Whitespace.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Vectorize / LoopVectorize.cpp
index 33923624ac2a11e9a4d021fb11394d313d69fdc3..ae5ec8cb88a84411c7c22f81b98464daf431860c 100644 (file)
@@ -48,7 +48,6 @@
 
 #include "llvm/Transforms/Vectorize.h"
 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
-#include "llvm/ADT/EquivalenceClasses.h"
 #include "llvm/ADT/Hashing.h"
 #include "llvm/ADT/MapVector.h"
 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
+#include "llvm/Analysis/BasicAliasAnalysis.h"
 #include "llvm/Analysis/AliasSetTracker.h"
 #include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
 #include "llvm/Analysis/BlockFrequencyInfo.h"
 #include "llvm/Analysis/CodeMetrics.h"
+#include "llvm/Analysis/DemandedBits.h"
+#include "llvm/Analysis/GlobalsModRef.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopAccessAnalysis.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopIterator.h"
 #include "llvm/Analysis/VectorUtils.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/LoopUtils.h"
 #include <algorithm>
+#include <functional>
 #include <map>
 #include <tuple>
 
@@ -214,6 +217,11 @@ static cl::opt<unsigned> MaxNestedScalarReductionIC(
     cl::desc("The maximum interleave count to use when interleaving a scalar "
              "reduction in a nested loop."));
 
+static cl::opt<unsigned> PragmaVectorizeMemoryCheckThreshold(
+    "pragma-vectorize-memory-check-threshold", cl::init(128), cl::Hidden,
+    cl::desc("The maximum allowed number of runtime memory checks with a "
+             "vectorize(enable) pragma."));
+
 namespace {
 
 // Forward declarations.
@@ -269,18 +277,22 @@ public:
       : OrigLoop(OrigLoop), SE(SE), LI(LI), DT(DT), TLI(TLI), TTI(TTI),
         VF(VecWidth), UF(UnrollFactor), Builder(SE->getContext()),
         Induction(nullptr), OldInduction(nullptr), WidenMap(UnrollFactor),
-        Legal(nullptr), AddedSafetyChecks(false) {}
+        TripCount(nullptr), VectorTripCount(nullptr), Legal(nullptr),
+        AddedSafetyChecks(false) {}
 
   // Perform the actual loop widening (vectorization).
-  void vectorize(LoopVectorizationLegality *L) {
+  // MinimumBitWidths maps scalar integer values to the smallest bitwidth they
+  // can be validly truncated to. The cost model has assumed this truncation
+  // will happen when vectorizing.
+  void vectorize(LoopVectorizationLegality *L,
+                 DenseMap<Instruction*,uint64_t> MinimumBitWidths) {
+    MinBWs = MinimumBitWidths;
     Legal = L;
     // Create a new empty loop. Unlink the old loop and connect the new one.
     createEmptyLoop();
     // Widen each instruction in the old loop to a new one in the new loop.
     // Use the Legality module to find the induction and reduction variables.
     vectorizeLoop();
-    // Register the new loop and update the analysis passes.
-    updateAnalysis();
   }
 
   // Return true if any runtime check is added.
@@ -311,6 +323,9 @@ protected:
 
   /// Create an empty loop, based on the loop ranges of the old loop.
   void createEmptyLoop();
+  /// Create a new induction variable inside L.
+  PHINode *createInductionVariable(Loop *L, Value *Start, Value *End,
+                                   Value *Step, Instruction *DL);
   /// Copy and widen the instructions from the old loop.
   virtual void vectorizeLoop();
 
@@ -320,6 +335,9 @@ protected:
   /// See PR14725.
   void fixLCSSAPHIs();
 
+  /// Shrinks vector element sizes based on information in "MinBWs".
+  void truncateToMinimalBitwidths();
+  
   /// A helper function that computes the predicate of the block BB, assuming
   /// that the header block of the loop is set to True. It returns the *entry*
   /// mask for the block BB.
@@ -330,7 +348,7 @@ protected:
 
   /// A helper function to vectorize a single BB within the innermost loop.
   void vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV);
-
+  
   /// Vectorize a single PHINode in a block. This method handles the induction
   /// variable canonicalization. It supports both VF = 1 for unrolled loops and
   /// arbitrary length vectors.
@@ -375,6 +393,22 @@ protected:
   /// Generate a shuffle sequence that will reverse the vector Vec.
   virtual Value *reverseVector(Value *Vec);
 
+  /// Returns (and creates if needed) the original loop trip count.
+  Value *getOrCreateTripCount(Loop *NewLoop);
+
+  /// Returns (and creates if needed) the trip count of the widened loop.
+  Value *getOrCreateVectorTripCount(Loop *NewLoop);
+
+  /// Emit a bypass check to see if the trip count would overflow, or we
+  /// wouldn't have enough iterations to execute one vector loop.
+  void emitMinimumIterationCountCheck(Loop *L, BasicBlock *Bypass);
+  /// Emit a bypass check to see if the vector trip count is nonzero.
+  void emitVectorLoopEnteredCheck(Loop *L, BasicBlock *Bypass);
+  /// Emit bypass checks to check if strides we've assumed to be one really are.
+  void emitStrideChecks(Loop *L, BasicBlock *Bypass);
+  /// Emit bypass checks to check any memory assumptions we may have made.
+  void emitMemRuntimeChecks(Loop *L, BasicBlock *Bypass);
+  
   /// This is a helper class that holds the vectorizer state. It maps scalar
   /// instructions to vector instructions. When the code is 'unrolled' then
   /// then a single scalar value is mapped to multiple vector parts. The parts
@@ -463,12 +497,21 @@ protected:
   PHINode *Induction;
   /// The induction variable of the old basic block.
   PHINode *OldInduction;
-  /// Holds the extended (to the widest induction type) start index.
-  Value *ExtendedIdx;
   /// Maps scalars to widened vectors.
   ValueMap WidenMap;
+  /// Store instructions that should be predicated, as a pair
+  ///   <StoreInst, Predicate>
+  SmallVector<std::pair<StoreInst*,Value*>, 4> PredicatedStores;
   EdgeMaskCache MaskCache;
-
+  /// Trip count of the original loop.
+  Value *TripCount;
+  /// Trip count of the widened loop (TripCount - TripCount % (VF*UF))
+  Value *VectorTripCount;
+
+  /// Map of scalar integer values to the smallest bitwidth they can be legally
+  /// represented as. The vector equivalents of these values should be truncated
+  /// to this type.
+  DenseMap<Instruction*,uint64_t> MinBWs;
   LoopVectorizationLegality *Legal;
 
   // Record whether runtime check is added.
@@ -862,14 +905,16 @@ public:
   bool allowVectorization(Function *F, Loop *L, bool AlwaysVectorize) const {
     if (getForce() == LoopVectorizeHints::FK_Disabled) {
       DEBUG(dbgs() << "LV: Not vectorizing: #pragma vectorize disable.\n");
-      emitOptimizationRemarkAnalysis(F->getContext(), DEBUG_TYPE, *F,
+      emitOptimizationRemarkAnalysis(F->getContext(),
+                                     vectorizeAnalysisPassName(), *F,
                                      L->getStartLoc(), emitRemark());
       return false;
     }
 
     if (!AlwaysVectorize && getForce() != LoopVectorizeHints::FK_Enabled) {
       DEBUG(dbgs() << "LV: Not vectorizing: No #pragma vectorize enable.\n");
-      emitOptimizationRemarkAnalysis(F->getContext(), DEBUG_TYPE, *F,
+      emitOptimizationRemarkAnalysis(F->getContext(),
+                                     vectorizeAnalysisPassName(), *F,
                                      L->getStartLoc(), emitRemark());
       return false;
     }
@@ -882,7 +927,7 @@ public:
       // vectorize.disable to be used without disabling the pass and errors
       // to differentiate between disabled vectorization and a width of 1.
       emitOptimizationRemarkAnalysis(
-          F->getContext(), DEBUG_TYPE, *F, L->getStartLoc(),
+          F->getContext(), vectorizeAnalysisPassName(), *F, L->getStartLoc(),
           "loop not vectorized: vectorization and interleaving are explicitly "
           "disabled, or vectorize width and interleave count are both set to "
           "1");
@@ -915,9 +960,25 @@ public:
   unsigned getWidth() const { return Width.Value; }
   unsigned getInterleave() const { return Interleave.Value; }
   enum ForceKind getForce() const { return (ForceKind)Force.Value; }
-  bool isForced() const {
-    return getForce() == LoopVectorizeHints::FK_Enabled || getWidth() > 1 ||
-           getInterleave() > 1;
+  const char *vectorizeAnalysisPassName() const {
+    // If hints are provided that don't disable vectorization use the
+    // AlwaysPrint pass name to force the frontend to print the diagnostic.
+    if (getWidth() == 1)
+      return LV_NAME;
+    if (getForce() == LoopVectorizeHints::FK_Disabled)
+      return LV_NAME;
+    if (getForce() == LoopVectorizeHints::FK_Undefined && getWidth() == 0)
+      return LV_NAME;
+    return DiagnosticInfo::AlwaysPrint;
+  }
+
+  bool allowReordering() const {
+    // When enabling loop hints are provided we allow the vectorizer to change
+    // the order of operations that is given by the scalar loop. This is not
+    // enabled by default because can be unsafe or inefficient. For example,
+    // reordering floating-point operations will change the way round-off
+    // error accumulates in the loop.
+    return getForce() == LoopVectorizeHints::FK_Enabled || getWidth() > 1;
   }
 
 private:
@@ -1039,15 +1100,14 @@ private:
 static void emitAnalysisDiag(const Function *TheFunction, const Loop *TheLoop,
                              const LoopVectorizeHints &Hints,
                              const LoopAccessReport &Message) {
-  // If a loop hint is provided the diagnostic is always produced.
-  const char *Name = Hints.isForced() ? DiagnosticInfo::AlwaysPrint : LV_NAME;
+  const char *Name = Hints.vectorizeAnalysisPassName();
   LoopAccessReport::emitAnalysis(Message, TheFunction, TheLoop, Name);
 }
 
 static void emitMissedWarning(Function *F, Loop *L,
                               const LoopVectorizeHints &LH) {
-  emitOptimizationRemarkMissed(F->getContext(), DEBUG_TYPE, *F,
-                               L->getStartLoc(), LH.emitRemark());
+  emitOptimizationRemarkMissed(F->getContext(), LV_NAME, *F, L->getStartLoc(),
+                               LH.emitRemark());
 
   if (LH.getForce() == LoopVectorizeHints::FK_Enabled) {
     if (LH.getWidth() != 1)
@@ -1087,87 +1147,13 @@ public:
         Induction(nullptr), WidestIndTy(nullptr), HasFunNoNaNAttr(false),
         Requirements(R), Hints(H) {}
 
-  /// This enum represents the kinds of inductions that we support.
-  enum InductionKind {
-    IK_NoInduction,  ///< Not an induction variable.
-    IK_IntInduction, ///< Integer induction variable. Step = C.
-    IK_PtrInduction  ///< Pointer induction var. Step = C / sizeof(elem).
-  };
-
-  /// A struct for saving information about induction variables.
-  struct InductionInfo {
-    InductionInfo(Value *Start, InductionKind K, ConstantInt *Step)
-        : StartValue(Start), IK(K), StepValue(Step) {
-      assert(IK != IK_NoInduction && "Not an induction");
-      assert(StartValue && "StartValue is null");
-      assert(StepValue && !StepValue->isZero() && "StepValue is zero");
-      assert((IK != IK_PtrInduction || StartValue->getType()->isPointerTy()) &&
-             "StartValue is not a pointer for pointer induction");
-      assert((IK != IK_IntInduction || StartValue->getType()->isIntegerTy()) &&
-             "StartValue is not an integer for integer induction");
-      assert(StepValue->getType()->isIntegerTy() &&
-             "StepValue is not an integer");
-    }
-    InductionInfo()
-        : StartValue(nullptr), IK(IK_NoInduction), StepValue(nullptr) {}
-
-    /// Get the consecutive direction. Returns:
-    ///   0 - unknown or non-consecutive.
-    ///   1 - consecutive and increasing.
-    ///  -1 - consecutive and decreasing.
-    int getConsecutiveDirection() const {
-      if (StepValue && (StepValue->isOne() || StepValue->isMinusOne()))
-        return StepValue->getSExtValue();
-      return 0;
-    }
-
-    /// Compute the transformed value of Index at offset StartValue using step
-    /// StepValue.
-    /// For integer induction, returns StartValue + Index * StepValue.
-    /// For pointer induction, returns StartValue[Index * StepValue].
-    /// FIXME: The newly created binary instructions should contain nsw/nuw
-    /// flags, which can be found from the original scalar operations.
-    Value *transform(IRBuilder<> &B, Value *Index) const {
-      switch (IK) {
-      case IK_IntInduction:
-        assert(Index->getType() == StartValue->getType() &&
-               "Index type does not match StartValue type");
-        if (StepValue->isMinusOne())
-          return B.CreateSub(StartValue, Index);
-        if (!StepValue->isOne())
-          Index = B.CreateMul(Index, StepValue);
-        return B.CreateAdd(StartValue, Index);
-
-      case IK_PtrInduction:
-        assert(Index->getType() == StepValue->getType() &&
-               "Index type does not match StepValue type");
-        if (StepValue->isMinusOne())
-          Index = B.CreateNeg(Index);
-        else if (!StepValue->isOne())
-          Index = B.CreateMul(Index, StepValue);
-        return B.CreateGEP(nullptr, StartValue, Index);
-
-      case IK_NoInduction:
-        return nullptr;
-      }
-      llvm_unreachable("invalid enum");
-    }
-
-    /// Start value.
-    TrackingVH<Value> StartValue;
-    /// Induction kind.
-    InductionKind IK;
-    /// Step value.
-    ConstantInt *StepValue;
-  };
-
   /// ReductionList contains the reduction descriptors for all
   /// of the reductions that were found in the loop.
   typedef DenseMap<PHINode *, RecurrenceDescriptor> ReductionList;
 
   /// InductionList saves induction variables and maps them to the
   /// induction descriptor.
-  typedef MapVector<PHINode*, InductionInfo> InductionList;
+  typedef MapVector<PHINode*, InductionDescriptor> InductionList;
 
   /// Returns true if it is legal to vectorize this loop.
   /// This does not mean that it is profitable to vectorize this
@@ -1240,12 +1226,12 @@ public:
   /// Returns true if the target machine supports masked store operation
   /// for the given \p DataType and kind of access to \p Ptr.
   bool isLegalMaskedStore(Type *DataType, Value *Ptr) {
-    return TTI->isLegalMaskedStore(DataType, isConsecutivePtr(Ptr));
+    return isConsecutivePtr(Ptr) && TTI->isLegalMaskedStore(DataType);
   }
   /// Returns true if the target machine supports masked load operation
   /// for the given \p DataType and kind of access to \p Ptr.
   bool isLegalMaskedLoad(Type *DataType, Value *Ptr) {
-    return TTI->isLegalMaskedLoad(DataType, isConsecutivePtr(Ptr));
+    return isConsecutivePtr(Ptr) && TTI->isLegalMaskedLoad(DataType);
   }
   /// Returns true if vector representation of the instruction \p I
   /// requires mask.
@@ -1285,10 +1271,6 @@ private:
   /// and we know that we can read from them without segfault.
   bool blockCanBePredicated(BasicBlock *BB, SmallPtrSetImpl<Value *> &SafePtrs);
 
-  /// Returns the induction kind of Phi and record the step. This function may
-  /// return NoInduction if the PHI is not an induction variable.
-  InductionKind isInductionVariable(PHINode *Phi, ConstantInt *&StepValue);
-
   /// \brief Collect memory access with loop invariant strides.
   ///
   /// Looks for accesses like "a[i * StrideA]" where "StrideA" is loop
@@ -1377,12 +1359,12 @@ public:
   LoopVectorizationCostModel(Loop *L, ScalarEvolution *SE, LoopInfo *LI,
                              LoopVectorizationLegality *Legal,
                              const TargetTransformInfo &TTI,
-                             const TargetLibraryInfo *TLI, AssumptionCache *AC,
-                             const Function *F, const LoopVectorizeHints *Hints)
-      : TheLoop(L), SE(SE), LI(LI), Legal(Legal), TTI(TTI), TLI(TLI),
-        TheFunction(F), Hints(Hints) {
-    CodeMetrics::collectEphemeralValues(L, AC, EphValues);
-  }
+                             const TargetLibraryInfo *TLI, DemandedBits *DB,
+                             AssumptionCache *AC,
+                             const Function *F, const LoopVectorizeHints *Hints,
+                             SmallPtrSetImpl<const Value *> &ValuesToIgnore)
+      : TheLoop(L), SE(SE), LI(LI), Legal(Legal), TTI(TTI), TLI(TLI), DB(DB),
+        TheFunction(F), Hints(Hints), ValuesToIgnore(ValuesToIgnore) {}
 
   /// Information about vectorization costs
   struct VectorizationFactor {
@@ -1451,8 +1433,11 @@ private:
     emitAnalysisDiag(TheFunction, TheLoop, *Hints, Message);
   }
 
-  /// Values used only by @llvm.assume calls.
-  SmallPtrSet<const Value *, 32> EphValues;
+public:
+  /// Map of scalar integer values to the smallest bitwidth they can be legally
+  /// represented as. The vector equivalents of these values should be truncated
+  /// to this type.
+  DenseMap<Instruction*,uint64_t> MinBWs;
 
   /// The loop that we evaluate.
   Loop *TheLoop;
@@ -1466,9 +1451,13 @@ private:
   const TargetTransformInfo &TTI;
   /// Target Library Info.
   const TargetLibraryInfo *TLI;
+  /// Demanded bits analysis
+  DemandedBits *DB;
   const Function *TheFunction;
   // Loop Vectorize Hint.
   const LoopVectorizeHints *Hints;
+  // Values to ignore in the cost model.
+  const SmallPtrSetImpl<const Value *> &ValuesToIgnore;
 };
 
 /// \brief This holds vectorization requirements that must be verified late in
@@ -1497,32 +1486,27 @@ public:
   void addRuntimePointerChecks(unsigned Num) { NumRuntimePointerChecks = Num; }
 
   bool doesNotMeet(Function *F, Loop *L, const LoopVectorizeHints &Hints) {
-    // If a loop hint is provided the diagnostic is always produced.
-    const char *Name = Hints.isForced() ? DiagnosticInfo::AlwaysPrint : LV_NAME;
+    const char *Name = Hints.vectorizeAnalysisPassName();
     bool Failed = false;
-    if (UnsafeAlgebraInst &&
-        Hints.getForce() == LoopVectorizeHints::FK_Undefined &&
-        Hints.getWidth() == 0) {
+    if (UnsafeAlgebraInst && !Hints.allowReordering()) {
       emitOptimizationRemarkAnalysisFPCommute(
           F->getContext(), Name, *F, UnsafeAlgebraInst->getDebugLoc(),
-          VectorizationReport() << "vectorization requires changes in the "
-                                   "order of operations, however IEEE 754 "
-                                   "floating-point operations are not "
-                                   "commutative");
+          VectorizationReport() << "cannot prove it is safe to reorder "
+                                   "floating-point operations");
       Failed = true;
     }
 
-    if (NumRuntimePointerChecks >
-        VectorizerParams::RuntimeMemoryCheckThreshold) {
+    // Test if runtime memcheck thresholds are exceeded.
+    bool PragmaThresholdReached =
+        NumRuntimePointerChecks > PragmaVectorizeMemoryCheckThreshold;
+    bool ThresholdReached =
+        NumRuntimePointerChecks > VectorizerParams::RuntimeMemoryCheckThreshold;
+    if ((ThresholdReached && !Hints.allowReordering()) ||
+        PragmaThresholdReached) {
       emitOptimizationRemarkAnalysisAliasing(
           F->getContext(), Name, *F, L->getStartLoc(),
           VectorizationReport()
-              << "cannot prove pointers refer to independent arrays in memory. "
-                 "The loop requires "
-              << NumRuntimePointerChecks
-              << " runtime independence checks to vectorize the loop, but that "
-                 "would exceed the limit of "
-              << VectorizerParams::RuntimeMemoryCheckThreshold << " checks");
+              << "cannot prove it is safe to reorder memory operations");
       DEBUG(dbgs() << "LV: Too many memory checks needed.\n");
       Failed = true;
     }
@@ -1561,6 +1545,7 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
   DominatorTree *DT;
   BlockFrequencyInfo *BFI;
   TargetLibraryInfo *TLI;
+  DemandedBits *DB;
   AliasAnalysis *AA;
   AssumptionCache *AC;
   LoopAccessAnalysis *LAA;
@@ -1577,9 +1562,10 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
     BFI = &getAnalysis<BlockFrequencyInfoWrapperPass>().getBFI();
     auto *TLIP = getAnalysisIfAvailable<TargetLibraryInfoWrapperPass>();
     TLI = TLIP ? &TLIP->getTLI() : nullptr;
-    AA = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
+    AA = &getAnalysis<AAResultsWrapperPass>().getAAResults();
     AC = &getAnalysis<AssumptionCacheTracker>().getAssumptionCache(F);
     LAA = &getAnalysis<LoopAccessAnalysis>();
+    DB = &getAnalysis<DemandedBits>();
 
     // Compute some weights outside of the loop over the loops. Compute this
     // using a BranchProbability to re-use its scaling math.
@@ -1714,8 +1700,19 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
       return false;
     }
 
+    // Collect values we want to ignore in the cost model. This includes
+    // type-promoting instructions we identified during reduction detection.
+    SmallPtrSet<const Value *, 32> ValuesToIgnore;
+    CodeMetrics::collectEphemeralValues(L, AC, ValuesToIgnore);
+    for (auto &Reduction : *LVL.getReductionVars()) {
+      RecurrenceDescriptor &RedDes = Reduction.second;
+      SmallPtrSetImpl<Instruction *> &Casts = RedDes.getCastInsts();
+      ValuesToIgnore.insert(Casts.begin(), Casts.end());
+    }
+
     // Use the cost model.
-    LoopVectorizationCostModel CM(L, SE, LI, &LVL, *TTI, TLI, AC, F, &Hints);
+    LoopVectorizationCostModel CM(L, SE, LI, &LVL, *TTI, TLI, DB, AC, F, &Hints,
+                                  ValuesToIgnore);
 
     // Check the function attributes to find out if this function should be
     // optimized for size.
@@ -1799,21 +1796,22 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
     IC = UserIC > 0 ? UserIC : IC;
 
     // Emit diagnostic messages, if any.
+    const char *VAPassName = Hints.vectorizeAnalysisPassName();
     if (!VectorizeLoop && !InterleaveLoop) {
       // Do not vectorize or interleaving the loop.
-      emitOptimizationRemarkAnalysis(F->getContext(), DEBUG_TYPE, *F,
+      emitOptimizationRemarkAnalysis(F->getContext(), VAPassName, *F,
                                      L->getStartLoc(), VecDiagMsg);
-      emitOptimizationRemarkAnalysis(F->getContext(), DEBUG_TYPE, *F,
+      emitOptimizationRemarkAnalysis(F->getContext(), LV_NAME, *F,
                                      L->getStartLoc(), IntDiagMsg);
       return false;
     } else if (!VectorizeLoop && InterleaveLoop) {
       DEBUG(dbgs() << "LV: Interleave Count is " << IC << '\n');
-      emitOptimizationRemarkAnalysis(F->getContext(), DEBUG_TYPE, *F,
+      emitOptimizationRemarkAnalysis(F->getContext(), VAPassName, *F,
                                      L->getStartLoc(), VecDiagMsg);
     } else if (VectorizeLoop && !InterleaveLoop) {
       DEBUG(dbgs() << "LV: Found a vectorizable loop (" << VF.Width << ") in "
                    << DebugLocStr << '\n');
-      emitOptimizationRemarkAnalysis(F->getContext(), DEBUG_TYPE, *F,
+      emitOptimizationRemarkAnalysis(F->getContext(), LV_NAME, *F,
                                      L->getStartLoc(), IntDiagMsg);
     } else if (VectorizeLoop && InterleaveLoop) {
       DEBUG(dbgs() << "LV: Found a vectorizable loop (" << VF.Width << ") in "
@@ -1826,15 +1824,15 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
       // If we decided that it is not legal to vectorize the loop then
       // interleave it.
       InnerLoopUnroller Unroller(L, SE, LI, DT, TLI, TTI, IC);
-      Unroller.vectorize(&LVL);
+      Unroller.vectorize(&LVL, CM.MinBWs);
 
-      emitOptimizationRemark(F->getContext(), DEBUG_TYPE, *F, L->getStartLoc(),
+      emitOptimizationRemark(F->getContext(), LV_NAME, *F, L->getStartLoc(),
                              Twine("interleaved loop (interleaved count: ") +
                                  Twine(IC) + ")");
     } else {
       // If we decided that it is *legal* to vectorize the loop then do it.
       InnerLoopVectorizer LB(L, SE, LI, DT, TLI, TTI, VF.Width, IC);
-      LB.vectorize(&LVL);
+      LB.vectorize(&LVL, CM.MinBWs);
       ++LoopsVectorized;
 
       // Add metadata to disable runtime unrolling scalar loop when there's no
@@ -1844,7 +1842,7 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
         AddRuntimeUnrollDisableMetaData(L);
 
       // Report the vectorization decision.
-      emitOptimizationRemark(F->getContext(), DEBUG_TYPE, *F, L->getStartLoc(),
+      emitOptimizationRemark(F->getContext(), LV_NAME, *F, L->getStartLoc(),
                              Twine("vectorized loop (vectorization width: ") +
                                  Twine(VF.Width) + ", interleaved count: " +
                                  Twine(IC) + ")");
@@ -1866,11 +1864,14 @@ struct LoopVectorize : public FunctionPass {
     AU.addRequired<LoopInfoWrapperPass>();
     AU.addRequired<ScalarEvolutionWrapperPass>();
     AU.addRequired<TargetTransformInfoWrapperPass>();
-    AU.addRequired<AliasAnalysis>();
+    AU.addRequired<AAResultsWrapperPass>();
     AU.addRequired<LoopAccessAnalysis>();
+    AU.addRequired<DemandedBits>();
     AU.addPreserved<LoopInfoWrapperPass>();
     AU.addPreserved<DominatorTreeWrapperPass>();
-    AU.addPreserved<AliasAnalysis>();
+    AU.addPreserved<BasicAAWrapperPass>();
+    AU.addPreserved<AAResultsWrapperPass>();
+    AU.addPreserved<GlobalsAAWrapperPass>();
   }
 
 };
@@ -1938,7 +1939,7 @@ int LoopVectorizationLegality::isConsecutivePtr(Value *Ptr) {
   // If this value is a pointer induction variable we know it is consecutive.
   PHINode *Phi = dyn_cast_or_null<PHINode>(Ptr);
   if (Phi && Inductions.count(Phi)) {
-    InductionInfo II = Inductions[Phi];
+    InductionDescriptor II = Inductions[Phi];
     return II.getConsecutiveDirection();
   }
 
@@ -1963,7 +1964,7 @@ int LoopVectorizationLegality::isConsecutivePtr(Value *Ptr) {
       if (!SE->isLoopInvariant(SE->getSCEV(Gep->getOperand(i)), TheLoop))
         return 0;
 
-    InductionInfo II = Inductions[Phi];
+    InductionDescriptor II = Inductions[Phi];
     return II.getConsecutiveDirection();
   }
 
@@ -2033,6 +2034,7 @@ InnerLoopVectorizer::getVectorValue(Value *V) {
   // If this scalar is unknown, assume that it is a constant or that it is
   // loop invariant. Broadcast V and save the value for future uses.
   Value *B = getBroadcastInstrs(V);
+
   return WidenMap.splat(V, B);
 }
 
@@ -2395,7 +2397,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeMemoryInstruction(Instruction *Instr) {
     // We don't want to update the value in the map as it might be used in
     // another expression. So don't use a reference type for "StoredVal".
     VectorParts StoredVal = getVectorValue(SI->getValueOperand());
-    
+
     for (unsigned Part = 0; Part < UF; ++Part) {
       // Calculate the pointer for the specific unroll-part.
       Value *PartPtr =
@@ -2501,19 +2503,12 @@ void InnerLoopVectorizer::scalarizeInstruction(Instruction *Instr, bool IfPredic
   // Create a new entry in the WidenMap and initialize it to Undef or Null.
   VectorParts &VecResults = WidenMap.splat(Instr, UndefVec);
 
-  Instruction *InsertPt = Builder.GetInsertPoint();
-  BasicBlock *IfBlock = Builder.GetInsertBlock();
-  BasicBlock *CondBlock = nullptr;
-
   VectorParts Cond;
-  Loop *VectorLp = nullptr;
   if (IfPredicateStore) {
     assert(Instr->getParent()->getSinglePredecessor() &&
            "Only support single predecessor blocks");
     Cond = createEdgeMask(Instr->getParent()->getSinglePredecessor(),
                           Instr->getParent());
-    VectorLp = LI->getLoopFor(IfBlock);
-    assert(VectorLp && "Must have a loop for this block");
   }
 
   // For each vector unroll 'part':
@@ -2526,11 +2521,6 @@ void InnerLoopVectorizer::scalarizeInstruction(Instruction *Instr, bool IfPredic
       if (IfPredicateStore) {
         Cmp = Builder.CreateExtractElement(Cond[Part], Builder.getInt32(Width));
         Cmp = Builder.CreateICmp(ICmpInst::ICMP_EQ, Cmp, ConstantInt::get(Cmp->getType(), 1));
-        CondBlock = IfBlock->splitBasicBlock(InsertPt, "cond.store");
-        LoopVectorBody.push_back(CondBlock);
-        VectorLp->addBasicBlockToLoop(CondBlock, *LI);
-        // Update Builder with newly created basic block.
-        Builder.SetInsertPoint(InsertPt);
       }
 
       Instruction *Cloned = Instr->clone();
@@ -2554,15 +2544,9 @@ void InnerLoopVectorizer::scalarizeInstruction(Instruction *Instr, bool IfPredic
         VecResults[Part] = Builder.CreateInsertElement(VecResults[Part], Cloned,
                                                        Builder.getInt32(Width));
       // End if-block.
-      if (IfPredicateStore) {
-         BasicBlock *NewIfBlock = CondBlock->splitBasicBlock(InsertPt, "else");
-         LoopVectorBody.push_back(NewIfBlock);
-         VectorLp->addBasicBlockToLoop(NewIfBlock, *LI);
-         Builder.SetInsertPoint(InsertPt);
-         ReplaceInstWithInst(IfBlock->getTerminator(),
-                             BranchInst::Create(CondBlock, NewIfBlock, Cmp));
-         IfBlock = NewIfBlock;
-      }
+      if (IfPredicateStore)
+        PredicatedStores.push_back(std::make_pair(cast<StoreInst>(Cloned),
+                                                  Cmp));
     }
   }
 }
@@ -2613,6 +2597,194 @@ InnerLoopVectorizer::addStrideCheck(Instruction *Loc) {
   return std::make_pair(FirstInst, TheCheck);
 }
 
+PHINode *InnerLoopVectorizer::createInductionVariable(Loop *L,
+                                                      Value *Start,
+                                                      Value *End,
+                                                      Value *Step,
+                                                      Instruction *DL) {
+  BasicBlock *Header = L->getHeader();
+  BasicBlock *Latch = L->getLoopLatch();
+  // As we're just creating this loop, it's possible no latch exists
+  // yet. If so, use the header as this will be a single block loop.
+  if (!Latch)
+    Latch = Header;
+
+  IRBuilder<> Builder(&*Header->getFirstInsertionPt());
+  setDebugLocFromInst(Builder, getDebugLocFromInstOrOperands(OldInduction));
+  auto *Induction = Builder.CreatePHI(Start->getType(), 2, "index");
+
+  Builder.SetInsertPoint(Latch->getTerminator());
+  
+  // Create i+1 and fill the PHINode.
+  Value *Next = Builder.CreateAdd(Induction, Step, "index.next");
+  Induction->addIncoming(Start, L->getLoopPreheader());
+  Induction->addIncoming(Next, Latch);
+  // Create the compare.
+  Value *ICmp = Builder.CreateICmpEQ(Next, End);
+  Builder.CreateCondBr(ICmp, L->getExitBlock(), Header);
+  
+  // Now we have two terminators. Remove the old one from the block.
+  Latch->getTerminator()->eraseFromParent();
+
+  return Induction;
+}
+
+Value *InnerLoopVectorizer::getOrCreateTripCount(Loop *L) {
+  if (TripCount)
+    return TripCount;
+
+  IRBuilder<> Builder(L->getLoopPreheader()->getTerminator());
+  // Find the loop boundaries.
+  const SCEV *BackedgeTakenCount = SE->getBackedgeTakenCount(OrigLoop);
+  assert(BackedgeTakenCount != SE->getCouldNotCompute() && "Invalid loop count");
+
+  Type *IdxTy = Legal->getWidestInductionType();
+  
+  // The exit count might have the type of i64 while the phi is i32. This can
+  // happen if we have an induction variable that is sign extended before the
+  // compare. The only way that we get a backedge taken count is that the
+  // induction variable was signed and as such will not overflow. In such a case
+  // truncation is legal.
+  if (BackedgeTakenCount->getType()->getPrimitiveSizeInBits() >
+      IdxTy->getPrimitiveSizeInBits())
+    BackedgeTakenCount = SE->getTruncateOrNoop(BackedgeTakenCount, IdxTy);
+  BackedgeTakenCount = SE->getNoopOrZeroExtend(BackedgeTakenCount, IdxTy);
+  
+  // Get the total trip count from the count by adding 1.
+  const SCEV *ExitCount = SE->getAddExpr(
+      BackedgeTakenCount, SE->getOne(BackedgeTakenCount->getType()));
+
+  const DataLayout &DL = L->getHeader()->getModule()->getDataLayout();
+
+  // Expand the trip count and place the new instructions in the preheader.
+  // Notice that the pre-header does not change, only the loop body.
+  SCEVExpander Exp(*SE, DL, "induction");
+
+  // Count holds the overall loop count (N).
+  TripCount = Exp.expandCodeFor(ExitCount, ExitCount->getType(),
+                                L->getLoopPreheader()->getTerminator());
+
+  if (TripCount->getType()->isPointerTy())
+    TripCount =
+      CastInst::CreatePointerCast(TripCount, IdxTy,
+                                  "exitcount.ptrcnt.to.int",
+                                  L->getLoopPreheader()->getTerminator());
+
+  return TripCount;
+}
+
+Value *InnerLoopVectorizer::getOrCreateVectorTripCount(Loop *L) {
+  if (VectorTripCount)
+    return VectorTripCount;
+  
+  Value *TC = getOrCreateTripCount(L);
+  IRBuilder<> Builder(L->getLoopPreheader()->getTerminator());
+  
+  // Now we need to generate the expression for N - (N % VF), which is
+  // the part that the vectorized body will execute.
+  // The loop step is equal to the vectorization factor (num of SIMD elements)
+  // times the unroll factor (num of SIMD instructions).
+  Constant *Step = ConstantInt::get(TC->getType(), VF * UF);
+  Value *R = Builder.CreateURem(TC, Step, "n.mod.vf");
+  VectorTripCount = Builder.CreateSub(TC, R, "n.vec");
+
+  return VectorTripCount;
+}
+
+void InnerLoopVectorizer::emitMinimumIterationCountCheck(Loop *L,
+                                                         BasicBlock *Bypass) {
+  Value *Count = getOrCreateTripCount(L);
+  BasicBlock *BB = L->getLoopPreheader();
+  IRBuilder<> Builder(BB->getTerminator());
+
+  // Generate code to check that the loop's trip count that we computed by
+  // adding one to the backedge-taken count will not overflow.
+  Value *CheckMinIters =
+    Builder.CreateICmpULT(Count,
+                          ConstantInt::get(Count->getType(), VF * UF),
+                          "min.iters.check");
+  
+  BasicBlock *NewBB = BB->splitBasicBlock(BB->getTerminator(),
+                                          "min.iters.checked");
+  if (L->getParentLoop())
+    L->getParentLoop()->addBasicBlockToLoop(NewBB, *LI);
+  ReplaceInstWithInst(BB->getTerminator(),
+                      BranchInst::Create(Bypass, NewBB, CheckMinIters));
+  LoopBypassBlocks.push_back(BB);
+}
+
+void InnerLoopVectorizer::emitVectorLoopEnteredCheck(Loop *L,
+                                                     BasicBlock *Bypass) {
+  Value *TC = getOrCreateVectorTripCount(L);
+  BasicBlock *BB = L->getLoopPreheader();
+  IRBuilder<> Builder(BB->getTerminator());
+  
+  // Now, compare the new count to zero. If it is zero skip the vector loop and
+  // jump to the scalar loop.
+  Value *Cmp = Builder.CreateICmpEQ(TC, Constant::getNullValue(TC->getType()),
+                                    "cmp.zero");
+
+  // Generate code to check that the loop's trip count that we computed by
+  // adding one to the backedge-taken count will not overflow.
+  BasicBlock *NewBB = BB->splitBasicBlock(BB->getTerminator(),
+                                          "vector.ph");
+  if (L->getParentLoop())
+    L->getParentLoop()->addBasicBlockToLoop(NewBB, *LI);
+  ReplaceInstWithInst(BB->getTerminator(),
+                      BranchInst::Create(Bypass, NewBB, Cmp));
+  LoopBypassBlocks.push_back(BB);
+}
+
+void InnerLoopVectorizer::emitStrideChecks(Loop *L,
+                                           BasicBlock *Bypass) {
+  BasicBlock *BB = L->getLoopPreheader();
+  
+  // Generate the code to check that the strides we assumed to be one are really
+  // one. We want the new basic block to start at the first instruction in a
+  // sequence of instructions that form a check.
+  Instruction *StrideCheck;
+  Instruction *FirstCheckInst;
+  std::tie(FirstCheckInst, StrideCheck) = addStrideCheck(BB->getTerminator());
+  if (!StrideCheck)
+    return;
+
+  // Create a new block containing the stride check.
+  BB->setName("vector.stridecheck");
+  auto *NewBB = BB->splitBasicBlock(BB->getTerminator(), "vector.ph");
+  if (L->getParentLoop())
+    L->getParentLoop()->addBasicBlockToLoop(NewBB, *LI);
+  ReplaceInstWithInst(BB->getTerminator(),
+                      BranchInst::Create(Bypass, NewBB, StrideCheck));
+  LoopBypassBlocks.push_back(BB);
+  AddedSafetyChecks = true;
+}
+
+void InnerLoopVectorizer::emitMemRuntimeChecks(Loop *L,
+                                               BasicBlock *Bypass) {
+  BasicBlock *BB = L->getLoopPreheader();
+
+  // Generate the code that checks in runtime if arrays overlap. We put the
+  // checks into a separate block to make the more common case of few elements
+  // faster.
+  Instruction *FirstCheckInst;
+  Instruction *MemRuntimeCheck;
+  std::tie(FirstCheckInst, MemRuntimeCheck) =
+      Legal->getLAI()->addRuntimeChecks(BB->getTerminator());
+  if (!MemRuntimeCheck)
+    return;
+
+  // Create a new block containing the memory check.
+  BB->setName("vector.memcheck");
+  auto *NewBB = BB->splitBasicBlock(BB->getTerminator(), "vector.ph");
+  if (L->getParentLoop())
+    L->getParentLoop()->addBasicBlockToLoop(NewBB, *LI);
+  ReplaceInstWithInst(BB->getTerminator(),
+                      BranchInst::Create(Bypass, NewBB, MemRuntimeCheck));
+  LoopBypassBlocks.push_back(BB);
+  AddedSafetyChecks = true;
+}
+
+
 void InnerLoopVectorizer::createEmptyLoop() {
   /*
    In this function we generate a new loop. The new loop will contain
@@ -2626,13 +2798,13 @@ void InnerLoopVectorizer::createEmptyLoop() {
   |  /  |
   | /   v
   ||   [ ]     <-- vector pre header.
-  ||    |
-  ||    v
-  ||   [  ] \
-  ||   [  ]_|   <-- vector loop.
-  ||    |
-  | \   v
-  |   >[ ]   <--- middle-block.
+  |/    |
+  |     v
+  |    [  ] \
+  |    [  ]_|   <-- vector loop.
+  |     |
+  |     v
+  |   -[ ]   <--- middle-block.
   |  /  |
   | /   v
   -|- >[ ]     <--- new preheader.
@@ -2656,69 +2828,16 @@ void InnerLoopVectorizer::createEmptyLoop() {
   // don't. One example is c++ iterators that often have multiple pointer
   // induction variables. In the code below we also support a case where we
   // don't have a single induction variable.
+  //
+  // We try to obtain an induction variable from the original loop as hard
+  // as possible. However if we don't find one that:
+  //   - is an integer
+  //   - counts from zero, stepping by one
+  //   - is the size of the widest induction variable type
+  // then we create a new one.
   OldInduction = Legal->getInduction();
   Type *IdxTy = Legal->getWidestInductionType();
 
-  // Find the loop boundaries.
-  const SCEV *ExitCount = SE->getBackedgeTakenCount(OrigLoop);
-  assert(ExitCount != SE->getCouldNotCompute() && "Invalid loop count");
-
-  // The exit count might have the type of i64 while the phi is i32. This can
-  // happen if we have an induction variable that is sign extended before the
-  // compare. The only way that we get a backedge taken count is that the
-  // induction variable was signed and as such will not overflow. In such a case
-  // truncation is legal.
-  if (ExitCount->getType()->getPrimitiveSizeInBits() >
-      IdxTy->getPrimitiveSizeInBits())
-    ExitCount = SE->getTruncateOrNoop(ExitCount, IdxTy);
-
-  const SCEV *BackedgeTakeCount = SE->getNoopOrZeroExtend(ExitCount, IdxTy);
-  // Get the total trip count from the count by adding 1.
-  ExitCount = SE->getAddExpr(BackedgeTakeCount,
-                             SE->getConstant(BackedgeTakeCount->getType(), 1));
-
-  const DataLayout &DL = OldBasicBlock->getModule()->getDataLayout();
-
-  // Expand the trip count and place the new instructions in the preheader.
-  // Notice that the pre-header does not change, only the loop body.
-  SCEVExpander Exp(*SE, DL, "induction");
-
-  // The loop minimum iterations check below is to ensure the loop has enough
-  // trip count so the generated vector loop will likely be executed and the
-  // preparation and rounding-off costs will likely be worthy.
-  //
-  // The minimum iteration check also covers case where the backedge-taken
-  // count is uint##_max.  Adding one to it will cause overflow and an
-  // incorrect loop trip count being generated in the vector body. In this
-  // case we also want to directly jump to the scalar remainder loop.
-  Value *ExitCountValue = Exp.expandCodeFor(ExitCount, ExitCount->getType(),
-                                            VectorPH->getTerminator());
-  if (ExitCountValue->getType()->isPointerTy())
-    ExitCountValue = CastInst::CreatePointerCast(ExitCountValue, IdxTy,
-                                                 "exitcount.ptrcnt.to.int",
-                                                 VectorPH->getTerminator());
-
-  Instruction *CheckMinIters =
-      CmpInst::Create(Instruction::ICmp, CmpInst::ICMP_ULT, ExitCountValue,
-                      ConstantInt::get(ExitCountValue->getType(), VF * UF),
-                      "min.iters.check", VectorPH->getTerminator());
-
-  // The loop index does not have to start at Zero. Find the original start
-  // value from the induction PHI node. If we don't have an induction variable
-  // then we know that it starts at zero.
-  Builder.SetInsertPoint(VectorPH->getTerminator());
-  Value *StartIdx = ExtendedIdx =
-      OldInduction
-          ? Builder.CreateZExt(OldInduction->getIncomingValueForBlock(VectorPH),
-                               IdxTy)
-          : ConstantInt::get(IdxTy, 0);
-
-  // Count holds the overall loop count (N).
-  Value *Count = Exp.expandCodeFor(ExitCount, ExitCount->getType(),
-                                   VectorPH->getTerminator());
-
-  LoopBypassBlocks.push_back(VectorPH);
-
   // Split the single block loop into the two loop structure described above.
   BasicBlock *VecBody =
       VectorPH->splitBasicBlock(VectorPH->getTerminator(), "vector.body");
@@ -2742,117 +2861,36 @@ void InnerLoopVectorizer::createEmptyLoop() {
   }
   Lp->addBasicBlockToLoop(VecBody, *LI);
 
-  // Use this IR builder to create the loop instructions (Phi, Br, Cmp)
-  // inside the loop.
-  Builder.SetInsertPoint(VecBody->getFirstNonPHI());
-
-  // Generate the induction variable.
-  setDebugLocFromInst(Builder, getDebugLocFromInstOrOperands(OldInduction));
-  Induction = Builder.CreatePHI(IdxTy, 2, "index");
-  // The loop step is equal to the vectorization factor (num of SIMD elements)
-  // times the unroll factor (num of SIMD instructions).
-  Constant *Step = ConstantInt::get(IdxTy, VF * UF);
-
-  // Generate code to check that the loop's trip count is not less than the
-  // minimum loop iteration number threshold.
-  BasicBlock *NewVectorPH =
-      VectorPH->splitBasicBlock(VectorPH->getTerminator(), "min.iters.checked");
-  if (ParentLoop)
-    ParentLoop->addBasicBlockToLoop(NewVectorPH, *LI);
-  ReplaceInstWithInst(VectorPH->getTerminator(),
-                      BranchInst::Create(ScalarPH, NewVectorPH, CheckMinIters));
-  VectorPH = NewVectorPH;
-
-  // This is the IR builder that we use to add all of the logic for bypassing
-  // the new vector loop.
-  IRBuilder<> BypassBuilder(VectorPH->getTerminator());
-  setDebugLocFromInst(BypassBuilder,
-                      getDebugLocFromInstOrOperands(OldInduction));
-
-  // We may need to extend the index in case there is a type mismatch.
-  // We know that the count starts at zero and does not overflow.
-  if (Count->getType() != IdxTy) {
-    // The exit count can be of pointer type. Convert it to the correct
-    // integer type.
-    if (ExitCount->getType()->isPointerTy())
-      Count = BypassBuilder.CreatePointerCast(Count, IdxTy, "ptrcnt.to.int");
-    else
-      Count = BypassBuilder.CreateZExtOrTrunc(Count, IdxTy, "cnt.cast");
-  }
-
-  // Add the start index to the loop count to get the new end index.
-  Value *IdxEnd = BypassBuilder.CreateAdd(Count, StartIdx, "end.idx");
+  // Find the loop boundaries.
+  Value *Count = getOrCreateTripCount(Lp);
 
-  // Now we need to generate the expression for N - (N % VF), which is
-  // the part that the vectorized body will execute.
-  Value *R = BypassBuilder.CreateURem(Count, Step, "n.mod.vf");
-  Value *CountRoundDown = BypassBuilder.CreateSub(Count, R, "n.vec");
-  Value *IdxEndRoundDown = BypassBuilder.CreateAdd(CountRoundDown, StartIdx,
-                                                     "end.idx.rnd.down");
+  Value *StartIdx = ConstantInt::get(IdxTy, 0);
 
+  // We need to test whether the backedge-taken count is uint##_max. Adding one
+  // to it will cause overflow and an incorrect loop trip count in the vector
+  // body. In case of overflow we want to directly jump to the scalar remainder
+  // loop.
+  emitMinimumIterationCountCheck(Lp, ScalarPH);
   // Now, compare the new count to zero. If it is zero skip the vector loop and
   // jump to the scalar loop.
-  Value *Cmp =
-      BypassBuilder.CreateICmpEQ(IdxEndRoundDown, StartIdx, "cmp.zero");
-  NewVectorPH =
-      VectorPH->splitBasicBlock(VectorPH->getTerminator(), "vector.ph");
-  if (ParentLoop)
-    ParentLoop->addBasicBlockToLoop(NewVectorPH, *LI);
-  LoopBypassBlocks.push_back(VectorPH);
-  ReplaceInstWithInst(VectorPH->getTerminator(),
-                      BranchInst::Create(MiddleBlock, NewVectorPH, Cmp));
-  VectorPH = NewVectorPH;
-
+  emitVectorLoopEnteredCheck(Lp, ScalarPH);
   // Generate the code to check that the strides we assumed to be one are really
   // one. We want the new basic block to start at the first instruction in a
   // sequence of instructions that form a check.
-  Instruction *StrideCheck;
-  Instruction *FirstCheckInst;
-  std::tie(FirstCheckInst, StrideCheck) =
-      addStrideCheck(VectorPH->getTerminator());
-  if (StrideCheck) {
-    AddedSafetyChecks = true;
-    // Create a new block containing the stride check.
-    VectorPH->setName("vector.stridecheck");
-    NewVectorPH =
-        VectorPH->splitBasicBlock(VectorPH->getTerminator(), "vector.ph");
-    if (ParentLoop)
-      ParentLoop->addBasicBlockToLoop(NewVectorPH, *LI);
-    LoopBypassBlocks.push_back(VectorPH);
-
-    // Replace the branch into the memory check block with a conditional branch
-    // for the "few elements case".
-    ReplaceInstWithInst(
-        VectorPH->getTerminator(),
-        BranchInst::Create(MiddleBlock, NewVectorPH, StrideCheck));
-
-    VectorPH = NewVectorPH;
-  }
-
+  emitStrideChecks(Lp, ScalarPH);
   // Generate the code that checks in runtime if arrays overlap. We put the
   // checks into a separate block to make the more common case of few elements
   // faster.
-  Instruction *MemRuntimeCheck;
-  std::tie(FirstCheckInst, MemRuntimeCheck) =
-      Legal->getLAI()->addRuntimeChecks(VectorPH->getTerminator());
-  if (MemRuntimeCheck) {
-    AddedSafetyChecks = true;
-    // Create a new block containing the memory check.
-    VectorPH->setName("vector.memcheck");
-    NewVectorPH =
-        VectorPH->splitBasicBlock(VectorPH->getTerminator(), "vector.ph");
-    if (ParentLoop)
-      ParentLoop->addBasicBlockToLoop(NewVectorPH, *LI);
-    LoopBypassBlocks.push_back(VectorPH);
-
-    // Replace the branch into the memory check block with a conditional branch
-    // for the "few elements case".
-    ReplaceInstWithInst(
-        VectorPH->getTerminator(),
-        BranchInst::Create(MiddleBlock, NewVectorPH, MemRuntimeCheck));
-
-    VectorPH = NewVectorPH;
-  }
+  emitMemRuntimeChecks(Lp, ScalarPH);
+  
+  // Generate the induction variable.
+  // The loop step is equal to the vectorization factor (num of SIMD elements)
+  // times the unroll factor (num of SIMD instructions).
+  Value *CountRoundDown = getOrCreateVectorTripCount(Lp);
+  Constant *Step = ConstantInt::get(IdxTy, VF * UF);
+  Induction =
+    createInductionVariable(Lp, StartIdx, CountRoundDown, Step,
+                            getDebugLocFromInstOrOperands(OldInduction));
 
   // We are going to resume the execution of the scalar loop.
   // Go over all of the induction variables that we found and fix the
@@ -2862,152 +2900,60 @@ void InnerLoopVectorizer::createEmptyLoop() {
   // If we come from a bypass edge then we need to start from the original
   // start value.
 
-  // This variable saves the new starting index for the scalar loop.
-  PHINode *ResumeIndex = nullptr;
+  // This variable saves the new starting index for the scalar loop. It is used
+  // to test if there are any tail iterations left once the vector loop has
+  // completed.
   LoopVectorizationLegality::InductionList::iterator I, E;
   LoopVectorizationLegality::InductionList *List = Legal->getInductionVars();
-  // Set builder to point to last bypass block.
-  BypassBuilder.SetInsertPoint(LoopBypassBlocks.back()->getTerminator());
   for (I = List->begin(), E = List->end(); I != E; ++I) {
     PHINode *OrigPhi = I->first;
-    LoopVectorizationLegality::InductionInfo II = I->second;
-
-    Type *ResumeValTy = (OrigPhi == OldInduction) ? IdxTy : OrigPhi->getType();
-    PHINode *ResumeVal = PHINode::Create(ResumeValTy, 2, "resume.val",
-                                         MiddleBlock->getTerminator());
-    // We might have extended the type of the induction variable but we need a
-    // truncated version for the scalar loop.
-    PHINode *TruncResumeVal = (OrigPhi == OldInduction) ?
-      PHINode::Create(OrigPhi->getType(), 2, "trunc.resume.val",
-                      MiddleBlock->getTerminator()) : nullptr;
+    InductionDescriptor II = I->second;
 
     // Create phi nodes to merge from the  backedge-taken check block.
-    PHINode *BCResumeVal = PHINode::Create(ResumeValTy, 3, "bc.resume.val",
+    PHINode *BCResumeVal = PHINode::Create(OrigPhi->getType(), 3,
+                                           "bc.resume.val",
                                            ScalarPH->getTerminator());
-    BCResumeVal->addIncoming(ResumeVal, MiddleBlock);
-
-    PHINode *BCTruncResumeVal = nullptr;
+    Value *EndValue;
     if (OrigPhi == OldInduction) {
-      BCTruncResumeVal =
-          PHINode::Create(OrigPhi->getType(), 2, "bc.trunc.resume.val",
-                          ScalarPH->getTerminator());
-      BCTruncResumeVal->addIncoming(TruncResumeVal, MiddleBlock);
-    }
-
-    Value *EndValue = nullptr;
-    switch (II.IK) {
-    case LoopVectorizationLegality::IK_NoInduction:
-      llvm_unreachable("Unknown induction");
-    case LoopVectorizationLegality::IK_IntInduction: {
-      // Handle the integer induction counter.
-      assert(OrigPhi->getType()->isIntegerTy() && "Invalid type");
-
-      // We have the canonical induction variable.
-      if (OrigPhi == OldInduction) {
-        // Create a truncated version of the resume value for the scalar loop,
-        // we might have promoted the type to a larger width.
-        EndValue =
-          BypassBuilder.CreateTrunc(IdxEndRoundDown, OrigPhi->getType());
-        // The new PHI merges the original incoming value, in case of a bypass,
-        // or the value at the end of the vectorized loop.
-        for (unsigned I = 1, E = LoopBypassBlocks.size(); I != E; ++I)
-          TruncResumeVal->addIncoming(II.StartValue, LoopBypassBlocks[I]);
-        TruncResumeVal->addIncoming(EndValue, VecBody);
-
-        BCTruncResumeVal->addIncoming(II.StartValue, LoopBypassBlocks[0]);
-
-        // We know what the end value is.
-        EndValue = IdxEndRoundDown;
-        // We also know which PHI node holds it.
-        ResumeIndex = ResumeVal;
-        break;
-      }
-
-      // Not the canonical induction variable - add the vector loop count to the
-      // start value.
-      Value *CRD = BypassBuilder.CreateSExtOrTrunc(CountRoundDown,
-                                                   II.StartValue->getType(),
-                                                   "cast.crd");
-      EndValue = II.transform(BypassBuilder, CRD);
+      // We know what the end value is.
+      EndValue = CountRoundDown;
+    } else {
+      IRBuilder<> B(LoopBypassBlocks.back()->getTerminator());
+      Value *CRD = B.CreateSExtOrTrunc(CountRoundDown,
+                                       II.getStepValue()->getType(),
+                                       "cast.crd");
+      EndValue = II.transform(B, CRD);
       EndValue->setName("ind.end");
-      break;
     }
-    case LoopVectorizationLegality::IK_PtrInduction: {
-      Value *CRD = BypassBuilder.CreateSExtOrTrunc(CountRoundDown,
-                                                   II.StepValue->getType(),
-                                                   "cast.crd");
-      EndValue = II.transform(BypassBuilder, CRD);
-      EndValue->setName("ptr.ind.end");
-      break;
-    }
-    }// end of case
 
     // The new PHI merges the original incoming value, in case of a bypass,
     // or the value at the end of the vectorized loop.
-    for (unsigned I = 1, E = LoopBypassBlocks.size(); I != E; ++I) {
-      if (OrigPhi == OldInduction)
-        ResumeVal->addIncoming(StartIdx, LoopBypassBlocks[I]);
-      else
-        ResumeVal->addIncoming(II.StartValue, LoopBypassBlocks[I]);
-    }
-    ResumeVal->addIncoming(EndValue, VecBody);
+    BCResumeVal->addIncoming(EndValue, MiddleBlock);
 
     // Fix the scalar body counter (PHI node).
     unsigned BlockIdx = OrigPhi->getBasicBlockIndex(ScalarPH);
 
     // The old induction's phi node in the scalar body needs the truncated
     // value.
-    if (OrigPhi == OldInduction) {
-      BCResumeVal->addIncoming(StartIdx, LoopBypassBlocks[0]);
-      OrigPhi->setIncomingValue(BlockIdx, BCTruncResumeVal);
-    } else {
-      BCResumeVal->addIncoming(II.StartValue, LoopBypassBlocks[0]);
-      OrigPhi->setIncomingValue(BlockIdx, BCResumeVal);
-    }
+    for (unsigned I = 0, E = LoopBypassBlocks.size(); I != E; ++I)
+      BCResumeVal->addIncoming(II.getStartValue(), LoopBypassBlocks[I]);
+    OrigPhi->setIncomingValue(BlockIdx, BCResumeVal);
   }
 
-  // If we are generating a new induction variable then we also need to
-  // generate the code that calculates the exit value. This value is not
-  // simply the end of the counter because we may skip the vectorized body
-  // in case of a runtime check.
-  if (!OldInduction){
-    assert(!ResumeIndex && "Unexpected resume value found");
-    ResumeIndex = PHINode::Create(IdxTy, 2, "new.indc.resume.val",
-                                  MiddleBlock->getTerminator());
-    for (unsigned I = 1, E = LoopBypassBlocks.size(); I != E; ++I)
-      ResumeIndex->addIncoming(StartIdx, LoopBypassBlocks[I]);
-    ResumeIndex->addIncoming(IdxEndRoundDown, VecBody);
-  }
-
-  // Make sure that we found the index where scalar loop needs to continue.
-  assert(ResumeIndex && ResumeIndex->getType()->isIntegerTy() &&
-         "Invalid resume Index");
-
   // Add a check in the middle block to see if we have completed
   // all of the iterations in the first vector loop.
   // If (N - N%VF) == N, then we *don't* need to run the remainder.
-  Value *CmpN = CmpInst::Create(Instruction::ICmp, CmpInst::ICMP_EQ, IdxEnd,
-                                ResumeIndex, "cmp.n",
+  Value *CmpN = CmpInst::Create(Instruction::ICmp, CmpInst::ICMP_EQ, Count,
+                                CountRoundDown, "cmp.n",
                                 MiddleBlock->getTerminator());
   ReplaceInstWithInst(MiddleBlock->getTerminator(),
                       BranchInst::Create(ExitBlock, ScalarPH, CmpN));
 
-  // Create i+1 and fill the PHINode.
-  Value *NextIdx = Builder.CreateAdd(Induction, Step, "index.next");
-  Induction->addIncoming(StartIdx, VectorPH);
-  Induction->addIncoming(NextIdx, VecBody);
-  // Create the compare.
-  Value *ICmp = Builder.CreateICmpEQ(NextIdx, IdxEndRoundDown);
-  Builder.CreateCondBr(ICmp, MiddleBlock, VecBody);
-
-  // Now we have two terminators. Remove the old one from the block.
-  VecBody->getTerminator()->eraseFromParent();
-
   // Get ready to start creating new instructions into the vectorized body.
-  Builder.SetInsertPoint(VecBody->getFirstInsertionPt());
+  Builder.SetInsertPoint(&*VecBody->getFirstInsertionPt());
 
   // Save the state.
-  LoopVectorPreHeader = VectorPH;
+  LoopVectorPreHeader = Lp->getLoopPreheader();
   LoopScalarPreHeader = ScalarPH;
   LoopMiddleBlock = MiddleBlock;
   LoopExitBlock = ExitBlock;
@@ -3060,7 +3006,7 @@ static void cse(SmallVector<BasicBlock *, 4> &BBs) {
   for (unsigned i = 0, e = BBs.size(); i != e; ++i) {
     BasicBlock *BB = BBs[i];
     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E;) {
-      Instruction *In = I++;
+      Instruction *In = &*I++;
 
       if (!CSEDenseMapInfo::canHandle(In))
         continue;
@@ -3182,6 +3128,117 @@ static unsigned getVectorIntrinsicCost(CallInst *CI, unsigned VF,
   return TTI.getIntrinsicInstrCost(ID, RetTy, Tys);
 }
 
+static Type *smallestIntegerVectorType(Type *T1, Type *T2) {
+  IntegerType *I1 = cast<IntegerType>(T1->getVectorElementType());
+  IntegerType *I2 = cast<IntegerType>(T2->getVectorElementType());
+  return I1->getBitWidth() < I2->getBitWidth() ? T1 : T2;
+}
+static Type *largestIntegerVectorType(Type *T1, Type *T2) {
+  IntegerType *I1 = cast<IntegerType>(T1->getVectorElementType());
+  IntegerType *I2 = cast<IntegerType>(T2->getVectorElementType());
+  return I1->getBitWidth() > I2->getBitWidth() ? T1 : T2;
+}
+
+void InnerLoopVectorizer::truncateToMinimalBitwidths() {
+  // For every instruction `I` in MinBWs, truncate the operands, create a
+  // truncated version of `I` and reextend its result. InstCombine runs
+  // later and will remove any ext/trunc pairs.
+  //
+  for (auto &KV : MinBWs) {
+    VectorParts &Parts = WidenMap.get(KV.first);
+    for (Value *&I : Parts) {
+      if (I->use_empty())
+        continue;
+      Type *OriginalTy = I->getType();
+      Type *ScalarTruncatedTy = IntegerType::get(OriginalTy->getContext(),
+                                                 KV.second);
+      Type *TruncatedTy = VectorType::get(ScalarTruncatedTy,
+                                          OriginalTy->getVectorNumElements());
+      if (TruncatedTy == OriginalTy)
+        continue;
+
+      IRBuilder<> B(cast<Instruction>(I));
+      auto ShrinkOperand = [&](Value *V) -> Value* {
+        if (auto *ZI = dyn_cast<ZExtInst>(V))
+          if (ZI->getSrcTy() == TruncatedTy)
+            return ZI->getOperand(0);
+        return B.CreateZExtOrTrunc(V, TruncatedTy);
+      };
+
+      // The actual instruction modification depends on the instruction type,
+      // unfortunately.
+      Value *NewI = nullptr;
+      if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(I)) {
+        NewI = B.CreateBinOp(BO->getOpcode(),
+                             ShrinkOperand(BO->getOperand(0)),
+                             ShrinkOperand(BO->getOperand(1)));
+        cast<BinaryOperator>(NewI)->copyIRFlags(I);
+      } else if (ICmpInst *CI = dyn_cast<ICmpInst>(I)) {
+        NewI = B.CreateICmp(CI->getPredicate(),
+                            ShrinkOperand(CI->getOperand(0)),
+                            ShrinkOperand(CI->getOperand(1)));
+      } else if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(I)) {
+        NewI = B.CreateSelect(SI->getCondition(),
+                              ShrinkOperand(SI->getTrueValue()),
+                              ShrinkOperand(SI->getFalseValue()));
+      } else if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(I)) {
+        switch (CI->getOpcode()) {
+        default: llvm_unreachable("Unhandled cast!");
+        case Instruction::Trunc:
+          NewI = ShrinkOperand(CI->getOperand(0));
+          break;
+        case Instruction::SExt:
+          NewI = B.CreateSExtOrTrunc(CI->getOperand(0),
+                                     smallestIntegerVectorType(OriginalTy,
+                                                               TruncatedTy));
+          break;
+        case Instruction::ZExt:
+          NewI = B.CreateZExtOrTrunc(CI->getOperand(0),
+                                     smallestIntegerVectorType(OriginalTy,
+                                                               TruncatedTy));
+          break;
+        }
+      } else if (ShuffleVectorInst *SI = dyn_cast<ShuffleVectorInst>(I)) {
+        auto Elements0 = SI->getOperand(0)->getType()->getVectorNumElements();
+        auto *O0 =
+          B.CreateZExtOrTrunc(SI->getOperand(0),
+                              VectorType::get(ScalarTruncatedTy, Elements0));
+        auto Elements1 = SI->getOperand(1)->getType()->getVectorNumElements();
+        auto *O1 =
+          B.CreateZExtOrTrunc(SI->getOperand(1),
+                              VectorType::get(ScalarTruncatedTy, Elements1));
+
+        NewI = B.CreateShuffleVector(O0, O1, SI->getMask());
+      } else if (isa<LoadInst>(I)) {
+        // Don't do anything with the operands, just extend the result.
+        continue;
+      } else {
+        llvm_unreachable("Unhandled instruction type!");
+      }
+
+      // Lastly, extend the result.
+      NewI->takeName(cast<Instruction>(I));
+      Value *Res = B.CreateZExtOrTrunc(NewI, OriginalTy);
+      I->replaceAllUsesWith(Res);
+      cast<Instruction>(I)->eraseFromParent();
+      I = Res;
+    }
+  }
+
+  // We'll have created a bunch of ZExts that are now parentless. Clean up.
+  for (auto &KV : MinBWs) {
+    VectorParts &Parts = WidenMap.get(KV.first);
+    for (Value *&I : Parts) {
+      ZExtInst *Inst = dyn_cast<ZExtInst>(I);
+      if (Inst && Inst->use_empty()) {
+        Value *NewI = Inst->getOperand(0);
+        Inst->eraseFromParent();
+        I = NewI;
+      }
+    }
+  }
+}
+
 void InnerLoopVectorizer::vectorizeLoop() {
   //===------------------------------------------------===//
   //
@@ -3212,6 +3269,11 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeLoop() {
        be = DFS.endRPO(); bb != be; ++bb)
     vectorizeBlockInLoop(*bb, &RdxPHIsToFix);
 
+  // Insert truncates and extends for any truncated instructions as hints to
+  // InstCombine.
+  if (VF > 1)
+    truncateToMinimalBitwidths();
+  
   // At this point every instruction in the original loop is widened to
   // a vector form. We are almost done. Now, we need to fix the PHI nodes
   // that we vectorized. The PHI nodes are currently empty because we did
@@ -3302,21 +3364,33 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeLoop() {
     // the PHIs and the values we are going to write.
     // This allows us to write both PHINodes and the extractelement
     // instructions.
-    Builder.SetInsertPoint(LoopMiddleBlock->getFirstInsertionPt());
+    Builder.SetInsertPoint(&*LoopMiddleBlock->getFirstInsertionPt());
 
-    VectorParts RdxParts;
+    VectorParts RdxParts = getVectorValue(LoopExitInst);
     setDebugLocFromInst(Builder, LoopExitInst);
-    for (unsigned part = 0; part < UF; ++part) {
-      // This PHINode contains the vectorized reduction variable, or
-      // the initial value vector, if we bypass the vector loop.
-      VectorParts &RdxExitVal = getVectorValue(LoopExitInst);
-      PHINode *NewPhi = Builder.CreatePHI(VecTy, 2, "rdx.vec.exit.phi");
-      Value *StartVal = (part == 0) ? VectorStart : Identity;
-      for (unsigned I = 1, E = LoopBypassBlocks.size(); I != E; ++I)
-        NewPhi->addIncoming(StartVal, LoopBypassBlocks[I]);
-      NewPhi->addIncoming(RdxExitVal[part],
-                          LoopVectorBody.back());
-      RdxParts.push_back(NewPhi);
+
+    // If the vector reduction can be performed in a smaller type, we truncate
+    // then extend the loop exit value to enable InstCombine to evaluate the
+    // entire expression in the smaller type.
+    if (VF > 1 && RdxPhi->getType() != RdxDesc.getRecurrenceType()) {
+      Type *RdxVecTy = VectorType::get(RdxDesc.getRecurrenceType(), VF);
+      Builder.SetInsertPoint(LoopVectorBody.back()->getTerminator());
+      for (unsigned part = 0; part < UF; ++part) {
+        Value *Trunc = Builder.CreateTrunc(RdxParts[part], RdxVecTy);
+        Value *Extnd = RdxDesc.isSigned() ? Builder.CreateSExt(Trunc, VecTy)
+                                          : Builder.CreateZExt(Trunc, VecTy);
+        for (Value::user_iterator UI = RdxParts[part]->user_begin();
+             UI != RdxParts[part]->user_end();)
+          if (*UI != Trunc) {
+            (*UI++)->replaceUsesOfWith(RdxParts[part], Extnd);
+            RdxParts[part] = Extnd;
+          } else {
+            ++UI;
+          }
+      }
+      Builder.SetInsertPoint(&*LoopMiddleBlock->getFirstInsertionPt());
+      for (unsigned part = 0; part < UF; ++part)
+        RdxParts[part] = Builder.CreateTrunc(RdxParts[part], RdxVecTy);
     }
 
     // Reduce all of the unrolled parts into a single vector.
@@ -3369,13 +3443,22 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeLoop() {
       // The result is in the first element of the vector.
       ReducedPartRdx = Builder.CreateExtractElement(TmpVec,
                                                     Builder.getInt32(0));
+
+      // If the reduction can be performed in a smaller type, we need to extend
+      // the reduction to the wider type before we branch to the original loop.
+      if (RdxPhi->getType() != RdxDesc.getRecurrenceType())
+        ReducedPartRdx =
+            RdxDesc.isSigned()
+                ? Builder.CreateSExt(ReducedPartRdx, RdxPhi->getType())
+                : Builder.CreateZExt(ReducedPartRdx, RdxPhi->getType());
     }
 
     // Create a phi node that merges control-flow from the backedge-taken check
     // block and the middle block.
     PHINode *BCBlockPhi = PHINode::Create(RdxPhi->getType(), 2, "bc.merge.rdx",
                                           LoopScalarPreHeader->getTerminator());
-    BCBlockPhi->addIncoming(ReductionStartValue, LoopBypassBlocks[0]);
+    for (unsigned I = 0, E = LoopBypassBlocks.size(); I != E; ++I)
+      BCBlockPhi->addIncoming(ReductionStartValue, LoopBypassBlocks[I]);
     BCBlockPhi->addIncoming(ReducedPartRdx, LoopMiddleBlock);
 
     // Now, we need to fix the users of the reduction variable
@@ -3413,6 +3496,20 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeLoop() {
 
   fixLCSSAPHIs();
 
+  // Make sure DomTree is updated.
+  updateAnalysis();
+  
+  // Predicate any stores.
+  for (auto KV : PredicatedStores) {
+    BasicBlock::iterator I(KV.first);
+    auto *BB = SplitBlock(I->getParent(), &*std::next(I), DT, LI);
+    auto *T = SplitBlockAndInsertIfThen(KV.second, &*I, /*Unreachable=*/false,
+                                        /*BranchWeights=*/nullptr, DT);
+    I->moveBefore(T);
+    I->getParent()->setName("pred.store.if");
+    BB->setName("pred.store.continue");
+  }
+  DEBUG(DT->verifyDomTree());
   // Remove redundant induction instructions.
   cse(LoopVectorBody);
 }
@@ -3497,8 +3594,8 @@ void InnerLoopVectorizer::widenPHIInstruction(Instruction *PN,
       // This is phase one of vectorizing PHIs.
       Type *VecTy = (VF == 1) ? PN->getType() :
       VectorType::get(PN->getType(), VF);
-      Entry[part] = PHINode::Create(VecTy, 2, "vec.phi",
-                                    LoopVectorBody.back()-> getFirstInsertionPt());
+      Entry[part] = PHINode::Create(
+          VecTy, 2, "vec.phi", &*LoopVectorBody.back()->getFirstInsertionPt());
     }
     PV->push_back(P);
     return;
@@ -3546,53 +3643,43 @@ void InnerLoopVectorizer::widenPHIInstruction(Instruction *PN,
   assert(Legal->getInductionVars()->count(P) &&
          "Not an induction variable");
 
-  LoopVectorizationLegality::InductionInfo II =
-  Legal->getInductionVars()->lookup(P);
+  InductionDescriptor II = Legal->getInductionVars()->lookup(P);
 
   // FIXME: The newly created binary instructions should contain nsw/nuw flags,
   // which can be found from the original scalar operations.
-  switch (II.IK) {
-    case LoopVectorizationLegality::IK_NoInduction:
+  switch (II.getKind()) {
+    case InductionDescriptor::IK_NoInduction:
       llvm_unreachable("Unknown induction");
-    case LoopVectorizationLegality::IK_IntInduction: {
-      assert(P->getType() == II.StartValue->getType() && "Types must match");
-      Type *PhiTy = P->getType();
-      Value *Broadcasted;
-      if (P == OldInduction) {
-        // Handle the canonical induction variable. We might have had to
-        // extend the type.
-        Broadcasted = Builder.CreateTrunc(Induction, PhiTy);
-      } else {
-        // Handle other induction variables that are now based on the
-        // canonical one.
-        Value *NormalizedIdx = Builder.CreateSub(Induction, ExtendedIdx,
-                                                 "normalized.idx");
-        NormalizedIdx = Builder.CreateSExtOrTrunc(NormalizedIdx, PhiTy);
-        Broadcasted = II.transform(Builder, NormalizedIdx);
-        Broadcasted->setName("offset.idx");
+    case InductionDescriptor::IK_IntInduction: {
+      assert(P->getType() == II.getStartValue()->getType() && "Types must match");
+      // Handle other induction variables that are now based on the
+      // canonical one.
+      Value *V = Induction;
+      if (P != OldInduction) {
+        V = Builder.CreateSExtOrTrunc(Induction, P->getType());
+        V = II.transform(Builder, V);
+        V->setName("offset.idx");
       }
-      Broadcasted = getBroadcastInstrs(Broadcasted);
+      Value *Broadcasted = getBroadcastInstrs(V);
       // After broadcasting the induction variable we need to make the vector
       // consecutive by adding 0, 1, 2, etc.
       for (unsigned part = 0; part < UF; ++part)
-        Entry[part] = getStepVector(Broadcasted, VF * part, II.StepValue);
+        Entry[part] = getStepVector(Broadcasted, VF * part, II.getStepValue());
       return;
     }
-    case LoopVectorizationLegality::IK_PtrInduction:
+    case InductionDescriptor::IK_PtrInduction:
       // Handle the pointer induction variable case.
       assert(P->getType()->isPointerTy() && "Unexpected type.");
       // This is the normalized GEP that starts counting at zero.
-      Value *NormalizedIdx =
-          Builder.CreateSub(Induction, ExtendedIdx, "normalized.idx");
-      NormalizedIdx =
-          Builder.CreateSExtOrTrunc(NormalizedIdx, II.StepValue->getType());
+      Value *PtrInd = Induction;
+      PtrInd = Builder.CreateSExtOrTrunc(PtrInd, II.getStepValue()->getType());
       // This is the vector of results. Notice that we don't generate
       // vector geps because scalar geps result in better code.
       for (unsigned part = 0; part < UF; ++part) {
         if (VF == 1) {
           int EltIndex = part;
-          Constant *Idx = ConstantInt::get(NormalizedIdx->getType(), EltIndex);
-          Value *GlobalIdx = Builder.CreateAdd(NormalizedIdx, Idx);
+          Constant *Idx = ConstantInt::get(PtrInd->getType(), EltIndex);
+          Value *GlobalIdx = Builder.CreateAdd(PtrInd, Idx);
           Value *SclrGep = II.transform(Builder, GlobalIdx);
           SclrGep->setName("next.gep");
           Entry[part] = SclrGep;
@@ -3602,8 +3689,8 @@ void InnerLoopVectorizer::widenPHIInstruction(Instruction *PN,
         Value *VecVal = UndefValue::get(VectorType::get(P->getType(), VF));
         for (unsigned int i = 0; i < VF; ++i) {
           int EltIndex = i + part * VF;
-          Constant *Idx = ConstantInt::get(NormalizedIdx->getType(), EltIndex);
-          Value *GlobalIdx = Builder.CreateAdd(NormalizedIdx, Idx);
+          Constant *Idx = ConstantInt::get(PtrInd->getType(), EltIndex);
+          Value *GlobalIdx = Builder.CreateAdd(PtrInd, Idx);
           Value *SclrGep = II.transform(Builder, GlobalIdx);
           SclrGep->setName("next.gep");
           VecVal = Builder.CreateInsertElement(VecVal, SclrGep,
@@ -3619,7 +3706,8 @@ void InnerLoopVectorizer::widenPHIInstruction(Instruction *PN,
 void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
   // For each instruction in the old loop.
   for (BasicBlock::iterator it = BB->begin(), e = BB->end(); it != e; ++it) {
-    VectorParts &Entry = WidenMap.get(it);
+    VectorParts &Entry = WidenMap.get(&*it);
+
     switch (it->getOpcode()) {
     case Instruction::Br:
       // Nothing to do for PHIs and BR, since we already took care of the
@@ -3627,7 +3715,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
       continue;
     case Instruction::PHI: {
       // Vectorize PHINodes.
-      widenPHIInstruction(it, Entry, UF, VF, PV);
+      widenPHIInstruction(&*it, Entry, UF, VF, PV);
       continue;
     }// End of PHI.
 
@@ -3665,7 +3753,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
         Entry[Part] = V;
       }
 
-      propagateMetadata(Entry, it);
+      propagateMetadata(Entry, &*it);
       break;
     }
     case Instruction::Select: {
@@ -3674,7 +3762,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
       // instruction with a scalar condition. Otherwise, use vector-select.
       bool InvariantCond = SE->isLoopInvariant(SE->getSCEV(it->getOperand(0)),
                                                OrigLoop);
-      setDebugLocFromInst(Builder, it);
+      setDebugLocFromInst(Builder, &*it);
 
       // The condition can be loop invariant  but still defined inside the
       // loop. This means that we can't just use the original 'cond' value.
@@ -3683,7 +3771,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
       VectorParts &Cond = getVectorValue(it->getOperand(0));
       VectorParts &Op0  = getVectorValue(it->getOperand(1));
       VectorParts &Op1  = getVectorValue(it->getOperand(2));
-
+      
       Value *ScalarCond = (VF == 1) ? Cond[0] :
         Builder.CreateExtractElement(Cond[0], Builder.getInt32(0));
 
@@ -3694,7 +3782,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
           Op1[Part]);
       }
 
-      propagateMetadata(Entry, it);
+      propagateMetadata(Entry, &*it);
       break;
     }
 
@@ -3703,25 +3791,27 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
       // Widen compares. Generate vector compares.
       bool FCmp = (it->getOpcode() == Instruction::FCmp);
       CmpInst *Cmp = dyn_cast<CmpInst>(it);
-      setDebugLocFromInst(Builder, it);
+      setDebugLocFromInst(Builder, &*it);
       VectorParts &A = getVectorValue(it->getOperand(0));
       VectorParts &B = getVectorValue(it->getOperand(1));
       for (unsigned Part = 0; Part < UF; ++Part) {
         Value *C = nullptr;
-        if (FCmp)
+        if (FCmp) {
           C = Builder.CreateFCmp(Cmp->getPredicate(), A[Part], B[Part]);
-        else
+          cast<FCmpInst>(C)->copyFastMathFlags(&*it);
+        } else {
           C = Builder.CreateICmp(Cmp->getPredicate(), A[Part], B[Part]);
+        }
         Entry[Part] = C;
       }
 
-      propagateMetadata(Entry, it);
+      propagateMetadata(Entry, &*it);
       break;
     }
 
     case Instruction::Store:
     case Instruction::Load:
-      vectorizeMemoryInstruction(it);
+      vectorizeMemoryInstruction(&*it);
         break;
     case Instruction::ZExt:
     case Instruction::SExt:
@@ -3736,7 +3826,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
     case Instruction::FPTrunc:
     case Instruction::BitCast: {
       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(it);
-      setDebugLocFromInst(Builder, it);
+      setDebugLocFromInst(Builder, &*it);
       /// Optimize the special case where the source is the induction
       /// variable. Notice that we can only optimize the 'trunc' case
       /// because: a. FP conversions lose precision, b. sext/zext may wrap,
@@ -3746,13 +3836,12 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
         Value *ScalarCast = Builder.CreateCast(CI->getOpcode(), Induction,
                                                CI->getType());
         Value *Broadcasted = getBroadcastInstrs(ScalarCast);
-        LoopVectorizationLegality::InductionInfo II =
-            Legal->getInductionVars()->lookup(OldInduction);
+        InductionDescriptor II = Legal->getInductionVars()->lookup(OldInduction);
         Constant *Step =
-            ConstantInt::getSigned(CI->getType(), II.StepValue->getSExtValue());
+            ConstantInt::getSigned(CI->getType(), II.getStepValue()->getSExtValue());
         for (unsigned Part = 0; Part < UF; ++Part)
           Entry[Part] = getStepVector(Broadcasted, VF * Part, Step);
-        propagateMetadata(Entry, it);
+        propagateMetadata(Entry, &*it);
         break;
       }
       /// Vectorize casts.
@@ -3762,7 +3851,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
       VectorParts &A = getVectorValue(it->getOperand(0));
       for (unsigned Part = 0; Part < UF; ++Part)
         Entry[Part] = Builder.CreateCast(CI->getOpcode(), A[Part], DestTy);
-      propagateMetadata(Entry, it);
+      propagateMetadata(Entry, &*it);
       break;
     }
 
@@ -3770,7 +3859,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
       // Ignore dbg intrinsics.
       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(it))
         break;
-      setDebugLocFromInst(Builder, it);
+      setDebugLocFromInst(Builder, &*it);
 
       Module *M = BB->getParent()->getParent();
       CallInst *CI = cast<CallInst>(it);
@@ -3786,7 +3875,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
       if (ID &&
           (ID == Intrinsic::assume || ID == Intrinsic::lifetime_end ||
            ID == Intrinsic::lifetime_start)) {
-        scalarizeInstruction(it);
+        scalarizeInstruction(&*it);
         break;
       }
       // The flag shows whether we use Intrinsic or a usual Call for vectorized
@@ -3797,7 +3886,7 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
       bool UseVectorIntrinsic =
           ID && getVectorIntrinsicCost(CI, VF, *TTI, TLI) <= CallCost;
       if (!UseVectorIntrinsic && NeedToScalarize) {
-        scalarizeInstruction(it);
+        scalarizeInstruction(&*it);
         break;
       }
 
@@ -3838,13 +3927,13 @@ void InnerLoopVectorizer::vectorizeBlockInLoop(BasicBlock *BB, PhiVector *PV) {
         Entry[Part] = Builder.CreateCall(VectorF, Args);
       }
 
-      propagateMetadata(Entry, it);
+      propagateMetadata(Entry, &*it);
       break;
     }
 
     default:
       // All other instructions are unsupported. Scalarize them.
-      scalarizeInstruction(it);
+      scalarizeInstruction(&*it);
       break;
     }// end of switch.
   }// end of for_each instr.
@@ -3862,19 +3951,12 @@ void InnerLoopVectorizer::updateAnalysis() {
     DT->addNewBlock(LoopBypassBlocks[I], LoopBypassBlocks[I-1]);
   DT->addNewBlock(LoopVectorPreHeader, LoopBypassBlocks.back());
 
-  // Due to if predication of stores we might create a sequence of "if(pred)
-  // a[i] = ...;  " blocks.
-  for (unsigned i = 0, e = LoopVectorBody.size(); i != e; ++i) {
-    if (i == 0)
-      DT->addNewBlock(LoopVectorBody[0], LoopVectorPreHeader);
-    else if (isPredicatedBlock(i)) {
-      DT->addNewBlock(LoopVectorBody[i], LoopVectorBody[i-1]);
-    } else {
-      DT->addNewBlock(LoopVectorBody[i], LoopVectorBody[i-2]);
-    }
-  }
+  // We don't predicate stores by this point, so the vector body should be a
+  // single loop.
+  assert(LoopVectorBody.size() == 1 && "Expected single block loop!");
+  DT->addNewBlock(LoopVectorBody[0], LoopVectorPreHeader);
 
-  DT->addNewBlock(LoopMiddleBlock, LoopBypassBlocks[1]);
+  DT->addNewBlock(LoopMiddleBlock, LoopVectorBody.back());
   DT->addNewBlock(LoopScalarPreHeader, LoopBypassBlocks[0]);
   DT->changeImmediateDominator(LoopScalarBody, LoopScalarPreHeader);
   DT->changeImmediateDominator(LoopExitBlock, LoopBypassBlocks[0]);
@@ -4096,7 +4178,6 @@ static bool hasOutsideLoopUser(const Loop *TheLoop, Instruction *Inst,
 }
 
 bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
-  BasicBlock *PreHeader = TheLoop->getLoopPreheader();
   BasicBlock *Header = TheLoop->getHeader();
 
   // Look for the attribute signaling the absence of NaNs.
@@ -4120,7 +4201,7 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
         if (!PhiTy->isIntegerTy() &&
             !PhiTy->isFloatingPointTy() &&
             !PhiTy->isPointerTy()) {
-          emitAnalysis(VectorizationReport(it)
+          emitAnalysis(VectorizationReport(&*it)
                        << "loop control flow is not understood by vectorizer");
           DEBUG(dbgs() << "LV: Found an non-int non-pointer PHI.\n");
           return false;
@@ -4132,9 +4213,9 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
         if (*bb != Header) {
           // Check that this instruction has no outside users or is an
           // identified reduction value with an outside user.
-          if (!hasOutsideLoopUser(TheLoop, it, AllowedExit))
+          if (!hasOutsideLoopUser(TheLoop, &*it, AllowedExit))
             continue;
-          emitAnalysis(VectorizationReport(it) <<
+          emitAnalysis(VectorizationReport(&*it) <<
                        "value could not be identified as "
                        "an induction or reduction variable");
           return false;
@@ -4142,19 +4223,15 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
 
         // We only allow if-converted PHIs with exactly two incoming values.
         if (Phi->getNumIncomingValues() != 2) {
-          emitAnalysis(VectorizationReport(it)
+          emitAnalysis(VectorizationReport(&*it)
                        << "control flow not understood by vectorizer");
           DEBUG(dbgs() << "LV: Found an invalid PHI.\n");
           return false;
         }
 
-        // This is the value coming from the preheader.
-        Value *StartValue = Phi->getIncomingValueForBlock(PreHeader);
-        ConstantInt *StepValue = nullptr;
-        // Check if this is an induction variable.
-        InductionKind IK = isInductionVariable(Phi, StepValue);
-
-        if (IK_NoInduction != IK) {
+        InductionDescriptor ID;
+        if (InductionDescriptor::isInductionPHI(Phi, SE, ID)) {
+          Inductions[Phi] = ID;
           // Get the widest type.
           if (!WidestIndTy)
             WidestIndTy = convertPointerToIntegerType(DL, PhiTy);
@@ -4162,21 +4239,24 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
             WidestIndTy = getWiderType(DL, PhiTy, WidestIndTy);
 
           // Int inductions are special because we only allow one IV.
-          if (IK == IK_IntInduction && StepValue->isOne()) {
+          if (ID.getKind() == InductionDescriptor::IK_IntInduction &&
+              ID.getStepValue()->isOne() &&
+              isa<Constant>(ID.getStartValue()) &&
+                cast<Constant>(ID.getStartValue())->isNullValue()) {
             // Use the phi node with the widest type as induction. Use the last
             // one if there are multiple (no good reason for doing this other
-            // than it is expedient).
+            // than it is expedient). We've checked that it begins at zero and
+            // steps by one, so this is a canonical induction variable.
             if (!Induction || PhiTy == WidestIndTy)
               Induction = Phi;
           }
 
           DEBUG(dbgs() << "LV: Found an induction variable.\n");
-          Inductions[Phi] = InductionInfo(StartValue, IK, StepValue);
 
           // Until we explicitly handle the case of an induction variable with
           // an outside loop user we have to give up vectorizing this loop.
-          if (hasOutsideLoopUser(TheLoop, it, AllowedExit)) {
-            emitAnalysis(VectorizationReport(it) <<
+          if (hasOutsideLoopUser(TheLoop, &*it, AllowedExit)) {
+            emitAnalysis(VectorizationReport(&*it) <<
                          "use of induction value outside of the "
                          "loop is not handled by vectorizer");
             return false;
@@ -4194,7 +4274,7 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
           continue;
         }
 
-        emitAnalysis(VectorizationReport(it) <<
+        emitAnalysis(VectorizationReport(&*it) <<
                      "value that could not be identified as "
                      "reduction is used outside the loop");
         DEBUG(dbgs() << "LV: Found an unidentified PHI."<< *Phi <<"\n");
@@ -4209,8 +4289,8 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
       if (CI && !getIntrinsicIDForCall(CI, TLI) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(CI) &&
           !(CI->getCalledFunction() && TLI &&
             TLI->isFunctionVectorizable(CI->getCalledFunction()->getName()))) {
-        emitAnalysis(VectorizationReport(it) <<
-                     "call instruction cannot be vectorized");
+        emitAnalysis(VectorizationReport(&*it)
+                     << "call instruction cannot be vectorized");
         DEBUG(dbgs() << "LV: Found a non-intrinsic, non-libfunc callsite.\n");
         return false;
       }
@@ -4220,7 +4300,7 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
       if (CI &&
           hasVectorInstrinsicScalarOpd(getIntrinsicIDForCall(CI, TLI), 1)) {
         if (!SE->isLoopInvariant(SE->getSCEV(CI->getOperand(1)), TheLoop)) {
-          emitAnalysis(VectorizationReport(it)
+          emitAnalysis(VectorizationReport(&*it)
                        << "intrinsic instruction cannot be vectorized");
           DEBUG(dbgs() << "LV: Found unvectorizable intrinsic " << *CI << "\n");
           return false;
@@ -4231,7 +4311,7 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
       // Also, we can't vectorize extractelement instructions.
       if ((!VectorType::isValidElementType(it->getType()) &&
            !it->getType()->isVoidTy()) || isa<ExtractElementInst>(it)) {
-        emitAnalysis(VectorizationReport(it)
+        emitAnalysis(VectorizationReport(&*it)
                      << "instruction return type cannot be vectorized");
         DEBUG(dbgs() << "LV: Found unvectorizable type.\n");
         return false;
@@ -4255,8 +4335,8 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
 
       // Reduction instructions are allowed to have exit users.
       // All other instructions must not have external users.
-      if (hasOutsideLoopUser(TheLoop, it, AllowedExit)) {
-        emitAnalysis(VectorizationReport(it) <<
+      if (hasOutsideLoopUser(TheLoop, &*it, AllowedExit)) {
+        emitAnalysis(VectorizationReport(&*it) <<
                      "value cannot be used outside the loop");
         return false;
       }
@@ -4274,6 +4354,12 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeInstrs() {
     }
   }
 
+  // Now we know the widest induction type, check if our found induction
+  // is the same size. If it's not, unset it here and InnerLoopVectorizer
+  // will create another.
+  if (Induction && WidestIndTy != Induction->getType())
+    Induction = nullptr;
+
   return true;
 }
 
@@ -4312,7 +4398,7 @@ void LoopVectorizationLegality::collectLoopUniforms() {
        BE = TheLoop->block_end(); B != BE; ++B)
     for (BasicBlock::iterator I = (*B)->begin(), IE = (*B)->end();
          I != IE; ++I)
-      if (I->getType()->isPointerTy() && isConsecutivePtr(I))
+      if (I->getType()->isPointerTy() && isConsecutivePtr(&*I))
         Worklist.insert(Worklist.end(), I->op_begin(), I->op_end());
 
   while (!Worklist.empty()) {
@@ -4354,20 +4440,6 @@ bool LoopVectorizationLegality::canVectorizeMemory() {
   return true;
 }
 
-LoopVectorizationLegality::InductionKind
-LoopVectorizationLegality::isInductionVariable(PHINode *Phi,
-                                               ConstantInt *&StepValue) {
-  if (!isInductionPHI(Phi, SE, StepValue))
-    return IK_NoInduction;
-
-  Type *PhiTy = Phi->getType();
-  // Found an Integer induction variable.
-  if (PhiTy->isIntegerTy())
-    return IK_IntInduction;
-  // Found an Pointer induction variable.
-  return IK_PtrInduction;
-}
-
 bool LoopVectorizationLegality::isInductionVariable(const Value *V) {
   Value *In0 = const_cast<Value*>(V);
   PHINode *PN = dyn_cast_or_null<PHINode>(In0);
@@ -4634,6 +4706,7 @@ LoopVectorizationCostModel::selectVectorizationFactor(bool OptForSize) {
   unsigned TC = SE->getSmallConstantTripCount(TheLoop);
   DEBUG(dbgs() << "LV: Found trip count: " << TC << '\n');
 
+  MinBWs = computeMinimumValueSizes(TheLoop->getBlocks(), *DB, &TTI);
   unsigned WidestType = getWidestType();
   unsigned WidestRegister = TTI.getRegisterBitWidth(true);
   unsigned MaxSafeDepDist = -1U;
@@ -4743,18 +4816,22 @@ unsigned LoopVectorizationCostModel::getWidestType() {
     for (BasicBlock::iterator it = BB->begin(), e = BB->end(); it != e; ++it) {
       Type *T = it->getType();
 
-      // Ignore ephemeral values.
-      if (EphValues.count(it))
+      // Skip ignored values.
+      if (ValuesToIgnore.count(&*it))
         continue;
 
       // Only examine Loads, Stores and PHINodes.
       if (!isa<LoadInst>(it) && !isa<StoreInst>(it) && !isa<PHINode>(it))
         continue;
 
-      // Examine PHI nodes that are reduction variables.
-      if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(it))
+      // Examine PHI nodes that are reduction variables. Update the type to
+      // account for the recurrence type.
+      if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(it)) {
         if (!Legal->getReductionVars()->count(PN))
           continue;
+        RecurrenceDescriptor RdxDesc = (*Legal->getReductionVars())[PN];
+        T = RdxDesc.getRecurrenceType();
+      }
 
       // Examine the stored values.
       if (StoreInst *ST = dyn_cast<StoreInst>(it))
@@ -4763,7 +4840,7 @@ unsigned LoopVectorizationCostModel::getWidestType() {
       // Ignore loaded pointer types and stored pointer types that are not
       // consecutive. However, we do want to take consecutive stores/loads of
       // pointer vectors into account.
-      if (T->isPointerTy() && !isConsecutiveLoadOrStore(it))
+      if (T->isPointerTy() && !isConsecutiveLoadOrStore(&*it))
         continue;
 
       MaxWidth = std::max(MaxWidth,
@@ -4970,14 +5047,12 @@ LoopVectorizationCostModel::calculateRegisterUsage() {
   for (LoopBlocksDFS::RPOIterator bb = DFS.beginRPO(),
        be = DFS.endRPO(); bb != be; ++bb) {
     R.NumInstructions += (*bb)->size();
-    for (BasicBlock::iterator it = (*bb)->begin(), e = (*bb)->end(); it != e;
-         ++it) {
-      Instruction *I = it;
-      IdxToInstr[Index++] = I;
+    for (Instruction &I : **bb) {
+      IdxToInstr[Index++] = &I;
 
       // Save the end location of each USE.
-      for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
-        Value *U = I->getOperand(i);
+      for (unsigned i = 0; i < I.getNumOperands(); ++i) {
+        Value *U = I.getOperand(i);
         Instruction *Instr = dyn_cast<Instruction>(U);
 
         // Ignore non-instruction values such as arguments, constants, etc.
@@ -5015,8 +5090,8 @@ LoopVectorizationCostModel::calculateRegisterUsage() {
     // Ignore instructions that are never used within the loop.
     if (!Ends.count(I)) continue;
 
-    // Ignore ephemeral values.
-    if (EphValues.count(I))
+    // Skip ignored values.
+    if (ValuesToIgnore.count(I))
       continue;
 
     // Remove all of the instructions that end at this location.
@@ -5059,11 +5134,11 @@ unsigned LoopVectorizationCostModel::expectedCost(unsigned VF) {
       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(it))
         continue;
 
-      // Ignore ephemeral values.
-      if (EphValues.count(it))
+      // Skip ignored values.
+      if (ValuesToIgnore.count(&*it))
         continue;
 
-      unsigned C = getInstructionCost(it, VF);
+      unsigned C = getInstructionCost(&*it, VF);
 
       // Check if we should override the cost.
       if (ForceTargetInstructionCost.getNumOccurrences() > 0)
@@ -5140,9 +5215,8 @@ static bool isLikelyComplexAddressComputation(Value *Ptr,
 }
 
 static bool isStrideMul(Instruction *I, LoopVectorizationLegality *Legal) {
-  if (Legal->hasStride(I->getOperand(0)) || Legal->hasStride(I->getOperand(1)))
-    return true;
-  return false;
+  return Legal->hasStride(I->getOperand(0)) ||
+         Legal->hasStride(I->getOperand(1));
 }
 
 unsigned
@@ -5153,6 +5227,8 @@ LoopVectorizationCostModel::getInstructionCost(Instruction *I, unsigned VF) {
     VF = 1;
 
   Type *RetTy = I->getType();
+  if (VF > 1 && MinBWs.count(I))
+    RetTy = IntegerType::get(RetTy->getContext(), MinBWs[I]);
   Type *VectorTy = ToVectorTy(RetTy, VF);
 
   // TODO: We need to estimate the cost of intrinsic calls.
@@ -5235,6 +5311,8 @@ LoopVectorizationCostModel::getInstructionCost(Instruction *I, unsigned VF) {
   case Instruction::ICmp:
   case Instruction::FCmp: {
     Type *ValTy = I->getOperand(0)->getType();
+    if (VF > 1 && MinBWs.count(dyn_cast<Instruction>(I->getOperand(0))))
+      ValTy = IntegerType::get(ValTy->getContext(), MinBWs[I]);
     VectorTy = ToVectorTy(ValTy, VF);
     return TTI.getCmpSelInstrCost(I->getOpcode(), VectorTy);
   }
@@ -5358,8 +5436,28 @@ LoopVectorizationCostModel::getInstructionCost(Instruction *I, unsigned VF) {
         Legal->isInductionVariable(I->getOperand(0)))
       return TTI.getCastInstrCost(I->getOpcode(), I->getType(),
                                   I->getOperand(0)->getType());
-
-    Type *SrcVecTy = ToVectorTy(I->getOperand(0)->getType(), VF);
+    
+    Type *SrcScalarTy = I->getOperand(0)->getType();
+    Type *SrcVecTy = ToVectorTy(SrcScalarTy, VF);
+    if (VF > 1 && MinBWs.count(I)) {
+      // This cast is going to be shrunk. This may remove the cast or it might
+      // turn it into slightly different cast. For example, if MinBW == 16,
+      // "zext i8 %1 to i32" becomes "zext i8 %1 to i16".
+      //
+      // Calculate the modified src and dest types.
+      Type *MinVecTy = VectorTy;
+      if (I->getOpcode() == Instruction::Trunc) {
+        SrcVecTy = smallestIntegerVectorType(SrcVecTy, MinVecTy);
+        VectorTy = largestIntegerVectorType(ToVectorTy(I->getType(), VF),
+                                            MinVecTy);
+      } else if (I->getOpcode() == Instruction::ZExt ||
+                 I->getOpcode() == Instruction::SExt) {
+        SrcVecTy = largestIntegerVectorType(SrcVecTy, MinVecTy);
+        VectorTy = smallestIntegerVectorType(ToVectorTy(I->getType(), VF),
+                                             MinVecTy);
+      }
+    }
+    
     return TTI.getCastInstrCost(I->getOpcode(), VectorTy, SrcVecTy);
   }
   case Instruction::Call: {
@@ -5399,7 +5497,9 @@ char LoopVectorize::ID = 0;
 static const char lv_name[] = "Loop Vectorization";
 INITIALIZE_PASS_BEGIN(LoopVectorize, LV_NAME, lv_name, false, false)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetTransformInfoWrapperPass)
-INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(BasicAAWrapperPass)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AAResultsWrapperPass)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(GlobalsAAWrapperPass)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AssumptionCacheTracker)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(BlockFrequencyInfoWrapperPass)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTreeWrapperPass)
@@ -5408,6 +5508,7 @@ INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LCSSA)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopInfoWrapperPass)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopSimplify)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopAccessAnalysis)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DemandedBits)
 INITIALIZE_PASS_END(LoopVectorize, LV_NAME, lv_name, false, false)
 
 namespace llvm {
@@ -5475,19 +5576,12 @@ void InnerLoopUnroller::scalarizeInstruction(Instruction *Instr,
   // Create a new entry in the WidenMap and initialize it to Undef or Null.
   VectorParts &VecResults = WidenMap.splat(Instr, UndefVec);
 
-  Instruction *InsertPt = Builder.GetInsertPoint();
-  BasicBlock *IfBlock = Builder.GetInsertBlock();
-  BasicBlock *CondBlock = nullptr;
-
   VectorParts Cond;
-  Loop *VectorLp = nullptr;
   if (IfPredicateStore) {
     assert(Instr->getParent()->getSinglePredecessor() &&
            "Only support single predecessor blocks");
     Cond = createEdgeMask(Instr->getParent()->getSinglePredecessor(),
                           Instr->getParent());
-    VectorLp = LI->getLoopFor(IfBlock);
-    assert(VectorLp && "Must have a loop for this block");
   }
 
   // For each vector unroll 'part':
@@ -5502,11 +5596,6 @@ void InnerLoopUnroller::scalarizeInstruction(Instruction *Instr,
             Builder.CreateExtractElement(Cond[Part], Builder.getInt32(0));
       Cmp = Builder.CreateICmp(ICmpInst::ICMP_EQ, Cond[Part],
                                ConstantInt::get(Cond[Part]->getType(), 1));
-      CondBlock = IfBlock->splitBasicBlock(InsertPt, "cond.store");
-      LoopVectorBody.push_back(CondBlock);
-      VectorLp->addBasicBlockToLoop(CondBlock, *LI);
-      // Update Builder with newly created basic block.
-      Builder.SetInsertPoint(InsertPt);
     }
 
     Instruction *Cloned = Instr->clone();
@@ -5526,16 +5615,10 @@ void InnerLoopUnroller::scalarizeInstruction(Instruction *Instr,
       if (!IsVoidRetTy)
         VecResults[Part] = Cloned;
 
-    // End if-block.
-      if (IfPredicateStore) {
-        BasicBlock *NewIfBlock = CondBlock->splitBasicBlock(InsertPt, "else");
-        LoopVectorBody.push_back(NewIfBlock);
-        VectorLp->addBasicBlockToLoop(NewIfBlock, *LI);
-        Builder.SetInsertPoint(InsertPt);
-        ReplaceInstWithInst(IfBlock->getTerminator(),
-                            BranchInst::Create(CondBlock, NewIfBlock, Cmp));
-        IfBlock = NewIfBlock;
-      }
+      // End if-block.
+      if (IfPredicateStore)
+        PredicatedStores.push_back(std::make_pair(cast<StoreInst>(Cloned),
+                                                  Cmp));
   }
 }