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[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / LoopUnswitch.cpp
index de124d10aaae08acec35c6afd02ee4344a5959f7..988d2af3ea906aae693d4cca8992d99c91f103e5 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "loop-unswitch"
 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
-#include "llvm/Constants.h"
-#include "llvm/DerivedTypes.h"
-#include "llvm/Function.h"
-#include "llvm/Instructions.h"
-#include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
-#include "llvm/Analysis/InlineCost.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
+#include "llvm/Analysis/CodeMetrics.h"
+#include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopPass.h"
-#include "llvm/Analysis/Dominators.h"
-#include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
-#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
-#include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
-#include "llvm/ADT/Statistic.h"
-#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
-#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/Analysis/ScalarEvolution.h"
+#include "llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h"
+#include "llvm/IR/Constants.h"
+#include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/IR/Dominators.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/IR/Instructions.h"
+#include "llvm/IR/Module.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
 #include <algorithm>
+#include <map>
 #include <set>
 using namespace llvm;
 
+#define DEBUG_TYPE "loop-unswitch"
+
 STATISTIC(NumBranches, "Number of branches unswitched");
 STATISTIC(NumSwitches, "Number of switches unswitched");
 STATISTIC(NumSelects , "Number of selects unswitched");
 STATISTIC(NumTrivial , "Number of unswitches that are trivial");
 STATISTIC(NumSimplify, "Number of simplifications of unswitched code");
+STATISTIC(TotalInsts,  "Total number of instructions analyzed");
 
-// The specific value of 50 here was chosen based only on intuition and a
+// The specific value of 100 here was chosen based only on intuition and a
 // few specific examples.
 static cl::opt<unsigned>
 Threshold("loop-unswitch-threshold", cl::desc("Max loop size to unswitch"),
-          cl::init(50), cl::Hidden);
-  
+          cl::init(100), cl::Hidden);
+
 namespace {
+
+  class LUAnalysisCache {
+
+    typedef DenseMap<const SwitchInst*, SmallPtrSet<const Value *, 8> >
+      UnswitchedValsMap;
+
+    typedef UnswitchedValsMap::iterator UnswitchedValsIt;
+
+    struct LoopProperties {
+      unsigned CanBeUnswitchedCount;
+      unsigned SizeEstimation;
+      UnswitchedValsMap UnswitchedVals;
+    };
+
+    // Here we use std::map instead of DenseMap, since we need to keep valid
+    // LoopProperties pointer for current loop for better performance.
+    typedef std::map<const Loop*, LoopProperties> LoopPropsMap;
+    typedef LoopPropsMap::iterator LoopPropsMapIt;
+
+    LoopPropsMap LoopsProperties;
+    UnswitchedValsMap *CurLoopInstructions;
+    LoopProperties *CurrentLoopProperties;
+
+    // Max size of code we can produce on remained iterations.
+    unsigned MaxSize;
+
+    public:
+
+      LUAnalysisCache() :
+        CurLoopInstructions(nullptr), CurrentLoopProperties(nullptr),
+        MaxSize(Threshold)
+      {}
+
+      // Analyze loop. Check its size, calculate is it possible to unswitch
+      // it. Returns true if we can unswitch this loop.
+      bool countLoop(const Loop *L, const TargetTransformInfo &TTI,
+                     AssumptionCache *AC);
+
+      // Clean all data related to given loop.
+      void forgetLoop(const Loop *L);
+
+      // Mark case value as unswitched.
+      // Since SI instruction can be partly unswitched, in order to avoid
+      // extra unswitching in cloned loops keep track all unswitched values.
+      void setUnswitched(const SwitchInst *SI, const Value *V);
+
+      // Check was this case value unswitched before or not.
+      bool isUnswitched(const SwitchInst *SI, const Value *V);
+
+      // Clone all loop-unswitch related loop properties.
+      // Redistribute unswitching quotas.
+      // Note, that new loop data is stored inside the VMap.
+      void cloneData(const Loop *NewLoop, const Loop *OldLoop,
+                     const ValueToValueMapTy &VMap);
+  };
+
   class LoopUnswitch : public LoopPass {
     LoopInfo *LI;  // Loop information
     LPPassManager *LPM;
+    AssumptionCache *AC;
 
     // LoopProcessWorklist - Used to check if second loop needs processing
     // after RewriteLoopBodyWithConditionConstant rewrites first loop.
     std::vector<Loop*> LoopProcessWorklist;
-    SmallPtrSet<Value *,8> UnswitchedVals;
-    
+
+    LUAnalysisCache BranchesInfo;
+
     bool OptimizeForSize;
     bool redoLoop;
 
     Loop *currentLoop;
-    DominanceFrontier *DF;
     DominatorTree *DT;
     BasicBlock *loopHeader;
     BasicBlock *loopPreheader;
-    
+
     // LoopBlocks contains all of the basic blocks of the loop, including the
-    // preheader of the loop, the body of the loop, and the exit blocks of the 
+    // preheader of the loop, the body of the loop, and the exit blocks of the
     // loop, in that order.
     std::vector<BasicBlock*> LoopBlocks;
     // NewBlocks contained cloned copy of basic blocks from LoopBlocks.
@@ -90,41 +154,36 @@ namespace {
 
   public:
     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
-    explicit LoopUnswitch(bool Os = false) : 
-      LoopPass(&ID), OptimizeForSize(Os), redoLoop(false), 
-      currentLoop(NULL), DF(NULL), DT(NULL), loopHeader(NULL),
-      loopPreheader(NULL) {}
+    explicit LoopUnswitch(bool Os = false) :
+      LoopPass(ID), OptimizeForSize(Os), redoLoop(false),
+      currentLoop(nullptr), DT(nullptr), loopHeader(nullptr),
+      loopPreheader(nullptr) {
+        initializeLoopUnswitchPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
+      }
 
-    bool runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM);
+    bool runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM) override;
     bool processCurrentLoop();
 
     /// This transformation requires natural loop information & requires that
-    /// loop preheaders be inserted into the CFG...
+    /// loop preheaders be inserted into the CFG.
     ///
-    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+    void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
+      AU.addRequired<AssumptionCacheTracker>();
       AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
       AU.addPreservedID(LoopSimplifyID);
-      AU.addRequired<LoopInfo>();
-      AU.addPreserved<LoopInfo>();
+      AU.addRequired<LoopInfoWrapperPass>();
+      AU.addPreserved<LoopInfoWrapperPass>();
       AU.addRequiredID(LCSSAID);
       AU.addPreservedID(LCSSAID);
-      AU.addPreserved<DominatorTree>();
-      AU.addPreserved<DominanceFrontier>();
+      AU.addPreserved<DominatorTreeWrapperPass>();
+      AU.addPreserved<ScalarEvolution>();
+      AU.addRequired<TargetTransformInfoWrapperPass>();
     }
 
   private:
 
-    virtual void releaseMemory() {
-      UnswitchedVals.clear();
-    }
-
-    /// RemoveLoopFromWorklist - If the specified loop is on the loop worklist,
-    /// remove it.
-    void RemoveLoopFromWorklist(Loop *L) {
-      std::vector<Loop*>::iterator I = std::find(LoopProcessWorklist.begin(),
-                                                 LoopProcessWorklist.end(), L);
-      if (I != LoopProcessWorklist.end())
-        LoopProcessWorklist.erase(I);
+    void releaseMemory() override {
+      BranchesInfo.forgetLoop(currentLoop);
     }
 
     void initLoopData() {
@@ -134,7 +193,7 @@ namespace {
 
     /// Split all of the edges from inside the loop to their exit blocks.
     /// Update the appropriate Phi nodes as we do so.
-    void SplitExitEdges(Loop *L, const SmallVector<BasicBlock *, 8> &ExitBlocks);
+    void SplitExitEdges(Loop *L, const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &ExitBlocks);
 
     bool UnswitchIfProfitable(Value *LoopCond, Constant *Val);
     void UnswitchTrivialCondition(Loop *L, Value *Cond, Constant *Val,
@@ -145,36 +204,162 @@ namespace {
                                               Constant *Val, bool isEqual);
 
     void EmitPreheaderBranchOnCondition(Value *LIC, Constant *Val,
-                                        BasicBlock *TrueDest, 
+                                        BasicBlock *TrueDest,
                                         BasicBlock *FalseDest,
                                         Instruction *InsertPt);
 
     void SimplifyCode(std::vector<Instruction*> &Worklist, Loop *L);
-    void RemoveBlockIfDead(BasicBlock *BB,
-                           std::vector<Instruction*> &Worklist, Loop *l);
-    void RemoveLoopFromHierarchy(Loop *L);
-    bool IsTrivialUnswitchCondition(Value *Cond, Constant **Val = 0,
-                                    BasicBlock **LoopExit = 0);
+    bool IsTrivialUnswitchCondition(Value *Cond, Constant **Val = nullptr,
+                                    BasicBlock **LoopExit = nullptr);
 
   };
 }
-char LoopUnswitch::ID = 0;
-static RegisterPass<LoopUnswitch> X("loop-unswitch", "Unswitch loops");
 
-Pass *llvm::createLoopUnswitchPass(bool Os) { 
-  return new LoopUnswitch(Os); 
+// Analyze loop. Check its size, calculate is it possible to unswitch
+// it. Returns true if we can unswitch this loop.
+bool LUAnalysisCache::countLoop(const Loop *L, const TargetTransformInfo &TTI,
+                                AssumptionCache *AC) {
+
+  LoopPropsMapIt PropsIt;
+  bool Inserted;
+  std::tie(PropsIt, Inserted) =
+      LoopsProperties.insert(std::make_pair(L, LoopProperties()));
+
+  LoopProperties &Props = PropsIt->second;
+
+  if (Inserted) {
+    // New loop.
+
+    // Limit the number of instructions to avoid causing significant code
+    // expansion, and the number of basic blocks, to avoid loops with
+    // large numbers of branches which cause loop unswitching to go crazy.
+    // This is a very ad-hoc heuristic.
+
+    SmallPtrSet<const Value *, 32> EphValues;
+    CodeMetrics::collectEphemeralValues(L, AC, EphValues);
+
+    // FIXME: This is overly conservative because it does not take into
+    // consideration code simplification opportunities and code that can
+    // be shared by the resultant unswitched loops.
+    CodeMetrics Metrics;
+    for (Loop::block_iterator I = L->block_begin(), E = L->block_end();
+         I != E; ++I)
+      Metrics.analyzeBasicBlock(*I, TTI, EphValues);
+
+    Props.SizeEstimation = std::min(Metrics.NumInsts, Metrics.NumBlocks * 5);
+    Props.CanBeUnswitchedCount = MaxSize / (Props.SizeEstimation);
+    MaxSize -= Props.SizeEstimation * Props.CanBeUnswitchedCount;
+
+    if (Metrics.notDuplicatable) {
+      DEBUG(dbgs() << "NOT unswitching loop %"
+                   << L->getHeader()->getName() << ", contents cannot be "
+                   << "duplicated!\n");
+      return false;
+    }
+  }
+
+  if (!Props.CanBeUnswitchedCount) {
+    DEBUG(dbgs() << "NOT unswitching loop %"
+                 << L->getHeader()->getName() << ", cost too high: "
+                 << L->getBlocks().size() << "\n");
+    return false;
+  }
+
+  // Be careful. This links are good only before new loop addition.
+  CurrentLoopProperties = &Props;
+  CurLoopInstructions = &Props.UnswitchedVals;
+
+  return true;
+}
+
+// Clean all data related to given loop.
+void LUAnalysisCache::forgetLoop(const Loop *L) {
+
+  LoopPropsMapIt LIt = LoopsProperties.find(L);
+
+  if (LIt != LoopsProperties.end()) {
+    LoopProperties &Props = LIt->second;
+    MaxSize += Props.CanBeUnswitchedCount * Props.SizeEstimation;
+    LoopsProperties.erase(LIt);
+  }
+
+  CurrentLoopProperties = nullptr;
+  CurLoopInstructions = nullptr;
+}
+
+// Mark case value as unswitched.
+// Since SI instruction can be partly unswitched, in order to avoid
+// extra unswitching in cloned loops keep track all unswitched values.
+void LUAnalysisCache::setUnswitched(const SwitchInst *SI, const Value *V) {
+  (*CurLoopInstructions)[SI].insert(V);
+}
+
+// Check was this case value unswitched before or not.
+bool LUAnalysisCache::isUnswitched(const SwitchInst *SI, const Value *V) {
+  return (*CurLoopInstructions)[SI].count(V);
+}
+
+// Clone all loop-unswitch related loop properties.
+// Redistribute unswitching quotas.
+// Note, that new loop data is stored inside the VMap.
+void LUAnalysisCache::cloneData(const Loop *NewLoop, const Loop *OldLoop,
+                                const ValueToValueMapTy &VMap) {
+
+  LoopProperties &NewLoopProps = LoopsProperties[NewLoop];
+  LoopProperties &OldLoopProps = *CurrentLoopProperties;
+  UnswitchedValsMap &Insts = OldLoopProps.UnswitchedVals;
+
+  // Reallocate "can-be-unswitched quota"
+
+  --OldLoopProps.CanBeUnswitchedCount;
+  unsigned Quota = OldLoopProps.CanBeUnswitchedCount;
+  NewLoopProps.CanBeUnswitchedCount = Quota / 2;
+  OldLoopProps.CanBeUnswitchedCount = Quota - Quota / 2;
+
+  NewLoopProps.SizeEstimation = OldLoopProps.SizeEstimation;
+
+  // Clone unswitched values info:
+  // for new loop switches we clone info about values that was
+  // already unswitched and has redundant successors.
+  for (UnswitchedValsIt I = Insts.begin(); I != Insts.end(); ++I) {
+    const SwitchInst *OldInst = I->first;
+    Value *NewI = VMap.lookup(OldInst);
+    const SwitchInst *NewInst = cast_or_null<SwitchInst>(NewI);
+    assert(NewInst && "All instructions that are in SrcBB must be in VMap.");
+
+    NewLoopProps.UnswitchedVals[NewInst] = OldLoopProps.UnswitchedVals[OldInst];
+  }
+}
+
+char LoopUnswitch::ID = 0;
+INITIALIZE_PASS_BEGIN(LoopUnswitch, "loop-unswitch", "Unswitch loops",
+                      false, false)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetTransformInfoWrapperPass)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AssumptionCacheTracker)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopSimplify)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopInfoWrapperPass)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LCSSA)
+INITIALIZE_PASS_END(LoopUnswitch, "loop-unswitch", "Unswitch loops",
+                      false, false)
+
+Pass *llvm::createLoopUnswitchPass(bool Os) {
+  return new LoopUnswitch(Os);
 }
 
 /// FindLIVLoopCondition - Cond is a condition that occurs in L.  If it is
 /// invariant in the loop, or has an invariant piece, return the invariant.
 /// Otherwise, return null.
 static Value *FindLIVLoopCondition(Value *Cond, Loop *L, bool &Changed) {
+
+  // We started analyze new instruction, increment scanned instructions counter.
+  ++TotalInsts;
+
   // We can never unswitch on vector conditions.
   if (Cond->getType()->isVectorTy())
-    return 0;
+    return nullptr;
 
   // Constants should be folded, not unswitched on!
-  if (isa<Constant>(Cond)) return 0;
+  if (isa<Constant>(Cond)) return nullptr;
 
   // TODO: Handle: br (VARIANT|INVARIANT).
 
@@ -193,15 +378,21 @@ static Value *FindLIVLoopCondition(Value *Cond, Loop *L, bool &Changed) {
       if (Value *RHS = FindLIVLoopCondition(BO->getOperand(1), L, Changed))
         return RHS;
     }
-  
-  return 0;
+
+  return nullptr;
 }
 
 bool LoopUnswitch::runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM_Ref) {
-  LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
+  if (skipOptnoneFunction(L))
+    return false;
+
+  AC = &getAnalysis<AssumptionCacheTracker>().getAssumptionCache(
+      *L->getHeader()->getParent());
+  LI = &getAnalysis<LoopInfoWrapperPass>().getLoopInfo();
   LPM = &LPM_Ref;
-  DF = getAnalysisIfAvailable<DominanceFrontier>();
-  DT = getAnalysisIfAvailable<DominatorTree>();
+  DominatorTreeWrapperPass *DTWP =
+      getAnalysisIfAvailable<DominatorTreeWrapperPass>();
+  DT = DTWP ? &DTWP->getDomTree() : nullptr;
   currentLoop = L;
   Function *F = currentLoop->getHeader()->getParent();
   bool Changed = false;
@@ -214,23 +405,44 @@ bool LoopUnswitch::runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM_Ref) {
   if (Changed) {
     // FIXME: Reconstruct dom info, because it is not preserved properly.
     if (DT)
-      DT->runOnFunction(*F);
-    if (DF)
-      DF->runOnFunction(*F);
+      DT->recalculate(*F);
   }
   return Changed;
 }
 
-/// processCurrentLoop - Do actual work and unswitch loop if possible 
+/// processCurrentLoop - Do actual work and unswitch loop if possible
 /// and profitable.
 bool LoopUnswitch::processCurrentLoop() {
   bool Changed = false;
-  LLVMContext &Context = currentLoop->getHeader()->getContext();
+
+  initLoopData();
+
+  // If LoopSimplify was unable to form a preheader, don't do any unswitching.
+  if (!loopPreheader)
+    return false;
+
+  // Loops with indirectbr cannot be cloned.
+  if (!currentLoop->isSafeToClone())
+    return false;
+
+  // Without dedicated exits, splitting the exit edge may fail.
+  if (!currentLoop->hasDedicatedExits())
+    return false;
+
+  LLVMContext &Context = loopHeader->getContext();
+
+  // Probably we reach the quota of branches for this loop. If so
+  // stop unswitching.
+  if (!BranchesInfo.countLoop(
+          currentLoop, getAnalysis<TargetTransformInfoWrapperPass>().getTTI(
+                           *currentLoop->getHeader()->getParent()),
+          AC))
+    return false;
 
   // Loop over all of the basic blocks in the loop.  If we find an interior
   // block that is branching on a loop-invariant condition, we can unswitch this
   // loop.
-  for (Loop::block_iterator I = currentLoop->block_begin(), 
+  for (Loop::block_iterator I = currentLoop->block_begin(),
          E = currentLoop->block_end(); I != E; ++I) {
     TerminatorInst *TI = (*I)->getTerminator();
     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
@@ -239,23 +451,37 @@ bool LoopUnswitch::processCurrentLoop() {
       if (BI->isConditional()) {
         // See if this, or some part of it, is loop invariant.  If so, we can
         // unswitch on it if we desire.
-        Value *LoopCond = FindLIVLoopCondition(BI->getCondition(), 
+        Value *LoopCond = FindLIVLoopCondition(BI->getCondition(),
                                                currentLoop, Changed);
-        if (LoopCond && UnswitchIfProfitable(LoopCond, 
+        if (LoopCond && UnswitchIfProfitable(LoopCond,
                                              ConstantInt::getTrue(Context))) {
           ++NumBranches;
           return true;
         }
-      }      
+      }
     } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
-      Value *LoopCond = FindLIVLoopCondition(SI->getCondition(), 
+      Value *LoopCond = FindLIVLoopCondition(SI->getCondition(),
                                              currentLoop, Changed);
-      if (LoopCond && SI->getNumCases() > 1) {
+      unsigned NumCases = SI->getNumCases();
+      if (LoopCond && NumCases) {
         // Find a value to unswitch on:
         // FIXME: this should chose the most expensive case!
-        Constant *UnswitchVal = SI->getCaseValue(1);
+        // FIXME: scan for a case with a non-critical edge?
+        Constant *UnswitchVal = nullptr;
+
         // Do not process same value again and again.
-        if (!UnswitchedVals.insert(UnswitchVal))
+        // At this point we have some cases already unswitched and
+        // some not yet unswitched. Let's find the first not yet unswitched one.
+        for (SwitchInst::CaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
+             i != e; ++i) {
+          Constant *UnswitchValCandidate = i.getCaseValue();
+          if (!BranchesInfo.isUnswitched(SI, UnswitchValCandidate)) {
+            UnswitchVal = UnswitchValCandidate;
+            break;
+          }
+        }
+
+        if (!UnswitchVal)
           continue;
 
         if (UnswitchIfProfitable(LoopCond, UnswitchVal)) {
@@ -264,14 +490,14 @@ bool LoopUnswitch::processCurrentLoop() {
         }
       }
     }
-    
+
     // Scan the instructions to check for unswitchable values.
-    for (BasicBlock::iterator BBI = (*I)->begin(), E = (*I)->end(); 
+    for (BasicBlock::iterator BBI = (*I)->begin(), E = (*I)->end();
          BBI != E; ++BBI)
       if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(BBI)) {
-        Value *LoopCond = FindLIVLoopCondition(SI->getCondition(), 
+        Value *LoopCond = FindLIVLoopCondition(SI->getCondition(),
                                                currentLoop, Changed);
-        if (LoopCond && UnswitchIfProfitable(LoopCond, 
+        if (LoopCond && UnswitchIfProfitable(LoopCond,
                                              ConstantInt::getTrue(Context))) {
           ++NumSelects;
           return true;
@@ -281,27 +507,28 @@ bool LoopUnswitch::processCurrentLoop() {
   return Changed;
 }
 
-/// isTrivialLoopExitBlock - Check to see if all paths from BB either:
-///   1. Exit the loop with no side effects.
-///   2. Branch to the latch block with no side-effects.
+/// isTrivialLoopExitBlock - Check to see if all paths from BB exit the
+/// loop with no side effects (including infinite loops).
 ///
-/// If these conditions are true, we return true and set ExitBB to the block we
+/// If true, we return true and set ExitBB to the block we
 /// exit through.
 ///
 static bool isTrivialLoopExitBlockHelper(Loop *L, BasicBlock *BB,
                                          BasicBlock *&ExitBB,
                                          std::set<BasicBlock*> &Visited) {
   if (!Visited.insert(BB).second) {
-    // Already visited and Ok, end of recursion.
-    return true;
-  } else if (!L->contains(BB)) {
+    // Already visited. Without more analysis, this could indicate an infinite
+    // loop.
+    return false;
+  }
+  if (!L->contains(BB)) {
     // Otherwise, this is a loop exit, this is fine so long as this is the
     // first exit.
-    if (ExitBB != 0) return false;
+    if (ExitBB) return false;
     ExitBB = BB;
     return true;
   }
-  
+
   // Otherwise, this is an unvisited intra-loop node.  Check all successors.
   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), E = succ_end(BB); SI != E; ++SI) {
     // Check to see if the successor is a trivial loop exit.
@@ -314,20 +541,20 @@ static bool isTrivialLoopExitBlockHelper(Loop *L, BasicBlock *BB,
   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
     if (I->mayHaveSideEffects())
       return false;
-  
+
   return true;
 }
 
 /// isTrivialLoopExitBlock - Return true if the specified block unconditionally
-/// leads to an exit from the specified loop, and has no side-effects in the 
+/// leads to an exit from the specified loop, and has no side-effects in the
 /// process.  If so, return the block that is exited to, otherwise return null.
 static BasicBlock *isTrivialLoopExitBlock(Loop *L, BasicBlock *BB) {
   std::set<BasicBlock*> Visited;
-  Visited.insert(L->getHeader());  // Branches to header are ok.
-  BasicBlock *ExitBB = 0;
+  Visited.insert(L->getHeader());  // Branches to header make infinite loops.
+  BasicBlock *ExitBB = nullptr;
   if (isTrivialLoopExitBlockHelper(L, BB, ExitBB, Visited))
     return ExitBB;
-  return 0;
+  return nullptr;
 }
 
 /// IsTrivialUnswitchCondition - Check to see if this unswitch condition is
@@ -347,49 +574,61 @@ bool LoopUnswitch::IsTrivialUnswitchCondition(Value *Cond, Constant **Val,
   BasicBlock *Header = currentLoop->getHeader();
   TerminatorInst *HeaderTerm = Header->getTerminator();
   LLVMContext &Context = Header->getContext();
-  
-  BasicBlock *LoopExitBB = 0;
+
+  BasicBlock *LoopExitBB = nullptr;
   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(HeaderTerm)) {
     // If the header block doesn't end with a conditional branch on Cond, we
     // can't handle it.
     if (!BI->isConditional() || BI->getCondition() != Cond)
       return false;
-  
-    // Check to see if a successor of the branch is guaranteed to go to the
-    // latch block or exit through a one exit block without having any 
+
+    // Check to see if a successor of the branch is guaranteed to
+    // exit through a unique exit block without having any
     // side-effects.  If so, determine the value of Cond that causes it to do
     // this.
-    if ((LoopExitBB = isTrivialLoopExitBlock(currentLoop, 
+    if ((LoopExitBB = isTrivialLoopExitBlock(currentLoop,
                                              BI->getSuccessor(0)))) {
       if (Val) *Val = ConstantInt::getTrue(Context);
-    } else if ((LoopExitBB = isTrivialLoopExitBlock(currentLoop, 
+    } else if ((LoopExitBB = isTrivialLoopExitBlock(currentLoop,
                                                     BI->getSuccessor(1)))) {
       if (Val) *Val = ConstantInt::getFalse(Context);
     }
   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(HeaderTerm)) {
     // If this isn't a switch on Cond, we can't handle it.
     if (SI->getCondition() != Cond) return false;
-    
+
     // Check to see if a successor of the switch is guaranteed to go to the
-    // latch block or exit through a one exit block without having any 
+    // latch block or exit through a one exit block without having any
     // side-effects.  If so, determine the value of Cond that causes it to do
-    // this.  Note that we can't trivially unswitch on the default case.
-    for (unsigned i = 1, e = SI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
-      if ((LoopExitBB = isTrivialLoopExitBlock(currentLoop, 
-                                               SI->getSuccessor(i)))) {
+    // this.
+    // Note that we can't trivially unswitch on the default case or
+    // on already unswitched cases.
+    for (SwitchInst::CaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
+         i != e; ++i) {
+      BasicBlock *LoopExitCandidate;
+      if ((LoopExitCandidate = isTrivialLoopExitBlock(currentLoop,
+                                               i.getCaseSuccessor()))) {
         // Okay, we found a trivial case, remember the value that is trivial.
-        if (Val) *Val = SI->getCaseValue(i);
+        ConstantInt *CaseVal = i.getCaseValue();
+
+        // Check that it was not unswitched before, since already unswitched
+        // trivial vals are looks trivial too.
+        if (BranchesInfo.isUnswitched(SI, CaseVal))
+          continue;
+        LoopExitBB = LoopExitCandidate;
+        if (Val) *Val = CaseVal;
         break;
       }
+    }
   }
 
   // If we didn't find a single unique LoopExit block, or if the loop exit block
   // contains phi nodes, this isn't trivial.
   if (!LoopExitBB || isa<PHINode>(LoopExitBB->begin()))
     return false;   // Can't handle this.
-  
+
   if (LoopExit) *LoopExit = LoopExitBB;
-  
+
   // We already know that nothing uses any scalar values defined inside of this
   // loop.  As such, we just have to check to see if this loop will execute any
   // side-effecting instructions (e.g. stores, calls, volatile loads) in the
@@ -405,17 +644,10 @@ bool LoopUnswitch::IsTrivialUnswitchCondition(Value *Cond, Constant **Val,
 /// LoopCond == Val to simplify the loop.  If we decide that this is profitable,
 /// unswitch the loop, reprocess the pieces, then return true.
 bool LoopUnswitch::UnswitchIfProfitable(Value *LoopCond, Constant *Val) {
-
-  initLoopData();
-
-  // If LoopSimplify was unable to form a preheader, don't do any unswitching.
-  if (!loopPreheader)
-    return false;
-
   Function *F = loopHeader->getParent();
+  Constant *CondVal = nullptr;
+  BasicBlock *ExitBlock = nullptr;
 
-  Constant *CondVal = 0;
-  BasicBlock *ExitBlock = 0;
   if (IsTrivialUnswitchCondition(LoopCond, &CondVal, &ExitBlock)) {
     // If the condition is trivial, always unswitch. There is no code growth
     // for this case.
@@ -426,51 +658,16 @@ bool LoopUnswitch::UnswitchIfProfitable(Value *LoopCond, Constant *Val) {
   // Check to see if it would be profitable to unswitch current loop.
 
   // Do not do non-trivial unswitch while optimizing for size.
-  if (OptimizeForSize || F->hasFnAttr(Attribute::OptimizeForSize))
+  if (OptimizeForSize || F->hasFnAttribute(Attribute::OptimizeForSize))
     return false;
 
-  // FIXME: This is overly conservative because it does not take into
-  // consideration code simplification opportunities and code that can
-  // be shared by the resultant unswitched loops.
-  CodeMetrics Metrics;
-  for (Loop::block_iterator I = currentLoop->block_begin(), 
-         E = currentLoop->block_end();
-       I != E; ++I)
-    Metrics.analyzeBasicBlock(*I);
-
-  // Limit the number of instructions to avoid causing significant code
-  // expansion, and the number of basic blocks, to avoid loops with
-  // large numbers of branches which cause loop unswitching to go crazy.
-  // This is a very ad-hoc heuristic.
-  if (Metrics.NumInsts > Threshold ||
-      Metrics.NumBlocks * 5 > Threshold ||
-      Metrics.NeverInline) {
-    DEBUG(dbgs() << "NOT unswitching loop %"
-          << currentLoop->getHeader()->getName() << ", cost too high: "
-          << currentLoop->getBlocks().size() << "\n");
-    return false;
-  }
-
   UnswitchNontrivialCondition(LoopCond, Val, currentLoop);
   return true;
 }
 
-// RemapInstruction - Convert the instruction operands from referencing the
-// current values into those specified by ValueMap.
-//
-static inline void RemapInstruction(Instruction *I,
-                                    DenseMap<const Value *, Value*> &ValueMap) {
-  for (unsigned op = 0, E = I->getNumOperands(); op != E; ++op) {
-    Value *Op = I->getOperand(op);
-    DenseMap<const Value *, Value*>::iterator It = ValueMap.find(Op);
-    if (It != ValueMap.end()) Op = It->second;
-    I->setOperand(op, Op);
-  }
-}
-
 /// CloneLoop - Recursively clone the specified loop and all of its children,
 /// mapping the blocks with the specified map.
-static Loop *CloneLoop(Loop *L, Loop *PL, DenseMap<const Value*, Value*> &VM,
+static Loop *CloneLoop(Loop *L, Loop *PL, ValueToValueMapTy &VM,
                        LoopInfo *LI, LPPassManager *LPM) {
   Loop *New = new Loop();
   LPM->insertLoop(New, PL);
@@ -479,7 +676,7 @@ static Loop *CloneLoop(Loop *L, Loop *PL, DenseMap<const Value*, Value*> &VM,
   for (Loop::block_iterator I = L->block_begin(), E = L->block_end();
        I != E; ++I)
     if (LI->getLoopFor(*I) == L)
-      New->addBasicBlockToLoop(cast<BasicBlock>(VM[*I]), LI->getBase());
+      New->addBasicBlockToLoop(cast<BasicBlock>(VM[*I]), *LI);
 
   // Add all of the subloops to the new loop.
   for (Loop::iterator I = L->begin(), E = L->end(); I != E; ++I)
@@ -500,7 +697,7 @@ void LoopUnswitch::EmitPreheaderBranchOnCondition(Value *LIC, Constant *Val,
   Value *BranchVal = LIC;
   if (!isa<ConstantInt>(Val) ||
       Val->getType() != Type::getInt1Ty(LIC->getContext()))
-    BranchVal = new ICmpInst(InsertPt, ICmpInst::ICMP_EQ, LIC, Val, "tmp");
+    BranchVal = new ICmpInst(InsertPt, ICmpInst::ICMP_EQ, LIC, Val);
   else if (Val != ConstantInt::getTrue(Val->getContext()))
     // We want to enter the new loop when the condition is true.
     std::swap(TrueDest, FalseDest);
@@ -510,49 +707,50 @@ void LoopUnswitch::EmitPreheaderBranchOnCondition(Value *LIC, Constant *Val,
 
   // If either edge is critical, split it. This helps preserve LoopSimplify
   // form for enclosing loops.
-  SplitCriticalEdge(BI, 0, this);
-  SplitCriticalEdge(BI, 1, this);
+  auto Options = CriticalEdgeSplittingOptions(DT, LI).setPreserveLCSSA();
+  SplitCriticalEdge(BI, 0, Options);
+  SplitCriticalEdge(BI, 1, Options);
 }
 
 /// UnswitchTrivialCondition - Given a loop that has a trivial unswitchable
 /// condition in it (a cond branch from its header block to its latch block,
-/// where the path through the loop that doesn't execute its body has no 
+/// where the path through the loop that doesn't execute its body has no
 /// side-effects), unswitch it.  This doesn't involve any code duplication, just
 /// moving the conditional branch outside of the loop and updating loop info.
-void LoopUnswitch::UnswitchTrivialCondition(Loop *L, Value *Cond, 
-                                            Constant *Val, 
+void LoopUnswitch::UnswitchTrivialCondition(Loop *L, Value *Cond,
+                                            Constant *Val,
                                             BasicBlock *ExitBlock) {
   DEBUG(dbgs() << "loop-unswitch: Trivial-Unswitch loop %"
         << loopHeader->getName() << " [" << L->getBlocks().size()
         << " blocks] in Function " << L->getHeader()->getParent()->getName()
         << " on cond: " << *Val << " == " << *Cond << "\n");
-  
+
   // First step, split the preheader, so that we know that there is a safe place
   // to insert the conditional branch.  We will change loopPreheader to have a
   // conditional branch on Cond.
-  BasicBlock *NewPH = SplitEdge(loopPreheader, loopHeader, this);
+  BasicBlock *NewPH = SplitEdge(loopPreheader, loopHeader, DT, LI);
 
   // Now that we have a place to insert the conditional branch, create a place
   // to branch to: this is the exit block out of the loop that we should
   // short-circuit to.
-  
+
   // Split this block now, so that the loop maintains its exit block, and so
   // that the jump from the preheader can execute the contents of the exit block
   // without actually branching to it (the exit block should be dominated by the
   // loop header, not the preheader).
   assert(!L->contains(ExitBlock) && "Exit block is in the loop?");
-  BasicBlock *NewExit = SplitBlock(ExitBlock, ExitBlock->begin(), this);
-    
-  // Okay, now we have a position to branch from and a position to branch to, 
+  BasicBlock *NewExit = SplitBlock(ExitBlock, ExitBlock->begin(), DT, LI);
+
+  // Okay, now we have a position to branch from and a position to branch to,
   // insert the new conditional branch.
-  EmitPreheaderBranchOnCondition(Cond, Val, NewExit, NewPH, 
+  EmitPreheaderBranchOnCondition(Cond, Val, NewExit, NewPH,
                                  loopPreheader->getTerminator());
   LPM->deleteSimpleAnalysisValue(loopPreheader->getTerminator(), L);
   loopPreheader->getTerminator()->eraseFromParent();
 
   // We need to reprocess this loop, it could be unswitched again.
   redoLoop = true;
-  
+
   // Now that we know that the loop is never entered when this condition is a
   // particular value, rewrite the loop with this info.  We know that this will
   // at least eliminate the old branch.
@@ -562,22 +760,26 @@ void LoopUnswitch::UnswitchTrivialCondition(Loop *L, Value *Cond,
 
 /// SplitExitEdges - Split all of the edges from inside the loop to their exit
 /// blocks.  Update the appropriate Phi nodes as we do so.
-void LoopUnswitch::SplitExitEdges(Loop *L, 
-                                const SmallVector<BasicBlock *, 8> &ExitBlocks){
+void LoopUnswitch::SplitExitEdges(Loop *L,
+                               const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &ExitBlocks){
 
   for (unsigned i = 0, e = ExitBlocks.size(); i != e; ++i) {
     BasicBlock *ExitBlock = ExitBlocks[i];
     SmallVector<BasicBlock *, 4> Preds(pred_begin(ExitBlock),
                                        pred_end(ExitBlock));
-    SplitBlockPredecessors(ExitBlock, Preds.data(), Preds.size(),
-                           ".us-lcssa", this);
+
+    // Although SplitBlockPredecessors doesn't preserve loop-simplify in
+    // general, if we call it on all predecessors of all exits then it does.
+    SplitBlockPredecessors(ExitBlock, Preds, ".us-lcssa",
+                           /*AliasAnalysis*/ nullptr, DT, LI,
+                           /*PreserveLCSSA*/ true);
   }
 }
 
-/// UnswitchNontrivialCondition - We determined that the loop is profitable 
-/// to unswitch when LIC equal Val.  Split it into loop versions and test the 
+/// UnswitchNontrivialCondition - We determined that the loop is profitable
+/// to unswitch when LIC equal Val.  Split it into loop versions and test the
 /// condition outside of either loop.  Return the loops created as Out1/Out2.
-void LoopUnswitch::UnswitchNontrivialCondition(Value *LIC, Constant *Val, 
+void LoopUnswitch::UnswitchNontrivialCondition(Value *LIC, Constant *Val,
                                                Loop *L) {
   Function *F = loopHeader->getParent();
   DEBUG(dbgs() << "loop-unswitch: Unswitching loop %"
@@ -585,12 +787,15 @@ void LoopUnswitch::UnswitchNontrivialCondition(Value *LIC, Constant *Val,
         << " blocks] in Function " << F->getName()
         << " when '" << *Val << "' == " << *LIC << "\n");
 
+  if (ScalarEvolution *SE = getAnalysisIfAvailable<ScalarEvolution>())
+    SE->forgetLoop(L);
+
   LoopBlocks.clear();
   NewBlocks.clear();
 
   // First step, split the preheader and exit blocks, and add these blocks to
   // the LoopBlocks list.
-  BasicBlock *NewPreheader = SplitEdge(loopPreheader, loopHeader, this);
+  BasicBlock *NewPreheader = SplitEdge(loopPreheader, loopHeader, DT, LI);
   LoopBlocks.push_back(NewPreheader);
 
   // We want the loop to come after the preheader, but before the exit blocks.
@@ -614,11 +819,12 @@ void LoopUnswitch::UnswitchNontrivialCondition(Value *LIC, Constant *Val,
   // the loop preheader and exit blocks), keeping track of the mapping between
   // the instructions and blocks.
   NewBlocks.reserve(LoopBlocks.size());
-  DenseMap<const Value*, Value*> ValueMap;
+  ValueToValueMapTy VMap;
   for (unsigned i = 0, e = LoopBlocks.size(); i != e; ++i) {
-    BasicBlock *NewBB = CloneBasicBlock(LoopBlocks[i], ValueMap, ".us", F);
+    BasicBlock *NewBB = CloneBasicBlock(LoopBlocks[i], VMap, ".us", F);
+
     NewBlocks.push_back(NewBB);
-    ValueMap[LoopBlocks[i]] = NewBB;  // Keep the BB mapping.
+    VMap[LoopBlocks[i]] = NewBB;  // Keep the BB mapping.
     LPM->cloneBasicBlockSimpleAnalysis(LoopBlocks[i], NewBB, L);
   }
 
@@ -627,43 +833,64 @@ void LoopUnswitch::UnswitchNontrivialCondition(Value *LIC, Constant *Val,
   F->getBasicBlockList().splice(NewPreheader, F->getBasicBlockList(),
                                 NewBlocks[0], F->end());
 
+  // FIXME: We could register any cloned assumptions instead of clearing the
+  // whole function's cache.
+  AC->clear();
+
   // Now we create the new Loop object for the versioned loop.
-  Loop *NewLoop = CloneLoop(L, L->getParentLoop(), ValueMap, LI, LPM);
+  Loop *NewLoop = CloneLoop(L, L->getParentLoop(), VMap, LI, LPM);
+
+  // Recalculate unswitching quota, inherit simplified switches info for NewBB,
+  // Probably clone more loop-unswitch related loop properties.
+  BranchesInfo.cloneData(NewLoop, L, VMap);
+
   Loop *ParentLoop = L->getParentLoop();
   if (ParentLoop) {
     // Make sure to add the cloned preheader and exit blocks to the parent loop
     // as well.
-    ParentLoop->addBasicBlockToLoop(NewBlocks[0], LI->getBase());
+    ParentLoop->addBasicBlockToLoop(NewBlocks[0], *LI);
   }
-  
+
   for (unsigned i = 0, e = ExitBlocks.size(); i != e; ++i) {
-    BasicBlock *NewExit = cast<BasicBlock>(ValueMap[ExitBlocks[i]]);
+    BasicBlock *NewExit = cast<BasicBlock>(VMap[ExitBlocks[i]]);
     // The new exit block should be in the same loop as the old one.
     if (Loop *ExitBBLoop = LI->getLoopFor(ExitBlocks[i]))
-      ExitBBLoop->addBasicBlockToLoop(NewExit, LI->getBase());
-    
+      ExitBBLoop->addBasicBlockToLoop(NewExit, *LI);
+
     assert(NewExit->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1 &&
            "Exit block should have been split to have one successor!");
     BasicBlock *ExitSucc = NewExit->getTerminator()->getSuccessor(0);
 
     // If the successor of the exit block had PHI nodes, add an entry for
     // NewExit.
-    PHINode *PN;
-    for (BasicBlock::iterator I = ExitSucc->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
-      PN = cast<PHINode>(I);
+    for (BasicBlock::iterator I = ExitSucc->begin();
+         PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I) {
       Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(ExitBlocks[i]);
-      DenseMap<const Value *, Value*>::iterator It = ValueMap.find(V);
-      if (It != ValueMap.end()) V = It->second;
+      ValueToValueMapTy::iterator It = VMap.find(V);
+      if (It != VMap.end()) V = It->second;
       PN->addIncoming(V, NewExit);
     }
+
+    if (LandingPadInst *LPad = NewExit->getLandingPadInst()) {
+      PHINode *PN = PHINode::Create(LPad->getType(), 0, "",
+                                    ExitSucc->getFirstInsertionPt());
+
+      for (pred_iterator I = pred_begin(ExitSucc), E = pred_end(ExitSucc);
+           I != E; ++I) {
+        BasicBlock *BB = *I;
+        LandingPadInst *LPI = BB->getLandingPadInst();
+        LPI->replaceAllUsesWith(PN);
+        PN->addIncoming(LPI, BB);
+      }
+    }
   }
 
   // Rewrite the code to refer to itself.
   for (unsigned i = 0, e = NewBlocks.size(); i != e; ++i)
     for (BasicBlock::iterator I = NewBlocks[i]->begin(),
            E = NewBlocks[i]->end(); I != E; ++I)
-      RemapInstruction(I, ValueMap);
-  
+      RemapInstruction(I, VMap,RF_NoModuleLevelChanges|RF_IgnoreMissingEntries);
+
   // Rewrite the original preheader to select between versions of the loop.
   BranchInst *OldBR = cast<BranchInst>(loopPreheader->getTerminator());
   assert(OldBR->isUnconditional() && OldBR->getSuccessor(0) == LoopBlocks[0] &&
@@ -682,7 +909,7 @@ void LoopUnswitch::UnswitchNontrivialCondition(Value *LIC, Constant *Val,
   // the condition that we're unswitching on), we don't rewrite the second
   // iteration.
   WeakVH LICHandle(LIC);
-  
+
   // Now we rewrite the original code to know that the condition is true and the
   // new code to know that the condition is false.
   RewriteLoopBodyWithConditionConstant(L, LIC, Val, false);
@@ -697,20 +924,16 @@ void LoopUnswitch::UnswitchNontrivialCondition(Value *LIC, Constant *Val,
 
 /// RemoveFromWorklist - Remove all instances of I from the worklist vector
 /// specified.
-static void RemoveFromWorklist(Instruction *I, 
+static void RemoveFromWorklist(Instruction *I,
                                std::vector<Instruction*> &Worklist) {
-  std::vector<Instruction*>::iterator WI = std::find(Worklist.begin(),
-                                                     Worklist.end(), I);
-  while (WI != Worklist.end()) {
-    unsigned Offset = WI-Worklist.begin();
-    Worklist.erase(WI);
-    WI = std::find(Worklist.begin()+Offset, Worklist.end(), I);
-  }
+
+  Worklist.erase(std::remove(Worklist.begin(), Worklist.end(), I),
+                 Worklist.end());
 }
 
 /// ReplaceUsesOfWith - When we find that I really equals V, remove I from the
 /// program, replacing all uses with V and update the worklist.
-static void ReplaceUsesOfWith(Instruction *I, Value *V, 
+static void ReplaceUsesOfWith(Instruction *I, Value *V,
                               std::vector<Instruction*> &Worklist,
                               Loop *L, LPPassManager *LPM) {
   DEBUG(dbgs() << "Replace with '" << *V << "': " << *I);
@@ -721,9 +944,8 @@ static void ReplaceUsesOfWith(Instruction *I, Value *V,
       Worklist.push_back(Use);
 
   // Add users to the worklist which may be simplified now.
-  for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
-       UI != E; ++UI)
-    Worklist.push_back(cast<Instruction>(*UI));
+  for (User *U : I->users())
+    Worklist.push_back(cast<Instruction>(U));
   LPM->deleteSimpleAnalysisValue(I, L);
   RemoveFromWorklist(I, Worklist);
   I->replaceAllUsesWith(V);
@@ -731,123 +953,6 @@ static void ReplaceUsesOfWith(Instruction *I, Value *V,
   ++NumSimplify;
 }
 
-/// RemoveBlockIfDead - If the specified block is dead, remove it, update loop
-/// information, and remove any dead successors it has.
-///
-void LoopUnswitch::RemoveBlockIfDead(BasicBlock *BB,
-                                     std::vector<Instruction*> &Worklist,
-                                     Loop *L) {
-  if (pred_begin(BB) != pred_end(BB)) {
-    // This block isn't dead, since an edge to BB was just removed, see if there
-    // are any easy simplifications we can do now.
-    if (BasicBlock *Pred = BB->getSinglePredecessor()) {
-      // If it has one pred, fold phi nodes in BB.
-      while (isa<PHINode>(BB->begin()))
-        ReplaceUsesOfWith(BB->begin(), 
-                          cast<PHINode>(BB->begin())->getIncomingValue(0), 
-                          Worklist, L, LPM);
-      
-      // If this is the header of a loop and the only pred is the latch, we now
-      // have an unreachable loop.
-      if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB))
-        if (loopHeader == BB && L->contains(Pred)) {
-          // Remove the branch from the latch to the header block, this makes
-          // the header dead, which will make the latch dead (because the header
-          // dominates the latch).
-          LPM->deleteSimpleAnalysisValue(Pred->getTerminator(), L);
-          Pred->getTerminator()->eraseFromParent();
-          new UnreachableInst(BB->getContext(), Pred);
-          
-          // The loop is now broken, remove it from LI.
-          RemoveLoopFromHierarchy(L);
-          
-          // Reprocess the header, which now IS dead.
-          RemoveBlockIfDead(BB, Worklist, L);
-          return;
-        }
-      
-      // If pred ends in a uncond branch, add uncond branch to worklist so that
-      // the two blocks will get merged.
-      if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator()))
-        if (BI->isUnconditional())
-          Worklist.push_back(BI);
-    }
-    return;
-  }
-
-  DEBUG(dbgs() << "Nuking dead block: " << *BB);
-  
-  // Remove the instructions in the basic block from the worklist.
-  for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I) {
-    RemoveFromWorklist(I, Worklist);
-    
-    // Anything that uses the instructions in this basic block should have their
-    // uses replaced with undefs.
-    // If I is not void type then replaceAllUsesWith undef.
-    // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
-    if (!I->getType()->isVoidTy())
-      I->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I->getType()));
-  }
-  
-  // If this is the edge to the header block for a loop, remove the loop and
-  // promote all subloops.
-  if (Loop *BBLoop = LI->getLoopFor(BB)) {
-    if (BBLoop->getLoopLatch() == BB)
-      RemoveLoopFromHierarchy(BBLoop);
-  }
-
-  // Remove the block from the loop info, which removes it from any loops it
-  // was in.
-  LI->removeBlock(BB);
-  
-  
-  // Remove phi node entries in successors for this block.
-  TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
-  SmallVector<BasicBlock*, 4> Succs;
-  for (unsigned i = 0, e = TI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
-    Succs.push_back(TI->getSuccessor(i));
-    TI->getSuccessor(i)->removePredecessor(BB);
-  }
-  
-  // Unique the successors, remove anything with multiple uses.
-  array_pod_sort(Succs.begin(), Succs.end());
-  Succs.erase(std::unique(Succs.begin(), Succs.end()), Succs.end());
-  
-  // Remove the basic block, including all of the instructions contained in it.
-  LPM->deleteSimpleAnalysisValue(BB, L);  
-  BB->eraseFromParent();
-  // Remove successor blocks here that are not dead, so that we know we only
-  // have dead blocks in this list.  Nondead blocks have a way of becoming dead,
-  // then getting removed before we revisit them, which is badness.
-  //
-  for (unsigned i = 0; i != Succs.size(); ++i)
-    if (pred_begin(Succs[i]) != pred_end(Succs[i])) {
-      // One exception is loop headers.  If this block was the preheader for a
-      // loop, then we DO want to visit the loop so the loop gets deleted.
-      // We know that if the successor is a loop header, that this loop had to
-      // be the preheader: the case where this was the latch block was handled
-      // above and headers can only have two predecessors.
-      if (!LI->isLoopHeader(Succs[i])) {
-        Succs.erase(Succs.begin()+i);
-        --i;
-      }
-    }
-  
-  for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i)
-    RemoveBlockIfDead(Succs[i], Worklist, L);
-}
-
-/// RemoveLoopFromHierarchy - We have discovered that the specified loop has
-/// become unwrapped, either because the backedge was deleted, or because the
-/// edge into the header was removed.  If the edge into the header from the
-/// latch block was removed, the loop is unwrapped but subloops are still alive,
-/// so they just reparent loops.  If the loops are actually dead, they will be
-/// removed later.
-void LoopUnswitch::RemoveLoopFromHierarchy(Loop *L) {
-  LPM->deleteLoopFromQueue(L);
-  RemoveLoopFromWorklist(L);
-}
-
 // RewriteLoopBodyWithConditionConstant - We know either that the value LIC has
 // the value specified by Val in the specified loop, or we know it does NOT have
 // that value.  Rewrite any uses of LIC or of properties correlated to it.
@@ -855,21 +960,19 @@ void LoopUnswitch::RewriteLoopBodyWithConditionConstant(Loop *L, Value *LIC,
                                                         Constant *Val,
                                                         bool IsEqual) {
   assert(!isa<Constant>(LIC) && "Why are we unswitching on a constant?");
-  
+
   // FIXME: Support correlated properties, like:
   //  for (...)
   //    if (li1 < li2)
   //      ...
   //    if (li1 > li2)
   //      ...
-  
+
   // FOLD boolean conditions (X|LIC), (X&LIC).  Fold conditional branches,
   // selects, switches.
-  std::vector<User*> Users(LIC->use_begin(), LIC->use_end());
   std::vector<Instruction*> Worklist;
   LLVMContext &Context = Val->getContext();
 
-
   // If we know that LIC == Val, or that LIC == NotVal, just replace uses of LIC
   // in the loop with the appropriate one directly.
   if (IsEqual || (isa<ConstantInt>(Val) &&
@@ -878,54 +981,71 @@ void LoopUnswitch::RewriteLoopBodyWithConditionConstant(Loop *L, Value *LIC,
     if (IsEqual)
       Replacement = Val;
     else
-      Replacement = ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(Val->getContext()), 
+      Replacement = ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(Val->getContext()),
                                      !cast<ConstantInt>(Val)->getZExtValue());
-    
-    for (unsigned i = 0, e = Users.size(); i != e; ++i)
-      if (Instruction *U = cast<Instruction>(Users[i])) {
-        if (!L->contains(U))
-          continue;
-        U->replaceUsesOfWith(LIC, Replacement);
-        Worklist.push_back(U);
-      }
+
+    for (User *U : LIC->users()) {
+      Instruction *UI = dyn_cast<Instruction>(U);
+      if (!UI || !L->contains(UI))
+        continue;
+      Worklist.push_back(UI);
+    }
+
+    for (std::vector<Instruction*>::iterator UI = Worklist.begin(),
+         UE = Worklist.end(); UI != UE; ++UI)
+      (*UI)->replaceUsesOfWith(LIC, Replacement);
+
     SimplifyCode(Worklist, L);
     return;
   }
-  
+
   // Otherwise, we don't know the precise value of LIC, but we do know that it
   // is certainly NOT "Val".  As such, simplify any uses in the loop that we
   // can.  This case occurs when we unswitch switch statements.
-  for (unsigned i = 0, e = Users.size(); i != e; ++i) {
-    Instruction *U = cast<Instruction>(Users[i]);
-    if (!L->contains(U))
+  for (User *U : LIC->users()) {
+    Instruction *UI = dyn_cast<Instruction>(U);
+    if (!UI || !L->contains(UI))
       continue;
 
-    Worklist.push_back(U);
+    Worklist.push_back(UI);
 
-    // TODO: We could do other simplifications, for example, turning 
+    // TODO: We could do other simplifications, for example, turning
     // 'icmp eq LIC, Val' -> false.
 
     // If we know that LIC is not Val, use this info to simplify code.
-    SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(U);
-    if (SI == 0 || !isa<ConstantInt>(Val)) continue;
-    
-    unsigned DeadCase = SI->findCaseValue(cast<ConstantInt>(Val));
-    if (DeadCase == 0) continue;  // Default case is live for multiple values.
-    
-    // Found a dead case value.  Don't remove PHI nodes in the 
+    SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(UI);
+    if (!SI || !isa<ConstantInt>(Val)) continue;
+
+    SwitchInst::CaseIt DeadCase = SI->findCaseValue(cast<ConstantInt>(Val));
+    // Default case is live for multiple values.
+    if (DeadCase == SI->case_default()) continue;
+
+    // Found a dead case value.  Don't remove PHI nodes in the
     // successor if they become single-entry, those PHI nodes may
     // be in the Users list.
-        
+
+    BasicBlock *Switch = SI->getParent();
+    BasicBlock *SISucc = DeadCase.getCaseSuccessor();
+    BasicBlock *Latch = L->getLoopLatch();
+
+    BranchesInfo.setUnswitched(SI, Val);
+
+    if (!SI->findCaseDest(SISucc)) continue;  // Edge is critical.
+    // If the DeadCase successor dominates the loop latch, then the
+    // transformation isn't safe since it will delete the sole predecessor edge
+    // to the latch.
+    if (Latch && DT->dominates(SISucc, Latch))
+      continue;
+
     // FIXME: This is a hack.  We need to keep the successor around
     // and hooked up so as to preserve the loop structure, because
     // trying to update it is complicated.  So instead we preserve the
     // loop structure and put the block on a dead code path.
-    BasicBlock *Switch = SI->getParent();
-    SplitEdge(Switch, SI->getSuccessor(DeadCase), this);
+    SplitEdge(Switch, SISucc, DT, LI);
     // Compute the successors instead of relying on the return value
     // of SplitEdge, since it may have split the switch successor
     // after PHI nodes.
-    BasicBlock *NewSISucc = SI->getSuccessor(DeadCase);
+    BasicBlock *NewSISucc = DeadCase.getCaseSuccessor();
     BasicBlock *OldSISucc = *succ_begin(NewSISucc);
     // Create an "unreachable" destination.
     BasicBlock *Abort = BasicBlock::Create(Context, "us-unreachable",
@@ -949,7 +1069,7 @@ void LoopUnswitch::RewriteLoopBodyWithConditionConstant(Loop *L, Value *LIC,
     if (DT)
       DT->addNewBlock(Abort, NewSISucc);
   }
-  
+
   SimplifyCode(Worklist, L);
 }
 
@@ -963,20 +1083,15 @@ void LoopUnswitch::RewriteLoopBodyWithConditionConstant(Loop *L, Value *LIC,
 /// pass.
 ///
 void LoopUnswitch::SimplifyCode(std::vector<Instruction*> &Worklist, Loop *L) {
+  const DataLayout &DL = L->getHeader()->getModule()->getDataLayout();
   while (!Worklist.empty()) {
     Instruction *I = Worklist.back();
     Worklist.pop_back();
-    
-    // Simple constant folding.
-    if (Constant *C = ConstantFoldInstruction(I)) {
-      ReplaceUsesOfWith(I, C, Worklist, L, LPM);
-      continue;
-    }
-    
+
     // Simple DCE.
     if (isInstructionTriviallyDead(I)) {
       DEBUG(dbgs() << "Remove dead instruction '" << *I);
-      
+
       // Add uses to the worklist, which may be dead now.
       for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
         if (Instruction *Use = dyn_cast<Instruction>(I->getOperand(i)))
@@ -987,48 +1102,18 @@ void LoopUnswitch::SimplifyCode(std::vector<Instruction*> &Worklist, Loop *L) {
       ++NumSimplify;
       continue;
     }
-    
-    // FIXME: Change this to use instruction simplify interfaces!
-    
-    // Special case hacks that appear commonly in unswitched code.
-    switch (I->getOpcode()) {
-    case Instruction::Select:
-      if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(0))) {
-        ReplaceUsesOfWith(I, I->getOperand(!CB->getZExtValue()+1), Worklist, L,
-                          LPM);
+
+    // See if instruction simplification can hack this up.  This is common for
+    // things like "select false, X, Y" after unswitching made the condition be
+    // 'false'.  TODO: update the domtree properly so we can pass it here.
+    if (Value *V = SimplifyInstruction(I, DL))
+      if (LI->replacementPreservesLCSSAForm(I, V)) {
+        ReplaceUsesOfWith(I, V, Worklist, L, LPM);
         continue;
       }
-      break;
-    case Instruction::And:
-      if (isa<ConstantInt>(I->getOperand(0)) && 
-          // constant -> RHS
-          I->getOperand(0)->getType()->isIntegerTy(1))
-        cast<BinaryOperator>(I)->swapOperands();
-      if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) 
-        if (CB->getType()->isIntegerTy(1)) {
-          if (CB->isOne())      // X & 1 -> X
-            ReplaceUsesOfWith(I, I->getOperand(0), Worklist, L, LPM);
-          else                  // X & 0 -> 0
-            ReplaceUsesOfWith(I, I->getOperand(1), Worklist, L, LPM);
-          continue;
-        }
-      break;
-    case Instruction::Or:
-      if (isa<ConstantInt>(I->getOperand(0)) &&
-          // constant -> RHS
-          I->getOperand(0)->getType()->isIntegerTy(1))
-        cast<BinaryOperator>(I)->swapOperands();
-      if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1)))
-        if (CB->getType()->isIntegerTy(1)) {
-          if (CB->isOne())   // X | 1 -> 1
-            ReplaceUsesOfWith(I, I->getOperand(1), Worklist, L, LPM);
-          else                  // X | 0 -> X
-            ReplaceUsesOfWith(I, I->getOperand(0), Worklist, L, LPM);
-          continue;
-        }
-      break;
-    case Instruction::Br: {
-      BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
+
+    // Special case hacks that appear commonly in unswitched code.
+    if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(I)) {
       if (BI->isUnconditional()) {
         // If BI's parent is the only pred of the successor, fold the two blocks
         // together.
@@ -1038,51 +1123,33 @@ void LoopUnswitch::SimplifyCode(std::vector<Instruction*> &Worklist, Loop *L) {
         if (!SinglePred) continue;  // Nothing to do.
         assert(SinglePred == Pred && "CFG broken");
 
-        DEBUG(dbgs() << "Merging blocks: " << Pred->getName() << " <- " 
+        DEBUG(dbgs() << "Merging blocks: " << Pred->getName() << " <- "
               << Succ->getName() << "\n");
-        
+
         // Resolve any single entry PHI nodes in Succ.
         while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(Succ->begin()))
           ReplaceUsesOfWith(PN, PN->getIncomingValue(0), Worklist, L, LPM);
-        
+
+        // If Succ has any successors with PHI nodes, update them to have
+        // entries coming from Pred instead of Succ.
+        Succ->replaceAllUsesWith(Pred);
+
         // Move all of the successor contents from Succ to Pred.
         Pred->getInstList().splice(BI, Succ->getInstList(), Succ->begin(),
                                    Succ->end());
         LPM->deleteSimpleAnalysisValue(BI, L);
         BI->eraseFromParent();
         RemoveFromWorklist(BI, Worklist);
-        
-        // If Succ has any successors with PHI nodes, update them to have
-        // entries coming from Pred instead of Succ.
-        Succ->replaceAllUsesWith(Pred);
-        
+
         // Remove Succ from the loop tree.
         LI->removeBlock(Succ);
         LPM->deleteSimpleAnalysisValue(Succ, L);
         Succ->eraseFromParent();
         ++NumSimplify;
-        break;
+        continue;
       }
-      
-      if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(BI->getCondition())){
-        // Conditional branch.  Turn it into an unconditional branch, then
-        // remove dead blocks.
-        break;  // FIXME: Enable.
-
-        DEBUG(dbgs() << "Folded branch: " << *BI);
-        BasicBlock *DeadSucc = BI->getSuccessor(CB->getZExtValue());
-        BasicBlock *LiveSucc = BI->getSuccessor(!CB->getZExtValue());
-        DeadSucc->removePredecessor(BI->getParent(), true);
-        Worklist.push_back(BranchInst::Create(LiveSucc, BI));
-        LPM->deleteSimpleAnalysisValue(BI, L);
-        BI->eraseFromParent();
-        RemoveFromWorklist(BI, Worklist);
-        ++NumSimplify;
 
-        RemoveBlockIfDead(DeadSucc, Worklist, L);
-      }
-      break;
-    }
+      continue;
     }
   }
 }