseReg=*/false))
     return false;
 
   return true;
 }
 
-/// GenerateIVChains - Generate an add or subtract for each IVInc in a chain to
-/// materialize the IV user's operand from the previous IV user's operand.
+/// Generate an add or subtract for each IVInc in a chain to materialize the IV
+/// user's operand from the previous IV user's operand.
 void LSRInstance::GenerateIVChain(const IVChain &Chain, SCEVExpander &Rewriter,
                                   SmallVectorImpl<WeakVH> &DeadInsts) {
   // Find the new IVOperand for the head of the chain. It may have been replaced
@@ -2907,20 +2889,18 @@ void LSRInstance::GenerateIVChain(const IVChain &Chain, SCEVExpander &Rewriter,
   Type *IVTy = IVSrc->getType();
   Type *IntTy = SE.getEffectiveSCEVType(IVTy);
   const SCEV *LeftOverExpr = nullptr;
-  for (IVChain::const_iterator IncI = Chain.begin(),
-         IncE = Chain.end(); IncI != IncE; ++IncI) {
-
-    Instruction *InsertPt = IncI->UserInst;
+  for (const IVInc &Inc : Chain) {
+    Instruction *InsertPt = Inc.UserInst;
     if (isa<PHINode>(InsertPt))
       InsertPt = L->getLoopLatch()->getTerminator();
 
     // IVOper will replace the current IV User's operand. IVSrc is the IV
     // value currently held in a register.
     Value *IVOper = IVSrc;
-    if (!IncI->IncExpr->isZero()) {
+    if (!Inc.IncExpr->isZero()) {
       // IncExpr was the result of subtraction of two narrow values, so must
       // be signed.
-      const SCEV *IncExpr = SE.getNoopOrSignExtend(IncI->IncExpr, IntTy);
+      const SCEV *IncExpr = SE.getNoopOrSignExtend(Inc.IncExpr, IntTy);
       LeftOverExpr = LeftOverExpr ?
         SE.getAddExpr(LeftOverExpr, IncExpr) : IncExpr;
     }
@@ -2933,22 +2913,21 @@ void LSRInstance::GenerateIVChain(const IVChain &Chain, SCEVExpander &Rewriter,
       IVOper = Rewriter.expandCodeFor(IVOperExpr, IVTy, InsertPt);
 
       // If an IV increment can't be folded, use it as the next IV value.
-      if (!canFoldIVIncExpr(LeftOverExpr, IncI->UserInst, IncI->IVOperand,
-                            TTI)) {
+      if (!canFoldIVIncExpr(LeftOverExpr, Inc.UserInst, Inc.IVOperand, TTI)) {
         assert(IVTy == IVOper->getType() && "inconsistent IV increment type");
         IVSrc = IVOper;
         LeftOverExpr = nullptr;
       }
     }
-    Type *OperTy = IncI->IVOperand->getType();
+    Type *OperTy = Inc.IVOperand->getType();
     if (IVTy != OperTy) {
       assert(SE.getTypeSizeInBits(IVTy) >= SE.getTypeSizeInBits(OperTy) &&
              "cannot extend a chained IV");
       IRBuilder<> Builder(InsertPt);
       IVOper = Builder.CreateTruncOrBitCast(IVOper, OperTy, "lsr.chain");
     }
-    IncI->UserInst->replaceUsesOfWith(IncI->IVOperand, IVOper);
-    DeadInsts.push_back(IncI->IVOperand);
+    Inc.UserInst->replaceUsesOfWith(Inc.IVOperand, IVOper);
+    DeadInsts.emplace_back(Inc.IVOperand);
   }
   // If LSR created a new, wider phi, we may also replace its postinc. We only
   // do this if we also found a wide value for the head of the chain.
@@ -2970,17 +2949,17 @@ void LSRInstance::GenerateIVChain(const IVChain &Chain, SCEVExpander &Rewriter,
         IVOper = Builder.CreatePointerCast(IVSrc, PostIncTy, "lsr.chain");
       }
       Phi->replaceUsesOfWith(PostIncV, IVOper);
-      DeadInsts.push_back(PostIncV);
+      DeadInsts.emplace_back(PostIncV);
     }
   }
 }
 
 void LSRInstance::CollectFixupsAndInitialFormulae() {
-  for (IVUsers::const_iterator UI = IU.begin(), E = IU.end(); UI != E; ++UI) {
-    Instruction *UserInst = UI->getUser();
+  for (const IVStrideUse &U : IU) {
+    Instruction *UserInst = U.getUser();
     // Skip IV users that are part of profitable IV Chains.
     User::op_iterator UseI = std::find(UserInst->op_begin(), UserInst->op_end(),
-                                       UI->getOperandValToReplace());
+                                       U.getOperandValToReplace());
     assert(UseI != UserInst->op_end() && "cannot find IV operand");
     if (IVIncSet.count(UseI))
       continue;
@@ -2988,17 +2967,17 @@ void LSRInstance::CollectFixupsAndInitialFormulae() {
     // Record the uses.
     LSRFixup &LF = getNewFixup();
     LF.UserInst = UserInst;
-    LF.OperandValToReplace = UI->getOperandValToReplace();
-    LF.PostIncLoops = UI->getPostIncLoops();
+    LF.OperandValToReplace = U.getOperandValToReplace();
+    LF.PostIncLoops = U.getPostIncLoops();
 
     LSRUse::KindType Kind = LSRUse::Basic;
-    Type *AccessTy = nullptr;
+    MemAccessTy AccessTy;
     if (isAddressUse(LF.UserInst, LF.OperandValToReplace)) {
       Kind = LSRUse::Address;
       AccessTy = getAccessType(LF.UserInst);
     }
 
-    const SCEV *S = IU.getExpr(*UI);
+    const SCEV *S = IU.getExpr(U);
 
     // Equality (== and !=) ICmps are special. We can rewrite (i == N) as
     // (N - i == 0), and this allows (N - i) to be the expression that we work
@@ -3058,9 +3037,8 @@ void LSRInstance::CollectFixupsAndInitialFormulae() {
   DEBUG(print_fixups(dbgs()));
 }
 
-/// InsertInitialFormula - Insert a formula for the given expression into
-/// the given use, separating out loop-variant portions from loop-invariant
-/// and loop-computable portions.
+/// Insert a formula for the given expression into the given use, separating out
+/// loop-variant portions from loop-invariant and loop-computable portions.
 void
 LSRInstance::InsertInitialFormula(const SCEV *S, LSRUse &LU, size_t LUIdx) {
   // Mark uses whose expressions cannot be expanded.
@@ -3068,13 +3046,13 @@ LSRInstance::InsertInitialFormula(const SCEV *S, LSRUse &LU, size_t LUIdx) {
     LU.RigidFormula = true;
 
   Formula F;
-  F.InitialMatch(S, L, SE);
+  F.initialMatch(S, L, SE);
   bool Inserted = InsertFormula(LU, LUIdx, F);
   assert(Inserted && "Initial formula already exists!"); (void)Inserted;
 }
 
-/// InsertSupplementalFormula - Insert a simple single-register formula for
-/// the given expression into the given use.
+/// Insert a simple single-register formula for the given expression into the
+/// given use.
 void
 LSRInstance::InsertSupplementalFormula(const SCEV *S,
                                        LSRUse &LU, size_t LUIdx) {
@@ -3085,18 +3063,16 @@ LSRInstance::InsertSupplementalFormula(const SCEV *S,
   assert(Inserted && "Supplemental formula already exists!"); (void)Inserted;
 }
 
-/// CountRegisters - Note which registers are used by the given formula,
-/// updating RegUses.
+/// Note which registers are used by the given formula, updating RegUses.
 void LSRInstance::CountRegisters(const Formula &F, size_t LUIdx) {
   if (F.ScaledReg)
-    RegUses.CountRegister(F.ScaledReg, LUIdx);
-  for (SmallVectorImpl<const SCEV *>::const_iterator I = F.BaseRegs.begin(),
-       E = F.BaseRegs.end(); I != E; ++I)
-    RegUses.CountRegister(*I, LUIdx);
+    RegUses.countRegister(F.ScaledReg, LUIdx);
+  for (const SCEV *BaseReg : F.BaseRegs)
+    RegUses.countRegister(BaseReg, LUIdx);
 }
 
-/// InsertFormula - If the given formula has not yet been inserted, add it to
-/// the list, and return true. Return false otherwise.
+/// If the given formula has not yet been inserted, add it to the list, and
+/// return true. Return false otherwise.
 bool LSRInstance::InsertFormula(LSRUse &LU, unsigned LUIdx, const Formula &F) {
   // Do not insert formula that we will not be able to expand.
   assert(isLegalUse(TTI, LU.MinOffset, LU.MaxOffset, LU.Kind, LU.AccessTy, F) &&
@@ -3108,9 +3084,9 @@ bool LSRInstance::InsertFormula(LSRUse &LU, unsigned LUIdx, const Formula &F) {
   return true;
 }
 
-/// CollectLoopInvariantFixupsAndFormulae - Check for other uses of
-/// loop-invariant values which we're tracking. These other uses will pin these
-/// values in registers, making them less profitable for elimination.
+/// Check for other uses of loop-invariant values which we're tracking. These
+/// other uses will pin these values in registers, making them less profitable
+/// for elimination.
 /// TODO: This currently misses non-constant addrec step registers.
 /// TODO: Should this give more weight to users inside the loop?
 void
@@ -3180,7 +3156,8 @@ LSRInstance::CollectLoopInvariantFixupsAndFormulae() {
         LSRFixup &LF = getNewFixup();
         LF.UserInst = const_cast<Instruction *>(UserInst);
         LF.OperandValToReplace = U;
-        std::pair<size_t, int64_t> P = getUse(S, LSRUse::Basic, nullptr);
+        std::pair<size_t, int64_t> P = getUse(
+            S, LSRUse::Basic, MemAccessTy());
         LF.LUIdx = P.first;
         LF.Offset = P.second;
         LSRUse &LU = Uses[LF.LUIdx];
@@ -3197,8 +3174,8 @@ LSRInstance::CollectLoopInvariantFixupsAndFormulae() {
   }
 }
 
-/// CollectSubexprs - Split S into subexpressions which can be pulled out into
-/// separate registers. If C is non-null, multiply each subexpression by C.
+/// Split S into subexpressions which can be pulled out into separate
+/// registers. If C is non-null, multiply each subexpression by C.
 ///
 /// Return remainder expression after factoring the subexpressions captured by
 /// Ops. If Ops is complete, return NULL.
@@ -3213,9 +3190,8 @@ static const SCEV *CollectSubexprs(const SCEV *S, const SCEVConstant *C,
 
   if (const SCEVAddExpr *Add = dyn_cast<SCEVAddExpr>(S)) {
     // Break out add operands.
-    for (SCEVAddExpr::op_iterator I = Add->op_begin(), E = Add->op_end();
-         I != E; ++I) {
-      const SCEV *Remainder = CollectSubexprs(*I, C, Ops, L, SE, Depth+1);
+    for (const SCEV *S : Add->operands()) {
+      const SCEV *Remainder = CollectSubexprs(S, C, Ops, L, SE, Depth+1);
       if (Remainder)
         Ops.push_back(C ? SE.getMulExpr(C, Remainder) : Remainder);
     }
@@ -3333,7 +3309,7 @@ void LSRInstance::GenerateReassociationsImpl(LSRUse &LU, unsigned LUIdx,
       F.BaseRegs.push_back(*J);
     // We may have changed the number of register in base regs, adjust the
     // formula accordingly.
-    F.Canonicalize();
+    F.canonicalize();
 
     if (InsertFormula(LU, LUIdx, F))
       // If that formula hadn't been seen before, recurse to find more like
@@ -3342,8 +3318,7 @@ void LSRInstance::GenerateReassociationsImpl(LSRUse &LU, unsigned LUIdx,
   }
 }
 
-/// GenerateReassociations - Split out subexpressions from adds and the bases of
-/// addrecs.
+/// Split out subexpressions from adds and the bases of addrecs.
 void LSRInstance::GenerateReassociations(LSRUse &LU, unsigned LUIdx,
                                          Formula Base, unsigned Depth) {
   assert(Base.isCanonical() && "Input must be in the canonical form");
@@ -3359,8 +3334,8 @@ void LSRInstance::GenerateReassociations(LSRUse &LU, unsigned LUIdx,
                                /* Idx */ -1, /* IsScaledReg */ true);
 }
 
-/// GenerateCombinations - Generate a formula consisting of all of the
-/// loop-dominating registers added into a single register.
+///  Generate a formula consisting of all of the loop-dominating registers added
+/// into a single register.
 void LSRInstance::GenerateCombinations(LSRUse &LU, unsigned LUIdx,
                                        Formula Base) {
   // This method is only interesting on a plurality of registers.
@@ -3369,13 +3344,11 @@ void LSRInstance::GenerateCombinations(LSRUse &LU, unsigned LUIdx,
 
   // Flatten the representation, i.e., reg1 + 1*reg2 => reg1 + reg2, before
   // processing the formula.
-  Base.Unscale();
+  Base.unscale();
   Formula F = Base;
   F.BaseRegs.clear();
   SmallVector<const SCEV *, 4> Ops;
-  for (SmallVectorImpl<const SCEV *>::const_iterator
-       I = Base.BaseRegs.begin(), E = Base.BaseRegs.end(); I != E; ++I) {
-    const SCEV *BaseReg = *I;
+  for (const SCEV *BaseReg : Base.BaseRegs) {
     if (SE.properlyDominates(BaseReg, L->getHeader()) &&
         !SE.hasComputableLoopEvolution(BaseReg, L))
       Ops.push_back(BaseReg);
@@ -3389,7 +3362,7 @@ void LSRInstance::GenerateCombinations(LSRUse &LU, unsigned LUIdx,
     // rather than proceed with zero in a register.
     if (!Sum->isZero()) {
       F.BaseRegs.push_back(Sum);
-      F.Canonicalize();
+      F.canonicalize();
       (void)InsertFormula(LU, LUIdx, F);
     }
   }
@@ -3414,7 +3387,7 @@ void LSRInstance::GenerateSymbolicOffsetsImpl(LSRUse &LU, unsigned LUIdx,
   (void)InsertFormula(LU, LUIdx, F);
 }
 
-/// GenerateSymbolicOffsets - Generate reuse formulae using symbolic offsets.
+/// Generate reuse formulae using symbolic offsets.
 void LSRInstance::GenerateSymbolicOffsets(LSRUse &LU, unsigned LUIdx,
                                           Formula Base) {
   // We can't add a symbolic offset if the address already contains one.
@@ -3432,23 +3405,21 @@ void LSRInstance::GenerateConstantOffsetsImpl(
     LSRUse &LU, unsigned LUIdx, const Formula &Base,
     const SmallVectorImpl<int64_t> &Worklist, size_t Idx, bool IsScaledReg) {
   const SCEV *G = IsScaledReg ? Base.ScaledReg : Base.BaseRegs[Idx];
-  for (SmallVectorImpl<int64_t>::const_iterator I = Worklist.begin(),
-                                                E = Worklist.end();
-       I != E; ++I) {
+  for (int64_t Offset : Worklist) {
     Formula F = Base;
-    F.BaseOffset = (uint64_t)Base.BaseOffset - *I;
-    if (isLegalUse(TTI, LU.MinOffset - *I, LU.MaxOffset - *I, LU.Kind,
+    F.BaseOffset = (uint64_t)Base.BaseOffset - Offset;
+    if (isLegalUse(TTI, LU.MinOffset - Offset, LU.MaxOffset - Offset, LU.Kind,
                    LU.AccessTy, F)) {
       // Add the offset to the base register.
-      const SCEV *NewG = SE.getAddExpr(SE.getConstant(G->getType(), *I), G);
+      const SCEV *NewG = SE.getAddExpr(SE.getConstant(G->getType(), Offset), G);
       // If it cancelled out, drop the base register, otherwise update it.
       if (NewG->isZero()) {
         if (IsScaledReg) {
           F.Scale = 0;
           F.ScaledReg = nullptr;
         } else
-          F.DeleteBaseReg(F.BaseRegs[Idx]);
-        F.Canonicalize();
+          F.deleteBaseReg(F.BaseRegs[Idx]);
+        F.canonicalize();
       } else if (IsScaledReg)
         F.ScaledReg = NewG;
       else
@@ -3489,8 +3460,8 @@ void LSRInstance::GenerateConstantOffsets(LSRUse &LU, unsigned LUIdx,
                                 /* IsScaledReg */ true);
 }
 
-/// GenerateICmpZeroScales - For ICmpZero, check to see if we can scale up
-/// the comparison. For example, x == y -> x*c == y*c.
+/// For ICmpZero, check to see if we can scale up the comparison. For example, x
+/// == y -> x*c == y*c.
 void LSRInstance::GenerateICmpZeroScales(LSRUse &LU, unsigned LUIdx,
                                          Formula Base) {
   if (LU.Kind != LSRUse::ICmpZero) return;
@@ -3506,10 +3477,7 @@ void LSRInstance::GenerateICmpZeroScales(LSRUse &LU, unsigned LUIdx,
   assert(!Base.BaseGV && "ICmpZero use is not legal!");
 
   // Check each interesting stride.
-  for (SmallSetVector<int64_t, 8>::const_iterator
-       I = Factors.begin(), E = Factors.end(); I != E; ++I) {
-    int64_t Factor = *I;
-
+  for (int64_t Factor : Factors) {
     // Check that the multiplication doesn't overflow.
     if (Base.BaseOffset == INT64_MIN && Factor == -1)
       continue;
@@ -3578,8 +3546,8 @@ void LSRInstance::GenerateICmpZeroScales(LSRUse &LU, unsigned LUIdx,
   }
 }
 
-/// GenerateScales - Generate stride factor reuse formulae by making use of
-/// scaled-offset address modes, for example.
+/// Generate stride factor reuse formulae by making use of scaled-offset address
+/// modes, for example.
 void LSRInstance::GenerateScales(LSRUse &LU, unsigned LUIdx, Formula Base) {
   // Determine the integer type for the base formula.
   Type *IntTy = Base.getType();
@@ -3587,16 +3555,13 @@ void LSRInstance::GenerateScales(LSRUse &LU, unsigned LUIdx, Formula Base) {
 
   // If this Formula already has a scaled register, we can't add another one.
   // Try to unscale the formula to generate a better scale.
-  if (Base.Scale != 0 && !Base.Unscale())
+  if (Base.Scale != 0 && !Base.unscale())
     return;
 
-  assert(Base.Scale == 0 && "Unscale did not did its job!");
+  assert(Base.Scale == 0 && "unscale did not did its job!");
 
   // Check each interesting stride.
-  for (SmallSetVector<int64_t, 8>::const_iterator
-       I = Factors.begin(), E = Factors.end(); I != E; ++I) {
-    int64_t Factor = *I;
-
+  for (int64_t Factor : Factors) {
     Base.Scale = Factor;
     Base.HasBaseReg = Base.BaseRegs.size() > 1;
     // Check whether this scale is going to be legal.
@@ -3630,7 +3595,7 @@ void LSRInstance::GenerateScales(LSRUse &LU, unsigned LUIdx, Formula Base) {
           // TODO: This could be optimized to avoid all the copying.
           Formula F = Base;
           F.ScaledReg = Quotient;
-          F.DeleteBaseReg(F.BaseRegs[i]);
+          F.deleteBaseReg(F.BaseRegs[i]);
           // The canonical representation of 1*reg is reg, which is already in
           // Base. In that case, do not try to insert the formula, it will be
           // rejected anyway.
@@ -3642,7 +3607,7 @@ void LSRInstance::GenerateScales(LSRUse &LU, unsigned LUIdx, Formula Base) {
   }
 }
 
-/// GenerateTruncates - Generate reuse formulae from different IV types.
+/// Generate reuse formulae from different IV types.
 void LSRInstance::GenerateTruncates(LSRUse &LU, unsigned LUIdx, Formula Base) {
   // Don't bother truncating symbolic values.
   if (Base.BaseGV) return;
@@ -3652,16 +3617,13 @@ void LSRInstance::GenerateTruncates(LSRUse &LU, unsigned LUIdx, Formula Base) {
   if (!DstTy) return;
   DstTy = SE.getEffectiveSCEVType(DstTy);
 
-  for (SmallSetVector<Type *, 4>::const_iterator
-       I = Types.begin(), E = Types.end(); I != E; ++I) {
-    Type *SrcTy = *I;
+  for (Type *SrcTy : Types) {
     if (SrcTy != DstTy && TTI.isTruncateFree(SrcTy, DstTy)) {
       Formula F = Base;
 
-      if (F.ScaledReg) F.ScaledReg = SE.getAnyExtendExpr(F.ScaledReg, *I);
-      for (SmallVectorImpl<const SCEV *>::iterator J = F.BaseRegs.begin(),
-           JE = F.BaseRegs.end(); J != JE; ++J)
-        *J = SE.getAnyExtendExpr(*J, SrcTy);
+      if (F.ScaledReg) F.ScaledReg = SE.getAnyExtendExpr(F.ScaledReg, SrcTy);
+      for (const SCEV *&BaseReg : F.BaseRegs)
+        BaseReg = SE.getAnyExtendExpr(BaseReg, SrcTy);
 
       // TODO: This assumes we've done basic processing on all uses and
       // have an idea what the register usage is.
@@ -3675,9 +3637,9 @@ void LSRInstance::GenerateTruncates(LSRUse &LU, unsigned LUIdx, Formula Base) {
 
 namespace {
 
-/// WorkItem - Helper class for GenerateCrossUseConstantOffsets. It's used to
-/// defer modifications so that the search phase doesn't have to worry about
-/// the data structures moving underneath it.
+/// Helper class for GenerateCrossUseConstantOffsets. It's used to defer
+/// modifications so that the search phase doesn't have to worry about the data
+/// structures moving underneath it.
 struct WorkItem {
   size_t LUIdx;
   int64_t Imm;
@@ -3703,25 +3665,22 @@ void WorkItem::dump() const {
 }
 #endif
 
-/// GenerateCrossUseConstantOffsets - Look for registers which are a constant
-/// distance apart and try to form reuse opportunities between them.
+/// Look for registers which are a constant distance apart and try to form reuse
+/// opportunities between them.
 void LSRInstance::GenerateCrossUseConstantOffsets() {
   // Group the registers by their value without any added constant offset.
   typedef std::map<int64_t, const SCEV *> ImmMapTy;
-  typedef DenseMap<const SCEV *, ImmMapTy> RegMapTy;
-  RegMapTy Map;
+  DenseMap<const SCEV *, ImmMapTy> Map;
   DenseMap<const SCEV *, SmallBitVector> UsedByIndicesMap;
   SmallVector<const SCEV *, 8> Sequence;
-  for (RegUseTracker::const_iterator I = RegUses.begin(), E = RegUses.end();
-       I != E; ++I) {
-    const SCEV *Reg = *I;
+  for (const SCEV *Use : RegUses) {
+    const SCEV *Reg = Use; // Make a copy for ExtractImmediate to modify.
     int64_t Imm = ExtractImmediate(Reg, SE);
-    std::pair<RegMapTy::iterator, bool> Pair =
-      Map.insert(std::make_pair(Reg, ImmMapTy()));
+    auto Pair = Map.insert(std::make_pair(Reg, ImmMapTy()));
     if (Pair.second)
       Sequence.push_back(Reg);
-    Pair.first->second.insert(std::make_pair(Imm, *I));
-    UsedByIndicesMap[Reg] |= RegUses.getUsedByIndices(*I);
+    Pair.first->second.insert(std::make_pair(Imm, Use));
+    UsedByIndicesMap[Reg] |= RegUses.getUsedByIndices(Use);
   }
 
   // Now examine each set of registers with the same base value. Build up
@@ -3729,9 +3688,7 @@ void LSRInstance::GenerateCrossUseConstantOffsets() {
   // not adding formulae and register counts while we're searching.
   SmallVector<WorkItem, 32> WorkItems;
   SmallSet<std::pair<size_t, int64_t>, 32> UniqueItems;
-  for (SmallVectorImpl<const SCEV *>::const_iterator I = Sequence.begin(),
-       E = Sequence.end(); I != E; ++I) {
-    const SCEV *Reg = *I;
+  for (const SCEV *Reg : Sequence) {
     const ImmMapTy &Imms = Map.find(Reg)->second;
 
     // It's not worthwhile looking for reuse if there's only one offset.
@@ -3739,9 +3696,8 @@ void LSRInstance::GenerateCrossUseConstantOffsets() {
       continue;
 
     DEBUG(dbgs() << "Generating cross-use offsets for " << *Reg << ':';
-          for (ImmMapTy::const_iterator J = Imms.begin(), JE = Imms.end();
-               J != JE; ++J)
-            dbgs() << ' ' << J->first;
+          for (const auto &Entry : Imms)
+            dbgs() << ' ' << Entry.first;
           dbgs() << '\n');
 
     // Examine each offset.
@@ -3786,9 +3742,7 @@ void LSRInstance::GenerateCrossUseConstantOffsets() {
   UniqueItems.clear();
 
   // Now iterate through the worklist and add new formulae.
-  for (SmallVectorImpl<WorkItem>::const_iterator I = WorkItems.begin(),
-       E = WorkItems.end(); I != E; ++I) {
-    const WorkItem &WI = *I;
+  for (const WorkItem &WI : WorkItems) {
     size_t LUIdx = WI.LUIdx;
     LSRUse &LU = Uses[LUIdx];
     int64_t Imm = WI.Imm;
@@ -3805,7 +3759,7 @@ void LSRInstance::GenerateCrossUseConstantOffsets() {
       // very similar but slightly different. Investigate if they
       // could be merged. That way, we would not have to unscale the
       // Formula.
-      F.Unscale();
+      F.unscale();
       // Use the immediate in the scaled register.
       if (F.ScaledReg == OrigReg) {
         int64_t Offset = (uint64_t)F.BaseOffset + Imm * (uint64_t)F.Scale;
@@ -3827,11 +3781,11 @@ void LSRInstance::GenerateCrossUseConstantOffsets() {
           if (C->getValue()->isNegative() !=
                 (NewF.BaseOffset < 0) &&
               (C->getValue()->getValue().abs() * APInt(BitWidth, F.Scale))
-                .ule(abs64(NewF.BaseOffset)))
+                .ule(std::abs(NewF.BaseOffset)))
             continue;
 
         // OK, looks good.
-        NewF.Canonicalize();
+        NewF.canonicalize();
         (void)InsertFormula(LU, LUIdx, NewF);
       } else {
         // Use the immediate in a base register.
@@ -3853,19 +3807,17 @@ void LSRInstance::GenerateCrossUseConstantOffsets() {
           // If the new formula has a constant in a register, and adding the
           // constant value to the immediate would produce a value closer to
           // zero than the immediate itself, then the formula isn't worthwhile.
-          for (SmallVectorImpl<const SCEV *>::const_iterator
-               J = NewF.BaseRegs.begin(), JE = NewF.BaseRegs.end();
-               J != JE; ++J)
-            if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(*J))
+          for (const SCEV *NewReg : NewF.BaseRegs)
+            if (const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(NewReg))
               if ((C->getValue()->getValue() + NewF.BaseOffset).abs().slt(
-                   abs64(NewF.BaseOffset)) &&
+                   std::abs(NewF.BaseOffset)) &&
                   (C->getValue()->getValue() +
                    NewF.BaseOffset).countTrailingZeros() >=
                    countTrailingZeros<uint64_t>(NewF.BaseOffset))
                 goto skip_formula;
 
           // Ok, looks good.
-          NewF.Canonicalize();
+          NewF.canonicalize();
           (void)InsertFormula(LU, LUIdx, NewF);
           break;
         skip_formula:;
@@ -3875,7 +3827,7 @@ void LSRInstance::GenerateCrossUseConstantOffsets() {
   }
 }
 
-/// GenerateAllReuseFormulae - Generate formulae for each use.
+/// Generate formulae for each use.
 void
 LSRInstance::GenerateAllReuseFormulae() {
   // This is split into multiple loops so that hasRegsUsedByUsesOtherThan
@@ -3959,9 +3911,7 @@ void LSRInstance::FilterOutUndesirableDedicatedRegisters() {
       }
       else {
         SmallVector<const SCEV *, 4> Key;
-        for (SmallVectorImpl<const SCEV *>::const_iterator J = F.BaseRegs.begin(),
-               JE = F.BaseRegs.end(); J != JE; ++J) {
-          const SCEV *Reg = *J;
+        for (const SCEV *Reg : F.BaseRegs) {
           if (RegUses.isRegUsedByUsesOtherThan(Reg, LUIdx))
             Key.push_back(Reg);
         }
@@ -4017,15 +3967,13 @@ void LSRInstance::FilterOutUndesirableDedicatedRegisters() {
 // This is a rough guess that seems to work fairly well.
 static const size_t ComplexityLimit = UINT16_MAX;
 
-/// EstimateSearchSpaceComplexity - Estimate the worst-case number of
-/// solutions the solver might have to consider. It almost never considers
-/// this many solutions because it prune the search space, but the pruning
-/// isn't always sufficient.
+/// Estimate the worst-case number of solutions the solver might have to
+/// consider. It almost never considers this many solutions because it prune the
+/// search space, but the pruning isn't always sufficient.
 size_t LSRInstance::EstimateSearchSpaceComplexity() const {
   size_t Power = 1;
-  for (SmallVectorImpl<LSRUse>::const_iterator I = Uses.begin(),
-       E = Uses.end(); I != E; ++I) {
-    size_t FSize = I->Formulae.size();
+  for (const LSRUse &LU : Uses) {
+    size_t FSize = LU.Formulae.size();
     if (FSize >= ComplexityLimit) {
       Power = ComplexityLimit;
       break;
@@ -4037,10 +3985,9 @@ size_t LSRInstance::EstimateSearchSpaceComplexity() const {
   return Power;
 }
 
-/// NarrowSearchSpaceByDetectingSupersets - When one formula uses a superset
-/// of the registers of another formula, it won't help reduce register
-/// pressure (though it may not necessarily hurt register pressure); remove
-/// it to simplify the system.
+/// When one formula uses a superset of the registers of another formula, it
+/// won't help reduce register pressure (though it may not necessarily hurt
+/// register pressure); remove it to simplify the system.
 void LSRInstance::NarrowSearchSpaceByDetectingSupersets() {
   if (EstimateSearchSpaceComplexity() >= ComplexityLimit) {
     DEBUG(dbgs() << "The search space is too complex.\n");
@@ -4101,9 +4048,8 @@ void LSRInstance::NarrowSearchSpaceByDetectingSupersets() {
   }
 }
 
-/// NarrowSearchSpaceByCollapsingUnrolledCode - When there are many registers
-/// for expressions like A, A+1, A+2, etc., allocate a single register for
-/// them.
+/// When there are many registers for expressions like A, A+1, A+2, etc.,
+/// allocate a single register for them.
 void LSRInstance::NarrowSearchSpaceByCollapsingUnrolledCode() {
   if (EstimateSearchSpaceComplexity() < ComplexityLimit)
     return;
@@ -4116,9 +4062,7 @@ void LSRInstance::NarrowSearchSpaceByCollapsingUnrolledCode() {
 
   for (size_t LUIdx = 0, NumUses = Uses.size(); LUIdx != NumUses; ++LUIdx) {
     LSRUse &LU = Uses[LUIdx];
-    for (SmallVectorImpl<Formula>::const_iterator I = LU.Formulae.begin(),
-         E = LU.Formulae.end(); I != E; ++I) {
-      const Formula &F = *I;
+    for (const Formula &F : LU.Formulae) {
       if (F.BaseOffset == 0 || (F.Scale != 0 && F.Scale != 1))
         continue;
 
@@ -4135,9 +4079,7 @@ void LSRInstance::NarrowSearchSpaceByCollapsingUnrolledCode() {
       LUThatHas->AllFixupsOutsideLoop &= LU.AllFixupsOutsideLoop;
 
       // Update the relocs to reference the new use.
-      for (SmallVectorImpl<LSRFixup>::iterator I = Fixups.begin(),
-           E = Fixups.end(); I != E; ++I) {
-        LSRFixup &Fixup = *I;
+      for (LSRFixup &Fixup : Fixups) {
         if (Fixup.LUIdx == LUIdx) {
           Fixup.LUIdx = LUThatHas - &Uses.front();
           Fixup.Offset += F.BaseOffset;
@@ -4184,8 +4126,7 @@ void LSRInstance::NarrowSearchSpaceByCollapsingUnrolledCode() {
   DEBUG(dbgs() << "After pre-selection:\n"; print_uses(dbgs()));
 }
 
-/// NarrowSearchSpaceByRefilteringUndesirableDedicatedRegisters - Call
-/// FilterOutUndesirableDedicatedRegisters again, if necessary, now that
+/// Call FilterOutUndesirableDedicatedRegisters again, if necessary, now that
 /// we've done more filtering, as it may be able to find more formulae to
 /// eliminate.
 void LSRInstance::NarrowSearchSpaceByRefilteringUndesirableDedicatedRegisters(){
@@ -4202,9 +4143,9 @@ void LSRInstance::NarrowSearchSpaceByRefilteringUndesirableDedicatedRegisters(){
   }
 }
 
-/// NarrowSearchSpaceByPickingWinnerRegs - Pick a register which seems likely
-/// to be profitable, and then in any use which has any reference to that
-/// register, delete all formulae which do not reference that register.
+/// Pick a register which seems likely to be profitable, and then in any use
+/// which has any reference to that register, delete all formulae which do not
+/// reference that register.
 void LSRInstance::NarrowSearchSpaceByPickingWinnerRegs() {
   // With all other options exhausted, loop until the system is simple
   // enough to handle.
@@ -4218,9 +4159,7 @@ void LSRInstance::NarrowSearchSpaceByPickingWinnerRegs() {
     // to be a good reuse register candidate.
     const SCEV *Best = nullptr;
     unsigned BestNum = 0;
-    for (RegUseTracker::const_iterator I = RegUses.begin(), E = RegUses.end();
-         I != E; ++I) {
-      const SCEV *Reg = *I;
+    for (const SCEV *Reg : RegUses) {
       if (Taken.count(Reg))
         continue;
       if (!Best)
@@ -4267,10 +4206,10 @@ void LSRInstance::NarrowSearchSpaceByPickingWinnerRegs() {
   }
 }
 
-/// NarrowSearchSpaceUsingHeuristics - If there are an extraordinary number of
-/// formulae to choose from, use some rough heuristics to prune down the number
-/// of formulae. This keeps the main solver from taking an extraordinary amount
-/// of time in some worst-case scenarios.
+/// If there are an extraordinary number of formulae to choose from, use some
+/// rough heuristics to prune down the number of formulae. This keeps the main
+/// solver from taking an extraordinary amount of time in some worst-case
+/// scenarios.
 void LSRInstance::NarrowSearchSpaceUsingHeuristics() {
   NarrowSearchSpaceByDetectingSupersets();
   NarrowSearchSpaceByCollapsingUnrolledCode();
@@ -4278,7 +4217,7 @@ void LSRInstance::NarrowSearchSpaceUsingHeuristics() {
   NarrowSearchSpaceByPickingWinnerRegs();
 }
 
-/// SolveRecurse - This is the recursive solver.
+/// This is the recursive solver.
 void LSRInstance::SolveRecurse(SmallVectorImpl<const Formula *> &Solution,
                                Cost &SolutionCost,
                                SmallVectorImpl<const Formula *> &Workspace,
@@ -4308,17 +4247,12 @@ void LSRInstance::SolveRecurse(SmallVectorImpl<const Formula *> &Solution,
 
   SmallPtrSet<const SCEV *, 16> NewRegs;
   Cost NewCost;
-  for (SmallVectorImpl<Formula>::const_iterator I = LU.Formulae.begin(),
-       E = LU.Formulae.end(); I != E; ++I) {
-    const Formula &F = *I;
-
+  for (const Formula &F : LU.Formulae) {
     // Ignore formulae which may not be ideal in terms of register reuse of
     // ReqRegs.  The formula should use all required registers before
     // introducing new ones.
     int NumReqRegsToFind = std::min(F.getNumRegs(), ReqRegs.size());
-    for (SmallSetVector<const SCEV *, 4>::const_iterator J = ReqRegs.begin(),
-         JE = ReqRegs.end(); J != JE; ++J) {
-      const SCEV *Reg = *J;
+    for (const SCEV *Reg : ReqRegs) {
       if ((F.ScaledReg && F.ScaledReg == Reg) ||
           std::find(F.BaseRegs.begin(), F.BaseRegs.end(), Reg) !=
           F.BaseRegs.end()) {
@@ -4361,8 +4295,8 @@ void LSRInstance::SolveRecurse(SmallVectorImpl<const Formula *> &Solution,
   }
 }
 
-/// Solve - Choose one formula from each use. Return the results in the given
-/// Solution vector.
+/// Choose one formula from each use. Return the results in the given Solution
+/// vector.
 void LSRInstance::Solve(SmallVectorImpl<const Formula *> &Solution) const {
   SmallVector<const Formula *, 8> Workspace;
   Cost SolutionCost;
@@ -4396,10 +4330,9 @@ void LSRInstance::Solve(SmallVectorImpl<const Formula *> &Solution) const {
   assert(Solution.size() == Uses.size() && "Malformed solution!");
 }
 
-/// HoistInsertPosition - Helper for AdjustInsertPositionForExpand. Climb up
-/// the dominator tree far as we can go while still being dominated by the
-/// input positions. This helps canonicalize the insert position, which
-/// encourages sharing.
+/// Helper for AdjustInsertPositionForExpand. Climb up the dominator tree far as
+/// we can go while still being dominated by the input positions. This helps
+/// canonicalize the insert position, which encourages sharing.
 BasicBlock::iterator
 LSRInstance::HoistInsertPosition(BasicBlock::iterator IP,
                                  const SmallVectorImpl<Instruction *> &Inputs)
@@ -4426,9 +4359,7 @@ LSRInstance::HoistInsertPosition(BasicBlock::iterator IP,
     bool AllDominate = true;
     Instruction *BetterPos = nullptr;
     Instruction *Tentative = IDom->getTerminator();
-    for (SmallVectorImpl<Instruction *>::const_iterator I = Inputs.begin(),
-         E = Inputs.end(); I != E; ++I) {
-      Instruction *Inst = *I;
+    for (Instruction *Inst : Inputs) {
       if (Inst == Tentative || !DT.dominates(Inst, Tentative)) {
         AllDominate = false;
         break;
@@ -4450,8 +4381,8 @@ LSRInstance::HoistInsertPosition(BasicBlock::iterator IP,
   return IP;
 }
 
-/// AdjustInsertPositionForExpand - Determine an input position which will be
-/// dominated by the operands and which will dominate the result.
+/// Determine an input position which will be dominated by the operands and
+/// which will dominate the result.
 BasicBlock::iterator
 LSRInstance::AdjustInsertPositionForExpand(BasicBlock::iterator LowestIP,
                                            const LSRFixup &LF,
@@ -4475,9 +4406,7 @@ LSRInstance::AdjustInsertPositionForExpand(BasicBlock::iterator LowestIP,
   }
   // The expansion must also be dominated by the increment positions of any
   // loops it for which it is using post-inc mode.
-  for (PostIncLoopSet::const_iterator I = LF.PostIncLoops.begin(),
-       E = LF.PostIncLoops.end(); I != E; ++I) {
-    const Loop *PIL = *I;
+  for (const Loop *PIL : LF.PostIncLoops) {
     if (PIL == L) continue;
 
     // Be dominated by the loop exit.
@@ -4491,7 +4420,7 @@ LSRInstance::AdjustInsertPositionForExpand(BasicBlock::iterator LowestIP,
     }
   }
 
-  assert(!isa<PHINode>(LowestIP) && !isa<LandingPadInst>(LowestIP)
+  assert(!isa<PHINode>(LowestIP) && !LowestIP->isEHPad()
          && !isa<DbgInfoIntrinsic>(LowestIP) &&
          "Insertion point must be a normal instruction");
 
@@ -4503,7 +4432,7 @@ LSRInstance::AdjustInsertPositionForExpand(BasicBlock::iterator LowestIP,
   while (isa<PHINode>(IP)) ++IP;
 
   // Ignore landingpad instructions.
-  while (isa<LandingPadInst>(IP)) ++IP;
+  while (IP->isEHPad()) ++IP;
 
   // Ignore debug intrinsics.
   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(IP)) ++IP;
@@ -4516,8 +4445,8 @@ LSRInstance::AdjustInsertPositionForExpand(BasicBlock::iterator LowestIP,
   return IP;
 }
 
-/// Expand - Emit instructions for the leading candidate expression for this
-/// LSRUse (this is called "expanding").
+/// Emit instructions for the leading candidate expression for this LSRUse (this
+/// is called "expanding").
 Value *LSRInstance::Expand(const LSRFixup &LF,
                            const Formula &F,
                            BasicBlock::iterator IP,
@@ -4552,9 +4481,7 @@ Value *LSRInstance::Expand(const LSRFixup &LF,
   SmallVector<const SCEV *, 8> Ops;
 
   // Expand the BaseRegs portion.
-  for (SmallVectorImpl<const SCEV *>::const_iterator I = F.BaseRegs.begin(),
-       E = F.BaseRegs.end(); I != E; ++I) {
-    const SCEV *Reg = *I;
+  for (const SCEV *Reg : F.BaseRegs) {
     assert(!Reg->isZero() && "Zero allocated in a base register!");
 
     // If we're expanding for a post-inc user, make the post-inc adjustment.
@@ -4670,7 +4597,7 @@ Value *LSRInstance::Expand(const LSRFixup &LF,
   // form, update the ICmp's other operand.
   if (LU.Kind == LSRUse::ICmpZero) {
     ICmpInst *CI = cast<ICmpInst>(LF.UserInst);
-    DeadInsts.push_back(CI->getOperand(1));
+    DeadInsts.emplace_back(CI->getOperand(1));
     assert(!F.BaseGV && "ICmp does not support folding a global value and "
                            "a scale at the same time!");
     if (F.Scale == -1) {
@@ -4702,9 +4629,9 @@ Value *LSRInstance::Expand(const LSRFixup &LF,
   return FullV;
 }
 
-/// RewriteForPHI - Helper for Rewrite. PHI nodes are special because the use
-/// of their operands effectively happens in their predecessor blocks, so the
-/// expression may need to be expanded in multiple places.
+/// Helper for Rewrite. PHI nodes are special because the use of their operands
+/// effectively happens in their predecessor blocks, so the expression may need
+/// to be expanded in multiple places.
 void LSRInstance::RewriteForPHI(PHINode *PN,
                                 const LSRFixup &LF,
                                 const Formula &F,
@@ -4734,8 +4661,7 @@ void LSRInstance::RewriteForPHI(PHINode *PN,
                                           .setDontDeleteUselessPHIs());
           } else {
             SmallVector<BasicBlock*, 2> NewBBs;
-            SplitLandingPadPredecessors(Parent, BB, "", "", NewBBs,
-                                        /*AliasAnalysis*/ nullptr, &DT, &LI);
+            SplitLandingPadPredecessors(Parent, BB, "", "", NewBBs, &DT, &LI);
             NewBB = NewBBs[0];
           }
           // If NewBB==NULL, then SplitCriticalEdge refused to split because all
@@ -4778,9 +4704,9 @@ void LSRInstance::RewriteForPHI(PHINode *PN,
     }
 }
 
-/// Rewrite - Emit instructions for the leading candidate expression for this
-/// LSRUse (this is called "expanding"), and update the UserInst to reference
-/// the newly expanded value.
+/// Emit instructions for the leading candidate expression for this LSRUse (this
+/// is called "expanding"), and update the UserInst to reference the newly
+/// expanded value.
 void LSRInstance::Rewrite(const LSRFixup &LF,
                           const Formula &F,
                           SCEVExpander &Rewriter,
@@ -4813,11 +4739,11 @@ void LSRInstance::Rewrite(const LSRFixup &LF,
       LF.UserInst->replaceUsesOfWith(LF.OperandValToReplace, FullV);
   }
 
-  DeadInsts.push_back(LF.OperandValToReplace);
+  DeadInsts.emplace_back(LF.OperandValToReplace);
 }
 
-/// ImplementSolution - Rewrite all the fixup locations with new values,
-/// following the chosen solution.
+/// Rewrite all the fixup locations with new values, following the chosen
+/// solution.
 void
 LSRInstance::ImplementSolution(const SmallVectorImpl<const Formula *> &Solution,
                                Pass *P) {
@@ -4825,7 +4751,8 @@ LSRInstance::ImplementSolution(const SmallVectorImpl<const Formula *> &Solution,
   // we can remove them after we are done working.
   SmallVector<WeakVH, 16> DeadInsts;
 
-  SCEVExpander Rewriter(SE, "lsr");
+  SCEVExpander Rewriter(SE, L->getHeader()->getModule()->getDataLayout(),
+                        "lsr");
 #ifndef NDEBUG
   Rewriter.setDebugType(DEBUG_TYPE);
 #endif
@@ -4834,25 +4761,20 @@ LSRInstance::ImplementSolution(const SmallVectorImpl<const Formula *> &Solution,
   Rewriter.setIVIncInsertPos(L, IVIncInsertPos);
 
   // Mark phi nodes that terminate chains so the expander tries to reuse them.
-  for (SmallVectorImpl<IVChain>::const_iterator ChainI = IVChainVec.begin(),
-         ChainE = IVChainVec.end(); ChainI != ChainE; ++ChainI) {
-    if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(ChainI->tailUserInst()))
+  for (const IVChain &Chain : IVChainVec) {
+    if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(Chain.tailUserInst()))
       Rewriter.setChainedPhi(PN);
   }
 
   // Expand the new value definitions and update the users.
-  for (SmallVectorImpl<LSRFixup>::const_iterator I = Fixups.begin(),
-       E = Fixups.end(); I != E; ++I) {
-    const LSRFixup &Fixup = *I;
-
+  for (const LSRFixup &Fixup : Fixups) {
     Rewrite(Fixup, *Solution[Fixup.LUIdx], Rewriter, DeadInsts, P);
 
     Changed = true;
   }
 
-  for (SmallVectorImpl<IVChain>::const_iterator ChainI = IVChainVec.begin(),
-         ChainE = IVChainVec.end(); ChainI != ChainE; ++ChainI) {
-    GenerateIVChain(*ChainI, Rewriter, DeadInsts);
+  for (const IVChain &Chain : IVChainVec) {
+    GenerateIVChain(Chain, Rewriter, DeadInsts);
     Changed = true;
   }
   // Clean up after ourselves. This must be done before deleting any
@@ -4863,11 +4785,13 @@ LSRInstance::ImplementSolution(const SmallVectorImpl<const Formula *> &Solution,
 }
 
 LSRInstance::LSRInstance(Loop *L, Pass *P)
-    : IU(P->getAnalysis<IVUsers>()), SE(P->getAnalysis<ScalarEvolution>()),
+    : IU(P->getAnalysis<IVUsers>()),
+      SE(P->getAnalysis<ScalarEvolutionWrapperPass>().getSE()),
       DT(P->getAnalysis<DominatorTreeWrapperPass>().getDomTree()),
       LI(P->getAnalysis<LoopInfoWrapperPass>().getLoopInfo()),
-      TTI(P->getAnalysis<TargetTransformInfo>()), L(L), Changed(false),
-      IVIncInsertPos(nullptr) {
+      TTI(P->getAnalysis<TargetTransformInfoWrapperPass>().getTTI(
+          *L->getHeader()->getParent())),
+      L(L), Changed(false), IVIncInsertPos(nullptr) {
   // If LoopSimplify form is not available, stay out of trouble.
   if (!L->isLoopSimplifyForm())
     return;
@@ -4878,10 +4802,10 @@ LSRInstance::LSRInstance(Loop *L, Pass *P)
   // If there's too much analysis to be done, bail early. We won't be able to
   // model the problem anyway.
   unsigned NumUsers = 0;
-  for (IVUsers::const_iterator UI = IU.begin(), E = IU.end(); UI != E; ++UI) {
+  for (const IVStrideUse &U : IU) {
     if (++NumUsers > MaxIVUsers) {
-      DEBUG(dbgs() << "LSR skipping loop, too many IV Users in " << *L
-            << "\n");
+      (void)U;
+      DEBUG(dbgs() << "LSR skipping loop, too many IV Users in " << U << "\n");
       return;
     }
   }
@@ -4950,14 +4874,10 @@ LSRInstance::LSRInstance(Loop *L, Pass *P)
 
 #ifndef NDEBUG
   // Formulae should be legal.
-  for (SmallVectorImpl<LSRUse>::const_iterator I = Uses.begin(), E = Uses.end();
-       I != E; ++I) {
-    const LSRUse &LU = *I;
-    for (SmallVectorImpl<Formula>::const_iterator J = LU.Formulae.begin(),
-                                                  JE = LU.Formulae.end();
-         J != JE; ++J)
+  for (const LSRUse &LU : Uses) {
+    for (const Formula &F : LU.Formulae)
       assert(isLegalUse(TTI, LU.MinOffset, LU.MaxOffset, LU.Kind, LU.AccessTy,
-                        *J) && "Illegal formula generated!");
+                        F) && "Illegal formula generated!");
   };
 #endif
 
@@ -4971,44 +4891,38 @@ void LSRInstance::print_factors_and_types(raw_ostream &OS) const {
   OS << "LSR has identified the following interesting factors and types: ";
   bool First = true;
 
-  for (SmallSetVector<int64_t, 8>::const_iterator
-       I = Factors.begin(), E = Factors.end(); I != E; ++I) {
+  for (int64_t Factor : Factors) {
     if (!First) OS << ", ";
     First = false;
-    OS << '*' << *I;
+    OS << '*' << Factor;
   }
 
-  for (SmallSetVector<Type *, 4>::const_iterator
-       I = Types.begin(), E = Types.end(); I != E; ++I) {
+  for (Type *Ty : Types) {
     if (!First) OS << ", ";
     First = false;
-    OS << '(' << **I << ')';
+    OS << '(' << *Ty << ')';
   }
   OS << '\n';
 }
 
 void LSRInstance::print_fixups(raw_ostream &OS) const {
   OS << "LSR is examining the following fixup sites:\n";
-  for (SmallVectorImpl<LSRFixup>::const_iterator I = Fixups.begin(),
-       E = Fixups.end(); I != E; ++I) {
+  for (const LSRFixup &LF : Fixups) {
     dbgs() << "  ";
-    I->print(OS);
+    LF.print(OS);
     OS << '\n';
   }
 }
 
 void LSRInstance::print_uses(raw_ostream &OS) const {
   OS << "LSR is examining the following uses:\n";
-  for (SmallVectorImpl<LSRUse>::const_iterator I = Uses.begin(),
-       E = Uses.end(); I != E; ++I) {
-    const LSRUse &LU = *I;
+  for (const LSRUse &LU : Uses) {
     dbgs() << "  ";
     LU.print(OS);
     OS << '\n';
-    for (SmallVectorImpl<Formula>::const_iterator J = LU.Formulae.begin(),
-         JE = LU.Formulae.end(); J != JE; ++J) {
+    for (const Formula &F : LU.Formulae) {
       OS << "    ";
-      J->print(OS);
+      F.print(OS);
       OS << '\n';
     }
   }
@@ -5043,9 +4957,9 @@ private:
 char LoopStrengthReduce::ID = 0;
 INITIALIZE_PASS_BEGIN(LoopStrengthReduce, "loop-reduce",
                 "Loop Strength Reduction", false, false)
-INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(TargetTransformInfo)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetTransformInfoWrapperPass)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTreeWrapperPass)
-INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(ScalarEvolution)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(ScalarEvolutionWrapperPass)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(IVUsers)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopInfoWrapperPass)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopSimplify)
@@ -5071,14 +4985,14 @@ void LoopStrengthReduce::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
   AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
   AU.addRequired<DominatorTreeWrapperPass>();
   AU.addPreserved<DominatorTreeWrapperPass>();
-  AU.addRequired<ScalarEvolution>();
-  AU.addPreserved<ScalarEvolution>();
+  AU.addRequired<ScalarEvolutionWrapperPass>();
+  AU.addPreserved<ScalarEvolutionWrapperPass>();
   // Requiring LoopSimplify a second time here prevents IVUsers from running
   // twice, since LoopSimplify was invalidated by running ScalarEvolution.
   AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
   AU.addRequired<IVUsers>();
   AU.addPreserved<IVUsers>();
-  AU.addRequired<TargetTransformInfo>();
+  AU.addRequired<TargetTransformInfoWrapperPass>();
 }
 
 bool LoopStrengthReduce::runOnLoop(Loop *L, LPPassManager & /*LPM*/) {
@@ -5094,13 +5008,16 @@ bool LoopStrengthReduce::runOnLoop(Loop *L, LPPassManager & /*LPM*/) {
   Changed |= DeleteDeadPHIs(L->getHeader());
   if (EnablePhiElim && L->isLoopSimplifyForm()) {
     SmallVector<WeakVH, 16> DeadInsts;
-    SCEVExpander Rewriter(getAnalysis<ScalarEvolution>(), "lsr");
+    const DataLayout &DL = L->getHeader()->getModule()->getDataLayout();
+    SCEVExpander Rewriter(getAnalysis<ScalarEvolutionWrapperPass>().getSE(), DL,
+                          "lsr");
 #ifndef NDEBUG
     Rewriter.setDebugType(DEBUG_TYPE);
 #endif
     unsigned numFolded = Rewriter.replaceCongruentIVs(
         L, &getAnalysis<DominatorTreeWrapperPass>().getDomTree(), DeadInsts,
-        &getAnalysis<TargetTransformInfo>());
+        &getAnalysis<TargetTransformInfoWrapperPass>().getTTI(
+            *L->getHeader()->getParent()));
     if (numFolded) {
       Changed = true;
       DeleteTriviallyDeadInstructions(DeadInsts);