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Merging r339822:
[android-x86/external-llvm.git] / lib / CodeGen / CodeGenPrepare.cpp
index 3afbb3c..be685b2 100644 (file)
 #include "llvm/Analysis/ProfileSummaryInfo.h"
 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
 #include "llvm/CodeGen/ISDOpcodes.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineValueType.h"
 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
 #include "llvm/CodeGen/TargetLowering.h"
 #include "llvm/CodeGen/TargetPassConfig.h"
 #include "llvm/CodeGen/TargetSubtargetInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
+#include "llvm/Config/llvm-config.h"
 #include "llvm/IR/Argument.h"
 #include "llvm/IR/Attributes.h"
 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
 #include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+#include "llvm/Support/MachineValueType.h"
 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/BypassSlowDivision.h"
-#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/SimplifyLibCalls.h"
 #include <algorithm>
 #include <cassert>
@@ -215,10 +216,24 @@ static cl::opt<bool> AddrSinkCombineScaledReg(
     "addr-sink-combine-scaled-reg", cl::Hidden, cl::init(true),
     cl::desc("Allow combining of ScaledReg field in Address sinking."));
 
+static cl::opt<bool>
+    EnableGEPOffsetSplit("cgp-split-large-offset-gep", cl::Hidden,
+                         cl::init(true),
+                         cl::desc("Enable splitting large offset of GEP."));
+
 namespace {
 
+enum ExtType {
+  ZeroExtension,   // Zero extension has been seen.
+  SignExtension,   // Sign extension has been seen.
+  BothExtension    // This extension type is used if we saw sext after
+                   // ZeroExtension had been set, or if we saw zext after
+                   // SignExtension had been set. It makes the type
+                   // information of a promoted instruction invalid.
+};
+
 using SetOfInstrs = SmallPtrSet<Instruction *, 16>;
-using TypeIsSExt = PointerIntPair<Type *, 1, bool>;
+using TypeIsSExt = PointerIntPair<Type *, 2, ExtType>;
 using InstrToOrigTy = DenseMap<Instruction *, TypeIsSExt>;
 using SExts = SmallVector<Instruction *, 16>;
 using ValueToSExts = DenseMap<Value *, SExts>;
@@ -260,6 +275,20 @@ class TypePromotionTransaction;
     /// Keep track of sext chains based on their initial value.
     DenseMap<Value *, Instruction *> SeenChainsForSExt;
 
+    /// Keep track of GEPs accessing the same data structures such as structs or
+    /// arrays that are candidates to be split later because of their large
+    /// size.
+    DenseMap<
+        AssertingVH<Value>,
+        SmallVector<std::pair<AssertingVH<GetElementPtrInst>, int64_t>, 32>>
+        LargeOffsetGEPMap;
+
+    /// Keep track of new GEP base after splitting the GEPs having large offset.
+    SmallSet<AssertingVH<Value>, 2> NewGEPBases;
+
+    /// Map serial numbers to Large offset GEPs.
+    DenseMap<AssertingVH<GetElementPtrInst>, int> LargeOffsetGEPID;
+
     /// Keep track of SExt promoted.
     ValueToSExts ValToSExtendedUses;
 
@@ -301,16 +330,16 @@ class TypePromotionTransaction;
                                        bool isPreheader);
     bool optimizeBlock(BasicBlock &BB, bool &ModifiedDT);
     bool optimizeInst(Instruction *I, bool &ModifiedDT);
-    bool optimizeMemoryInst(Instruction *I, Value *Addr,
-                            Type *AccessTy, unsigned AS);
+    bool optimizeMemoryInst(Instruction *MemoryInst, Value *Addr,
+                            Type *AccessTy, unsigned AddrSpace);
     bool optimizeInlineAsmInst(CallInst *CS);
     bool optimizeCallInst(CallInst *CI, bool &ModifiedDT);
     bool optimizeExt(Instruction *&I);
     bool optimizeExtUses(Instruction *I);
-    bool optimizeLoadExt(LoadInst *I);
+    bool optimizeLoadExt(LoadInst *Load);
     bool optimizeSelectInst(SelectInst *SI);
-    bool optimizeShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst *SI);
-    bool optimizeSwitchInst(SwitchInst *CI);
+    bool optimizeShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst *SVI);
+    bool optimizeSwitchInst(SwitchInst *SI);
     bool optimizeExtractElementInst(Instruction *Inst);
     bool dupRetToEnableTailCallOpts(BasicBlock *BB);
     bool placeDbgValues(Function &F);
@@ -321,6 +350,7 @@ class TypePromotionTransaction;
                           SmallVectorImpl<Instruction *> &ProfitablyMovedExts,
                           unsigned CreatedInstsCost = 0);
     bool mergeSExts(Function &F);
+    bool splitLargeGEPOffsets();
     bool performAddressTypePromotion(
         Instruction *&Inst,
         bool AllowPromotionWithoutCommonHeader,
@@ -414,6 +444,8 @@ bool CodeGenPrepare::runOnFunction(Function &F) {
     SeenChainsForSExt.clear();
     ValToSExtendedUses.clear();
     RemovedInsts.clear();
+    LargeOffsetGEPMap.clear();
+    LargeOffsetGEPID.clear();
     for (Function::iterator I = F.begin(); I != F.end(); ) {
       BasicBlock *BB = &*I++;
       bool ModifiedDTOnIteration = false;
@@ -425,6 +457,8 @@ bool CodeGenPrepare::runOnFunction(Function &F) {
     }
     if (EnableTypePromotionMerge && !ValToSExtendedUses.empty())
       MadeChange |= mergeSExts(F);
+    if (!LargeOffsetGEPMap.empty())
+      MadeChange |= splitLargeGEPOffsets();
 
     // Really free removed instructions during promotion.
     for (Instruction *I : RemovedInsts)
@@ -437,7 +471,10 @@ bool CodeGenPrepare::runOnFunction(Function &F) {
 
   if (!DisableBranchOpts) {
     MadeChange = false;
-    SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> WorkList;
+    // Use a set vector to get deterministic iteration order. The order the
+    // blocks are removed may affect whether or not PHI nodes in successors
+    // are removed.
+    SmallSetVector<BasicBlock*, 8> WorkList;
     for (BasicBlock &BB : F) {
       SmallVector<BasicBlock *, 2> Successors(succ_begin(&BB), succ_end(&BB));
       MadeChange |= ConstantFoldTerminator(&BB, true);
@@ -452,8 +489,7 @@ bool CodeGenPrepare::runOnFunction(Function &F) {
     // Delete the dead blocks and any of their dead successors.
     MadeChange |= !WorkList.empty();
     while (!WorkList.empty()) {
-      BasicBlock *BB = *WorkList.begin();
-      WorkList.erase(BB);
+      BasicBlock *BB = WorkList.pop_back_val();
       SmallVector<BasicBlock*, 2> Successors(succ_begin(BB), succ_end(BB));
 
       DeleteDeadBlock(BB);
@@ -491,8 +527,16 @@ bool CodeGenPrepare::runOnFunction(Function &F) {
 bool CodeGenPrepare::eliminateFallThrough(Function &F) {
   bool Changed = false;
   // Scan all of the blocks in the function, except for the entry block.
-  for (Function::iterator I = std::next(F.begin()), E = F.end(); I != E;) {
-    BasicBlock *BB = &*I++;
+  // Use a temporary array to avoid iterator being invalidated when
+  // deleting blocks.
+  SmallVector<WeakTrackingVH, 16> Blocks;
+  for (auto &Block : llvm::make_range(std::next(F.begin()), F.end()))
+    Blocks.push_back(&Block);
+
+  for (auto &Block : Blocks) {
+    auto *BB = cast_or_null<BasicBlock>(Block);
+    if (!BB)
+      continue;
     // If the destination block has a single pred, then this is a trivial
     // edge, just collapse it.
     BasicBlock *SinglePred = BB->getSinglePredecessor();
@@ -503,17 +547,10 @@ bool CodeGenPrepare::eliminateFallThrough(Function &F) {
     BranchInst *Term = dyn_cast<BranchInst>(SinglePred->getTerminator());
     if (Term && !Term->isConditional()) {
       Changed = true;
-      DEBUG(dbgs() << "To merge:\n"<< *SinglePred << "\n\n\n");
-      // Remember if SinglePred was the entry block of the function.
-      // If so, we will need to move BB back to the entry position.
-      bool isEntry = SinglePred == &SinglePred->getParent()->getEntryBlock();
-      MergeBasicBlockIntoOnlyPred(BB, nullptr);
-
-      if (isEntry && BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
-        BB->moveBefore(&BB->getParent()->getEntryBlock());
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "To merge:\n" << *BB << "\n\n\n");
 
-      // We have erased a block. Update the iterator.
-      I = BB->getIterator();
+      // Merge BB into SinglePred and delete it.
+      MergeBlockIntoPredecessor(BB);
     }
   }
   return Changed;
@@ -566,9 +603,17 @@ bool CodeGenPrepare::eliminateMostlyEmptyBlocks(Function &F) {
   }
 
   bool MadeChange = false;
+  // Copy blocks into a temporary array to avoid iterator invalidation issues
+  // as we remove them.
   // Note that this intentionally skips the entry block.
-  for (Function::iterator I = std::next(F.begin()), E = F.end(); I != E;) {
-    BasicBlock *BB = &*I++;
+  SmallVector<WeakTrackingVH, 16> Blocks;
+  for (auto &Block : llvm::make_range(std::next(F.begin()), F.end()))
+    Blocks.push_back(&Block);
+
+  for (auto &Block : Blocks) {
+    BasicBlock *BB = cast_or_null<BasicBlock>(Block);
+    if (!BB)
+      continue;
     BasicBlock *DestBB = findDestBlockOfMergeableEmptyBlock(BB);
     if (!DestBB ||
         !isMergingEmptyBlockProfitable(BB, DestBB, Preheaders.count(BB)))
@@ -730,21 +775,20 @@ void CodeGenPrepare::eliminateMostlyEmptyBlock(BasicBlock *BB) {
   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
   BasicBlock *DestBB = BI->getSuccessor(0);
 
-  DEBUG(dbgs() << "MERGING MOSTLY EMPTY BLOCKS - BEFORE:\n" << *BB << *DestBB);
+  LLVM_DEBUG(dbgs() << "MERGING MOSTLY EMPTY BLOCKS - BEFORE:\n"
+                    << *BB << *DestBB);
 
   // If the destination block has a single pred, then this is a trivial edge,
   // just collapse it.
   if (BasicBlock *SinglePred = DestBB->getSinglePredecessor()) {
     if (SinglePred != DestBB) {
-      // Remember if SinglePred was the entry block of the function.  If so, we
-      // will need to move BB back to the entry position.
-      bool isEntry = SinglePred == &SinglePred->getParent()->getEntryBlock();
-      MergeBasicBlockIntoOnlyPred(DestBB, nullptr);
-
-      if (isEntry && BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
-        BB->moveBefore(&BB->getParent()->getEntryBlock());
-
-      DEBUG(dbgs() << "AFTER:\n" << *DestBB << "\n\n\n");
+      assert(SinglePred == BB &&
+             "Single predecessor not the same as predecessor");
+      // Merge DestBB into SinglePred/BB and delete it.
+      MergeBlockIntoPredecessor(DestBB);
+      // Note: BB(=SinglePred) will not be deleted on this path.
+      // DestBB(=its single successor) is the one that was deleted.
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "AFTER:\n" << *SinglePred << "\n\n\n");
       return;
     }
   }
@@ -782,7 +826,7 @@ void CodeGenPrepare::eliminateMostlyEmptyBlock(BasicBlock *BB) {
   BB->eraseFromParent();
   ++NumBlocksElim;
 
-  DEBUG(dbgs() << "AFTER:\n" << *DestBB << "\n\n\n");
+  LLVM_DEBUG(dbgs() << "AFTER:\n" << *DestBB << "\n\n\n");
 }
 
 // Computes a map of base pointer relocation instructions to corresponding
@@ -1024,6 +1068,7 @@ static bool SinkCast(CastInst *CI) {
       assert(InsertPt != UserBB->end());
       InsertedCast = CastInst::Create(CI->getOpcode(), CI->getOperand(0),
                                       CI->getType(), "", &*InsertPt);
+      InsertedCast->setDebugLoc(CI->getDebugLoc());
     }
 
     // Replace a use of the cast with a use of the new cast.
@@ -1247,8 +1292,8 @@ static bool sinkAndCmp0Expression(Instruction *AndI,
   if (!TLI.isMaskAndCmp0FoldingBeneficial(*AndI))
     return false;
 
-  DEBUG(dbgs() << "found 'and' feeding only icmp 0;\n");
-  DEBUG(AndI->getParent()->dump());
+  LLVM_DEBUG(dbgs() << "found 'and' feeding only icmp 0;\n");
+  LLVM_DEBUG(AndI->getParent()->dump());
 
   // Push the 'and' into the same block as the icmp 0.  There should only be
   // one (icmp (and, 0)) in each block, since CSE/GVN should have removed any
@@ -1261,7 +1306,7 @@ static bool sinkAndCmp0Expression(Instruction *AndI,
     // Preincrement use iterator so we don't invalidate it.
     ++UI;
 
-    DEBUG(dbgs() << "sinking 'and' use: " << *User << "\n");
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "sinking 'and' use: " << *User << "\n");
 
     // Keep the 'and' in the same place if the use is already in the same block.
     Instruction *InsertPt =
@@ -1275,7 +1320,7 @@ static bool sinkAndCmp0Expression(Instruction *AndI,
     // Replace a use of the 'and' with a use of the new 'and'.
     TheUse = InsertedAnd;
     ++NumAndUses;
-    DEBUG(User->getParent()->dump());
+    LLVM_DEBUG(User->getParent()->dump());
   }
 
   // We removed all uses, nuke the and.
@@ -1388,7 +1433,7 @@ SinkShiftAndTruncate(BinaryOperator *ShiftI, Instruction *User, ConstantInt *CI,
 ///   %x.extract.shift.1 = lshr i64 %arg1, 32
 ///   %x.extract.trunc = trunc i64 %x.extract.shift.1 to i16
 ///
-/// CodeGen will recoginze the pattern in BB2 and generate BitExtract
+/// CodeGen will recognize the pattern in BB2 and generate BitExtract
 /// instruction.
 /// Return true if any changes are made.
 static bool OptimizeExtractBits(BinaryOperator *ShiftI, ConstantInt *CI,
@@ -1434,7 +1479,7 @@ static bool OptimizeExtractBits(BinaryOperator *ShiftI, ConstantInt *CI,
       // cmp i16 trunc.result, opnd2
       //
       if (isa<TruncInst>(User) && shiftIsLegal
-          // If the type of the truncate is legal, no trucate will be
+          // If the type of the truncate is legal, no truncate will be
           // introduced in other basic blocks.
           &&
           (!TLI.isTypeLegal(TLI.getValueType(DL, User->getType()))))
@@ -1667,7 +1712,8 @@ bool CodeGenPrepare::optimizeCallInst(CallInst *CI, bool &ModifiedDT) {
       InsertedInsts.insert(ExtVal);
       return true;
     }
-    case Intrinsic::invariant_group_barrier:
+    case Intrinsic::launder_invariant_group:
+    case Intrinsic::strip_invariant_group:
       II->replaceAllUsesWith(II->getArgOperand(0));
       II->eraseFromParent();
       return true;
@@ -2021,11 +2067,11 @@ LLVM_DUMP_METHOD void ExtAddrMode::dump() const {
 
 namespace {
 
-/// \brief This class provides transaction based operation on the IR.
+/// This class provides transaction based operation on the IR.
 /// Every change made through this class is recorded in the internal state and
 /// can be undone (rollback) until commit is called.
 class TypePromotionTransaction {
-  /// \brief This represents the common interface of the individual transaction.
+  /// This represents the common interface of the individual transaction.
   /// Each class implements the logic for doing one specific modification on
   /// the IR via the TypePromotionTransaction.
   class TypePromotionAction {
@@ -2034,20 +2080,20 @@ class TypePromotionTransaction {
     Instruction *Inst;
 
   public:
-    /// \brief Constructor of the action.
+    /// Constructor of the action.
     /// The constructor performs the related action on the IR.
     TypePromotionAction(Instruction *Inst) : Inst(Inst) {}
 
     virtual ~TypePromotionAction() = default;
 
-    /// \brief Undo the modification done by this action.
+    /// Undo the modification done by this action.
     /// When this method is called, the IR must be in the same state as it was
     /// before this action was applied.
     /// \pre Undoing the action works if and only if the IR is in the exact same
     /// state as it was directly after this action was applied.
     virtual void undo() = 0;
 
-    /// \brief Advocate every change made by this action.
+    /// Advocate every change made by this action.
     /// When the results on the IR of the action are to be kept, it is important
     /// to call this function, otherwise hidden information may be kept forever.
     virtual void commit() {
@@ -2055,12 +2101,12 @@ class TypePromotionTransaction {
     }
   };
 
-  /// \brief Utility to remember the position of an instruction.
+  /// Utility to remember the position of an instruction.
   class InsertionHandler {
     /// Position of an instruction.
     /// Either an instruction:
     /// - Is the first in a basic block: BB is used.
-    /// - Has a previous instructon: PrevInst is used.
+    /// - Has a previous instruction: PrevInst is used.
     union {
       Instruction *PrevInst;
       BasicBlock *BB;
@@ -2070,7 +2116,7 @@ class TypePromotionTransaction {
     bool HasPrevInstruction;
 
   public:
-    /// \brief Record the position of \p Inst.
+    /// Record the position of \p Inst.
     InsertionHandler(Instruction *Inst) {
       BasicBlock::iterator It = Inst->getIterator();
       HasPrevInstruction = (It != (Inst->getParent()->begin()));
@@ -2080,7 +2126,7 @@ class TypePromotionTransaction {
         Point.BB = Inst->getParent();
     }
 
-    /// \brief Insert \p Inst at the recorded position.
+    /// Insert \p Inst at the recorded position.
     void insert(Instruction *Inst) {
       if (HasPrevInstruction) {
         if (Inst->getParent())
@@ -2096,27 +2142,28 @@ class TypePromotionTransaction {
     }
   };
 
-  /// \brief Move an instruction before another.
+  /// Move an instruction before another.
   class InstructionMoveBefore : public TypePromotionAction {
     /// Original position of the instruction.
     InsertionHandler Position;
 
   public:
-    /// \brief Move \p Inst before \p Before.
+    /// Move \p Inst before \p Before.
     InstructionMoveBefore(Instruction *Inst, Instruction *Before)
         : TypePromotionAction(Inst), Position(Inst) {
-      DEBUG(dbgs() << "Do: move: " << *Inst << "\nbefore: " << *Before << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Do: move: " << *Inst << "\nbefore: " << *Before
+                        << "\n");
       Inst->moveBefore(Before);
     }
 
-    /// \brief Move the instruction back to its original position.
+    /// Move the instruction back to its original position.
     void undo() override {
-      DEBUG(dbgs() << "Undo: moveBefore: " << *Inst << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Undo: moveBefore: " << *Inst << "\n");
       Position.insert(Inst);
     }
   };
 
-  /// \brief Set the operand of an instruction with a new value.
+  /// Set the operand of an instruction with a new value.
   class OperandSetter : public TypePromotionAction {
     /// Original operand of the instruction.
     Value *Origin;
@@ -2125,35 +2172,35 @@ class TypePromotionTransaction {
     unsigned Idx;
 
   public:
-    /// \brief Set \p Idx operand of \p Inst with \p NewVal.
+    /// Set \p Idx operand of \p Inst with \p NewVal.
     OperandSetter(Instruction *Inst, unsigned Idx, Value *NewVal)
         : TypePromotionAction(Inst), Idx(Idx) {
-      DEBUG(dbgs() << "Do: setOperand: " << Idx << "\n"
-                   << "for:" << *Inst << "\n"
-                   << "with:" << *NewVal << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Do: setOperand: " << Idx << "\n"
+                        << "for:" << *Inst << "\n"
+                        << "with:" << *NewVal << "\n");
       Origin = Inst->getOperand(Idx);
       Inst->setOperand(Idx, NewVal);
     }
 
-    /// \brief Restore the original value of the instruction.
+    /// Restore the original value of the instruction.
     void undo() override {
-      DEBUG(dbgs() << "Undo: setOperand:" << Idx << "\n"
-                   << "for: " << *Inst << "\n"
-                   << "with: " << *Origin << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Undo: setOperand:" << Idx << "\n"
+                        << "for: " << *Inst << "\n"
+                        << "with: " << *Origin << "\n");
       Inst->setOperand(Idx, Origin);
     }
   };
 
-  /// \brief Hide the operands of an instruction.
+  /// Hide the operands of an instruction.
   /// Do as if this instruction was not using any of its operands.
   class OperandsHider : public TypePromotionAction {
     /// The list of original operands.
     SmallVector<Value *, 4> OriginalValues;
 
   public:
-    /// \brief Remove \p Inst from the uses of the operands of \p Inst.
+    /// Remove \p Inst from the uses of the operands of \p Inst.
     OperandsHider(Instruction *Inst) : TypePromotionAction(Inst) {
-      DEBUG(dbgs() << "Do: OperandsHider: " << *Inst << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Do: OperandsHider: " << *Inst << "\n");
       unsigned NumOpnds = Inst->getNumOperands();
       OriginalValues.reserve(NumOpnds);
       for (unsigned It = 0; It < NumOpnds; ++It) {
@@ -2167,114 +2214,114 @@ class TypePromotionTransaction {
       }
     }
 
-    /// \brief Restore the original list of uses.
+    /// Restore the original list of uses.
     void undo() override {
-      DEBUG(dbgs() << "Undo: OperandsHider: " << *Inst << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Undo: OperandsHider: " << *Inst << "\n");
       for (unsigned It = 0, EndIt = OriginalValues.size(); It != EndIt; ++It)
         Inst->setOperand(It, OriginalValues[It]);
     }
   };
 
-  /// \brief Build a truncate instruction.
+  /// Build a truncate instruction.
   class TruncBuilder : public TypePromotionAction {
     Value *Val;
 
   public:
-    /// \brief Build a truncate instruction of \p Opnd producing a \p Ty
+    /// Build a truncate instruction of \p Opnd producing a \p Ty
     /// result.
     /// trunc Opnd to Ty.
     TruncBuilder(Instruction *Opnd, Type *Ty) : TypePromotionAction(Opnd) {
       IRBuilder<> Builder(Opnd);
       Val = Builder.CreateTrunc(Opnd, Ty, "promoted");
-      DEBUG(dbgs() << "Do: TruncBuilder: " << *Val << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Do: TruncBuilder: " << *Val << "\n");
     }
 
-    /// \brief Get the built value.
+    /// Get the built value.
     Value *getBuiltValue() { return Val; }
 
-    /// \brief Remove the built instruction.
+    /// Remove the built instruction.
     void undo() override {
-      DEBUG(dbgs() << "Undo: TruncBuilder: " << *Val << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Undo: TruncBuilder: " << *Val << "\n");
       if (Instruction *IVal = dyn_cast<Instruction>(Val))
         IVal->eraseFromParent();
     }
   };
 
-  /// \brief Build a sign extension instruction.
+  /// Build a sign extension instruction.
   class SExtBuilder : public TypePromotionAction {
     Value *Val;
 
   public:
-    /// \brief Build a sign extension instruction of \p Opnd producing a \p Ty
+    /// Build a sign extension instruction of \p Opnd producing a \p Ty
     /// result.
     /// sext Opnd to Ty.
     SExtBuilder(Instruction *InsertPt, Value *Opnd, Type *Ty)
         : TypePromotionAction(InsertPt) {
       IRBuilder<> Builder(InsertPt);
       Val = Builder.CreateSExt(Opnd, Ty, "promoted");
-      DEBUG(dbgs() << "Do: SExtBuilder: " << *Val << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Do: SExtBuilder: " << *Val << "\n");
     }
 
-    /// \brief Get the built value.
+    /// Get the built value.
     Value *getBuiltValue() { return Val; }
 
-    /// \brief Remove the built instruction.
+    /// Remove the built instruction.
     void undo() override {
-      DEBUG(dbgs() << "Undo: SExtBuilder: " << *Val << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Undo: SExtBuilder: " << *Val << "\n");
       if (Instruction *IVal = dyn_cast<Instruction>(Val))
         IVal->eraseFromParent();
     }
   };
 
-  /// \brief Build a zero extension instruction.
+  /// Build a zero extension instruction.
   class ZExtBuilder : public TypePromotionAction {
     Value *Val;
 
   public:
-    /// \brief Build a zero extension instruction of \p Opnd producing a \p Ty
+    /// Build a zero extension instruction of \p Opnd producing a \p Ty
     /// result.
     /// zext Opnd to Ty.
     ZExtBuilder(Instruction *InsertPt, Value *Opnd, Type *Ty)
         : TypePromotionAction(InsertPt) {
       IRBuilder<> Builder(InsertPt);
       Val = Builder.CreateZExt(Opnd, Ty, "promoted");
-      DEBUG(dbgs() << "Do: ZExtBuilder: " << *Val << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Do: ZExtBuilder: " << *Val << "\n");
     }
 
-    /// \brief Get the built value.
+    /// Get the built value.
     Value *getBuiltValue() { return Val; }
 
-    /// \brief Remove the built instruction.
+    /// Remove the built instruction.
     void undo() override {
-      DEBUG(dbgs() << "Undo: ZExtBuilder: " << *Val << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Undo: ZExtBuilder: " << *Val << "\n");
       if (Instruction *IVal = dyn_cast<Instruction>(Val))
         IVal->eraseFromParent();
     }
   };
 
-  /// \brief Mutate an instruction to another type.
+  /// Mutate an instruction to another type.
   class TypeMutator : public TypePromotionAction {
     /// Record the original type.
     Type *OrigTy;
 
   public:
-    /// \brief Mutate the type of \p Inst into \p NewTy.
+    /// Mutate the type of \p Inst into \p NewTy.
     TypeMutator(Instruction *Inst, Type *NewTy)
         : TypePromotionAction(Inst), OrigTy(Inst->getType()) {
-      DEBUG(dbgs() << "Do: MutateType: " << *Inst << " with " << *NewTy
-                   << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Do: MutateType: " << *Inst << " with " << *NewTy
+                        << "\n");
       Inst->mutateType(NewTy);
     }
 
-    /// \brief Mutate the instruction back to its original type.
+    /// Mutate the instruction back to its original type.
     void undo() override {
-      DEBUG(dbgs() << "Undo: MutateType: " << *Inst << " with " << *OrigTy
-                   << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Undo: MutateType: " << *Inst << " with " << *OrigTy
+                        << "\n");
       Inst->mutateType(OrigTy);
     }
   };
 
-  /// \brief Replace the uses of an instruction by another instruction.
+  /// Replace the uses of an instruction by another instruction.
   class UsesReplacer : public TypePromotionAction {
     /// Helper structure to keep track of the replaced uses.
     struct InstructionAndIdx {
@@ -2294,10 +2341,10 @@ class TypePromotionTransaction {
     using use_iterator = SmallVectorImpl<InstructionAndIdx>::iterator;
 
   public:
-    /// \brief Replace all the use of \p Inst by \p New.
+    /// Replace all the use of \p Inst by \p New.
     UsesReplacer(Instruction *Inst, Value *New) : TypePromotionAction(Inst) {
-      DEBUG(dbgs() << "Do: UsersReplacer: " << *Inst << " with " << *New
-                   << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Do: UsersReplacer: " << *Inst << " with " << *New
+                        << "\n");
       // Record the original uses.
       for (Use &U : Inst->uses()) {
         Instruction *UserI = cast<Instruction>(U.getUser());
@@ -2307,9 +2354,9 @@ class TypePromotionTransaction {
       Inst->replaceAllUsesWith(New);
     }
 
-    /// \brief Reassign the original uses of Inst to Inst.
+    /// Reassign the original uses of Inst to Inst.
     void undo() override {
-      DEBUG(dbgs() << "Undo: UsersReplacer: " << *Inst << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Undo: UsersReplacer: " << *Inst << "\n");
       for (use_iterator UseIt = OriginalUses.begin(),
                         EndIt = OriginalUses.end();
            UseIt != EndIt; ++UseIt) {
@@ -2318,7 +2365,7 @@ class TypePromotionTransaction {
     }
   };
 
-  /// \brief Remove an instruction from the IR.
+  /// Remove an instruction from the IR.
   class InstructionRemover : public TypePromotionAction {
     /// Original position of the instruction.
     InsertionHandler Inserter;
@@ -2334,7 +2381,7 @@ class TypePromotionTransaction {
     SetOfInstrs &RemovedInsts;
 
   public:
-    /// \brief Remove all reference of \p Inst and optinally replace all its
+    /// Remove all reference of \p Inst and optionally replace all its
     /// uses with New.
     /// \p RemovedInsts Keep track of the instructions removed by this Action.
     /// \pre If !Inst->use_empty(), then New != nullptr
@@ -2344,7 +2391,7 @@ class TypePromotionTransaction {
           RemovedInsts(RemovedInsts) {
       if (New)
         Replacer = new UsesReplacer(Inst, New);
-      DEBUG(dbgs() << "Do: InstructionRemover: " << *Inst << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Do: InstructionRemover: " << *Inst << "\n");
       RemovedInsts.insert(Inst);
       /// The instructions removed here will be freed after completing
       /// optimizeBlock() for all blocks as we need to keep track of the
@@ -2354,10 +2401,10 @@ class TypePromotionTransaction {
 
     ~InstructionRemover() override { delete Replacer; }
 
-    /// \brief Resurrect the instruction and reassign it to the proper uses if
+    /// Resurrect the instruction and reassign it to the proper uses if
     /// new value was provided when build this action.
     void undo() override {
-      DEBUG(dbgs() << "Undo: InstructionRemover: " << *Inst << "\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Undo: InstructionRemover: " << *Inst << "\n");
       Inserter.insert(Inst);
       if (Replacer)
         Replacer->undo();
@@ -2499,7 +2546,7 @@ void TypePromotionTransaction::rollback(
 
 namespace {
 
-/// \brief A helper class for matching addressing modes.
+/// A helper class for matching addressing modes.
 ///
 /// This encapsulates the logic for matching the target-legal addressing modes.
 class AddressingModeMatcher {
@@ -2527,22 +2574,23 @@ class AddressingModeMatcher {
   /// The ongoing transaction where every action should be registered.
   TypePromotionTransaction &TPT;
 
+  // A GEP which has too large offset to be folded into the addressing mode.
+  std::pair<AssertingVH<GetElementPtrInst>, int64_t> &LargeOffsetGEP;
+
   /// This is set to true when we should not do profitability checks.
   /// When true, IsProfitableToFoldIntoAddressingMode always returns true.
   bool IgnoreProfitability;
 
-  AddressingModeMatcher(SmallVectorImpl<Instruction *> &AMI,
-                        const TargetLowering &TLI,
-                        const TargetRegisterInfo &TRI,
-                        Type *AT, unsigned AS,
-                        Instruction *MI, ExtAddrMode &AM,
-                        const SetOfInstrs &InsertedInsts,
-                        InstrToOrigTy &PromotedInsts,
-                        TypePromotionTransaction &TPT)
+  AddressingModeMatcher(
+      SmallVectorImpl<Instruction *> &AMI, const TargetLowering &TLI,
+      const TargetRegisterInfo &TRI, Type *AT, unsigned AS, Instruction *MI,
+      ExtAddrMode &AM, const SetOfInstrs &InsertedInsts,
+      InstrToOrigTy &PromotedInsts, TypePromotionTransaction &TPT,
+      std::pair<AssertingVH<GetElementPtrInst>, int64_t> &LargeOffsetGEP)
       : AddrModeInsts(AMI), TLI(TLI), TRI(TRI),
         DL(MI->getModule()->getDataLayout()), AccessTy(AT), AddrSpace(AS),
         MemoryInst(MI), AddrMode(AM), InsertedInsts(InsertedInsts),
-        PromotedInsts(PromotedInsts), TPT(TPT) {
+        PromotedInsts(PromotedInsts), TPT(TPT), LargeOffsetGEP(LargeOffsetGEP) {
     IgnoreProfitability = false;
   }
 
@@ -2554,28 +2602,27 @@ public:
   /// optimizations.
   /// \p PromotedInsts maps the instructions to their type before promotion.
   /// \p The ongoing transaction where every action should be registered.
-  static ExtAddrMode Match(Value *V, Type *AccessTy, unsigned AS,
-                           Instruction *MemoryInst,
-                           SmallVectorImpl<Instruction*> &AddrModeInsts,
-                           const TargetLowering &TLI,
-                           const TargetRegisterInfo &TRI,
-                           const SetOfInstrs &InsertedInsts,
-                           InstrToOrigTy &PromotedInsts,
-                           TypePromotionTransaction &TPT) {
+  static ExtAddrMode
+  Match(Value *V, Type *AccessTy, unsigned AS, Instruction *MemoryInst,
+        SmallVectorImpl<Instruction *> &AddrModeInsts,
+        const TargetLowering &TLI, const TargetRegisterInfo &TRI,
+        const SetOfInstrs &InsertedInsts, InstrToOrigTy &PromotedInsts,
+        TypePromotionTransaction &TPT,
+        std::pair<AssertingVH<GetElementPtrInst>, int64_t> &LargeOffsetGEP) {
     ExtAddrMode Result;
 
-    bool Success = AddressingModeMatcher(AddrModeInsts, TLI, TRI,
-                                         AccessTy, AS,
+    bool Success = AddressingModeMatcher(AddrModeInsts, TLI, TRI, AccessTy, AS,
                                          MemoryInst, Result, InsertedInsts,
-                                         PromotedInsts, TPT).matchAddr(V, 0);
+                                         PromotedInsts, TPT, LargeOffsetGEP)
+                       .matchAddr(V, 0);
     (void)Success; assert(Success && "Couldn't select *anything*?");
     return Result;
   }
 
 private:
   bool matchScaledValue(Value *ScaleReg, int64_t Scale, unsigned Depth);
-  bool matchAddr(Value *V, unsigned Depth);
-  bool matchOperationAddr(User *Operation, unsigned Opcode, unsigned Depth,
+  bool matchAddr(Value *Addr, unsigned Depth);
+  bool matchOperationAddr(User *AddrInst, unsigned Opcode, unsigned Depth,
                           bool *MovedAway = nullptr);
   bool isProfitableToFoldIntoAddressingMode(Instruction *I,
                                             ExtAddrMode &AMBefore,
@@ -2585,7 +2632,7 @@ private:
                              Value *PromotedOperand) const;
 };
 
-/// \brief Keep track of simplification of Phi nodes.
+/// Keep track of simplification of Phi nodes.
 /// Accept the set of all phi nodes and erase phi node from this set
 /// if it is simplified.
 class SimplificationTracker {
@@ -2678,7 +2725,7 @@ public:
   }
 };
 
-/// \brief A helper class for combining addressing modes.
+/// A helper class for combining addressing modes.
 class AddressingModeCombiner {
   typedef std::pair<Value *, BasicBlock *> ValueInBB;
   typedef DenseMap<ValueInBB, Value *> FoldAddrToValueMapping;
@@ -2707,12 +2754,12 @@ public:
   AddressingModeCombiner(const SimplifyQuery &_SQ, ValueInBB OriginalValue)
       : CommonType(nullptr), SQ(_SQ), Original(OriginalValue) {}
 
-  /// \brief Get the combined AddrMode
+  /// Get the combined AddrMode
   const ExtAddrMode &getAddrMode() const {
     return AddrModes[0];
   }
 
-  /// \brief Add a new AddrMode if it's compatible with the AddrModes we already
+  /// Add a new AddrMode if it's compatible with the AddrModes we already
   /// have.
   /// \return True iff we succeeded in doing so.
   bool addNewAddrMode(ExtAddrMode &NewAddrMode) {
@@ -2765,7 +2812,7 @@ public:
     return CanHandle;
   }
 
-  /// \brief Combine the addressing modes we've collected into a single
+  /// Combine the addressing modes we've collected into a single
   /// addressing mode.
   /// \return True iff we successfully combined them or we only had one so
   /// didn't need to combine them anyway.
@@ -2800,7 +2847,7 @@ public:
   }
 
 private:
-  /// \brief Initialize Map with anchor values. For address seen in some BB
+  /// Initialize Map with anchor values. For address seen in some BB
   /// we set the value of different field saw in this address.
   /// If address is not an instruction than basic block is set to null.
   /// At the same time we find a common type for different field we will
@@ -2833,9 +2880,9 @@ private:
     return true;
   }
 
-  /// \brief We have mapping between value A and basic block where value A
+  /// We have mapping between value A and basic block where value A
   /// seen to other value B where B was a field in addressing mode represented
-  /// by A. Also we have an original value C representin an address in some
+  /// by A. Also we have an original value C representing an address in some
   /// basic block. Traversing from C through phi and selects we ended up with
   /// A's in a map. This utility function tries to find a value V which is a
   /// field in addressing mode C and traversing through phi nodes and selects
@@ -2893,7 +2940,7 @@ private:
     return Result;
   }
 
-  /// \brief Try to match PHI node to Candidate.
+  /// Try to match PHI node to Candidate.
   /// Matcher tracks the matched Phi nodes.
   bool MatchPhiNode(PHINode *PHI, PHINode *Candidate,
                     SmallSetVector<PHIPair, 8> &Matcher,
@@ -2941,7 +2988,7 @@ private:
     return true;
   }
 
-  /// \brief For the given set of PHI nodes (in the SimplificationTracker) try
+  /// For the given set of PHI nodes (in the SimplificationTracker) try
   /// to find their equivalents.
   /// Returns false if this matching fails and creation of new Phi is disabled.
   bool MatchPhiSet(SimplificationTracker &ST, bool AllowNewPhiNodes,
@@ -2989,7 +3036,7 @@ private:
     }
     return true;
   }
-  /// \brief Fill the placeholder with values from predecessors and simplify it.
+  /// Fill the placeholder with values from predecessors and simplify it.
   void FillPlaceholders(FoldAddrToValueMapping &Map,
                         SmallVectorImpl<ValueInBB> &TraverseOrder,
                         SimplificationTracker &ST) {
@@ -3069,8 +3116,7 @@ private:
       Instruction *CurrentI = cast<Instruction>(CurrentValue);
       bool IsDefinedInThisBB = CurrentI->getParent() == CurrentBlock;
 
-      unsigned PredCount =
-          std::distance(pred_begin(CurrentBlock), pred_end(CurrentBlock));
+      unsigned PredCount = pred_size(CurrentBlock);
       // if Current Value is not defined in this basic block we are interested
       // in values in predecessors.
       if (!IsDefinedInThisBB) {
@@ -3198,7 +3244,7 @@ static bool MightBeFoldableInst(Instruction *I) {
     // Don't touch identity bitcasts.
     if (I->getType() == I->getOperand(0)->getType())
       return false;
-    return I->getType()->isPointerTy() || I->getType()->isIntegerTy();
+    return I->getType()->isIntOrPtrTy();
   case Instruction::PtrToInt:
     // PtrToInt is always a noop, as we know that the int type is pointer sized.
     return true;
@@ -3218,7 +3264,7 @@ static bool MightBeFoldableInst(Instruction *I) {
   }
 }
 
-/// \brief Check whether or not \p Val is a legal instruction for \p TLI.
+/// Check whether or not \p Val is a legal instruction for \p TLI.
 /// \note \p Val is assumed to be the product of some type promotion.
 /// Therefore if \p Val has an undefined state in \p TLI, this is assumed
 /// to be legal, as the non-promoted value would have had the same state.
@@ -3238,9 +3284,44 @@ static bool isPromotedInstructionLegal(const TargetLowering &TLI,
 
 namespace {
 
-/// \brief Hepler class to perform type promotion.
+/// Hepler class to perform type promotion.
 class TypePromotionHelper {
-  /// \brief Utility function to check whether or not a sign or zero extension
+  /// Utility function to add a promoted instruction \p ExtOpnd to
+  /// \p PromotedInsts and record the type of extension we have seen.
+  static void addPromotedInst(InstrToOrigTy &PromotedInsts,
+                              Instruction *ExtOpnd,
+                              bool IsSExt) {
+    ExtType ExtTy = IsSExt ? SignExtension : ZeroExtension;
+    InstrToOrigTy::iterator It = PromotedInsts.find(ExtOpnd);
+    if (It != PromotedInsts.end()) {
+      // If the new extension is same as original, the information in
+      // PromotedInsts[ExtOpnd] is still correct.
+      if (It->second.getInt() == ExtTy)
+        return;
+
+      // Now the new extension is different from old extension, we make
+      // the type information invalid by setting extension type to
+      // BothExtension.
+      ExtTy = BothExtension;
+    }
+    PromotedInsts[ExtOpnd] = TypeIsSExt(ExtOpnd->getType(), ExtTy);
+  }
+
+  /// Utility function to query the original type of instruction \p Opnd
+  /// with a matched extension type. If the extension doesn't match, we
+  /// cannot use the information we had on the original type.
+  /// BothExtension doesn't match any extension type.
+  static const Type *getOrigType(const InstrToOrigTy &PromotedInsts,
+                                 Instruction *Opnd,
+                                 bool IsSExt) {
+    ExtType ExtTy = IsSExt ? SignExtension : ZeroExtension;
+    InstrToOrigTy::const_iterator It = PromotedInsts.find(Opnd);
+    if (It != PromotedInsts.end() && It->second.getInt() == ExtTy)
+      return It->second.getPointer();
+    return nullptr;
+  }
+
+  /// Utility function to check whether or not a sign or zero extension
   /// of \p Inst with \p ConsideredExtType can be moved through \p Inst by
   /// either using the operands of \p Inst or promoting \p Inst.
   /// The type of the extension is defined by \p IsSExt.
@@ -3254,13 +3335,13 @@ class TypePromotionHelper {
   static bool canGetThrough(const Instruction *Inst, Type *ConsideredExtType,
                             const InstrToOrigTy &PromotedInsts, bool IsSExt);
 
-  /// \brief Utility function to determine if \p OpIdx should be promoted when
+  /// Utility function to determine if \p OpIdx should be promoted when
   /// promoting \p Inst.
   static bool shouldExtOperand(const Instruction *Inst, int OpIdx) {
     return !(isa<SelectInst>(Inst) && OpIdx == 0);
   }
 
-  /// \brief Utility function to promote the operand of \p Ext when this
+  /// Utility function to promote the operand of \p Ext when this
   /// operand is a promotable trunc or sext or zext.
   /// \p PromotedInsts maps the instructions to their type before promotion.
   /// \p CreatedInstsCost[out] contains the cost of all instructions
@@ -3275,7 +3356,7 @@ class TypePromotionHelper {
       SmallVectorImpl<Instruction *> *Exts,
       SmallVectorImpl<Instruction *> *Truncs, const TargetLowering &TLI);
 
-  /// \brief Utility function to promote the operand of \p Ext when this
+  /// Utility function to promote the operand of \p Ext when this
   /// operand is promotable and is not a supported trunc or sext.
   /// \p PromotedInsts maps the instructions to their type before promotion.
   /// \p CreatedInstsCost[out] contains the cost of all the instructions
@@ -3321,7 +3402,7 @@ public:
                             SmallVectorImpl<Instruction *> *Truncs,
                             const TargetLowering &TLI);
 
-  /// \brief Given a sign/zero extend instruction \p Ext, return the approriate
+  /// Given a sign/zero extend instruction \p Ext, return the appropriate
   /// action to promote the operand of \p Ext instead of using Ext.
   /// \return NULL if no promotable action is possible with the current
   /// sign extension.
@@ -3363,6 +3444,47 @@ bool TypePromotionHelper::canGetThrough(const Instruction *Inst,
        (IsSExt && BinOp->hasNoSignedWrap())))
     return true;
 
+  // ext(and(opnd, cst)) --> and(ext(opnd), ext(cst))
+  if ((Inst->getOpcode() == Instruction::And ||
+       Inst->getOpcode() == Instruction::Or))
+    return true;
+
+  // ext(xor(opnd, cst)) --> xor(ext(opnd), ext(cst))
+  if (Inst->getOpcode() == Instruction::Xor) {
+    const ConstantInt *Cst = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(1));
+    // Make sure it is not a NOT.
+    if (Cst && !Cst->getValue().isAllOnesValue())
+      return true;
+  }
+
+  // zext(shrl(opnd, cst)) --> shrl(zext(opnd), zext(cst))
+  // It may change a poisoned value into a regular value, like
+  //     zext i32 (shrl i8 %val, 12)  -->  shrl i32 (zext i8 %val), 12
+  //          poisoned value                    regular value
+  // It should be OK since undef covers valid value.
+  if (Inst->getOpcode() == Instruction::LShr && !IsSExt)
+    return true;
+
+  // and(ext(shl(opnd, cst)), cst) --> and(shl(ext(opnd), ext(cst)), cst)
+  // It may change a poisoned value into a regular value, like
+  //     zext i32 (shl i8 %val, 12)  -->  shl i32 (zext i8 %val), 12
+  //          poisoned value                    regular value
+  // It should be OK since undef covers valid value.
+  if (Inst->getOpcode() == Instruction::Shl && Inst->hasOneUse()) {
+    const Instruction *ExtInst =
+        dyn_cast<const Instruction>(*Inst->user_begin());
+    if (ExtInst->hasOneUse()) {
+      const Instruction *AndInst =
+          dyn_cast<const Instruction>(*ExtInst->user_begin());
+      if (AndInst && AndInst->getOpcode() == Instruction::And) {
+        const ConstantInt *Cst = dyn_cast<ConstantInt>(AndInst->getOperand(1));
+        if (Cst &&
+            Cst->getValue().isIntN(Inst->getType()->getIntegerBitWidth()))
+          return true;
+      }
+    }
+  }
+
   // Check if we can do the following simplification.
   // ext(trunc(opnd)) --> ext(opnd)
   if (!isa<TruncInst>(Inst))
@@ -3387,10 +3509,9 @@ bool TypePromotionHelper::canGetThrough(const Instruction *Inst,
   // I.e., check that trunc just drops extended bits of the same kind of
   // the extension.
   // #1 get the type of the operand and check the kind of the extended bits.
-  const Type *OpndType;
-  InstrToOrigTy::const_iterator It = PromotedInsts.find(Opnd);
-  if (It != PromotedInsts.end() && It->second.getInt() == IsSExt)
-    OpndType = It->second.getPointer();
+  const Type *OpndType = getOrigType(PromotedInsts, Opnd, IsSExt);
+  if (OpndType)
+    ;
   else if ((IsSExt && isa<SExtInst>(Opnd)) || (!IsSExt && isa<ZExtInst>(Opnd)))
     OpndType = Opnd->getOperand(0)->getType();
   else
@@ -3518,8 +3639,7 @@ Value *TypePromotionHelper::promoteOperandForOther(
 
   // Remember the original type of the instruction before promotion.
   // This is useful to know that the high bits are sign extended bits.
-  PromotedInsts.insert(std::pair<Instruction *, TypeIsSExt>(
-      ExtOpnd, TypeIsSExt(ExtOpnd->getType(), IsSExt)));
+  addPromotedInst(PromotedInsts, ExtOpnd, IsSExt);
   // Step #1.
   TPT.mutateType(ExtOpnd, Ext->getType());
   // Step #2.
@@ -3527,19 +3647,19 @@ Value *TypePromotionHelper::promoteOperandForOther(
   // Step #3.
   Instruction *ExtForOpnd = Ext;
 
-  DEBUG(dbgs() << "Propagate Ext to operands\n");
+  LLVM_DEBUG(dbgs() << "Propagate Ext to operands\n");
   for (int OpIdx = 0, EndOpIdx = ExtOpnd->getNumOperands(); OpIdx != EndOpIdx;
        ++OpIdx) {
-    DEBUG(dbgs() << "Operand:\n" << *(ExtOpnd->getOperand(OpIdx)) << '\n');
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "Operand:\n" << *(ExtOpnd->getOperand(OpIdx)) << '\n');
     if (ExtOpnd->getOperand(OpIdx)->getType() == Ext->getType() ||
         !shouldExtOperand(ExtOpnd, OpIdx)) {
-      DEBUG(dbgs() << "No need to propagate\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "No need to propagate\n");
       continue;
     }
     // Check if we can statically extend the operand.
     Value *Opnd = ExtOpnd->getOperand(OpIdx);
     if (const ConstantInt *Cst = dyn_cast<ConstantInt>(Opnd)) {
-      DEBUG(dbgs() << "Statically extend\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Statically extend\n");
       unsigned BitWidth = Ext->getType()->getIntegerBitWidth();
       APInt CstVal = IsSExt ? Cst->getValue().sext(BitWidth)
                             : Cst->getValue().zext(BitWidth);
@@ -3548,16 +3668,16 @@ Value *TypePromotionHelper::promoteOperandForOther(
     }
     // UndefValue are typed, so we have to statically sign extend them.
     if (isa<UndefValue>(Opnd)) {
-      DEBUG(dbgs() << "Statically extend\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Statically extend\n");
       TPT.setOperand(ExtOpnd, OpIdx, UndefValue::get(Ext->getType()));
       continue;
     }
 
-    // Otherwise we have to explicity sign extend the operand.
+    // Otherwise we have to explicitly sign extend the operand.
     // Check if Ext was reused to extend an operand.
     if (!ExtForOpnd) {
       // If yes, create a new one.
-      DEBUG(dbgs() << "More operands to ext\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "More operands to ext\n");
       Value *ValForExtOpnd = IsSExt ? TPT.createSExt(Ext, Opnd, Ext->getType())
         : TPT.createZExt(Ext, Opnd, Ext->getType());
       if (!isa<Instruction>(ValForExtOpnd)) {
@@ -3578,7 +3698,7 @@ Value *TypePromotionHelper::promoteOperandForOther(
     ExtForOpnd = nullptr;
   }
   if (ExtForOpnd == Ext) {
-    DEBUG(dbgs() << "Extension is useless now\n");
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "Extension is useless now\n");
     TPT.eraseInstruction(Ext);
   }
   return ExtOpnd;
@@ -3594,7 +3714,8 @@ Value *TypePromotionHelper::promoteOperandForOther(
 /// \return True if the promotion is profitable, false otherwise.
 bool AddressingModeMatcher::isPromotionProfitable(
     unsigned NewCost, unsigned OldCost, Value *PromotedOperand) const {
-  DEBUG(dbgs() << "OldCost: " << OldCost << "\tNewCost: " << NewCost << '\n');
+  LLVM_DEBUG(dbgs() << "OldCost: " << OldCost << "\tNewCost: " << NewCost
+                    << '\n');
   // The cost of the new extensions is greater than the cost of the
   // old extension plus what we folded.
   // This is not profitable.
@@ -3644,8 +3765,7 @@ bool AddressingModeMatcher::matchOperationAddr(User *AddrInst, unsigned Opcode,
   case Instruction::BitCast:
     // BitCast is always a noop, and we can handle it as long as it is
     // int->int or pointer->pointer (we don't want int<->fp or something).
-    if ((AddrInst->getOperand(0)->getType()->isPointerTy() ||
-         AddrInst->getOperand(0)->getType()->isIntegerTy()) &&
+    if (AddrInst->getOperand(0)->getType()->isIntOrPtrTy() &&
         // Don't touch identity bitcasts.  These were probably put here by LSR,
         // and we don't want to mess around with them.  Assume it knows what it
         // is doing.
@@ -3745,6 +3865,30 @@ bool AddressingModeMatcher::matchOperationAddr(User *AddrInst, unsigned Opcode,
         // Check to see if we can fold the base pointer in too.
         if (matchAddr(AddrInst->getOperand(0), Depth+1))
           return true;
+      } else if (EnableGEPOffsetSplit && isa<GetElementPtrInst>(AddrInst) &&
+                 TLI.shouldConsiderGEPOffsetSplit() && Depth == 0 &&
+                 ConstantOffset > 0) {
+        // Record GEPs with non-zero offsets as candidates for splitting in the
+        // event that the offset cannot fit into the r+i addressing mode.
+        // Simple and common case that only one GEP is used in calculating the
+        // address for the memory access.
+        Value *Base = AddrInst->getOperand(0);
+        auto *BaseI = dyn_cast<Instruction>(Base);
+        auto *GEP = cast<GetElementPtrInst>(AddrInst);
+        if (isa<Argument>(Base) || isa<GlobalValue>(Base) ||
+            (BaseI && !isa<CastInst>(BaseI) &&
+             !isa<GetElementPtrInst>(BaseI))) {
+          // If the base is an instruction, make sure the GEP is not in the same
+          // basic block as the base. If the base is an argument or global
+          // value, make sure the GEP is not in the entry block.  Otherwise,
+          // instruction selection can undo the split.  Also make sure the
+          // parent block allows inserting non-PHI instructions before the
+          // terminator.
+          BasicBlock *Parent =
+              BaseI ? BaseI->getParent() : &GEP->getFunction()->getEntryBlock();
+          if (GEP->getParent() != Parent && !Parent->getTerminator()->isEHPad())
+            LargeOffsetGEP = std::make_pair(GEP, ConstantOffset);
+        }
       }
       AddrMode.BaseOffs -= ConstantOffset;
       return false;
@@ -3841,7 +3985,7 @@ bool AddressingModeMatcher::matchOperationAddr(User *AddrInst, unsigned Opcode,
                                PromotedOperand)) {
       AddrMode = BackupAddrMode;
       AddrModeInsts.resize(OldSize);
-      DEBUG(dbgs() << "Sign extension does not pay off: rollback\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Sign extension does not pay off: rollback\n");
       TPT.rollback(LastKnownGood);
       return false;
     }
@@ -4155,12 +4299,13 @@ isProfitableToFoldIntoAddressingMode(Instruction *I, ExtAddrMode &AMBefore,
     // will tell us if the addressing mode for the memory operation will
     // *actually* cover the shared instruction.
     ExtAddrMode Result;
+    std::pair<AssertingVH<GetElementPtrInst>, int64_t> LargeOffsetGEP(nullptr,
+                                                                      0);
     TypePromotionTransaction::ConstRestorationPt LastKnownGood =
         TPT.getRestorationPoint();
-    AddressingModeMatcher Matcher(MatchedAddrModeInsts, TLI, TRI,
-                                  AddressAccessTy, AS,
-                                  MemoryInst, Result, InsertedInsts,
-                                  PromotedInsts, TPT);
+    AddressingModeMatcher Matcher(
+        MatchedAddrModeInsts, TLI, TRI, AddressAccessTy, AS, MemoryInst, Result,
+        InsertedInsts, PromotedInsts, TPT, LargeOffsetGEP);
     Matcher.IgnoreProfitability = true;
     bool Success = Matcher.matchAddr(Address, 0);
     (void)Success; assert(Success && "Couldn't select *anything*?");
@@ -4262,11 +4407,24 @@ bool CodeGenPrepare::optimizeMemoryInst(Instruction *MemoryInst, Value *Addr,
     // the result may differ depending on what other uses our candidate
     // addressing instructions might have.
     AddrModeInsts.clear();
+    std::pair<AssertingVH<GetElementPtrInst>, int64_t> LargeOffsetGEP(nullptr,
+                                                                      0);
     ExtAddrMode NewAddrMode = AddressingModeMatcher::Match(
         V, AccessTy, AddrSpace, MemoryInst, AddrModeInsts, *TLI, *TRI,
-        InsertedInsts, PromotedInsts, TPT);
-    NewAddrMode.OriginalValue = V;
+        InsertedInsts, PromotedInsts, TPT, LargeOffsetGEP);
 
+    GetElementPtrInst *GEP = LargeOffsetGEP.first;
+    if (GEP && GEP->getParent() != MemoryInst->getParent() &&
+        !NewGEPBases.count(GEP)) {
+      // If splitting the underlying data structure can reduce the offset of a
+      // GEP, collect the GEP.  Skip the GEPs that are the new bases of
+      // previously split data structures.
+      LargeOffsetGEPMap[GEP->getPointerOperand()].push_back(LargeOffsetGEP);
+      if (LargeOffsetGEPID.find(GEP) == LargeOffsetGEPID.end())
+        LargeOffsetGEPID[GEP] = LargeOffsetGEPID.size();
+    }
+
+    NewAddrMode.OriginalValue = V;
     if (!AddrModes.addNewAddrMode(NewAddrMode))
       break;
   }
@@ -4290,7 +4448,8 @@ bool CodeGenPrepare::optimizeMemoryInst(Instruction *MemoryInst, Value *Addr,
   if (!PhiOrSelectSeen && none_of(AddrModeInsts, [&](Value *V) {
         return IsNonLocalValue(V, MemoryInst->getParent());
                   })) {
-    DEBUG(dbgs() << "CGP: Found      local addrmode: " << AddrMode << "\n");
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "CGP: Found      local addrmode: " << AddrMode
+                      << "\n");
     return false;
   }
 
@@ -4309,17 +4468,16 @@ bool CodeGenPrepare::optimizeMemoryInst(Instruction *MemoryInst, Value *Addr,
 
   Value * SunkAddr = SunkAddrVH.pointsToAliveValue() ? SunkAddrVH : nullptr;
   if (SunkAddr) {
-    DEBUG(dbgs() << "CGP: Reusing nonlocal addrmode: " << AddrMode << " for "
-                 << *MemoryInst << "\n");
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "CGP: Reusing nonlocal addrmode: " << AddrMode
+                      << " for " << *MemoryInst << "\n");
     if (SunkAddr->getType() != Addr->getType())
       SunkAddr = Builder.CreatePointerCast(SunkAddr, Addr->getType());
   } else if (AddrSinkUsingGEPs ||
-             (!AddrSinkUsingGEPs.getNumOccurrences() && TM &&
-              SubtargetInfo->useAA())) {
+             (!AddrSinkUsingGEPs.getNumOccurrences() && TM && TTI->useAA())) {
     // By default, we use the GEP-based method when AA is used later. This
     // prevents new inttoptr/ptrtoint pairs from degrading AA capabilities.
-    DEBUG(dbgs() << "CGP: SINKING nonlocal addrmode: " << AddrMode << " for "
-                 << *MemoryInst << "\n");
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "CGP: SINKING nonlocal addrmode: " << AddrMode
+                      << " for " << *MemoryInst << "\n");
     Type *IntPtrTy = DL->getIntPtrType(Addr->getType());
     Value *ResultPtr = nullptr, *ResultIndex = nullptr;
 
@@ -4458,8 +4616,8 @@ bool CodeGenPrepare::optimizeMemoryInst(Instruction *MemoryInst, Value *Addr,
          DL->isNonIntegralPointerType(AddrMode.BaseGV->getType())))
       return false;
 
-    DEBUG(dbgs() << "CGP: SINKING nonlocal addrmode: " << AddrMode << " for "
-                 << *MemoryInst << "\n");
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "CGP: SINKING nonlocal addrmode: " << AddrMode
+                      << " for " << *MemoryInst << "\n");
     Type *IntPtrTy = DL->getIntPtrType(Addr->getType());
     Value *Result = nullptr;
 
@@ -4585,7 +4743,7 @@ bool CodeGenPrepare::optimizeInlineAsmInst(CallInst *CS) {
   return MadeChange;
 }
 
-/// \brief Check if all the uses of \p Val are equivalent (or free) zero or
+/// Check if all the uses of \p Val are equivalent (or free) zero or
 /// sign extensions.
 static bool hasSameExtUse(Value *Val, const TargetLowering &TLI) {
   assert(!Val->use_empty() && "Input must have at least one use");
@@ -4633,7 +4791,7 @@ static bool hasSameExtUse(Value *Val, const TargetLowering &TLI) {
   return true;
 }
 
-/// \brief Try to speculatively promote extensions in \p Exts and continue
+/// Try to speculatively promote extensions in \p Exts and continue
 /// promoting through newly promoted operands recursively as far as doing so is
 /// profitable. Save extensions profitably moved up, in \p ProfitablyMovedExts.
 /// When some promotion happened, \p TPT contains the proper state to revert
@@ -4759,7 +4917,7 @@ bool CodeGenPrepare::mergeSExts(Function &F) {
         }
         if (!DT.dominates(Pt, Inst))
           // Give up if we need to merge in a common dominator as the
-          // expermients show it is not profitable.
+          // experiments show it is not profitable.
           continue;
         Inst->replaceAllUsesWith(Pt);
         RemovedInsts.insert(Inst);
@@ -4775,6 +4933,154 @@ bool CodeGenPrepare::mergeSExts(Function &F) {
   return Changed;
 }
 
+// Spliting large data structures so that the GEPs accessing them can have
+// smaller offsets so that they can be sunk to the same blocks as their users.
+// For example, a large struct starting from %base is splitted into two parts
+// where the second part starts from %new_base.
+//
+// Before:
+// BB0:
+//   %base     =
+//
+// BB1:
+//   %gep0     = gep %base, off0
+//   %gep1     = gep %base, off1
+//   %gep2     = gep %base, off2
+//
+// BB2:
+//   %load1    = load %gep0
+//   %load2    = load %gep1
+//   %load3    = load %gep2
+//
+// After:
+// BB0:
+//   %base     =
+//   %new_base = gep %base, off0
+//
+// BB1:
+//   %new_gep0 = %new_base
+//   %new_gep1 = gep %new_base, off1 - off0
+//   %new_gep2 = gep %new_base, off2 - off0
+//
+// BB2:
+//   %load1    = load i32, i32* %new_gep0
+//   %load2    = load i32, i32* %new_gep1
+//   %load3    = load i32, i32* %new_gep2
+//
+// %new_gep1 and %new_gep2 can be sunk to BB2 now after the splitting because
+// their offsets are smaller enough to fit into the addressing mode.
+bool CodeGenPrepare::splitLargeGEPOffsets() {
+  bool Changed = false;
+  for (auto &Entry : LargeOffsetGEPMap) {
+    Value *OldBase = Entry.first;
+    SmallVectorImpl<std::pair<AssertingVH<GetElementPtrInst>, int64_t>>
+        &LargeOffsetGEPs = Entry.second;
+    auto compareGEPOffset =
+        [&](const std::pair<GetElementPtrInst *, int64_t> &LHS,
+            const std::pair<GetElementPtrInst *, int64_t> &RHS) {
+          if (LHS.first == RHS.first)
+            return false;
+          if (LHS.second != RHS.second)
+            return LHS.second < RHS.second;
+          return LargeOffsetGEPID[LHS.first] < LargeOffsetGEPID[RHS.first];
+        };
+    // Sorting all the GEPs of the same data structures based on the offsets.
+    llvm::sort(LargeOffsetGEPs.begin(), LargeOffsetGEPs.end(),
+               compareGEPOffset);
+    LargeOffsetGEPs.erase(
+        std::unique(LargeOffsetGEPs.begin(), LargeOffsetGEPs.end()),
+        LargeOffsetGEPs.end());
+    // Skip if all the GEPs have the same offsets.
+    if (LargeOffsetGEPs.front().second == LargeOffsetGEPs.back().second)
+      continue;
+    GetElementPtrInst *BaseGEP = LargeOffsetGEPs.begin()->first;
+    int64_t BaseOffset = LargeOffsetGEPs.begin()->second;
+    Value *NewBaseGEP = nullptr;
+
+    auto LargeOffsetGEP = LargeOffsetGEPs.begin();
+    while (LargeOffsetGEP != LargeOffsetGEPs.end()) {
+      GetElementPtrInst *GEP = LargeOffsetGEP->first;
+      int64_t Offset = LargeOffsetGEP->second;
+      if (Offset != BaseOffset) {
+        TargetLowering::AddrMode AddrMode;
+        AddrMode.BaseOffs = Offset - BaseOffset;
+        // The result type of the GEP might not be the type of the memory
+        // access.
+        if (!TLI->isLegalAddressingMode(*DL, AddrMode,
+                                        GEP->getResultElementType(),
+                                        GEP->getAddressSpace())) {
+          // We need to create a new base if the offset to the current base is
+          // too large to fit into the addressing mode. So, a very large struct
+          // may be splitted into several parts.
+          BaseGEP = GEP;
+          BaseOffset = Offset;
+          NewBaseGEP = nullptr;
+        }
+      }
+
+      // Generate a new GEP to replace the current one.
+      IRBuilder<> Builder(GEP);
+      Type *IntPtrTy = DL->getIntPtrType(GEP->getType());
+      Type *I8PtrTy =
+          Builder.getInt8PtrTy(GEP->getType()->getPointerAddressSpace());
+      Type *I8Ty = Builder.getInt8Ty();
+
+      if (!NewBaseGEP) {
+        // Create a new base if we don't have one yet.  Find the insertion
+        // pointer for the new base first.
+        BasicBlock::iterator NewBaseInsertPt;
+        BasicBlock *NewBaseInsertBB;
+        if (auto *BaseI = dyn_cast<Instruction>(OldBase)) {
+          // If the base of the struct is an instruction, the new base will be
+          // inserted close to it.
+          NewBaseInsertBB = BaseI->getParent();
+          if (isa<PHINode>(BaseI))
+            NewBaseInsertPt = NewBaseInsertBB->getFirstInsertionPt();
+          else if (InvokeInst *Invoke = dyn_cast<InvokeInst>(BaseI)) {
+            NewBaseInsertBB =
+                SplitEdge(NewBaseInsertBB, Invoke->getNormalDest());
+            NewBaseInsertPt = NewBaseInsertBB->getFirstInsertionPt();
+          } else
+            NewBaseInsertPt = std::next(BaseI->getIterator());
+        } else {
+          // If the current base is an argument or global value, the new base
+          // will be inserted to the entry block.
+          NewBaseInsertBB = &BaseGEP->getFunction()->getEntryBlock();
+          NewBaseInsertPt = NewBaseInsertBB->getFirstInsertionPt();
+        }
+        IRBuilder<> NewBaseBuilder(NewBaseInsertBB, NewBaseInsertPt);
+        // Create a new base.
+        Value *BaseIndex = ConstantInt::get(IntPtrTy, BaseOffset);
+        NewBaseGEP = OldBase;
+        if (NewBaseGEP->getType() != I8PtrTy)
+          NewBaseGEP = NewBaseBuilder.CreatePointerCast(NewBaseGEP, I8PtrTy);
+        NewBaseGEP =
+            NewBaseBuilder.CreateGEP(I8Ty, NewBaseGEP, BaseIndex, "splitgep");
+        NewGEPBases.insert(NewBaseGEP);
+      }
+
+      Value *NewGEP = NewBaseGEP;
+      if (Offset == BaseOffset) {
+        if (GEP->getType() != I8PtrTy)
+          NewGEP = Builder.CreatePointerCast(NewGEP, GEP->getType());
+      } else {
+        // Calculate the new offset for the new GEP.
+        Value *Index = ConstantInt::get(IntPtrTy, Offset - BaseOffset);
+        NewGEP = Builder.CreateGEP(I8Ty, NewBaseGEP, Index);
+
+        if (GEP->getType() != I8PtrTy)
+          NewGEP = Builder.CreatePointerCast(NewGEP, GEP->getType());
+      }
+      GEP->replaceAllUsesWith(NewGEP);
+      LargeOffsetGEPID.erase(GEP);
+      LargeOffsetGEP = LargeOffsetGEPs.erase(LargeOffsetGEP);
+      GEP->eraseFromParent();
+      Changed = true;
+    }
+  }
+  return Changed;
+}
+
 /// Return true, if an ext(load) can be formed from an extension in
 /// \p MovedExts.
 bool CodeGenPrepare::canFormExtLd(
@@ -5084,8 +5390,7 @@ bool CodeGenPrepare::optimizeExtUses(Instruction *I) {
 //   x = phi x1', x2'
 //   y = and x, 0xff
 bool CodeGenPrepare::optimizeLoadExt(LoadInst *Load) {
-  if (!Load->isSimple() ||
-      !(Load->getType()->isIntegerTy() || Load->getType()->isPointerTy()))
+  if (!Load->isSimple() || !Load->getType()->isIntOrPtrTy())
     return false;
 
   // Skip loads we've already transformed.
@@ -5550,7 +5855,7 @@ bool CodeGenPrepare::optimizeSwitchInst(SwitchInst *SI) {
 
 namespace {
 
-/// \brief Helper class to promote a scalar operation to a vector one.
+/// Helper class to promote a scalar operation to a vector one.
 /// This class is used to move downward extractelement transition.
 /// E.g.,
 /// a = vector_op <2 x i32>
@@ -5587,7 +5892,7 @@ class VectorPromoteHelper {
   /// Instruction that will be combined with the transition.
   Instruction *CombineInst = nullptr;
 
-  /// \brief The instruction that represents the current end of the transition.
+  /// The instruction that represents the current end of the transition.
   /// Since we are faking the promotion until we reach the end of the chain
   /// of computation, we need a way to get the current end of the transition.
   Instruction *getEndOfTransition() const {
@@ -5596,7 +5901,7 @@ class VectorPromoteHelper {
     return InstsToBePromoted.back();
   }
 
-  /// \brief Return the index of the original value in the transition.
+  /// Return the index of the original value in the transition.
   /// E.g., for "extractelement <2 x i32> c, i32 1" the original value,
   /// c, is at index 0.
   unsigned getTransitionOriginalValueIdx() const {
@@ -5605,7 +5910,7 @@ class VectorPromoteHelper {
     return 0;
   }
 
-  /// \brief Return the index of the index in the transition.
+  /// Return the index of the index in the transition.
   /// E.g., for "extractelement <2 x i32> c, i32 0" the index
   /// is at index 1.
   unsigned getTransitionIdx() const {
@@ -5614,7 +5919,7 @@ class VectorPromoteHelper {
     return 1;
   }
 
-  /// \brief Get the type of the transition.
+  /// Get the type of the transition.
   /// This is the type of the original value.
   /// E.g., for "extractelement <2 x i32> c, i32 1" the type of the
   /// transition is <2 x i32>.
@@ -5622,7 +5927,7 @@ class VectorPromoteHelper {
     return Transition->getOperand(getTransitionOriginalValueIdx())->getType();
   }
 
-  /// \brief Promote \p ToBePromoted by moving \p Def downward through.
+  /// Promote \p ToBePromoted by moving \p Def downward through.
   /// I.e., we have the following sequence:
   /// Def = Transition <ty1> a to <ty2>
   /// b = ToBePromoted <ty2> Def, ...
@@ -5631,7 +5936,7 @@ class VectorPromoteHelper {
   /// Def = Transition <ty1> ToBePromoted to <ty2>
   void promoteImpl(Instruction *ToBePromoted);
 
-  /// \brief Check whether or not it is profitable to promote all the
+  /// Check whether or not it is profitable to promote all the
   /// instructions enqueued to be promoted.
   bool isProfitableToPromote() {
     Value *ValIdx = Transition->getOperand(getTransitionOriginalValueIdx());
@@ -5677,12 +5982,13 @@ class VectorPromoteHelper {
       VectorCost += TTI.getArithmeticInstrCost(Inst->getOpcode(), PromotedType,
                                                Arg0OVK, Arg1OVK);
     }
-    DEBUG(dbgs() << "Estimated cost of computation to be promoted:\nScalar: "
-                 << ScalarCost << "\nVector: " << VectorCost << '\n');
+    LLVM_DEBUG(
+        dbgs() << "Estimated cost of computation to be promoted:\nScalar: "
+               << ScalarCost << "\nVector: " << VectorCost << '\n');
     return ScalarCost > VectorCost;
   }
 
-  /// \brief Generate a constant vector with \p Val with the same
+  /// Generate a constant vector with \p Val with the same
   /// number of elements as the transition.
   /// \p UseSplat defines whether or not \p Val should be replicated
   /// across the whole vector.
@@ -5717,7 +6023,7 @@ class VectorPromoteHelper {
     return ConstantVector::get(ConstVec);
   }
 
-  /// \brief Check if promoting to a vector type an operand at \p OperandIdx
+  /// Check if promoting to a vector type an operand at \p OperandIdx
   /// in \p Use can trigger undefined behavior.
   static bool canCauseUndefinedBehavior(const Instruction *Use,
                                         unsigned OperandIdx) {
@@ -5749,13 +6055,13 @@ public:
     assert(Transition && "Do not know how to promote null");
   }
 
-  /// \brief Check if we can promote \p ToBePromoted to \p Type.
+  /// Check if we can promote \p ToBePromoted to \p Type.
   bool canPromote(const Instruction *ToBePromoted) const {
     // We could support CastInst too.
     return isa<BinaryOperator>(ToBePromoted);
   }
 
-  /// \brief Check if it is profitable to promote \p ToBePromoted
+  /// Check if it is profitable to promote \p ToBePromoted
   /// by moving downward the transition through.
   bool shouldPromote(const Instruction *ToBePromoted) const {
     // Promote only if all the operands can be statically expanded.
@@ -5783,23 +6089,23 @@ public:
                ISDOpcode, TLI.getValueType(DL, getTransitionType(), true));
   }
 
-  /// \brief Check whether or not \p Use can be combined
+  /// Check whether or not \p Use can be combined
   /// with the transition.
   /// I.e., is it possible to do Use(Transition) => AnotherUse?
   bool canCombine(const Instruction *Use) { return isa<StoreInst>(Use); }
 
-  /// \brief Record \p ToBePromoted as part of the chain to be promoted.
+  /// Record \p ToBePromoted as part of the chain to be promoted.
   void enqueueForPromotion(Instruction *ToBePromoted) {
     InstsToBePromoted.push_back(ToBePromoted);
   }
 
-  /// \brief Set the instruction that will be combined with the transition.
+  /// Set the instruction that will be combined with the transition.
   void recordCombineInstruction(Instruction *ToBeCombined) {
     assert(canCombine(ToBeCombined) && "Unsupported instruction to combine");
     CombineInst = ToBeCombined;
   }
 
-  /// \brief Promote all the instructions enqueued for promotion if it is
+  /// Promote all the instructions enqueued for promotion if it is
   /// is profitable.
   /// \return True if the promotion happened, false otherwise.
   bool promote() {
@@ -5883,35 +6189,36 @@ bool CodeGenPrepare::optimizeExtractElementInst(Instruction *Inst) {
   //   => we would need to check that we are moving it at a cheaper place and
   //      we do not do that for now.
   BasicBlock *Parent = Inst->getParent();
-  DEBUG(dbgs() << "Found an interesting transition: " << *Inst << '\n');
+  LLVM_DEBUG(dbgs() << "Found an interesting transition: " << *Inst << '\n');
   VectorPromoteHelper VPH(*DL, *TLI, *TTI, Inst, CombineCost);
   // If the transition has more than one use, assume this is not going to be
   // beneficial.
   while (Inst->hasOneUse()) {
     Instruction *ToBePromoted = cast<Instruction>(*Inst->user_begin());
-    DEBUG(dbgs() << "Use: " << *ToBePromoted << '\n');
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "Use: " << *ToBePromoted << '\n');
 
     if (ToBePromoted->getParent() != Parent) {
-      DEBUG(dbgs() << "Instruction to promote is in a different block ("
-                   << ToBePromoted->getParent()->getName()
-                   << ") than the transition (" << Parent->getName() << ").\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Instruction to promote is in a different block ("
+                        << ToBePromoted->getParent()->getName()
+                        << ") than the transition (" << Parent->getName()
+                        << ").\n");
       return false;
     }
 
     if (VPH.canCombine(ToBePromoted)) {
-      DEBUG(dbgs() << "Assume " << *Inst << '\n'
-                   << "will be combined with: " << *ToBePromoted << '\n');
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Assume " << *Inst << '\n'
+                        << "will be combined with: " << *ToBePromoted << '\n');
       VPH.recordCombineInstruction(ToBePromoted);
       bool Changed = VPH.promote();
       NumStoreExtractExposed += Changed;
       return Changed;
     }
 
-    DEBUG(dbgs() << "Try promoting.\n");
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "Try promoting.\n");
     if (!VPH.canPromote(ToBePromoted) || !VPH.shouldPromote(ToBePromoted))
       return false;
 
-    DEBUG(dbgs() << "Promoting is possible... Enqueue for promotion!\n");
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "Promoting is possible... Enqueue for promotion!\n");
 
     VPH.enqueueForPromotion(ToBePromoted);
     Inst = ToBePromoted;
@@ -5921,7 +6228,7 @@ bool CodeGenPrepare::optimizeExtractElementInst(Instruction *Inst) {
 
 /// For the instruction sequence of store below, F and I values
 /// are bundled together as an i64 value before being stored into memory.
-/// Sometimes it is more efficent to generate separate stores for F and I,
+/// Sometimes it is more efficient to generate separate stores for F and I,
 /// which can remove the bitwise instructions or sink them to colder places.
 ///
 ///   (store (or (zext (bitcast F to i32) to i64),
@@ -6302,6 +6609,7 @@ bool CodeGenPrepare::optimizeInst(Instruction *I, bool &ModifiedDT) {
       /// The GEP operand must be a pointer, so must its result -> BitCast
       Instruction *NC = new BitCastInst(GEPI->getOperand(0), GEPI->getType(),
                                         GEPI->getName(), GEPI);
+      NC->setDebugLoc(GEPI->getDebugLoc());
       GEPI->replaceAllUsesWith(NC);
       GEPI->eraseFromParent();
       ++NumGEPsElim;
@@ -6406,7 +6714,8 @@ bool CodeGenPrepare::placeDbgValues(Function &F) {
         // after it.
         if (isa<PHINode>(VI) && VI->getParent()->getTerminator()->isEHPad())
           continue;
-        DEBUG(dbgs() << "Moving Debug Value before :\n" << *DVI << ' ' << *VI);
+        LLVM_DEBUG(dbgs() << "Moving Debug Value before :\n"
+                          << *DVI << ' ' << *VI);
         DVI->removeFromParent();
         if (isa<PHINode>(VI))
           DVI->insertBefore(&*VI->getParent()->getFirstInsertionPt());
@@ -6420,7 +6729,7 @@ bool CodeGenPrepare::placeDbgValues(Function &F) {
   return MadeChange;
 }
 
-/// \brief Scale down both weights to fit into uint32_t.
+/// Scale down both weights to fit into uint32_t.
 static void scaleWeights(uint64_t &NewTrue, uint64_t &NewFalse) {
   uint64_t NewMax = (NewTrue > NewFalse) ? NewTrue : NewFalse;
   uint32_t Scale = (NewMax / std::numeric_limits<uint32_t>::max()) + 1;
@@ -6428,7 +6737,7 @@ static void scaleWeights(uint64_t &NewTrue, uint64_t &NewFalse) {
   NewFalse = NewFalse / Scale;
 }
 
-/// \brief Some targets prefer to split a conditional branch like:
+/// Some targets prefer to split a conditional branch like:
 /// \code
 ///   %0 = icmp ne i32 %a, 0
 ///   %1 = icmp ne i32 %b, 0
@@ -6485,7 +6794,7 @@ bool CodeGenPrepare::splitBranchCondition(Function &F) {
         !match(Cond2, m_CombineOr(m_Cmp(), m_BinOp()))   )
       continue;
 
-    DEBUG(dbgs() << "Before branch condition splitting\n"; BB.dump());
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "Before branch condition splitting\n"; BB.dump());
 
     // Create a new BB.
     auto TmpBB =
@@ -6497,8 +6806,8 @@ bool CodeGenPrepare::splitBranchCondition(Function &F) {
     Br1->setCondition(Cond1);
     LogicOp->eraseFromParent();
 
-    // Depending on the conditon we have to either replace the true or the false
-    // successor of the original branch instruction.
+    // Depending on the condition we have to either replace the true or the
+    // false successor of the original branch instruction.
     if (Opc == Instruction::And)
       Br1->setSuccessor(0, TmpBB);
     else
@@ -6551,8 +6860,8 @@ bool CodeGenPrepare::splitBranchCondition(Function &F) {
       // We have flexibility in setting Prob for BB1 and Prob for NewBB.
       // The requirement is that
       //   TrueProb for BB1 + (FalseProb for BB1 * TrueProb for TmpBB)
-      //     = TrueProb for orignal BB.
-      // Assuming the orignal weights are A and B, one choice is to set BB1's
+      //     = TrueProb for original BB.
+      // Assuming the original weights are A and B, one choice is to set BB1's
       // weights to A and A+2B, and set TmpBB's weights to A and 2B. This choice
       // assumes that
       //   TrueProb for BB1 == FalseProb for BB1 * TrueProb for TmpBB.
@@ -6586,8 +6895,8 @@ bool CodeGenPrepare::splitBranchCondition(Function &F) {
       // We have flexibility in setting Prob for BB1 and Prob for TmpBB.
       // The requirement is that
       //   FalseProb for BB1 + (TrueProb for BB1 * FalseProb for TmpBB)
-      //     = FalseProb for orignal BB.
-      // Assuming the orignal weights are A and B, one choice is to set BB1's
+      //     = FalseProb for original BB.
+      // Assuming the original weights are A and B, one choice is to set BB1's
       // weights to 2A+B and B, and set TmpBB's weights to 2A and B. This choice
       // assumes that
       //   FalseProb for BB1 == TrueProb for BB1 * FalseProb for TmpBB.
@@ -6613,8 +6922,8 @@ bool CodeGenPrepare::splitBranchCondition(Function &F) {
 
     MadeChange = true;
 
-    DEBUG(dbgs() << "After branch condition splitting\n"; BB.dump();
-          TmpBB->dump());
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "After branch condition splitting\n"; BB.dump();
+               TmpBB->dump());
   }
   return MadeChange;
 }