OSDN Git Service

[UnrollAndJam] Add a new Unroll and Jam pass
authorDavid Green <david.green@arm.com>
Sun, 27 May 2018 12:11:21 +0000 (12:11 +0000)
committerDavid Green <david.green@arm.com>
Sun, 27 May 2018 12:11:21 +0000 (12:11 +0000)
This is a simple implementation of the unroll-and-jam classical loop
optimisation.

The basic idea is that we take an outer loop of the form:

for i..
  ForeBlocks(i)
  for j..
    SubLoopBlocks(i, j)
  AftBlocks(i)

Instead of doing normal inner or outer unrolling, we unroll as follows:

for i... i+=2
  ForeBlocks(i)
  ForeBlocks(i+1)
  for j..
    SubLoopBlocks(i, j)
    SubLoopBlocks(i+1, j)
  AftBlocks(i)
  AftBlocks(i+1)
Remainder

So we have unrolled the outer loop, then jammed the two inner loops into
one. This can lead to a simpler inner loop if memory accesses can be shared
between the now-jammed loops.

To do this we have to prove that this is all safe, both for the memory
accesses (using dependence analysis) and that ForeBlocks(i+1) can move before
AftBlocks(i) and SubLoopBlocks(i, j).

Differential Revision: https://reviews.llvm.org/D41953

git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@333358 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

23 files changed:
include/llvm-c/Transforms/Scalar.h
include/llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h
include/llvm/InitializePasses.h
include/llvm/LinkAllPasses.h
include/llvm/Transforms/Scalar.h
include/llvm/Transforms/Scalar/LoopUnrollAndJamPass.h [new file with mode: 0644]
include/llvm/Transforms/Utils/UnrollLoop.h
lib/Passes/PassBuilder.cpp
lib/Passes/PassRegistry.def
lib/Target/ARM/ARMTargetTransformInfo.cpp
lib/Transforms/IPO/PassManagerBuilder.cpp
lib/Transforms/Scalar/CMakeLists.txt
lib/Transforms/Scalar/LoopUnrollAndJamPass.cpp [new file with mode: 0644]
lib/Transforms/Scalar/LoopUnrollPass.cpp
lib/Transforms/Scalar/Scalar.cpp
lib/Transforms/Utils/CMakeLists.txt
lib/Transforms/Utils/LoopUnroll.cpp
lib/Transforms/Utils/LoopUnrollAndJam.cpp [new file with mode: 0644]
test/Transforms/LoopUnrollAndJam/dependencies.ll [new file with mode: 0644]
test/Transforms/LoopUnrollAndJam/disable.ll [new file with mode: 0644]
test/Transforms/LoopUnrollAndJam/pragma.ll [new file with mode: 0644]
test/Transforms/LoopUnrollAndJam/unprofitable.ll [new file with mode: 0644]
test/Transforms/LoopUnrollAndJam/unroll-and-jam.ll [new file with mode: 0644]

index 88fff2a..f55cdce 100644 (file)
@@ -89,6 +89,9 @@ void LLVMAddLoopRerollPass(LLVMPassManagerRef PM);
 /** See llvm::createLoopUnrollPass function. */
 void LLVMAddLoopUnrollPass(LLVMPassManagerRef PM);
 
+/** See llvm::createLoopUnrollAndJamPass function. */
+void LLVMAddLoopUnrollAndJamPass(LLVMPassManagerRef PM);
+
 /** See llvm::createLoopUnswitchPass function. */
 void LLVMAddLoopUnswitchPass(LLVMPassManagerRef PM);
 
index 913d174..139264a 100644 (file)
@@ -422,6 +422,13 @@ public:
     bool AllowPeeling;
     /// Allow unrolling of all the iterations of the runtime loop remainder.
     bool UnrollRemainder;
+    /// Allow unroll and jam. Used to enable unroll and jam for the target.
+    bool UnrollAndJam;
+    /// Threshold for unroll and jam, for inner loop size. The 'Threshold'
+    /// value above is used during unroll and jam for the outer loop size.
+    /// This value is used in the same manner to limit the size of the inner
+    /// loop.
+    unsigned UnrollAndJamInnerLoopThreshold;
   };
 
   /// Get target-customized preferences for the generic loop unrolling
index a4f2dae..f57a018 100644 (file)
@@ -226,6 +226,7 @@ void initializeLoopSimplifyCFGLegacyPassPass(PassRegistry&);
 void initializeLoopSimplifyPass(PassRegistry&);
 void initializeLoopStrengthReducePass(PassRegistry&);
 void initializeLoopUnrollPass(PassRegistry&);
+void initializeLoopUnrollAndJamPass(PassRegistry&);
 void initializeLoopUnswitchPass(PassRegistry&);
 void initializeLoopVectorizePass(PassRegistry&);
 void initializeLoopVersioningLICMPass(PassRegistry&);
index a49c4aa..c5d95a1 100644 (file)
@@ -130,6 +130,7 @@ namespace {
       (void) llvm::createLoopStrengthReducePass();
       (void) llvm::createLoopRerollPass();
       (void) llvm::createLoopUnrollPass();
+      (void) llvm::createLoopUnrollAndJamPass();
       (void) llvm::createLoopUnswitchPass();
       (void) llvm::createLoopVersioningLICMPass();
       (void) llvm::createLoopIdiomPass();
index 317cc37..9491e1b 100644 (file)
@@ -192,6 +192,12 @@ Pass *createSimpleLoopUnrollPass(int OptLevel = 2);
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
+// LoopUnrollAndJam - This pass is a simple loop unroll and jam pass.
+//
+Pass *createLoopUnrollAndJamPass(int OptLevel = 2);
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
 // LoopReroll - This pass is a simple loop rerolling pass.
 //
 Pass *createLoopRerollPass();
diff --git a/include/llvm/Transforms/Scalar/LoopUnrollAndJamPass.h b/include/llvm/Transforms/Scalar/LoopUnrollAndJamPass.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..fc69aa3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,35 @@
+//===- LoopUnrollAndJamPass.h -----------------------------------*- C++ -*-===//
+//
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+#ifndef LLVM_TRANSFORMS_SCALAR_LOOPUNROLLANDJAMPASS_H
+#define LLVM_TRANSFORMS_SCALAR_LOOPUNROLLANDJAMPASS_H
+
+#include "llvm/Analysis/LoopAnalysisManager.h"
+#include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
+#include "llvm/IR/PassManager.h"
+
+namespace llvm {
+
+class Loop;
+struct LoopStandardAnalysisResults;
+class LPMUpdater;
+
+/// A simple loop rotation transformation.
+class LoopUnrollAndJamPass : public PassInfoMixin<LoopUnrollAndJamPass> {
+  const int OptLevel;
+
+public:
+  explicit LoopUnrollAndJamPass(int OptLevel = 2) : OptLevel(OptLevel) {}
+  PreservedAnalyses run(Loop &L, LoopAnalysisManager &AM,
+                        LoopStandardAnalysisResults &AR, LPMUpdater &U);
+};
+
+} // end namespace llvm
+
+#endif // LLVM_TRANSFORMS_SCALAR_LOOPUNROLLANDJAMPASS_H
index d96c658..a6b84af 100644 (file)
 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/ValueMapper.h"
 
 namespace llvm {
 
 class AssumptionCache;
 class BasicBlock;
+class DependenceInfo;
 class DominatorTree;
 class Loop;
 class LoopInfo;
@@ -78,8 +80,47 @@ bool canPeel(Loop *L);
 bool peelLoop(Loop *L, unsigned PeelCount, LoopInfo *LI, ScalarEvolution *SE,
               DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC, bool PreserveLCSSA);
 
+LoopUnrollResult UnrollAndJamLoop(Loop *L, unsigned Count, unsigned TripCount,
+                                  unsigned TripMultiple, bool UnrollRemainder,
+                                  LoopInfo *LI, ScalarEvolution *SE,
+                                  DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
+                                  OptimizationRemarkEmitter *ORE);
+
+bool isSafeToUnrollAndJam(Loop *L, ScalarEvolution &SE, DominatorTree &DT,
+                          DependenceInfo &DI);
+
+bool computeUnrollCount(Loop *L, const TargetTransformInfo &TTI,
+                        DominatorTree &DT, LoopInfo *LI, ScalarEvolution &SE,
+                        const SmallPtrSetImpl<const Value *> &EphValues,
+                        OptimizationRemarkEmitter *ORE, unsigned &TripCount,
+                        unsigned MaxTripCount, unsigned &TripMultiple,
+                        unsigned LoopSize,
+                        TargetTransformInfo::UnrollingPreferences &UP,
+                        bool &UseUpperBound);
+
+BasicBlock *foldBlockIntoPredecessor(BasicBlock *BB, LoopInfo *LI,
+                                     ScalarEvolution *SE, DominatorTree *DT);
+
+void remapInstruction(Instruction *I, ValueToValueMapTy &VMap);
+
+void simplifyLoopAfterUnroll(Loop *L, bool SimplifyIVs, LoopInfo *LI,
+                             ScalarEvolution *SE, DominatorTree *DT,
+                             AssumptionCache *AC);
+
 MDNode *GetUnrollMetadata(MDNode *LoopID, StringRef Name);
 
+TargetTransformInfo::UnrollingPreferences gatherUnrollingPreferences(
+    Loop *L, ScalarEvolution &SE, const TargetTransformInfo &TTI, int OptLevel,
+    Optional<unsigned> UserThreshold, Optional<unsigned> UserCount,
+    Optional<bool> UserAllowPartial, Optional<bool> UserRuntime,
+    Optional<bool> UserUpperBound, Optional<bool> UserAllowPeeling);
+
+unsigned ApproximateLoopSize(const Loop *L, unsigned &NumCalls,
+                             bool &NotDuplicatable, bool &Convergent,
+                             const TargetTransformInfo &TTI,
+                             const SmallPtrSetImpl<const Value *> &EphValues,
+                             unsigned BEInsns);
+
 } // end namespace llvm
 
 #endif // LLVM_TRANSFORMS_UTILS_UNROLLLOOP_H
index 8b9962a..21d49fd 100644 (file)
 #include "llvm/Transforms/Scalar/LoopSimplifyCFG.h"
 #include "llvm/Transforms/Scalar/LoopSink.h"
 #include "llvm/Transforms/Scalar/LoopStrengthReduce.h"
+#include "llvm/Transforms/Scalar/LoopUnrollAndJamPass.h"
 #include "llvm/Transforms/Scalar/LoopUnrollPass.h"
 #include "llvm/Transforms/Scalar/LowerAtomic.h"
 #include "llvm/Transforms/Scalar/LowerExpectIntrinsic.h"
@@ -178,6 +179,10 @@ static cl::opt<bool> EnableGVNSink(
     "enable-npm-gvn-sink", cl::init(false), cl::Hidden,
     cl::desc("Enable the GVN hoisting pass for the new PM (default = off)"));
 
+static cl::opt<bool> EnableUnrollAndJam(
+    "enable-npm-unroll-and-jam", cl::init(false), cl::Hidden,
+    cl::desc("Enable the Unroll and Jam pass for the new PM (default = off)"));
+
 static cl::opt<bool> EnableSyntheticCounts(
     "enable-npm-synthetic-counts", cl::init(false), cl::Hidden, cl::ZeroOrMore,
     cl::desc("Run synthetic function entry count generation "
@@ -789,6 +794,11 @@ PassBuilder::buildModuleOptimizationPipeline(OptimizationLevel Level,
   // FIXME: It would be really good to use a loop-integrated instruction
   // combiner for cleanup here so that the unrolling and LICM can be pipelined
   // across the loop nests.
+  // We do UnrollAndJam in a separate LPM to ensure it happens before unroll
+  if (EnableUnrollAndJam) {
+    OptimizePM.addPass(
+        createFunctionToLoopPassAdaptor(LoopUnrollAndJamPass(Level)));
+  }
   OptimizePM.addPass(LoopUnrollPass(Level));
   OptimizePM.addPass(InstCombinePass());
   OptimizePM.addPass(RequireAnalysisPass<OptimizationRemarkEmitterAnalysis, Function>());
index 97e7ca8..7b150e7 100644 (file)
@@ -239,6 +239,7 @@ LOOP_PASS("simplify-cfg", LoopSimplifyCFGPass())
 LOOP_PASS("strength-reduce", LoopStrengthReducePass())
 LOOP_PASS("indvars", IndVarSimplifyPass())
 LOOP_PASS("irce", IRCEPass())
+LOOP_PASS("unroll-and-jam", LoopUnrollAndJamPass())
 LOOP_PASS("unroll-full", LoopFullUnrollPass())
 LOOP_PASS("unswitch", SimpleLoopUnswitchPass())
 LOOP_PASS("print-access-info", LoopAccessInfoPrinterPass(dbgs()))
index c387b75..cfcdc96 100644 (file)
@@ -622,6 +622,8 @@ void ARMTTIImpl::getUnrollingPreferences(Loop *L, ScalarEvolution &SE,
   UP.Runtime = true;
   UP.UnrollRemainder = true;
   UP.DefaultUnrollRuntimeCount = 4;
+  UP.UnrollAndJam = true;
+  UP.UnrollAndJamInnerLoopThreshold = 60;
 
   // Force unrolling small loops can be very useful because of the branch
   // taken cost of the backedge.
index 997ae61..5ec5460 100644 (file)
@@ -95,6 +95,10 @@ static cl::opt<bool> EnableLoopInterchange(
     "enable-loopinterchange", cl::init(false), cl::Hidden,
     cl::desc("Enable the new, experimental LoopInterchange Pass"));
 
+static cl::opt<bool> EnableUnrollAndJam("enable-unroll-and-jam",
+                                        cl::init(false), cl::Hidden,
+                                        cl::desc("Enable Unroll And Jam Pass"));
+
 static cl::opt<bool>
     EnablePrepareForThinLTO("prepare-for-thinlto", cl::init(false), cl::Hidden,
                             cl::desc("Enable preparation for ThinLTO."));
@@ -653,6 +657,13 @@ void PassManagerBuilder::populateModulePassManager(
   addInstructionCombiningPass(MPM);
 
   if (!DisableUnrollLoops) {
+    if (EnableUnrollAndJam) {
+      // Unroll and Jam. We do this before unroll but need to be in a separate
+      // loop pass manager in order for the outer loop to be processed by
+      // unroll and jam before the inner loop is unrolled.
+      MPM.add(createLoopUnrollAndJamPass(OptLevel));
+    }
+
     MPM.add(createLoopUnrollPass(OptLevel));    // Unroll small loops
 
     // LoopUnroll may generate some redundency to cleanup.
index 0562d38..e3727a6 100644 (file)
@@ -38,6 +38,7 @@ add_llvm_library(LLVMScalarOpts
   LoopSimplifyCFG.cpp
   LoopStrengthReduce.cpp
   LoopUnrollPass.cpp
+  LoopUnrollAndJamPass.cpp
   LoopUnswitch.cpp
   LoopVersioningLICM.cpp
   LowerAtomic.cpp
diff --git a/lib/Transforms/Scalar/LoopUnrollAndJamPass.cpp b/lib/Transforms/Scalar/LoopUnrollAndJamPass.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9188248
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,441 @@
+//===- LoopUnrollAndJam.cpp - Loop unroll and jam pass --------------------===//
+//
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// This pass implements an unroll and jam pass. Most of the work is done by
+// Utils/UnrollLoopAndJam.cpp.
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+#include "llvm/Transforms/Scalar/LoopUnrollAndJamPass.h"
+#include "llvm/ADT/None.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
+#include "llvm/ADT/StringRef.h"
+#include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
+#include "llvm/Analysis/CodeMetrics.h"
+#include "llvm/Analysis/DependenceAnalysis.h"
+#include "llvm/Analysis/LoopAnalysisManager.h"
+#include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
+#include "llvm/Analysis/LoopPass.h"
+#include "llvm/Analysis/OptimizationRemarkEmitter.h"
+#include "llvm/Analysis/ScalarEvolution.h"
+#include "llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h"
+#include "llvm/IR/BasicBlock.h"
+#include "llvm/IR/CFG.h"
+#include "llvm/IR/Constant.h"
+#include "llvm/IR/Constants.h"
+#include "llvm/IR/Dominators.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/IR/Instruction.h"
+#include "llvm/IR/Instructions.h"
+#include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/IR/Metadata.h"
+#include "llvm/IR/PassManager.h"
+#include "llvm/Pass.h"
+#include "llvm/Support/Casting.h"
+#include "llvm/Support/CommandLine.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include "llvm/Transforms/Scalar.h"
+#include "llvm/Transforms/Scalar/LoopPassManager.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/LoopUtils.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/UnrollLoop.h"
+#include <algorithm>
+#include <cassert>
+#include <cstdint>
+#include <string>
+
+using namespace llvm;
+
+#define DEBUG_TYPE "loop-unroll-and-jam"
+
+static cl::opt<unsigned> UnrollAndJamCount(
+    "unroll-and-jam-count", cl::Hidden,
+    cl::desc("Use this unroll count for all loops including those with "
+             "unroll_and_jam_count pragma values, for testing purposes"));
+
+static cl::opt<unsigned> UnrollAndJamThreshold(
+    "unroll-and-jam-threshold", cl::init(60), cl::Hidden,
+    cl::desc("Threshold to use for inner loop when doing unroll and jam."));
+
+static cl::opt<unsigned> PragmaUnrollAndJamThreshold(
+    "pragma-unroll-and-jam-threshold", cl::init(1024), cl::Hidden,
+    cl::desc("Unrolled size limit for loops with an unroll_and_jam(full) or "
+             "unroll_count pragma."));
+
+// Returns the loop hint metadata node with the given name (for example,
+// "llvm.loop.unroll.count").  If no such metadata node exists, then nullptr is
+// returned.
+static MDNode *GetUnrollMetadataForLoop(const Loop *L, StringRef Name) {
+  if (MDNode *LoopID = L->getLoopID())
+    return GetUnrollMetadata(LoopID, Name);
+  return nullptr;
+}
+
+// Returns true if the loop has any metadata starting with Prefix. For example a
+// Prefix of "llvm.loop.unroll." returns true if we have any unroll metadata.
+static bool HasAnyUnrollPragma(const Loop *L, StringRef Prefix) {
+  if (MDNode *LoopID = L->getLoopID()) {
+    // First operand should refer to the loop id itself.
+    assert(LoopID->getNumOperands() > 0 && "requires at least one operand");
+    assert(LoopID->getOperand(0) == LoopID && "invalid loop id");
+
+    for (unsigned i = 1, e = LoopID->getNumOperands(); i < e; ++i) {
+      MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(LoopID->getOperand(i));
+      if (!MD)
+        continue;
+
+      MDString *S = dyn_cast<MDString>(MD->getOperand(0));
+      if (!S)
+        continue;
+
+      if (S->getString().startswith(Prefix))
+        return true;
+    }
+  }
+  return false;
+}
+
+// Returns true if the loop has an unroll_and_jam(enable) pragma.
+static bool HasUnrollAndJamEnablePragma(const Loop *L) {
+  return GetUnrollMetadataForLoop(L, "llvm.loop.unroll_and_jam.enable");
+}
+
+// Returns true if the loop has an unroll_and_jam(disable) pragma.
+static bool HasUnrollAndJamDisablePragma(const Loop *L) {
+  return GetUnrollMetadataForLoop(L, "llvm.loop.unroll_and_jam.disable");
+}
+
+// If loop has an unroll_and_jam_count pragma return the (necessarily
+// positive) value from the pragma.  Otherwise return 0.
+static unsigned UnrollAndJamCountPragmaValue(const Loop *L) {
+  MDNode *MD = GetUnrollMetadataForLoop(L, "llvm.loop.unroll_and_jam.count");
+  if (MD) {
+    assert(MD->getNumOperands() == 2 &&
+           "Unroll count hint metadata should have two operands.");
+    unsigned Count =
+        mdconst::extract<ConstantInt>(MD->getOperand(1))->getZExtValue();
+    assert(Count >= 1 && "Unroll count must be positive.");
+    return Count;
+  }
+  return 0;
+}
+
+// Returns loop size estimation for unrolled loop.
+static uint64_t
+getUnrollAndJammedLoopSize(unsigned LoopSize,
+                           TargetTransformInfo::UnrollingPreferences &UP) {
+  assert(LoopSize >= UP.BEInsns && "LoopSize should not be less than BEInsns!");
+  return static_cast<uint64_t>(LoopSize - UP.BEInsns) * UP.Count + UP.BEInsns;
+}
+
+// Calculates unroll and jam count and writes it to UP.Count. Returns true if
+// unroll count was set explicitly.
+static bool computeUnrollAndJamCount(
+    Loop *L, Loop *SubLoop, const TargetTransformInfo &TTI, DominatorTree &DT,
+    LoopInfo *LI, ScalarEvolution &SE,
+    const SmallPtrSetImpl<const Value *> &EphValues,
+    OptimizationRemarkEmitter *ORE, unsigned OuterTripCount,
+    unsigned OuterTripMultiple, unsigned OuterLoopSize, unsigned InnerTripCount,
+    unsigned InnerLoopSize, TargetTransformInfo::UnrollingPreferences &UP) {
+  // Check for explicit Count from the "unroll-and-jam-count" option.
+  bool UserUnrollCount = UnrollAndJamCount.getNumOccurrences() > 0;
+  if (UserUnrollCount) {
+    UP.Count = UnrollAndJamCount;
+    UP.Force = true;
+    if (UP.AllowRemainder &&
+        getUnrollAndJammedLoopSize(OuterLoopSize, UP) < UP.Threshold &&
+        getUnrollAndJammedLoopSize(InnerLoopSize, UP) <
+            UP.UnrollAndJamInnerLoopThreshold)
+      return true;
+  }
+
+  // Check for unroll_and_jam pragmas
+  unsigned PragmaCount = UnrollAndJamCountPragmaValue(L);
+  if (PragmaCount > 0) {
+    UP.Count = PragmaCount;
+    UP.Runtime = true;
+    UP.Force = true;
+    if ((UP.AllowRemainder || (OuterTripMultiple % PragmaCount == 0)) &&
+        getUnrollAndJammedLoopSize(OuterLoopSize, UP) < UP.Threshold &&
+        getUnrollAndJammedLoopSize(InnerLoopSize, UP) <
+            UP.UnrollAndJamInnerLoopThreshold)
+      return true;
+  }
+
+  // Use computeUnrollCount from the loop unroller to get a sensible count
+  // for the unrolling the outer loop. This uses UP.Threshold /
+  // UP.PartialThreshold / UP.MaxCount to come up with sensible loop values.
+  // We have already checked that the loop has no unroll.* pragmas.
+  unsigned MaxTripCount = 0;
+  bool UseUpperBound = false;
+  bool ExplicitUnroll = computeUnrollCount(
+      L, TTI, DT, LI, SE, EphValues, ORE, OuterTripCount, MaxTripCount,
+      OuterTripMultiple, OuterLoopSize, UP, UseUpperBound);
+  if (ExplicitUnroll || UseUpperBound) {
+    // If the user explicitly set the loop as unrolled, dont UnJ it. Leave it
+    // for the unroller instead.
+    UP.Count = 0;
+    return false;
+  }
+
+  bool PragmaEnableUnroll = HasUnrollAndJamEnablePragma(L);
+  ExplicitUnroll = PragmaCount > 0 || PragmaEnableUnroll || UserUnrollCount;
+
+  // If the loop has an unrolling pragma, we want to be more aggressive with
+  // unrolling limits.
+  if (ExplicitUnroll && OuterTripCount != 0)
+    UP.UnrollAndJamInnerLoopThreshold = PragmaUnrollAndJamThreshold;
+
+  if (!UP.AllowRemainder && getUnrollAndJammedLoopSize(InnerLoopSize, UP) >=
+                                UP.UnrollAndJamInnerLoopThreshold) {
+    UP.Count = 0;
+    return false;
+  }
+
+  // If the inner loop count is known and small, leave the entire loop nest to
+  // be the unroller
+  if (!ExplicitUnroll && InnerTripCount &&
+      InnerLoopSize * InnerTripCount < UP.Threshold) {
+    UP.Count = 0;
+    return false;
+  }
+
+  // We have a sensible limit for the outer loop, now adjust it for the inner
+  // loop and UP.UnrollAndJamInnerLoopThreshold.
+  while (UP.Count != 0 && UP.AllowRemainder &&
+         getUnrollAndJammedLoopSize(InnerLoopSize, UP) >=
+             UP.UnrollAndJamInnerLoopThreshold)
+    UP.Count--;
+
+  if (!ExplicitUnroll) {
+    // Check for situations where UnJ is likely to be unprofitable. Including
+    // subloops with more than 1 block.
+    if (SubLoop->getBlocks().size() != 1) {
+      UP.Count = 0;
+      return false;
+    }
+
+    // Limit to loops where there is something to gain from unrolling and
+    // jamming the loop. In this case, look for loads that are invariant in the
+    // outer loop and can become shared.
+    unsigned NumInvariant = 0;
+    for (BasicBlock *BB : SubLoop->getBlocks()) {
+      for (Instruction &I : *BB) {
+        if (auto *Ld = dyn_cast<LoadInst>(&I)) {
+          Value *V = Ld->getPointerOperand();
+          const SCEV *LSCEV = SE.getSCEVAtScope(V, L);
+          if (SE.isLoopInvariant(LSCEV, L))
+            NumInvariant++;
+        }
+      }
+    }
+    if (NumInvariant == 0) {
+      UP.Count = 0;
+      return false;
+    }
+  }
+
+  return ExplicitUnroll;
+}
+
+static LoopUnrollResult
+tryToUnrollAndJamLoop(Loop *L, DominatorTree &DT, LoopInfo *LI,
+                      ScalarEvolution &SE, const TargetTransformInfo &TTI,
+                      AssumptionCache &AC, DependenceInfo &DI,
+                      OptimizationRemarkEmitter &ORE, int OptLevel) {
+  // Quick checks of the correct loop form
+  if (!L->isLoopSimplifyForm() || L->getSubLoops().size() != 1)
+    return LoopUnrollResult::Unmodified;
+  Loop *SubLoop = L->getSubLoops()[0];
+  if (!SubLoop->isLoopSimplifyForm())
+    return LoopUnrollResult::Unmodified;
+
+  BasicBlock *Latch = L->getLoopLatch();
+  BasicBlock *Exit = L->getExitingBlock();
+  BasicBlock *SubLoopLatch = SubLoop->getLoopLatch();
+  BasicBlock *SubLoopExit = SubLoop->getExitingBlock();
+
+  if (Latch != Exit || SubLoopLatch != SubLoopExit)
+    return LoopUnrollResult::Unmodified;
+
+  TargetTransformInfo::UnrollingPreferences UP = gatherUnrollingPreferences(
+      L, SE, TTI, OptLevel, None, None, None, None, None, None);
+  if (UnrollAndJamThreshold.getNumOccurrences() > 0)
+    UP.UnrollAndJamInnerLoopThreshold = UnrollAndJamThreshold;
+  // Exit early if unrolling is disabled.
+  if (!UP.UnrollAndJam || UP.UnrollAndJamInnerLoopThreshold == 0)
+    return LoopUnrollResult::Unmodified;
+
+  LLVM_DEBUG(dbgs() << "Loop Unroll and Jam: F["
+                    << L->getHeader()->getParent()->getName() << "] Loop %"
+                    << L->getHeader()->getName() << "\n");
+
+  // A loop with any unroll pragma (enabling/disabling/count/etc) is left for
+  // the unroller, so long as it does not explicitly have unroll_and_jam
+  // metadata. This means #pragma nounroll will disable unroll and jam as well
+  // as unrolling
+  if (HasUnrollAndJamDisablePragma(L) ||
+      (HasAnyUnrollPragma(L, "llvm.loop.unroll.") &&
+       !HasAnyUnrollPragma(L, "llvm.loop.unroll_and_jam."))) {
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "  Disabled due to pragma.\n");
+    return LoopUnrollResult::Unmodified;
+  }
+
+  if (!isSafeToUnrollAndJam(L, SE, DT, DI)) {
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "  Disabled due to not being safe.\n");
+    return LoopUnrollResult::Unmodified;
+  }
+
+  // Approximate the loop size and collect useful info
+  unsigned NumInlineCandidates;
+  bool NotDuplicatable;
+  bool Convergent;
+  SmallPtrSet<const Value *, 32> EphValues;
+  CodeMetrics::collectEphemeralValues(L, &AC, EphValues);
+  unsigned InnerLoopSize =
+      ApproximateLoopSize(SubLoop, NumInlineCandidates, NotDuplicatable,
+                          Convergent, TTI, EphValues, UP.BEInsns);
+  unsigned OuterLoopSize =
+      ApproximateLoopSize(L, NumInlineCandidates, NotDuplicatable, Convergent,
+                          TTI, EphValues, UP.BEInsns);
+  LLVM_DEBUG(dbgs() << "  Outer Loop Size: " << OuterLoopSize << "\n");
+  LLVM_DEBUG(dbgs() << "  Inner Loop Size: " << InnerLoopSize << "\n");
+  if (NotDuplicatable) {
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "  Not unrolling loop which contains non-duplicatable "
+                         "instructions.\n");
+    return LoopUnrollResult::Unmodified;
+  }
+  if (NumInlineCandidates != 0) {
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "  Not unrolling loop with inlinable calls.\n");
+    return LoopUnrollResult::Unmodified;
+  }
+  if (Convergent) {
+    LLVM_DEBUG(
+        dbgs() << "  Not unrolling loop with convergent instructions.\n");
+    return LoopUnrollResult::Unmodified;
+  }
+
+  // Find trip count and trip multiple
+  unsigned OuterTripCount = SE.getSmallConstantTripCount(L, Latch);
+  unsigned OuterTripMultiple = SE.getSmallConstantTripMultiple(L, Latch);
+  unsigned InnerTripCount = SE.getSmallConstantTripCount(SubLoop, SubLoopLatch);
+
+  // Decide if, and by how much, to unroll
+  bool IsCountSetExplicitly = computeUnrollAndJamCount(
+      L, SubLoop, TTI, DT, LI, SE, EphValues, &ORE, OuterTripCount,
+      OuterTripMultiple, OuterLoopSize, InnerTripCount, InnerLoopSize, UP);
+  if (UP.Count <= 1)
+    return LoopUnrollResult::Unmodified;
+  // Unroll factor (Count) must be less or equal to TripCount.
+  if (OuterTripCount && UP.Count > OuterTripCount)
+    UP.Count = OuterTripCount;
+
+  LoopUnrollResult UnrollResult =
+      UnrollAndJamLoop(L, UP.Count, OuterTripCount, OuterTripMultiple,
+                       UP.UnrollRemainder, LI, &SE, &DT, &AC, &ORE);
+
+  // If loop has an unroll count pragma or unrolled by explicitly set count
+  // mark loop as unrolled to prevent unrolling beyond that requested.
+  if (UnrollResult != LoopUnrollResult::FullyUnrolled && IsCountSetExplicitly)
+    L->setLoopAlreadyUnrolled();
+
+  return UnrollResult;
+}
+
+namespace {
+
+class LoopUnrollAndJam : public LoopPass {
+public:
+  static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
+  unsigned OptLevel;
+
+  LoopUnrollAndJam(int OptLevel = 2) : LoopPass(ID), OptLevel(OptLevel) {
+    initializeLoopUnrollAndJamPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
+  }
+
+  bool runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM) override {
+    if (skipLoop(L))
+      return false;
+
+    Function &F = *L->getHeader()->getParent();
+
+    auto &DT = getAnalysis<DominatorTreeWrapperPass>().getDomTree();
+    LoopInfo *LI = &getAnalysis<LoopInfoWrapperPass>().getLoopInfo();
+    ScalarEvolution &SE = getAnalysis<ScalarEvolutionWrapperPass>().getSE();
+    const TargetTransformInfo &TTI =
+        getAnalysis<TargetTransformInfoWrapperPass>().getTTI(F);
+    auto &AC = getAnalysis<AssumptionCacheTracker>().getAssumptionCache(F);
+    auto &DI = getAnalysis<DependenceAnalysisWrapperPass>().getDI();
+    // For the old PM, we can't use OptimizationRemarkEmitter as an analysis
+    // pass.  Function analyses need to be preserved across loop transformations
+    // but ORE cannot be preserved (see comment before the pass definition).
+    OptimizationRemarkEmitter ORE(&F);
+
+    LoopUnrollResult Result =
+        tryToUnrollAndJamLoop(L, DT, LI, SE, TTI, AC, DI, ORE, OptLevel);
+
+    if (Result == LoopUnrollResult::FullyUnrolled)
+      LPM.markLoopAsDeleted(*L);
+
+    return Result != LoopUnrollResult::Unmodified;
+  }
+
+  /// This transformation requires natural loop information & requires that
+  /// loop preheaders be inserted into the CFG...
+  void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
+    AU.addRequired<AssumptionCacheTracker>();
+    AU.addRequired<TargetTransformInfoWrapperPass>();
+    AU.addRequired<DependenceAnalysisWrapperPass>();
+    getLoopAnalysisUsage(AU);
+  }
+};
+
+} // end anonymous namespace
+
+char LoopUnrollAndJam::ID = 0;
+
+INITIALIZE_PASS_BEGIN(LoopUnrollAndJam, "loop-unroll-and-jam",
+                      "Unroll and Jam loops", false, false)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AssumptionCacheTracker)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopPass)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetTransformInfoWrapperPass)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DependenceAnalysisWrapperPass)
+INITIALIZE_PASS_END(LoopUnrollAndJam, "loop-unroll-and-jam",
+                    "Unroll and Jam loops", false, false)
+
+Pass *llvm::createLoopUnrollAndJamPass(int OptLevel) {
+  return new LoopUnrollAndJam(OptLevel);
+}
+
+PreservedAnalyses LoopUnrollAndJamPass::run(Loop &L, LoopAnalysisManager &AM,
+                                            LoopStandardAnalysisResults &AR,
+                                            LPMUpdater &) {
+  const auto &FAM =
+      AM.getResult<FunctionAnalysisManagerLoopProxy>(L, AR).getManager();
+  Function *F = L.getHeader()->getParent();
+
+  auto *ORE = FAM.getCachedResult<OptimizationRemarkEmitterAnalysis>(*F);
+  // FIXME: This should probably be optional rather than required.
+  if (!ORE)
+    report_fatal_error(
+        "LoopUnrollAndJamPass: OptimizationRemarkEmitterAnalysis not cached at "
+        "a higher level");
+
+  DependenceInfo DI(F, &AR.AA, &AR.SE, &AR.LI);
+
+  LoopUnrollResult Result = tryToUnrollAndJamLoop(
+      &L, AR.DT, &AR.LI, AR.SE, AR.TTI, AR.AC, DI, *ORE, OptLevel);
+
+  if (Result == LoopUnrollResult::Unmodified)
+    return PreservedAnalyses::all();
+
+  return getLoopPassPreservedAnalyses();
+}
index bbd1d3b..9fa021e 100644 (file)
@@ -165,7 +165,7 @@ static const unsigned NoThreshold = std::numeric_limits<unsigned>::max();
 
 /// Gather the various unrolling parameters based on the defaults, compiler
 /// flags, TTI overrides and user specified parameters.
-static TargetTransformInfo::UnrollingPreferences gatherUnrollingPreferences(
+TargetTransformInfo::UnrollingPreferences llvm::gatherUnrollingPreferences(
     Loop *L, ScalarEvolution &SE, const TargetTransformInfo &TTI, int OptLevel,
     Optional<unsigned> UserThreshold, Optional<unsigned> UserCount,
     Optional<bool> UserAllowPartial, Optional<bool> UserRuntime,
@@ -192,6 +192,8 @@ static TargetTransformInfo::UnrollingPreferences gatherUnrollingPreferences(
   UP.Force = false;
   UP.UpperBound = false;
   UP.AllowPeeling = true;
+  UP.UnrollAndJam = false;
+  UP.UnrollAndJamInnerLoopThreshold = 60;
 
   // Override with any target specific settings
   TTI.getUnrollingPreferences(L, SE, UP);
@@ -610,11 +612,10 @@ static Optional<EstimatedUnrollCost> analyzeLoopUnrollCost(
 }
 
 /// ApproximateLoopSize - Approximate the size of the loop.
-static unsigned
-ApproximateLoopSize(const Loop *L, unsigned &NumCalls, bool &NotDuplicatable,
-                    bool &Convergent, const TargetTransformInfo &TTI,
-                    const SmallPtrSetImpl<const Value *> &EphValues,
-                    unsigned BEInsns) {
+unsigned llvm::ApproximateLoopSize(
+    const Loop *L, unsigned &NumCalls, bool &NotDuplicatable, bool &Convergent,
+    const TargetTransformInfo &TTI,
+    const SmallPtrSetImpl<const Value *> &EphValues, unsigned BEInsns) {
   CodeMetrics Metrics;
   for (BasicBlock *BB : L->blocks())
     Metrics.analyzeBasicBlock(BB, TTI, EphValues);
@@ -707,7 +708,7 @@ static uint64_t getUnrolledLoopSize(
 
 // Returns true if unroll count was set explicitly.
 // Calculates unroll count and writes it to UP.Count.
-static bool computeUnrollCount(
+bool llvm::computeUnrollCount(
     Loop *L, const TargetTransformInfo &TTI, DominatorTree &DT, LoopInfo *LI,
     ScalarEvolution &SE, const SmallPtrSetImpl<const Value *> &EphValues,
     OptimizationRemarkEmitter *ORE, unsigned &TripCount, unsigned MaxTripCount,
@@ -748,8 +749,8 @@ static bool computeUnrollCount(
 
   if (ExplicitUnroll && TripCount != 0) {
     // If the loop has an unrolling pragma, we want to be more aggressive with
-    // unrolling limits. Set thresholds to at least the PragmaThreshold value
-    // which is larger than the default limits.
+    // unrolling limits. Set thresholds to at least the PragmaUnrollThreshold
+    // value which is larger than the default limits.
     UP.Threshold = std::max<unsigned>(UP.Threshold, PragmaUnrollThreshold);
     UP.PartialThreshold =
         std::max<unsigned>(UP.PartialThreshold, PragmaUnrollThreshold);
index 75fd921..1f92383 100644 (file)
@@ -69,6 +69,7 @@ void llvm::initializeScalarOpts(PassRegistry &Registry) {
   initializeLoopStrengthReducePass(Registry);
   initializeLoopRerollPass(Registry);
   initializeLoopUnrollPass(Registry);
+  initializeLoopUnrollAndJamPass(Registry);
   initializeLoopUnswitchPass(Registry);
   initializeLoopVersioningLICMPass(Registry);
   initializeLoopIdiomRecognizeLegacyPassPass(Registry);
@@ -184,6 +185,10 @@ void LLVMAddLoopUnrollPass(LLVMPassManagerRef PM) {
   unwrap(PM)->add(createLoopUnrollPass());
 }
 
+void LLVMAddLoopUnrollAndJamPass(LLVMPassManagerRef PM) {
+  unwrap(PM)->add(createLoopUnrollAndJamPass());
+}
+
 void LLVMAddLoopUnswitchPass(LLVMPassManagerRef PM) {
   unwrap(PM)->add(createLoopUnswitchPass());
 }
index 278cfdd..da4a717 100644 (file)
@@ -28,6 +28,7 @@ add_llvm_library(LLVMTransformUtils
   LoopRotationUtils.cpp
   LoopSimplify.cpp
   LoopUnroll.cpp
+  LoopUnrollAndJam.cpp
   LoopUnrollPeel.cpp
   LoopUnrollRuntime.cpp
   LoopUtils.cpp
index d2aa57b..b6cdc68 100644 (file)
@@ -63,8 +63,7 @@ UnrollVerifyDomtree("unroll-verify-domtree", cl::Hidden,
 
 /// Convert the instruction operands from referencing the current values into
 /// those specified by VMap.
-static inline void remapInstruction(Instruction *I,
-                                    ValueToValueMapTy &VMap) {
+void llvm::remapInstruction(Instruction *I, ValueToValueMapTy &VMap) {
   for (unsigned op = 0, E = I->getNumOperands(); op != E; ++op) {
     Value *Op = I->getOperand(op);
 
@@ -98,9 +97,9 @@ static inline void remapInstruction(Instruction *I,
 /// Folds a basic block into its predecessor if it only has one predecessor, and
 /// that predecessor only has one successor.
 /// The LoopInfo Analysis that is passed will be kept consistent.
-static BasicBlock *
-foldBlockIntoPredecessor(BasicBlock *BB, LoopInfo *LI, ScalarEvolution *SE,
-                         DominatorTree *DT) {
+BasicBlock *llvm::foldBlockIntoPredecessor(BasicBlock *BB, LoopInfo *LI,
+                                           ScalarEvolution *SE,
+                                           DominatorTree *DT) {
   // Merge basic blocks into their predecessor if there is only one distinct
   // pred, and if there is only one distinct successor of the predecessor, and
   // if there are no PHI nodes.
@@ -110,7 +109,8 @@ foldBlockIntoPredecessor(BasicBlock *BB, LoopInfo *LI, ScalarEvolution *SE,
   if (OnlyPred->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1)
     return nullptr;
 
-  LLVM_DEBUG(dbgs() << "Merging: " << *BB << "into: " << *OnlyPred);
+  LLVM_DEBUG(dbgs() << "Merging: " << BB->getName() << " into "
+                    << OnlyPred->getName() << "\n");
 
   // Resolve any PHI nodes at the start of the block.  They are all
   // guaranteed to have exactly one entry if they exist, unless there are
@@ -255,9 +255,9 @@ static bool isEpilogProfitable(Loop *L) {
 /// Perform some cleanup and simplifications on loops after unrolling. It is
 /// useful to simplify the IV's in the new loop, as well as do a quick
 /// simplify/dce pass of the instructions.
-static void simplifyLoopAfterUnroll(Loop *L, bool SimplifyIVs, LoopInfo *LI,
-                                    ScalarEvolution *SE, DominatorTree *DT,
-                                    AssumptionCache *AC) {
+void llvm::simplifyLoopAfterUnroll(Loop *L, bool SimplifyIVs, LoopInfo *LI,
+                                   ScalarEvolution *SE, DominatorTree *DT,
+                                   AssumptionCache *AC) {
   // Simplify any new induction variables in the partially unrolled loop.
   if (SE && SimplifyIVs) {
     SmallVector<WeakTrackingVH, 16> DeadInsts;
@@ -473,8 +473,8 @@ LoopUnrollResult llvm::UnrollLoop(
     if (Force)
       RuntimeTripCount = false;
     else {
-      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Wont unroll; remainder loop could not be generated"
-                           "when assuming runtime trip count\n");
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Won't unroll; remainder loop could not be "
+                           "generated when assuming runtime trip count\n");
       return LoopUnrollResult::Unmodified;
     }
   }
diff --git a/lib/Transforms/Utils/LoopUnrollAndJam.cpp b/lib/Transforms/Utils/LoopUnrollAndJam.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6bf48f1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,793 @@
+//===-- LoopUnrollAndJam.cpp - Loop unrolling utilities -------------------===//
+//
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// This file implements loop unroll and jam as a routine, much like
+// LoopUnroll.cpp implements loop unroll.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
+#include "llvm/Analysis/DependenceAnalysis.h"
+#include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
+#include "llvm/Analysis/LoopAnalysisManager.h"
+#include "llvm/Analysis/LoopIterator.h"
+#include "llvm/Analysis/LoopPass.h"
+#include "llvm/Analysis/OptimizationRemarkEmitter.h"
+#include "llvm/Analysis/ScalarEvolution.h"
+#include "llvm/Analysis/ScalarEvolutionExpander.h"
+#include "llvm/Analysis/Utils/Local.h"
+#include "llvm/IR/BasicBlock.h"
+#include "llvm/IR/DataLayout.h"
+#include "llvm/IR/DebugInfoMetadata.h"
+#include "llvm/IR/Dominators.h"
+#include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/IR/LLVMContext.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/LoopSimplify.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/LoopUtils.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/SimplifyIndVar.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/UnrollLoop.h"
+using namespace llvm;
+
+#define DEBUG_TYPE "loop-unroll-and-jam"
+
+STATISTIC(NumUnrolledAndJammed, "Number of loops unroll and jammed");
+STATISTIC(NumCompletelyUnrolledAndJammed, "Number of loops unroll and jammed");
+
+static bool containsBB(std::vector<BasicBlock *> &V, BasicBlock *BB) {
+  return std::find(V.begin(), V.end(), BB) != V.end();
+}
+
+// Partition blocks in an outer/inner loop pair into blocks before and after
+// the loop
+static bool partitionOuterLoopBlocks(Loop *L, Loop *SubLoop,
+                                     std::vector<BasicBlock *> &ForeBlocks,
+                                     std::vector<BasicBlock *> &SubLoopBlocks,
+                                     std::vector<BasicBlock *> &AftBlocks,
+                                     DominatorTree *DT) {
+  BasicBlock *SubLoopLatch = SubLoop->getLoopLatch();
+  SubLoopBlocks = SubLoop->getBlocks();
+
+  for (BasicBlock *BB : L->blocks()) {
+    if (!SubLoop->contains(BB)) {
+      if (DT->dominates(SubLoopLatch, BB))
+        AftBlocks.push_back(BB);
+      else
+        ForeBlocks.push_back(BB);
+    }
+  }
+
+  // Check that all blocks in ForeBlocks together dominate the subloop
+  // TODO: This might ideally be done better with a dominator/postdominators.
+  BasicBlock *SubLoopPreHeader = SubLoop->getLoopPreheader();
+  for (BasicBlock *BB : ForeBlocks) {
+    if (BB == SubLoopPreHeader)
+      continue;
+    TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
+    for (unsigned i = 0, e = TI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
+      if (!containsBB(ForeBlocks, TI->getSuccessor(i)))
+        return false;
+  }
+
+  return true;
+}
+
+// Move the phi operands of Header from Latch out of AftBlocks to InsertLoc.
+static void
+moveHeaderPhiOperandsToForeBlocks(BasicBlock *Header, BasicBlock *Latch,
+                                  Instruction *InsertLoc,
+                                  std::vector<BasicBlock *> &AftBlocks) {
+  // We need to ensure we move the instructions in the correct order,
+  // starting with the earliest required instruction and moving forward.
+  std::vector<Instruction *> Worklist;
+  std::vector<Instruction *> Visited;
+  for (auto &Phi : Header->phis()) {
+    Value *V = Phi.getIncomingValueForBlock(Latch);
+    if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
+      Worklist.push_back(I);
+  }
+
+  while (!Worklist.empty()) {
+    Instruction *I = Worklist.back();
+    Worklist.pop_back();
+    if (!containsBB(AftBlocks, I->getParent()))
+      continue;
+
+    Visited.push_back(I);
+    for (auto &U : I->operands())
+      if (Instruction *II = dyn_cast<Instruction>(U))
+        Worklist.push_back(II);
+  }
+
+  // Move all instructions in program order to before the InsertLoc
+  BasicBlock *InsertLocBB = InsertLoc->getParent();
+  for (Instruction *I : reverse(Visited)) {
+    if (I->getParent() != InsertLocBB)
+      I->moveBefore(InsertLoc);
+  }
+}
+
+/*
+  This method performs Unroll and Jam. For a simple loop like:
+  for (i = ..)
+    Fore(i)
+    for (j = ..)
+      SubLoop(i, j)
+    Aft(i)
+
+  Instead of doing normal inner or outer unrolling, we do:
+  for (i = .., i+=2)
+    Fore(i)
+    Fore(i+1)
+    for (j = ..)
+      SubLoop(i, j)
+      SubLoop(i+1, j)
+    Aft(i)
+    Aft(i+1)
+
+  So the outer loop is essetially unrolled and then the inner loops are fused
+  ("jammed") together into a single loop. This can increase speed when there
+  are loads in SubLoop that are invariant to i, as they become shared between
+  the now jammed inner loops.
+
+  We do this by spliting the blocks in the loop into Fore, Subloop and Aft.
+  Fore blocks are those before the inner loop, Aft are those after. Normal
+  Unroll code is used to copy each of these sets of blocks and the results are
+  combined together into the final form above.
+
+  isSafeToUnrollAndJam should be used prior to calling this to make sure the
+  unrolling will be valid. Checking profitablility is also advisable.
+*/
+LoopUnrollResult
+llvm::UnrollAndJamLoop(Loop *L, unsigned Count, unsigned TripCount,
+                       unsigned TripMultiple, bool UnrollRemainder,
+                       LoopInfo *LI, ScalarEvolution *SE, DominatorTree *DT,
+                       AssumptionCache *AC, OptimizationRemarkEmitter *ORE) {
+
+  // When we enter here we should have already checked that it is safe
+  BasicBlock *Header = L->getHeader();
+  assert(L->getSubLoops().size() == 1);
+  Loop *SubLoop = *L->begin();
+
+  // Don't enter the unroll code if there is nothing to do.
+  if (TripCount == 0 && Count < 2) {
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "Won't unroll; almost nothing to do\n");
+    return LoopUnrollResult::Unmodified;
+  }
+
+  assert(Count > 0);
+  assert(TripMultiple > 0);
+  assert(TripCount == 0 || TripCount % TripMultiple == 0);
+
+  // Are we eliminating the loop control altogether?
+  bool CompletelyUnroll = (Count == TripCount);
+
+  // We use the runtime remainder in cases where we don't know trip multiple
+  if (TripMultiple == 1 || TripMultiple % Count != 0) {
+    if (!UnrollRuntimeLoopRemainder(L, Count, false /*AllowExpensiveTripCount*/,
+                                    /*UseEpilogRemainder*/ true,
+                                    UnrollRemainder, LI, SE, DT, AC, true)) {
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "Won't unroll-and-jam; remainder loop could not be "
+                           "generated when assuming runtime trip count\n");
+      return LoopUnrollResult::Unmodified;
+    }
+  }
+
+  // Notify ScalarEvolution that the loop will be substantially changed,
+  // if not outright eliminated.
+  if (SE) {
+    SE->forgetLoop(L);
+    SE->forgetLoop(SubLoop);
+  }
+
+  using namespace ore;
+  // Report the unrolling decision.
+  if (CompletelyUnroll) {
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "COMPLETELY UNROLL AND JAMMING loop %"
+                      << Header->getName() << " with trip count " << TripCount
+                      << "!\n");
+    ORE->emit(OptimizationRemark(DEBUG_TYPE, "FullyUnrolled", L->getStartLoc(),
+                                 L->getHeader())
+              << "completely unroll and jammed loop with "
+              << NV("UnrollCount", TripCount) << " iterations");
+  } else {
+    auto DiagBuilder = [&]() {
+      OptimizationRemark Diag(DEBUG_TYPE, "PartialUnrolled", L->getStartLoc(),
+                              L->getHeader());
+      return Diag << "unroll and jammed loop by a factor of "
+                  << NV("UnrollCount", Count);
+    };
+
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "UNROLL AND JAMMING loop %" << Header->getName()
+                      << " by " << Count);
+    if (TripMultiple != 1) {
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << " with " << TripMultiple << " trips per branch");
+      ORE->emit([&]() {
+        return DiagBuilder() << " with " << NV("TripMultiple", TripMultiple)
+                             << " trips per branch";
+      });
+    } else {
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << " with run-time trip count");
+      ORE->emit([&]() { return DiagBuilder() << " with run-time trip count"; });
+    }
+    LLVM_DEBUG(dbgs() << "!\n");
+  }
+
+  BasicBlock *Preheader = L->getLoopPreheader();
+  BasicBlock *LatchBlock = L->getLoopLatch();
+  BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(LatchBlock->getTerminator());
+  assert(Preheader && LatchBlock && Header);
+  assert(BI && !BI->isUnconditional());
+  bool ContinueOnTrue = L->contains(BI->getSuccessor(0));
+  BasicBlock *LoopExit = BI->getSuccessor(ContinueOnTrue);
+  bool SubLoopContinueOnTrue = SubLoop->contains(
+      SubLoop->getLoopLatch()->getTerminator()->getSuccessor(0));
+
+  // Partition blocks in an outer/inner loop pair into blocks before and after
+  // the loop
+  std::vector<BasicBlock *> SubLoopBlocks;
+  std::vector<BasicBlock *> ForeBlocks;
+  std::vector<BasicBlock *> AftBlocks;
+  partitionOuterLoopBlocks(L, SubLoop, ForeBlocks, SubLoopBlocks, AftBlocks,
+                           DT);
+
+  // We keep track of the entering/first and exiting/last block of each
+  // of Fore/SubLoop/Aft in each iteration. This helps make the stapling up of
+  // blocks easier.
+  std::vector<BasicBlock *> ForeBlocksFirst;
+  std::vector<BasicBlock *> ForeBlocksLast;
+  std::vector<BasicBlock *> SubLoopBlocksFirst;
+  std::vector<BasicBlock *> SubLoopBlocksLast;
+  std::vector<BasicBlock *> AftBlocksFirst;
+  std::vector<BasicBlock *> AftBlocksLast;
+  ForeBlocksFirst.push_back(Header);
+  ForeBlocksLast.push_back(SubLoop->getLoopPreheader());
+  SubLoopBlocksFirst.push_back(SubLoop->getHeader());
+  SubLoopBlocksLast.push_back(SubLoop->getExitingBlock());
+  AftBlocksFirst.push_back(SubLoop->getExitBlock());
+  AftBlocksLast.push_back(L->getExitingBlock());
+  // Maps Blocks[0] -> Blocks[It]
+  ValueToValueMapTy LastValueMap;
+
+  // Move any instructions from fore phi operands from AftBlocks into Fore.
+  moveHeaderPhiOperandsToForeBlocks(
+      Header, LatchBlock, SubLoop->getLoopPreheader()->getTerminator(),
+      AftBlocks);
+
+  // The current on-the-fly SSA update requires blocks to be processed in
+  // reverse postorder so that LastValueMap contains the correct value at each
+  // exit.
+  LoopBlocksDFS DFS(L);
+  DFS.perform(LI);
+  // Stash the DFS iterators before adding blocks to the loop.
+  LoopBlocksDFS::RPOIterator BlockBegin = DFS.beginRPO();
+  LoopBlocksDFS::RPOIterator BlockEnd = DFS.endRPO();
+
+  if (Header->getParent()->isDebugInfoForProfiling())
+    for (BasicBlock *BB : L->getBlocks())
+      for (Instruction &I : *BB)
+        if (!isa<DbgInfoIntrinsic>(&I))
+          if (const DILocation *DIL = I.getDebugLoc())
+            I.setDebugLoc(DIL->cloneWithDuplicationFactor(Count));
+
+  // Copy all blocks
+  for (unsigned It = 1; It != Count; ++It) {
+    std::vector<BasicBlock *> NewBlocks;
+    // Maps Blocks[It] -> Blocks[It-1]
+    DenseMap<Value *, Value *> PrevItValueMap;
+
+    for (LoopBlocksDFS::RPOIterator BB = BlockBegin; BB != BlockEnd; ++BB) {
+      ValueToValueMapTy VMap;
+      BasicBlock *New = CloneBasicBlock(*BB, VMap, "." + Twine(It));
+      Header->getParent()->getBasicBlockList().push_back(New);
+
+      if (containsBB(ForeBlocks, *BB)) {
+        L->addBasicBlockToLoop(New, *LI);
+
+        if (*BB == ForeBlocksFirst[0])
+          ForeBlocksFirst.push_back(New);
+        if (*BB == ForeBlocksLast[0])
+          ForeBlocksLast.push_back(New);
+      } else if (containsBB(SubLoopBlocks, *BB)) {
+        SubLoop->addBasicBlockToLoop(New, *LI);
+
+        if (*BB == SubLoopBlocksFirst[0])
+          SubLoopBlocksFirst.push_back(New);
+        if (*BB == SubLoopBlocksLast[0])
+          SubLoopBlocksLast.push_back(New);
+      } else if (containsBB(AftBlocks, *BB)) {
+        L->addBasicBlockToLoop(New, *LI);
+
+        if (*BB == AftBlocksFirst[0])
+          AftBlocksFirst.push_back(New);
+        if (*BB == AftBlocksLast[0])
+          AftBlocksLast.push_back(New);
+      } else {
+        llvm_unreachable("BB being cloned should be in Fore/Sub/Aft");
+      }
+
+      // Update our running maps of newest clones
+      PrevItValueMap[New] = (It == 1 ? *BB : LastValueMap[*BB]);
+      LastValueMap[*BB] = New;
+      for (ValueToValueMapTy::iterator VI = VMap.begin(), VE = VMap.end();
+           VI != VE; ++VI) {
+        PrevItValueMap[VI->second] =
+            const_cast<Value *>(It == 1 ? VI->first : LastValueMap[VI->first]);
+        LastValueMap[VI->first] = VI->second;
+      }
+
+      NewBlocks.push_back(New);
+
+      // Update DomTree:
+      if (*BB == ForeBlocksFirst[0])
+        DT->addNewBlock(New, ForeBlocksLast[It - 1]);
+      else if (*BB == SubLoopBlocksFirst[0])
+        DT->addNewBlock(New, SubLoopBlocksLast[It - 1]);
+      else if (*BB == AftBlocksFirst[0])
+        DT->addNewBlock(New, AftBlocksLast[It - 1]);
+      else {
+        // Each set of blocks (Fore/Sub/Aft) will have the same
+        // internal domtree structure.
+        auto BBDomNode = DT->getNode(*BB);
+        auto BBIDom = BBDomNode->getIDom();
+        BasicBlock *OriginalBBIDom = BBIDom->getBlock();
+        assert(OriginalBBIDom);
+        assert(LastValueMap[cast<Value>(OriginalBBIDom)]);
+        DT->addNewBlock(
+            New, cast<BasicBlock>(LastValueMap[cast<Value>(OriginalBBIDom)]));
+      }
+    }
+
+    // Remap all instructions in the most recent iteration
+    for (BasicBlock *NewBlock : NewBlocks) {
+      for (Instruction &I : *NewBlock) {
+        ::remapInstruction(&I, LastValueMap);
+        if (auto *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&I))
+          if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::assume)
+            AC->registerAssumption(II);
+      }
+    }
+
+    // Alter the ForeBlocks phi's, pointing them at the latest version of the
+    // value from the previous iteration's phis
+    for (PHINode &Phi : ForeBlocksFirst[It]->phis()) {
+      Value *OldValue = Phi.getIncomingValueForBlock(AftBlocksLast[It]);
+      assert(OldValue && "should have incoming edge from Aft[It]");
+      Value *NewValue = OldValue;
+      if (Value *PrevValue = PrevItValueMap[OldValue])
+        NewValue = PrevValue;
+
+      assert(Phi.getNumOperands() == 2);
+      Phi.setIncomingBlock(0, ForeBlocksLast[It - 1]);
+      Phi.setIncomingValue(0, NewValue);
+      Phi.removeIncomingValue(1);
+    }
+  }
+
+  // Now that all the basic blocks for the unrolled iterations are in place,
+  // finish up connecting the blocks and phi nodes. At this point LastValueMap
+  // is the last unrolled iterations values.
+
+  // Update Phis in BB from OldBB to point to NewBB
+  auto updatePHIBlocks = [](BasicBlock *BB, BasicBlock *OldBB,
+                            BasicBlock *NewBB) {
+    for (PHINode &Phi : BB->phis()) {
+      int I = Phi.getBasicBlockIndex(OldBB);
+      Phi.setIncomingBlock(I, NewBB);
+    }
+  };
+  // Update Phis in BB from OldBB to point to NewBB and use the latest value
+  // from LastValueMap
+  auto updatePHIBlocksAndValues = [](BasicBlock *BB, BasicBlock *OldBB,
+                                     BasicBlock *NewBB,
+                                     ValueToValueMapTy &LastValueMap) {
+    for (PHINode &Phi : BB->phis()) {
+      for (unsigned b = 0; b < Phi.getNumIncomingValues(); ++b) {
+        if (Phi.getIncomingBlock(b) == OldBB) {
+          Value *OldValue = Phi.getIncomingValue(b);
+          if (Value *LastValue = LastValueMap[OldValue])
+            Phi.setIncomingValue(b, LastValue);
+          Phi.setIncomingBlock(b, NewBB);
+          break;
+        }
+      }
+    }
+  };
+  // Move all the phis from Src into Dest
+  auto movePHIs = [](BasicBlock *Src, BasicBlock *Dest) {
+    Instruction *insertPoint = Dest->getFirstNonPHI();
+    while (PHINode *Phi = dyn_cast<PHINode>(Src->begin()))
+      Phi->moveBefore(insertPoint);
+  };
+
+  // Update the PHI values outside the loop to point to the last block
+  updatePHIBlocksAndValues(LoopExit, AftBlocksLast[0], AftBlocksLast.back(),
+                           LastValueMap);
+
+  // Update ForeBlocks successors and phi nodes
+  BranchInst *ForeTerm =
+      cast<BranchInst>(ForeBlocksLast.back()->getTerminator());
+  BasicBlock *Dest = SubLoopBlocksFirst[0];
+  ForeTerm->setSuccessor(0, Dest);
+
+  if (CompletelyUnroll) {
+    while (PHINode *Phi = dyn_cast<PHINode>(ForeBlocksFirst[0]->begin())) {
+      Phi->replaceAllUsesWith(Phi->getIncomingValueForBlock(Preheader));
+      Phi->getParent()->getInstList().erase(Phi);
+    }
+  } else {
+    // Update the PHI values to point to the last aft block
+    updatePHIBlocksAndValues(ForeBlocksFirst[0], AftBlocksLast[0],
+                             AftBlocksLast.back(), LastValueMap);
+  }
+
+  for (unsigned It = 1; It != Count; It++) {
+    // Remap ForeBlock successors from previous iteration to this
+    BranchInst *ForeTerm =
+        cast<BranchInst>(ForeBlocksLast[It - 1]->getTerminator());
+    BasicBlock *Dest = ForeBlocksFirst[It];
+    ForeTerm->setSuccessor(0, Dest);
+  }
+
+  // Subloop successors and phis
+  BranchInst *SubTerm =
+      cast<BranchInst>(SubLoopBlocksLast.back()->getTerminator());
+  SubTerm->setSuccessor(!SubLoopContinueOnTrue, SubLoopBlocksFirst[0]);
+  SubTerm->setSuccessor(SubLoopContinueOnTrue, AftBlocksFirst[0]);
+  updatePHIBlocks(SubLoopBlocksFirst[0], ForeBlocksLast[0],
+                  ForeBlocksLast.back());
+  updatePHIBlocks(SubLoopBlocksFirst[0], SubLoopBlocksLast[0],
+                  SubLoopBlocksLast.back());
+
+  for (unsigned It = 1; It != Count; It++) {
+    // Replace the conditional branch of the previous iteration subloop
+    // with an unconditional one to this one
+    BranchInst *SubTerm =
+        cast<BranchInst>(SubLoopBlocksLast[It - 1]->getTerminator());
+    BranchInst::Create(SubLoopBlocksFirst[It], SubTerm);
+    SubTerm->eraseFromParent();
+
+    updatePHIBlocks(SubLoopBlocksFirst[It], ForeBlocksLast[It],
+                    ForeBlocksLast.back());
+    updatePHIBlocks(SubLoopBlocksFirst[It], SubLoopBlocksLast[It],
+                    SubLoopBlocksLast.back());
+    movePHIs(SubLoopBlocksFirst[It], SubLoopBlocksFirst[0]);
+  }
+
+  // Aft blocks successors and phis
+  BranchInst *Term = cast<BranchInst>(AftBlocksLast.back()->getTerminator());
+  if (CompletelyUnroll) {
+    BranchInst::Create(LoopExit, Term);
+    Term->eraseFromParent();
+  } else {
+    Term->setSuccessor(!ContinueOnTrue, ForeBlocksFirst[0]);
+  }
+  updatePHIBlocks(AftBlocksFirst[0], SubLoopBlocksLast[0],
+                  SubLoopBlocksLast.back());
+
+  for (unsigned It = 1; It != Count; It++) {
+    // Replace the conditional branch of the previous iteration subloop
+    // with an unconditional one to this one
+    BranchInst *AftTerm =
+        cast<BranchInst>(AftBlocksLast[It - 1]->getTerminator());
+    BranchInst::Create(AftBlocksFirst[It], AftTerm);
+    AftTerm->eraseFromParent();
+
+    updatePHIBlocks(AftBlocksFirst[It], SubLoopBlocksLast[It],
+                    SubLoopBlocksLast.back());
+    movePHIs(AftBlocksFirst[It], AftBlocksFirst[0]);
+  }
+
+  // Dominator Tree. Remove the old links between Fore, Sub and Aft, adding the
+  // new ones required.
+  if (Count != 1) {
+    SmallVector<DominatorTree::UpdateType, 4> DTUpdates;
+    DTUpdates.emplace_back(DominatorTree::UpdateKind::Delete, ForeBlocksLast[0],
+                           SubLoopBlocksFirst[0]);
+    DTUpdates.emplace_back(DominatorTree::UpdateKind::Delete,
+                           SubLoopBlocksLast[0], AftBlocksFirst[0]);
+
+    DTUpdates.emplace_back(DominatorTree::UpdateKind::Insert,
+                           ForeBlocksLast.back(), SubLoopBlocksFirst[0]);
+    DTUpdates.emplace_back(DominatorTree::UpdateKind::Insert,
+                           SubLoopBlocksLast.back(), AftBlocksFirst[0]);
+    DT->applyUpdates(DTUpdates);
+  }
+
+  // Merge adjacent basic blocks, if possible.
+  SmallPtrSet<BasicBlock *, 16> MergeBlocks;
+  MergeBlocks.insert(ForeBlocksLast.begin(), ForeBlocksLast.end());
+  MergeBlocks.insert(SubLoopBlocksLast.begin(), SubLoopBlocksLast.end());
+  MergeBlocks.insert(AftBlocksLast.begin(), AftBlocksLast.end());
+  while (!MergeBlocks.empty()) {
+    BasicBlock *BB = *MergeBlocks.begin();
+    BranchInst *Term = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
+    if (Term && Term->isUnconditional() && L->contains(Term->getSuccessor(0))) {
+      BasicBlock *Dest = Term->getSuccessor(0);
+      if (BasicBlock *Fold = foldBlockIntoPredecessor(Dest, LI, SE, DT)) {
+        // Don't remove BB and add Fold as they are the same BB
+        assert(Fold == BB);
+        (void)Fold;
+        MergeBlocks.erase(Dest);
+      } else
+        MergeBlocks.erase(BB);
+    } else
+      MergeBlocks.erase(BB);
+  }
+
+  // At this point, the code is well formed.  We now do a quick sweep over the
+  // inserted code, doing constant propagation and dead code elimination as we
+  // go.
+  simplifyLoopAfterUnroll(SubLoop, true, LI, SE, DT, AC);
+  simplifyLoopAfterUnroll(L, !CompletelyUnroll && Count > 1, LI, SE, DT, AC);
+
+  NumCompletelyUnrolledAndJammed += CompletelyUnroll;
+  ++NumUnrolledAndJammed;
+
+#ifndef NDEBUG
+  Loop *OuterL = L->getParentLoop();
+#endif
+
+  // Update LoopInfo if the loop is completely removed.
+  if (CompletelyUnroll)
+    LI->erase(L);
+
+#ifndef NDEBUG
+  // We shouldn't have done anything to break loop simplify form or LCSSA.
+  Loop *OutestLoop = OuterL ? OuterL : (!CompletelyUnroll ? L : SubLoop);
+  assert(OutestLoop->isRecursivelyLCSSAForm(*DT, *LI));
+  if (!CompletelyUnroll)
+    assert(L->isLoopSimplifyForm());
+  assert(SubLoop->isLoopSimplifyForm());
+  assert(DT->verify());
+#endif
+
+  return CompletelyUnroll ? LoopUnrollResult::FullyUnrolled
+                          : LoopUnrollResult::PartiallyUnrolled;
+}
+
+static bool getLoadsAndStores(std::vector<BasicBlock *> &Blocks,
+                              SmallVector<Value *, 4> &MemInstr) {
+  // Scan the BBs and collect legal loads and stores.
+  // Returns false if non-simple loads/stores are found.
+  for (BasicBlock *BB : Blocks) {
+    for (Instruction &I : *BB) {
+      if (auto *Ld = dyn_cast<LoadInst>(&I)) {
+        if (!Ld->isSimple())
+          return false;
+        MemInstr.push_back(&I);
+      } else if (auto *St = dyn_cast<StoreInst>(&I)) {
+        if (!St->isSimple())
+          return false;
+        MemInstr.push_back(&I);
+      } else if (I.mayReadOrWriteMemory()) {
+        return false;
+      }
+    }
+  }
+  return true;
+}
+
+static bool checkDependencies(SmallVector<Value *, 4> &Earlier,
+                              SmallVector<Value *, 4> &Later,
+                              unsigned LoopDepth, bool InnerLoop,
+                              DependenceInfo &DI) {
+  // Use DA to check for dependencies between loads and
+  // stores that make unroll and jam invalid
+  for (Value *I : Earlier) {
+    for (Value *J : Later) {
+      Instruction *Src = cast<Instruction>(I);
+      Instruction *Dst = cast<Instruction>(J);
+      if (Src == Dst)
+        continue;
+      // Ignore Input dependencies.
+      if (isa<LoadInst>(Src) && isa<LoadInst>(Dst))
+        continue;
+
+      // Track dependencies, and if we find them take a conservative approach
+      // by allowing only = or > (not <), altough some < would be safe
+      // (depending upon unroll width).
+      // FIXME: Allow < so long as distance is less than unroll width
+      if (auto D = DI.depends(Src, Dst, true)) {
+        assert(D->isOrdered() && "Expected an output, flow or anti dep.");
+
+        if (D->isConfused())
+          return false;
+        if (!InnerLoop) {
+          if (D->getDirection(LoopDepth) & Dependence::DVEntry::GT)
+            return false;
+        } else {
+          assert(LoopDepth + 1 <= D->getLevels());
+          if (D->getDirection(LoopDepth) & Dependence::DVEntry::GT &&
+              D->getDirection(LoopDepth + 1) & Dependence::DVEntry::LT)
+            return false;
+        }
+      }
+    }
+  }
+  return true;
+}
+
+static bool checkDependencies(Loop *L, std::vector<BasicBlock *> &ForeBlocks,
+                              std::vector<BasicBlock *> &SubLoopBlocks,
+                              std::vector<BasicBlock *> &AftBlocks,
+                              DependenceInfo &DI) {
+  // Get all loads/store pairs for each blocks
+  SmallVector<Value *, 4> ForeMemInstr;
+  SmallVector<Value *, 4> SubLoopMemInstr;
+  SmallVector<Value *, 4> AftMemInstr;
+  if (!getLoadsAndStores(ForeBlocks, ForeMemInstr) ||
+      !getLoadsAndStores(SubLoopBlocks, SubLoopMemInstr) ||
+      !getLoadsAndStores(AftBlocks, AftMemInstr))
+    return false;
+
+  // Check for dependencies between any blocks that may change order
+  unsigned LoopDepth = L->getLoopDepth();
+  return checkDependencies(ForeMemInstr, SubLoopMemInstr, LoopDepth, false,
+                           DI) &&
+         checkDependencies(ForeMemInstr, AftMemInstr, LoopDepth, false, DI) &&
+         checkDependencies(SubLoopMemInstr, AftMemInstr, LoopDepth, false,
+                           DI) &&
+         checkDependencies(SubLoopMemInstr, SubLoopMemInstr, LoopDepth, true,
+                           DI);
+}
+
+bool llvm::isSafeToUnrollAndJam(Loop *L, ScalarEvolution &SE, DominatorTree &DT,
+                                DependenceInfo &DI) {
+  /* We currently handle outer loops like this:
+        |
+    ForeFirst    <----\    }
+     Blocks           |    } ForeBlocks
+    ForeLast          |    }
+        |             |
+    SubLoopFirst  <\  |    }
+     Blocks        |  |    } SubLoopBlocks
+    SubLoopLast   -/  |    }
+        |             |
+    AftFirst          |    }
+     Blocks           |    } AftBlocks
+    AftLast     ------/    }
+        |
+
+    There are (theoretically) any number of blocks in ForeBlocks, SubLoopBlocks
+    and AftBlocks, providing that there is one edge from Fores to SubLoops,
+    one edge from SubLoops to Afts and a single outer loop exit (from Afts).
+    In practice we currently limit Aft blocks to a single block, and limit
+    things further in the profitablility checks of the unroll and jam pass.
+
+    Because of the way we rearrange basic blocks, we also require that
+    the Fore blocks on all unrolled iterations are safe to move before the
+    SubLoop blocks of all iterations. So we require that the phi node looping
+    operands of ForeHeader can be moved to at least the end of ForeEnd, so that
+    we can arrange cloned Fore Blocks before the subloop and match up Phi's
+    correctly.
+
+    i.e. The old order of blocks used to be F1 S1 S1 S1 A1 F2 S2 S2 S2 A2.
+    It needs to be safe to tranform this to F1 F2 S1 S2 S1 S2 S1 S2 A1 A2.
+
+    There are then a number of checks along the lines of no calls, no
+    exceptions, inner loop IV is consistent, etc.
+  */
+
+  if (!L->isLoopSimplifyForm() || L->getSubLoops().size() != 1)
+    return false;
+  Loop *SubLoop = L->getSubLoops()[0];
+  if (!SubLoop->isLoopSimplifyForm())
+    return false;
+
+  BasicBlock *PreHeader = L->getLoopPreheader();
+  BasicBlock *Header = L->getHeader();
+  BasicBlock *Latch = L->getLoopLatch();
+  BasicBlock *Exit = L->getExitingBlock();
+  BasicBlock *SubLoopHeader = SubLoop->getHeader();
+  BasicBlock *SubLoopLatch = SubLoop->getLoopLatch();
+  BasicBlock *SubLoopExit = SubLoop->getExitingBlock();
+
+  if (Latch != Exit)
+    return false;
+  if (SubLoopLatch != SubLoopExit)
+    return false;
+
+  if (Header->hasAddressTaken() || SubLoopHeader->hasAddressTaken())
+    return false;
+
+  // Split blocks into Fore/SubLoop/Aft based on dominators
+  std::vector<BasicBlock *> SubLoopBlocks;
+  std::vector<BasicBlock *> ForeBlocks;
+  std::vector<BasicBlock *> AftBlocks;
+  if (!partitionOuterLoopBlocks(L, SubLoop, ForeBlocks, SubLoopBlocks,
+                                AftBlocks, &DT))
+    return false;
+
+  // Aft blocks may need to move instructions to fore blocks, which
+  // becomes more difficult if there are multiple (potentially conditionally
+  // executed) blocks. For now we just exclude loops with multiple aft blocks.
+  if (AftBlocks.size() != 1)
+    return false;
+
+  // Check outer loop IV is easily calcable
+  const SCEV *BECountSC = SE.getExitCount(L, Latch);
+  if (isa<SCEVCouldNotCompute>(BECountSC) ||
+      !BECountSC->getType()->isIntegerTy())
+    return false;
+  // Add 1 since the backedge count doesn't include the first loop iteration.
+  const SCEV *TripCountSC =
+      SE.getAddExpr(BECountSC, SE.getConstant(BECountSC->getType(), 1));
+  if (isa<SCEVCouldNotCompute>(TripCountSC))
+    return false;
+  BranchInst *PreHeaderBR = cast<BranchInst>(PreHeader->getTerminator());
+  const DataLayout &DL = Header->getModule()->getDataLayout();
+  SCEVExpander Expander(SE, DL, "loop-unroll");
+  if (Expander.isHighCostExpansion(TripCountSC, L, PreHeaderBR))
+    return false;
+
+  // Check inner loop IV is consistent between all iterations
+  const SCEV *SubLoopBECountSC = SE.getExitCount(SubLoop, SubLoopLatch);
+  if (isa<SCEVCouldNotCompute>(SubLoopBECountSC) ||
+      !SubLoopBECountSC->getType()->isIntegerTy())
+    return false;
+  ScalarEvolution::LoopDisposition LD =
+      SE.getLoopDisposition(SubLoopBECountSC, L);
+  if (LD != ScalarEvolution::LoopInvariant)
+    return false;
+
+  // Check the loop safety info for exceptions.
+  LoopSafetyInfo LSI;
+  computeLoopSafetyInfo(&LSI, L);
+  if (LSI.MayThrow)
+    return false;
+
+  // We've ruled out the easy stuff, and need to check that there
+  // are no interdependencies which may prevent us from moving
+  // the:
+  //  ForeBlocks before Subloop and AftBlocks.
+  //  Subloop before AftBlocks.
+  //  ForeBlock phi operands before the subloop
+
+  // Make sure we can move all instructions we need to before the subloop
+  SmallVector<Instruction *, 8> Worklist;
+  SmallPtrSet<Instruction *, 8> Visited;
+  for (auto &Phi : Header->phis()) {
+    Value *V = Phi.getIncomingValueForBlock(Latch);
+    if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
+      Worklist.push_back(I);
+  }
+  while (!Worklist.empty()) {
+    Instruction *I = Worklist.back();
+    Worklist.pop_back();
+    if (Visited.insert(I).second) {
+      if (SubLoop->contains(I->getParent()))
+        return false;
+      if (containsBB(AftBlocks, I->getParent())) {
+        // If we hit a phi node in afts we know we are done (probably LCSSA)
+        if (isa<PHINode>(I))
+          return false;
+        if (I->mayHaveSideEffects() || I->mayReadOrWriteMemory())
+          return false;
+        for (auto &U : I->operands())
+          if (Instruction *II = dyn_cast<Instruction>(U))
+            Worklist.push_back(II);
+      }
+    }
+  }
+
+  // Check for memory dependencies which prohibit the unrolling
+  // we are doing. Because of the way we are unrolling Fore/Sub/Aft
+  // blocks, we need to check there are no dependencies between
+  // Fore-Sub, Fore-Aft, Sub-Aft and Sub-Sub.
+  if (!checkDependencies(L, ForeBlocks, SubLoopBlocks, AftBlocks, DI))
+    return false;
+
+  return true;
+}
diff --git a/test/Transforms/LoopUnrollAndJam/dependencies.ll b/test/Transforms/LoopUnrollAndJam/dependencies.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6284f13
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,466 @@
+; RUN: opt -basicaa -loop-unroll-and-jam -unroll-and-jam-count=4 < %s -S | FileCheck %s
+
+target datalayout = "e-m:e-p:32:32-i64:64-v128:64:128-a:0:32-n32-S64"
+target triple = "thumbv8m.main-arm-none-eabi"
+
+; CHECK-LABEL: fore_aft_less
+; CHECK: %j = phi
+; CHECK: %j.1 = phi
+; CHECK: %j.2 = phi
+; CHECK: %j.3 = phi
+define void @fore_aft_less(i32* noalias nocapture %A, i32 %N, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+entry:
+  %cmp = icmp sgt i32 %N, 0
+  br i1 %cmp, label %for.outer, label %cleanup
+
+for.outer:
+  %i = phi i32 [ %add7.us, %for.latch ], [ 0, %entry ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 1, i32* %arrayidx.us, align 4
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j = phi i32 [ %add6.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %sum = phi i32 [ %add.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %arrayidx5.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx5.us, align 4
+  %mul.us = mul nsw i32 %0, %i
+  %add.us = add nsw i32 %mul.us, %sum
+  %add6.us = add nuw nsw i32 %j, 1
+  %exitcond.us = icmp eq i32 %add6.us, %N
+  br i1 %exitcond.us, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add7.us = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %add7.us2 = add nuw nsw i32 %i, -1
+  %arrayidx8.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %add7.us2
+  store i32 %add.us, i32* %arrayidx8.us, align 4
+  %exitcond29.us = icmp eq i32 %add7.us, %N
+  br i1 %exitcond29.us, label %cleanup, label %for.outer
+
+cleanup:
+  ret void
+}
+
+; CHECK-LABEL: fore_aft_eq
+; CHECK: %j = phi
+; CHECK: %j.1 = phi
+; CHECK: %j.2 = phi
+; CHECK: %j.3 = phi
+define void @fore_aft_eq(i32* noalias nocapture %A, i32 %N, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+entry:
+  %cmp = icmp sgt i32 %N, 0
+  br i1 %cmp, label %for.outer, label %cleanup
+
+for.outer:
+  %i = phi i32 [ %add7.us, %for.latch ], [ 0, %entry ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 1, i32* %arrayidx.us, align 4
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j = phi i32 [ %add6.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %sum = phi i32 [ %add.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %arrayidx5.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx5.us, align 4
+  %mul.us = mul nsw i32 %0, %i
+  %add.us = add nsw i32 %mul.us, %sum
+  %add6.us = add nuw nsw i32 %j, 1
+  %exitcond.us = icmp eq i32 %add6.us, %N
+  br i1 %exitcond.us, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add7.us = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %add7.us2 = add nuw nsw i32 %i, 0
+  %arrayidx8.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 %add.us, i32* %arrayidx8.us, align 4
+  %exitcond29.us = icmp eq i32 %add7.us, %N
+  br i1 %exitcond29.us, label %cleanup, label %for.outer
+
+cleanup:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: fore_aft_more
+; CHECK: %j = phi
+; CHECK-NOT: %j.1 = phi
+define void @fore_aft_more(i32* noalias nocapture %A, i32 %N, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+entry:
+  %cmp = icmp sgt i32 %N, 0
+  br i1 %cmp, label %for.outer, label %cleanup
+
+for.outer:
+  %i = phi i32 [ %add7.us, %for.latch ], [ 0, %entry ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 1, i32* %arrayidx.us, align 4
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j = phi i32 [ %add6.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %sum = phi i32 [ %add.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %arrayidx5.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx5.us, align 4
+  %mul.us = mul nsw i32 %0, %i
+  %add.us = add nsw i32 %mul.us, %sum
+  %add6.us = add nuw nsw i32 %j, 1
+  %exitcond.us = icmp eq i32 %add6.us, %N
+  br i1 %exitcond.us, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add7.us = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %add7.us2 = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %arrayidx8.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %add7.us2
+  store i32 %add.us, i32* %arrayidx8.us, align 4
+  %exitcond29.us = icmp eq i32 %add7.us, %N
+  br i1 %exitcond29.us, label %cleanup, label %for.outer
+
+cleanup:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: fore_sub_less
+; CHECK: %j = phi
+; CHECK: %j.1 = phi
+; CHECK: %j.2 = phi
+; CHECK: %j.3 = phi
+define void @fore_sub_less(i32* noalias nocapture %A, i32 %N, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+entry:
+  %cmp = icmp sgt i32 %N, 0
+  br i1 %cmp, label %for.outer, label %cleanup
+
+for.outer:
+  %i = phi i32 [ %add7.us, %for.latch ], [ 0, %entry ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 1, i32* %arrayidx.us, align 4
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j = phi i32 [ %add6.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %sum = phi i32 [ %add.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %arrayidx5.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx5.us, align 4
+  %mul.us = mul nsw i32 %0, %i
+  %add.us = add nsw i32 %mul.us, %sum
+  %add7.us2 = add nuw nsw i32 %i, -1
+  %arrayidx8.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %add7.us2
+  store i32 %add.us, i32* %arrayidx8.us, align 4
+  %add6.us = add nuw nsw i32 %j, 1
+  %exitcond.us = icmp eq i32 %add6.us, %N
+  br i1 %exitcond.us, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add7.us = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %exitcond29.us = icmp eq i32 %add7.us, %N
+  br i1 %exitcond29.us, label %cleanup, label %for.outer
+
+cleanup:
+  ret void
+}
+
+; CHECK-LABEL: fore_eq_less
+; CHECK: %j = phi
+; CHECK: %j.1 = phi
+; CHECK: %j.2 = phi
+; CHECK: %j.3 = phi
+define void @fore_eq_less(i32* noalias nocapture %A, i32 %N, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+entry:
+  %cmp = icmp sgt i32 %N, 0
+  br i1 %cmp, label %for.outer, label %cleanup
+
+for.outer:
+  %i = phi i32 [ %add7.us, %for.latch ], [ 0, %entry ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 1, i32* %arrayidx.us, align 4
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j = phi i32 [ %add6.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %sum = phi i32 [ %add.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %arrayidx5.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx5.us, align 4
+  %mul.us = mul nsw i32 %0, %i
+  %add.us = add nsw i32 %mul.us, %sum
+  %add7.us2 = add nuw nsw i32 %i, 0
+  %arrayidx8.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %add7.us2
+  store i32 %add.us, i32* %arrayidx8.us, align 4
+  %add6.us = add nuw nsw i32 %j, 1
+  %exitcond.us = icmp eq i32 %add6.us, %N
+  br i1 %exitcond.us, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add7.us = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %exitcond29.us = icmp eq i32 %add7.us, %N
+  br i1 %exitcond29.us, label %cleanup, label %for.outer
+
+cleanup:
+  ret void
+}
+
+; CHECK-LABEL: fore_sub_more
+; CHECK: %j = phi
+; CHECK-NOT: %j.1 = phi
+define void @fore_sub_more(i32* noalias nocapture %A, i32 %N, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+entry:
+  %cmp = icmp sgt i32 %N, 0
+  br i1 %cmp, label %for.outer, label %cleanup
+
+for.outer:
+  %i = phi i32 [ %add7.us, %for.latch ], [ 0, %entry ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 1, i32* %arrayidx.us, align 4
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j = phi i32 [ %add6.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %sum = phi i32 [ %add.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %arrayidx5.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx5.us, align 4
+  %mul.us = mul nsw i32 %0, %i
+  %add.us = add nsw i32 %mul.us, %sum
+  %add7.us2 = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %arrayidx8.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %add7.us2
+  store i32 %add.us, i32* %arrayidx8.us, align 4
+  %add6.us = add nuw nsw i32 %j, 1
+  %exitcond.us = icmp eq i32 %add6.us, %N
+  br i1 %exitcond.us, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add7.us = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %exitcond29.us = icmp eq i32 %add7.us, %N
+  br i1 %exitcond29.us, label %cleanup, label %for.outer
+
+cleanup:
+  ret void
+}
+
+; CHECK-LABEL: sub_aft_less
+; CHECK: %j = phi
+; CHECK: %j.1 = phi
+; CHECK: %j.2 = phi
+; CHECK: %j.3 = phi
+define void @sub_aft_less(i32* noalias nocapture %A, i32 %N, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+entry:
+  %cmp = icmp sgt i32 %N, 0
+  br i1 %cmp, label %for.outer, label %cleanup
+
+for.outer:
+  %i = phi i32 [ %add7.us, %for.latch ], [ 0, %entry ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j = phi i32 [ %add6.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %sum = phi i32 [ %add.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %arrayidx5.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx5.us, align 4
+  %mul.us = mul nsw i32 %0, %i
+  %add.us = add nsw i32 %mul.us, %sum
+  %add6.us = add nuw nsw i32 %j, 1
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 1, i32* %arrayidx.us, align 4
+  %exitcond.us = icmp eq i32 %add6.us, %N
+  br i1 %exitcond.us, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add7.us = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %add7.us2 = add nuw nsw i32 %i, -1
+  %arrayidx8.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %add7.us2
+  store i32 %add.us, i32* %arrayidx8.us, align 4
+  %exitcond29.us = icmp eq i32 %add7.us, %N
+  br i1 %exitcond29.us, label %cleanup, label %for.outer
+
+cleanup:
+  ret void
+}
+
+; CHECK-LABEL: sub_aft_eq
+; CHECK: %j = phi
+; CHECK: %j.1 = phi
+; CHECK: %j.2 = phi
+; CHECK: %j.3 = phi
+define void @sub_aft_eq(i32* noalias nocapture %A, i32 %N, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+entry:
+  %cmp = icmp sgt i32 %N, 0
+  br i1 %cmp, label %for.outer, label %cleanup
+
+for.outer:
+  %i = phi i32 [ %add7.us, %for.latch ], [ 0, %entry ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j = phi i32 [ %add6.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %sum = phi i32 [ %add.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %arrayidx5.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx5.us, align 4
+  %mul.us = mul nsw i32 %0, %i
+  %add.us = add nsw i32 %mul.us, %sum
+  %add6.us = add nuw nsw i32 %j, 1
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 1, i32* %arrayidx.us, align 4
+  %exitcond.us = icmp eq i32 %add6.us, %N
+  br i1 %exitcond.us, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add7.us = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %add7.us2 = add nuw nsw i32 %i, 0
+  %arrayidx8.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 %add.us, i32* %arrayidx8.us, align 4
+  %exitcond29.us = icmp eq i32 %add7.us, %N
+  br i1 %exitcond29.us, label %cleanup, label %for.outer
+
+cleanup:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: sub_aft_more
+; CHECK: %j = phi
+; CHECK-NOT: %j.1 = phi
+define void @sub_aft_more(i32* noalias nocapture %A, i32 %N, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+entry:
+  %cmp = icmp sgt i32 %N, 0
+  br i1 %cmp, label %for.outer, label %cleanup
+
+for.outer:
+  %i = phi i32 [ %add7.us, %for.latch ], [ 0, %entry ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j = phi i32 [ %add6.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %sum = phi i32 [ %add.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %arrayidx5.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx5.us, align 4
+  %mul.us = mul nsw i32 %0, %i
+  %add.us = add nsw i32 %mul.us, %sum
+  %add6.us = add nuw nsw i32 %j, 1
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 1, i32* %arrayidx.us, align 4
+  %exitcond.us = icmp eq i32 %add6.us, %N
+  br i1 %exitcond.us, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add7.us = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %add7.us2 = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %arrayidx8.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %add7.us2
+  store i32 %add.us, i32* %arrayidx8.us, align 4
+  %exitcond29.us = icmp eq i32 %add7.us, %N
+  br i1 %exitcond29.us, label %cleanup, label %for.outer
+
+cleanup:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: sub_sub_less
+; CHECK: %j = phi
+; CHECK-NOT: %j.1 = phi
+define void @sub_sub_less(i32* noalias nocapture %A, i32 %N, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+entry:
+  %cmp = icmp sgt i32 %N, 0
+  br i1 %cmp, label %for.outer, label %cleanup
+
+for.outer:
+  %i = phi i32 [ %add7.us, %for.latch ], [ 0, %entry ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j = phi i32 [ %add6.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %sum = phi i32 [ %add.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %arrayidx5.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx5.us, align 4
+  %mul.us = mul nsw i32 %0, %i
+  %add.us = add nsw i32 %mul.us, %sum
+  %add6.us = add nuw nsw i32 %j, 1
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 1, i32* %arrayidx.us, align 4
+  %add7.us2 = add nuw nsw i32 %i, -1
+  %arrayidx8.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %add7.us2
+  store i32 %add.us, i32* %arrayidx8.us, align 4
+  %exitcond.us = icmp eq i32 %add6.us, %N
+  br i1 %exitcond.us, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add7.us = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %exitcond29.us = icmp eq i32 %add7.us, %N
+  br i1 %exitcond29.us, label %cleanup, label %for.outer
+
+cleanup:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: sub_sub_eq
+; CHECK: %j = phi
+; CHECK: %j.1 = phi
+define void @sub_sub_eq(i32* noalias nocapture %A, i32 %N, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+entry:
+  %cmp = icmp sgt i32 %N, 0
+  br i1 %cmp, label %for.outer, label %cleanup
+
+for.outer:
+  %i = phi i32 [ %add7.us, %for.latch ], [ 0, %entry ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j = phi i32 [ %add6.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %sum = phi i32 [ %add.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %arrayidx5.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx5.us, align 4
+  %mul.us = mul nsw i32 %0, %i
+  %add.us = add nsw i32 %mul.us, %sum
+  %add6.us = add nuw nsw i32 %j, 1
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 1, i32* %arrayidx.us, align 4
+  %add7.us2 = add nuw nsw i32 %i, 0
+  %arrayidx8.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %add7.us2
+  store i32 %add.us, i32* %arrayidx8.us, align 4
+  %exitcond.us = icmp eq i32 %add6.us, %N
+  br i1 %exitcond.us, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add7.us = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %exitcond29.us = icmp eq i32 %add7.us, %N
+  br i1 %exitcond29.us, label %cleanup, label %for.outer
+
+cleanup:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: sub_sub_more
+; CHECK: %j = phi
+; CHECK-NOT: %j.1 = phi
+define void @sub_sub_more(i32* noalias nocapture %A, i32 %N, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+entry:
+  %cmp = icmp sgt i32 %N, 0
+  br i1 %cmp, label %for.outer, label %cleanup
+
+for.outer:
+  %i = phi i32 [ %add7.us, %for.latch ], [ 0, %entry ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j = phi i32 [ %add6.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %sum = phi i32 [ %add.us, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %arrayidx5.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx5.us, align 4
+  %mul.us = mul nsw i32 %0, %i
+  %add.us = add nsw i32 %mul.us, %sum
+  %add6.us = add nuw nsw i32 %j, 1
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 1, i32* %arrayidx.us, align 4
+  %add7.us2 = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %arrayidx8.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %add7.us2
+  store i32 %add.us, i32* %arrayidx8.us, align 4
+  %exitcond.us = icmp eq i32 %add6.us, %N
+  br i1 %exitcond.us, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add7.us = add nuw nsw i32 %i, 1
+  %exitcond29.us = icmp eq i32 %add7.us, %N
+  br i1 %exitcond29.us, label %cleanup, label %for.outer
+
+cleanup:
+  ret void
+}
diff --git a/test/Transforms/LoopUnrollAndJam/disable.ll b/test/Transforms/LoopUnrollAndJam/disable.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..258aabb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,751 @@
+; RUN: opt -loop-unroll-and-jam -unroll-and-jam-count=4 -pass-remarks=loop-unroll-and-jam < %s -S 2>&1 | FileCheck %s
+
+target datalayout = "e-m:e-p:32:32-i64:64-v128:64:128-a:0:32-n32-S64"
+target triple = "thumbv8m.main-arm-none-eabi"
+
+;; Common check for all tests. None should be unroll and jammed
+; CHECK-NOT: remark: {{.*}} unroll and jammed
+
+
+; CHECK-LABEL: disabled1
+; Tests for(i) { sum = A[i]; for(j) sum += B[j]; A[i+1] = sum; }
+; A[i] to A[i+1] dependency should block unrollandjam
+define void @disabled1(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.029 = phi i32 [ %add10, %for.latch ], [ 0, %for.preheader ]
+; CHECK: %j.026 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc, %for.inner ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp127 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp127, %cmp
+  br i1 %or.cond, label %for.preheader, label %return
+
+for.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.029 = phi i32 [ %add10, %for.latch ], [ 0, %for.preheader ]
+  %b.028 = phi i32 [ %inc8, %for.latch ], [ 1, %for.preheader ]
+  %arrayidx = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.029
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx, align 4, !tbaa !5
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.026 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc, %for.inner ]
+  %sum1.025 = phi i32 [ %0, %for.outer ], [ %add, %for.inner ]
+  %arrayidx6 = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.026
+  %1 = load i32, i32* %arrayidx6, align 4, !tbaa !5
+  %add = add i32 %1, %sum1.025
+  %inc = add nuw i32 %j.026, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %arrayidx7 = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %b.028
+  store i32 %add, i32* %arrayidx7, align 4, !tbaa !5
+  %inc8 = add nuw nsw i32 %b.028, 1
+  %add10 = add nuw nsw i32 %i.029, 1
+  %exitcond30 = icmp eq i32 %add10, %I
+  br i1 %exitcond30, label %return, label %for.outer
+
+return:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: disabled2
+; Tests an incompatible block layout (for.outer jumps past for.inner)
+; FIXME: Make this work
+define void @disabled2(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.032 = phi i32 [ %add13, %for.latch ], [ 0, %for.preheader ]
+; CHECK: %j.030 = phi i32 [ %inc, %for.inner ], [ 0, %for.inner.preheader ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp131 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp131, %cmp
+  br i1 %or.cond, label %for.preheader, label %for.end14
+
+for.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.032 = phi i32 [ %add13, %for.latch ], [ 0, %for.preheader ]
+  %arrayidx = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %i.032
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx, align 4, !tbaa !5
+  %tobool = icmp eq i32 %0, 0
+  br i1 %tobool, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.030 = phi i32 [ %inc, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %sum1.029 = phi i32 [ %sum1.1, %for.inner ], [ 0, %for.outer ]
+  %arrayidx6 = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.030
+  %1 = load i32, i32* %arrayidx6, align 4, !tbaa !5
+  %tobool7 = icmp eq i32 %1, 0
+  %sub = add i32 %sum1.029, 10
+  %add = sub i32 %sub, %1
+  %sum1.1 = select i1 %tobool7, i32 %sum1.029, i32 %add
+  %inc = add nuw i32 %j.030, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %sum1.1.lcssa = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %sum1.1, %for.inner ]
+  %arrayidx11 = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.032
+  store i32 %sum1.1.lcssa, i32* %arrayidx11, align 4, !tbaa !5
+  %add13 = add nuw i32 %i.032, 1
+  %exitcond33 = icmp eq i32 %add13, %I
+  br i1 %exitcond33, label %for.end14, label %for.outer
+
+for.end14:
+  ret void
+}
+
+
+
+; CHECK-LABEL: disabled3
+; Tests loop carry dependencies in an array S
+define void @disabled3(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.029 = phi i32 [ 0, %for.preheader ], [ %add12, %for.latch ]
+; CHECK: %j.027 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc, %for.inner ]
+entry:
+  %S = alloca [4 x i32], align 4
+  %cmp = icmp eq i32 %J, 0
+  br i1 %cmp, label %return, label %if.end
+
+if.end:
+  %0 = bitcast [4 x i32]* %S to i8*
+  %cmp128 = icmp eq i32 %I, 0
+  br i1 %cmp128, label %for.cond.cleanup, label %for.preheader
+
+for.preheader:
+  %arrayidx9 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %S, i32 0, i32 0
+  br label %for.outer
+
+for.cond.cleanup:
+  br label %return
+
+for.outer:
+  %i.029 = phi i32 [ 0, %for.preheader ], [ %add12, %for.latch ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.027 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc, %for.inner ]
+  %arrayidx = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.027
+  %l2 = load i32, i32* %arrayidx, align 4, !tbaa !5
+  %add = add i32 %j.027, %i.029
+  %rem = urem i32 %add, %J
+  %arrayidx6 = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %rem
+  %l3 = load i32, i32* %arrayidx6, align 4, !tbaa !5
+  %mul = mul i32 %l3, %l2
+  %rem7 = urem i32 %j.027, 3
+  %arrayidx8 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %S, i32 0, i32 %rem7
+  store i32 %mul, i32* %arrayidx8, align 4, !tbaa !5
+  %inc = add nuw i32 %j.027, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %l1 = load i32, i32* %arrayidx9, align 4, !tbaa !5
+  %arrayidx10 = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.029
+  store i32 %l1, i32* %arrayidx10, align 4, !tbaa !5
+  %add12 = add nuw i32 %i.029, 1
+  %exitcond31 = icmp eq i32 %add12, %I
+  br i1 %exitcond31, label %for.cond.cleanup, label %for.outer
+
+return:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: disabled4
+; Inner looop induction variable in not consistent
+; ie for(i = 0..n) for (j = 0..i) sum+=B[j]
+define void @disabled4(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %indvars.iv = phi i32 [ %indvars.iv.next, %for.latch ], [ 1, %for.preheader ]
+; CHECK: %j.021 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc, %for.inner ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ugt i32 %I, 1
+  %or.cond = and i1 %cmp122, %cmp
+  br i1 %or.cond, label %for.preheader, label %for.end9
+
+for.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %indvars.iv = phi i32 [ %indvars.iv.next, %for.latch ], [ 1, %for.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.021 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc, %for.inner ]
+  %sum1.020 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add, %for.inner ]
+  %arrayidx = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.021
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx, align 4, !tbaa !5
+  %add = add i32 %0, %sum1.020
+  %inc = add nuw i32 %j.021, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc, %indvars.iv
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %arrayidx6 = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %indvars.iv
+  store i32 %add, i32* %arrayidx6, align 4, !tbaa !5
+  %indvars.iv.next = add nuw i32 %indvars.iv, 1
+  %exitcond24 = icmp eq i32 %indvars.iv.next, %I
+  br i1 %exitcond24, label %for.end9, label %for.outer
+
+for.end9:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: disabled5
+; Test odd uses of phi nodes where the outer IV cannot be moved into Fore as it hits a PHI
+@f = hidden global i32 0, align 4
+define i32 @disabled5() #0 {
+; CHECK: %0 = phi i32 [ %f.promoted10, %entry ], [ 2, %for.latch ]
+; CHECK: %1 = phi i32 [ %0, %for.outer ], [ 2, %for.inner ]
+entry:
+  %f.promoted10 = load i32, i32* @f, align 4, !tbaa !5
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %0 = phi i32 [ %f.promoted10, %entry ], [ 2, %for.latch ]
+  %d.018 = phi i16 [ 0, %entry ], [ %odd.lcssa, %for.latch ]
+  %inc5.sink9 = phi i32 [ 2, %entry ], [ %inc5, %for.latch ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %1 = phi i32 [ %0, %for.outer ], [ 2, %for.inner ]
+  %inc.sink8 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc, %for.inner ]
+  %inc = add nuw nsw i32 %inc.sink8, 1
+  %exitcond = icmp ne i32 %inc, 7
+  br i1 %exitcond, label %for.inner, label %for.latch
+
+for.latch:
+  %.lcssa = phi i32 [ %1, %for.inner ]
+  %odd.lcssa = phi i16 [ 1, %for.inner ]
+  %inc5 = add nuw nsw i32 %inc5.sink9, 1
+  %exitcond11 = icmp ne i32 %inc5, 7
+  br i1 %exitcond11, label %for.outer, label %for.end
+
+for.end:
+  %.lcssa.lcssa = phi i32 [ %.lcssa, %for.latch ]
+  %inc.lcssa.lcssa = phi i32 [ 7, %for.latch ]
+  ret i32 0
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: disabled6
+; There is a dependency in here, between @d and %0 (=@f)
+@d6 = hidden global i16 5, align 2
+@f6 = hidden global i16* @d6, align 4
+define i32 @disabled6() #0 {
+; CHECK: %inc8.sink14.i = phi i16 [ 1, %entry ], [ %inc8.i, %for.cond.cleanup.i ]
+; CHECK: %c.013.i = phi i32 [ 0, %for.body.i ], [ %inc.i, %for.body6.i ]
+entry:
+  store i16 1, i16* @d6, align 2
+  %0 = load i16*, i16** @f6, align 4
+  br label %for.body.i
+
+for.body.i:
+  %inc8.sink14.i = phi i16 [ 1, %entry ], [ %inc8.i, %for.cond.cleanup.i ]
+  %1 = load i16, i16* %0, align 2
+  br label %for.body6.i
+
+for.cond.cleanup.i:
+  %inc8.i = add nuw nsw i16 %inc8.sink14.i, 1
+  store i16 %inc8.i, i16* @d6, align 2
+  %cmp.i = icmp ult i16 %inc8.i, 6
+  br i1 %cmp.i, label %for.body.i, label %test.exit
+
+for.body6.i:
+  %c.013.i = phi i32 [ 0, %for.body.i ], [ %inc.i, %for.body6.i ]
+  %inc.i = add nuw nsw i32 %c.013.i, 1
+  %exitcond.i = icmp eq i32 %inc.i, 7
+  br i1 %exitcond.i, label %for.cond.cleanup.i, label %for.body6.i
+
+test.exit:
+  %conv2.i = sext i16 %1 to i32
+  ret i32 0
+}
+
+
+
+; CHECK-LABEL: disabled7
+; Has negative output dependency
+define void @disabled7(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.028 = phi i32 [ %add11, %for.cond3.for.cond.cleanup5_crit_edge ], [ 0, %for.body.preheader ]
+; CHECK: %j.026 = phi i32 [ 0, %for.body ], [ %add9, %for.body6 ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp127 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp127, %cmp
+  br i1 %or.cond, label %for.body.preheader, label %for.end12
+
+for.body.preheader:
+  br label %for.body
+
+for.body:
+  %i.028 = phi i32 [ %add11, %for.cond3.for.cond.cleanup5_crit_edge ], [ 0, %for.body.preheader ]
+  %arrayidx = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.028
+  store i32 0, i32* %arrayidx, align 4, !tbaa !5
+  %sub = add i32 %i.028, -1
+  %arrayidx2 = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %sub
+  store i32 2, i32* %arrayidx2, align 4, !tbaa !5
+  br label %for.body6
+
+for.cond3.for.cond.cleanup5_crit_edge:
+  store i32 %add, i32* %arrayidx, align 4, !tbaa !5
+  %add11 = add nuw i32 %i.028, 1
+  %exitcond29 = icmp eq i32 %add11, %I
+  br i1 %exitcond29, label %for.end12, label %for.body
+
+for.body6:
+  %0 = phi i32 [ 0, %for.body ], [ %add, %for.body6 ]
+  %j.026 = phi i32 [ 0, %for.body ], [ %add9, %for.body6 ]
+  %arrayidx7 = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.026
+  %1 = load i32, i32* %arrayidx7, align 4, !tbaa !5
+  %add = add i32 %1, %0
+  %add9 = add nuw i32 %j.026, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %add9, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.cond3.for.cond.cleanup5_crit_edge, label %for.body6
+
+for.end12:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: disabled8
+; Same as above with an extra outer loop nest
+define void @disabled8(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.036 = phi i32 [ %add15, %for.latch ], [ 0, %for.body ]
+; CHECK: %j.034 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add13, %for.inner ]
+entry:
+  %cmp = icmp eq i32 %J, 0
+  %cmp335 = icmp eq i32 %I, 0
+  %or.cond = or i1 %cmp, %cmp335
+  br i1 %or.cond, label %for.end18, label %for.body.preheader
+
+for.body.preheader:
+  br label %for.body
+
+for.body:
+  %x.037 = phi i32 [ %inc, %for.cond.cleanup4 ], [ 0, %for.body.preheader ]
+  br label %for.outer
+
+for.cond.cleanup4:
+  %inc = add nuw nsw i32 %x.037, 1
+  %exitcond40 = icmp eq i32 %inc, 5
+  br i1 %exitcond40, label %for.end18, label %for.body
+
+for.outer:
+  %i.036 = phi i32 [ %add15, %for.latch ], [ 0, %for.body ]
+  %arrayidx = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.036
+  store i32 0, i32* %arrayidx, align 4, !tbaa !5
+  %sub = add i32 %i.036, -1
+  %arrayidx6 = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %sub
+  store i32 2, i32* %arrayidx6, align 4, !tbaa !5
+  br label %for.inner
+
+for.latch:
+  store i32 %add, i32* %arrayidx, align 4, !tbaa !5
+  %add15 = add nuw i32 %i.036, 1
+  %exitcond38 = icmp eq i32 %add15, %I
+  br i1 %exitcond38, label %for.cond.cleanup4, label %for.outer
+
+for.inner:
+  %0 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add, %for.inner ]
+  %j.034 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add13, %for.inner ]
+  %arrayidx11 = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.034
+  %1 = load i32, i32* %arrayidx11, align 4, !tbaa !5
+  %add = add i32 %1, %0
+  %add13 = add nuw i32 %j.034, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %add13, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.end18:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: disabled9
+; Can't prove alias between A and B
+define void @disabled9(i32 %I, i32 %J, i32* nocapture %A, i32* nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+; CHECK: %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !5
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: disable10
+; Simple call
+declare void @f10(i32, i32) #0
+define void @disable10(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+; CHECK: %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !5
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  tail call void @f10(i32 %i.us, i32 %j.us) nounwind
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: disable11
+; volatile
+define void @disable11(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+; CHECK: %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load volatile i32, i32* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !5
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: disable12
+; Multiple aft blocks
+define void @disable12(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch3 ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+; CHECK: %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch3 ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !5
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  %cmpl = icmp eq i32 %add.us.lcssa, 10
+  br i1 %cmpl, label %for.latch2, label %for.latch3
+
+for.latch2:
+  br label %for.latch3
+
+for.latch3:
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: disable13
+; Two subloops
+define void @disable13(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+; CHECK: %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+; CHECK: %j.us2 = phi i32 [ %inc.us2, %for.inner2 ], [ 0, %for.inner2.preheader ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !5
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.inner2, label %for.inner
+
+for.inner2:
+  %j.us2 = phi i32 [ 0, %for.inner ], [ %inc.us2, %for.inner2 ]
+  %sum1.us2 = phi i32 [ 0, %for.inner ], [ %add.us2, %for.inner2 ]
+  %arrayidx.us2 = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us2
+  %l0 = load i32, i32* %arrayidx.us2, align 4, !tbaa !5
+  %add.us2 = add i32 %l0, %sum1.us2
+  %inc.us2 = add nuw i32 %j.us2, 1
+  %exitcond2 = icmp eq i32 %inc.us2, %J
+  br i1 %exitcond2, label %for.latch, label %for.inner2
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner2 ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: disable14
+; Multiple exits blocks
+define void @disable14(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+; CHECK: %j.us = phi i32 [ %inc.us, %for.inner ], [ 0, %for.inner.preheader ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond23 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond23, label %for.end.loopexit, label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !5
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: disable15
+; Latch != exit
+define void @disable15(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+; CHECK: %j.us = phi i32 [ %inc.us, %for.inner ], [ 0, %for.inner.preheader ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !5
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  br label %for.outer
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: disable16
+; Latch != exit
+define void @disable16(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+; CHECK: %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  %otherphi = phi i32 [ %other, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !5
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  %loadarr = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  %load = load i32, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  %other = add i32 %otherphi, %load
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+
+attributes #0 = { "target-cpu"="cortex-m33" }
+
+!5 = !{!6, !6, i64 0}
+!6 = !{!"omnipotent char", !7, i64 0}
+!7 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
diff --git a/test/Transforms/LoopUnrollAndJam/pragma.ll b/test/Transforms/LoopUnrollAndJam/pragma.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0e1de74
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,313 @@
+; RUN: opt -basicaa -tbaa -loop-unroll-and-jam < %s -S | FileCheck %s
+; RUN: opt -basicaa -tbaa -loop-unroll-and-jam -unroll-and-jam-threshold=15 < %s -S | FileCheck %s --check-prefix=CHECK-LOWTHRES
+
+target datalayout = "e-m:e-p:32:32-i64:64-v128:64:128-a:0:32-n32-S64"
+target triple = "thumbv8m.main-arm-none-eabi"
+
+; CHECK-LABEL: test1
+; Basic check that these loops are by default UnJ'd
+define void @test1(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us.3, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader.new ]
+; CHECK-LOWTHRES: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+; CHECK-LABEL: nounroll_and_jam
+; #pragma nounroll_and_jam
+define void @nounroll_and_jam(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer, !llvm.loop !1
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+; CHECK-LABEL: unroll_and_jam_count
+; #pragma unroll_and_jam(8)
+define void @unroll_and_jam_count(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us.7, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader.new ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer, !llvm.loop !3
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+; CHECK-LABEL: unroll_and_jam
+; #pragma unroll_and_jam
+define void @unroll_and_jam(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us.3, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader.new ]
+; CHECK-LOWTHRES: %i.us = phi i32 [ %add8.us.3, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader.new ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer, !llvm.loop !5
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+; CHECK-LABEL: nounroll
+; #pragma nounroll (which we take to mean disable unroll and jam too)
+define void @nounroll(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer, !llvm.loop !7
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+; CHECK-LABEL: unroll
+; #pragma unroll (which we take to mean disable unroll and jam)
+define void @unroll(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer, !llvm.loop !9
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+; CHECK-LABEL: nounroll_plus_unroll_and_jam
+; #pragma clang loop nounroll, unroll_and_jam (which we take to mean, do unroll_and_jam)
+define void @nounroll_plus_unroll_and_jam(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us.3, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader.new ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer, !llvm.loop !11
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+!1 = distinct !{!1, !2}
+!2 = distinct !{!"llvm.loop.unroll_and_jam.disable"}
+!3 = distinct !{!3, !4}
+!4 = distinct !{!"llvm.loop.unroll_and_jam.count", i32 8}
+!5 = distinct !{!5, !6}
+!6 = distinct !{!"llvm.loop.unroll_and_jam.enable"}
+!7 = distinct !{!7, !8}
+!8 = distinct !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
+!9 = distinct !{!9, !10}
+!10 = distinct !{!"llvm.loop.unroll.enable"}
+!11 = distinct !{!11, !8, !6}
\ No newline at end of file
diff --git a/test/Transforms/LoopUnrollAndJam/unprofitable.ll b/test/Transforms/LoopUnrollAndJam/unprofitable.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..36797d4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,224 @@
+; RUN: opt -loop-unroll-and-jam -pass-remarks=loop-unroll < %s -S 2>&1 | FileCheck %s
+
+target datalayout = "e-m:e-p:32:32-i64:64-v128:64:128-a:0:32-n32-S64"
+target triple = "thumbv8m.main-arm-none-eabi"
+
+;; Common check for all tests. None should be unroll and jammed due to profitability
+; CHECK-NOT: remark: {{.*}} unroll and jammed
+
+
+; CHECK-LABEL: unprof1
+; Multiple inner loop blocks
+define void @unprof1(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+; CHECK: %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner2 ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner2 ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner2 ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !5
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+br label %for.inner2
+
+for.inner2:
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner2 ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: unprof2
+; Constant inner loop count
+define void @unprof2(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+; CHECK: %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !5
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, 10
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: unprof3
+; Complex inner loop
+define void @unprof3(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+; CHECK: %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !5
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us0 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us1 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us2 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us3 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us4 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us5 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us6 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us7 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us8 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us9 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us10 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us11 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us12 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us13 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us14 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us15 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us16 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us17 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us18 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us19 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us20 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us21 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us22 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us23 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us24 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us25 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us26 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us27 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us28 = add i32 %0, %sum1.us
+  %add.us29 = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: unprof4
+; No loop invariant loads
+define void @unprof4(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+; CHECK: %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+; CHECK: %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %j2 = add i32 %j.us, %i.us
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j2
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !5
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+
+attributes #0 = { "target-cpu"="cortex-m33" }
+
+!5 = !{!6, !6, i64 0}
+!6 = !{!"omnipotent char", !7, i64 0}
+!7 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
diff --git a/test/Transforms/LoopUnrollAndJam/unroll-and-jam.ll b/test/Transforms/LoopUnrollAndJam/unroll-and-jam.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8bf04da
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,744 @@
+; RUN: opt -basicaa -tbaa -loop-unroll-and-jam -unroll-and-jam-count=4 < %s -S | FileCheck %s
+
+target datalayout = "e-m:e-p:32:32-i64:64-v128:64:128-a:0:32-n32-S64"
+target triple = "thumbv8m.main-arm-none-eabi"
+
+; CHECK-LABEL: test1
+; Tests for(i) { sum = 0; for(j) sum += B[j]; A[i] = sum; }
+; CHECK-NEXT:  entry:
+; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp ne i32 [[J:%.*]], 0
+; CHECK-NEXT:    [[CMP122:%.*]] = icmp ne i32 [[I:%.*]], 0
+; CHECK-NEXT:    [[OR_COND:%.*]] = and i1 [[CMP]], [[CMP122]]
+; CHECK-NEXT:    br i1 [[OR_COND]], label [[FOR_OUTER_PREHEADER:%.*]], label [[FOR_END:%.*]]
+; CHECK:       for.outer.preheader:
+; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = add i32 [[I]], -1
+; CHECK-NEXT:    [[XTRAITER:%.*]] = and i32 [[I]], 3
+; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = icmp ult i32 [[TMP0]], 3
+; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP1]], label [[FOR_END_LOOPEXIT_UNR_LCSSA:%.*]], label [[FOR_OUTER_PREHEADER_NEW:%.*]]
+; CHECK:       for.outer.preheader.new:
+; CHECK-NEXT:    [[UNROLL_ITER:%.*]] = sub i32 [[I]], [[XTRAITER]]
+; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_OUTER:%.*]]
+; CHECK:       for.outer:
+; CHECK-NEXT:    [[I_US:%.*]] = phi i32 [ [[ADD8_US_3:%.*]], [[FOR_LATCH:%.*]] ], [ 0, [[FOR_OUTER_PREHEADER_NEW]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[NITER:%.*]] = phi i32 [ [[UNROLL_ITER]], [[FOR_OUTER_PREHEADER_NEW]] ], [ [[NITER_NSUB_3:%.*]], [[FOR_LATCH]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[ADD8_US:%.*]] = add nuw nsw i32 [[I_US]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[NITER_NSUB:%.*]] = sub i32 [[NITER]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[ADD8_US_1:%.*]] = add nuw nsw i32 [[ADD8_US]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[NITER_NSUB_1:%.*]] = sub i32 [[NITER_NSUB]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[ADD8_US_2:%.*]] = add nuw nsw i32 [[ADD8_US_1]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[NITER_NSUB_2:%.*]] = sub i32 [[NITER_NSUB_1]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[ADD8_US_3]] = add nuw i32 [[ADD8_US_2]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[NITER_NSUB_3]] = sub i32 [[NITER_NSUB_2]], 1
+; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_INNER:%.*]]
+; CHECK:       for.inner:
+; CHECK-NEXT:    [[J_US:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_OUTER]] ], [ [[INC_US:%.*]], [[FOR_INNER]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[SUM1_US:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_OUTER]] ], [ [[ADD_US:%.*]], [[FOR_INNER]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[J_US_1:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_OUTER]] ], [ [[INC_US_1:%.*]], [[FOR_INNER]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[SUM1_US_1:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_OUTER]] ], [ [[ADD_US_1:%.*]], [[FOR_INNER]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[J_US_2:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_OUTER]] ], [ [[INC_US_2:%.*]], [[FOR_INNER]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[SUM1_US_2:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_OUTER]] ], [ [[ADD_US_2:%.*]], [[FOR_INNER]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[J_US_3:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_OUTER]] ], [ [[INC_US_3:%.*]], [[FOR_INNER]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[SUM1_US_3:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_OUTER]] ], [ [[ADD_US_3:%.*]], [[FOR_INNER]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX_US:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[B:%.*]], i32 [[J_US]]
+; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load i32, i32* [[ARRAYIDX_US]], align 4, !tbaa !0
+; CHECK-NEXT:    [[ADD_US]] = add i32 [[TMP2]], [[SUM1_US]]
+; CHECK-NEXT:    [[INC_US]] = add nuw i32 [[J_US]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX_US_1:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[B]], i32 [[J_US_1]]
+; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = load i32, i32* [[ARRAYIDX_US_1]], align 4, !tbaa !0
+; CHECK-NEXT:    [[ADD_US_1]] = add i32 [[TMP3]], [[SUM1_US_1]]
+; CHECK-NEXT:    [[INC_US_1]] = add nuw i32 [[J_US_1]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX_US_2:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[B]], i32 [[J_US_2]]
+; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = load i32, i32* [[ARRAYIDX_US_2]], align 4, !tbaa !0
+; CHECK-NEXT:    [[ADD_US_2]] = add i32 [[TMP4]], [[SUM1_US_2]]
+; CHECK-NEXT:    [[INC_US_2]] = add nuw i32 [[J_US_2]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX_US_3:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[B]], i32 [[J_US_3]]
+; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = load i32, i32* [[ARRAYIDX_US_3]], align 4, !tbaa !0
+; CHECK-NEXT:    [[ADD_US_3]] = add i32 [[TMP5]], [[SUM1_US_3]]
+; CHECK-NEXT:    [[INC_US_3]] = add nuw i32 [[J_US_3]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[EXITCOND_3:%.*]] = icmp eq i32 [[INC_US_3]], [[J]]
+; CHECK-NEXT:    br i1 [[EXITCOND_3]], label [[FOR_LATCH]], label [[FOR_INNER]]
+; CHECK:       for.latch:
+; CHECK-NEXT:    [[ADD_US_LCSSA:%.*]] = phi i32 [ [[ADD_US]], [[FOR_INNER]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[ADD_US_LCSSA_1:%.*]] = phi i32 [ [[ADD_US_1]], [[FOR_INNER]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[ADD_US_LCSSA_2:%.*]] = phi i32 [ [[ADD_US_2]], [[FOR_INNER]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[ADD_US_LCSSA_3:%.*]] = phi i32 [ [[ADD_US_3]], [[FOR_INNER]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX6_US:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[A:%.*]], i32 [[I_US]]
+; CHECK-NEXT:    store i32 [[ADD_US_LCSSA]], i32* [[ARRAYIDX6_US]], align 4, !tbaa !0
+; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX6_US_1:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[A]], i32 [[ADD8_US]]
+; CHECK-NEXT:    store i32 [[ADD_US_LCSSA_1]], i32* [[ARRAYIDX6_US_1]], align 4, !tbaa !0
+; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX6_US_2:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[A]], i32 [[ADD8_US_1]]
+; CHECK-NEXT:    store i32 [[ADD_US_LCSSA_2]], i32* [[ARRAYIDX6_US_2]], align 4, !tbaa !0
+; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX6_US_3:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[A]], i32 [[ADD8_US_2]]
+; CHECK-NEXT:    store i32 [[ADD_US_LCSSA_3]], i32* [[ARRAYIDX6_US_3]], align 4, !tbaa !0
+; CHECK-NEXT:    [[NITER_NCMP_3:%.*]] = icmp eq i32 [[NITER_NSUB_3]], 0
+; CHECK-NEXT:    br i1 [[NITER_NCMP_3]], label [[FOR_END_LOOPEXIT_UNR_LCSSA_LOOPEXIT:%.*]], label [[FOR_OUTER]], !llvm.loop !4
+; CHECK:       for.end.loopexit.unr-lcssa.loopexit:
+; CHECK-NEXT:    [[I_US_UNR_PH:%.*]] = phi i32 [ [[ADD8_US_3]], [[FOR_LATCH]] ]
+; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_END_LOOPEXIT_UNR_LCSSA]]
+; CHECK:       for.end.loopexit.unr-lcssa:
+; CHECK-NEXT:    [[I_US_UNR:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_OUTER_PREHEADER]] ], [ [[I_US_UNR_PH]], [[FOR_END_LOOPEXIT_UNR_LCSSA_LOOPEXIT]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[LCMP_MOD:%.*]] = icmp ne i32 [[XTRAITER]], 0
+; CHECK-NEXT:    br i1 [[LCMP_MOD]], label [[FOR_OUTER_EPIL_PREHEADER:%.*]], label [[FOR_END_LOOPEXIT:%.*]]
+; CHECK:       for.outer.epil.preheader:
+; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_OUTER_EPIL:%.*]]
+; CHECK:       for.outer.epil:
+; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_INNER_EPIL:%.*]]
+; CHECK:       for.inner.epil:
+; CHECK-NEXT:    [[J_US_EPIL:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_OUTER_EPIL]] ], [ [[INC_US_EPIL:%.*]], [[FOR_INNER_EPIL]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[SUM1_US_EPIL:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_OUTER_EPIL]] ], [ [[ADD_US_EPIL:%.*]], [[FOR_INNER_EPIL]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX_US_EPIL:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[B]], i32 [[J_US_EPIL]]
+; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = load i32, i32* [[ARRAYIDX_US_EPIL]], align 4, !tbaa !0
+; CHECK-NEXT:    [[ADD_US_EPIL]] = add i32 [[TMP6]], [[SUM1_US_EPIL]]
+; CHECK-NEXT:    [[INC_US_EPIL]] = add nuw i32 [[J_US_EPIL]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[EXITCOND_EPIL:%.*]] = icmp eq i32 [[INC_US_EPIL]], [[J]]
+; CHECK-NEXT:    br i1 [[EXITCOND_EPIL]], label [[FOR_LATCH_EPIL:%.*]], label [[FOR_INNER_EPIL]]
+; CHECK:       for.latch.epil:
+; CHECK-NEXT:    [[ADD_US_LCSSA_EPIL:%.*]] = phi i32 [ [[ADD_US_EPIL]], [[FOR_INNER_EPIL]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX6_US_EPIL:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[A]], i32 [[I_US_UNR]]
+; CHECK-NEXT:    store i32 [[ADD_US_LCSSA_EPIL]], i32* [[ARRAYIDX6_US_EPIL]], align 4, !tbaa !0
+; CHECK-NEXT:    [[ADD8_US_EPIL:%.*]] = add nuw i32 [[I_US_UNR]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[EPIL_ITER_SUB:%.*]] = sub i32 [[XTRAITER]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[EPIL_ITER_CMP:%.*]] = icmp ne i32 [[EPIL_ITER_SUB]], 0
+; CHECK-NEXT:    br i1 [[EPIL_ITER_CMP]], label [[FOR_OUTER_EPIL_1:%.*]], label [[FOR_END_LOOPEXIT_EPILOG_LCSSA:%.*]]
+; CHECK:       for.end.loopexit.epilog-lcssa:
+; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_END_LOOPEXIT]]
+; CHECK:       for.end.loopexit:
+; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_END]]
+; CHECK:       for.end:
+; CHECK-NEXT:    ret void
+; CHECK:       for.outer.epil.1:
+; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_INNER_EPIL_1:%.*]]
+; CHECK:       for.inner.epil.1:
+; CHECK-NEXT:    [[J_US_EPIL_1:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_OUTER_EPIL_1]] ], [ [[INC_US_EPIL_1:%.*]], [[FOR_INNER_EPIL_1]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[SUM1_US_EPIL_1:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_OUTER_EPIL_1]] ], [ [[ADD_US_EPIL_1:%.*]], [[FOR_INNER_EPIL_1]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX_US_EPIL_1:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[B]], i32 [[J_US_EPIL_1]]
+; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = load i32, i32* [[ARRAYIDX_US_EPIL_1]], align 4, !tbaa !0
+; CHECK-NEXT:    [[ADD_US_EPIL_1]] = add i32 [[TMP7]], [[SUM1_US_EPIL_1]]
+; CHECK-NEXT:    [[INC_US_EPIL_1]] = add nuw i32 [[J_US_EPIL_1]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[EXITCOND_EPIL_1:%.*]] = icmp eq i32 [[INC_US_EPIL_1]], [[J]]
+; CHECK-NEXT:    br i1 [[EXITCOND_EPIL_1]], label [[FOR_LATCH_EPIL_1:%.*]], label [[FOR_INNER_EPIL_1]]
+; CHECK:       for.latch.epil.1:
+; CHECK-NEXT:    [[ADD_US_LCSSA_EPIL_1:%.*]] = phi i32 [ [[ADD_US_EPIL_1]], [[FOR_INNER_EPIL_1]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX6_US_EPIL_1:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[A]], i32 [[ADD8_US_EPIL]]
+; CHECK-NEXT:    store i32 [[ADD_US_LCSSA_EPIL_1]], i32* [[ARRAYIDX6_US_EPIL_1]], align 4, !tbaa !0
+; CHECK-NEXT:    [[ADD8_US_EPIL_1:%.*]] = add nuw i32 [[ADD8_US_EPIL]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[EPIL_ITER_SUB_1:%.*]] = sub i32 [[EPIL_ITER_SUB]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[EPIL_ITER_CMP_1:%.*]] = icmp ne i32 [[EPIL_ITER_SUB_1]], 0
+; CHECK-NEXT:    br i1 [[EPIL_ITER_CMP_1]], label [[FOR_OUTER_EPIL_2:%.*]], label [[FOR_END_LOOPEXIT_EPILOG_LCSSA]]
+; CHECK:       for.outer.epil.2:
+; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_INNER_EPIL_2:%.*]]
+; CHECK:       for.inner.epil.2:
+; CHECK-NEXT:    [[J_US_EPIL_2:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_OUTER_EPIL_2]] ], [ [[INC_US_EPIL_2:%.*]], [[FOR_INNER_EPIL_2]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[SUM1_US_EPIL_2:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_OUTER_EPIL_2]] ], [ [[ADD_US_EPIL_2:%.*]], [[FOR_INNER_EPIL_2]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX_US_EPIL_2:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[B]], i32 [[J_US_EPIL_2]]
+; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = load i32, i32* [[ARRAYIDX_US_EPIL_2]], align 4, !tbaa !0
+; CHECK-NEXT:    [[ADD_US_EPIL_2]] = add i32 [[TMP8]], [[SUM1_US_EPIL_2]]
+; CHECK-NEXT:    [[INC_US_EPIL_2]] = add nuw i32 [[J_US_EPIL_2]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[EXITCOND_EPIL_2:%.*]] = icmp eq i32 [[INC_US_EPIL_2]], [[J]]
+; CHECK-NEXT:    br i1 [[EXITCOND_EPIL_2]], label [[FOR_LATCH_EPIL_2:%.*]], label [[FOR_INNER_EPIL_2]]
+; CHECK:       for.latch.epil.2:
+; CHECK-NEXT:    [[ADD_US_LCSSA_EPIL_2:%.*]] = phi i32 [ [[ADD_US_EPIL_2]], [[FOR_INNER_EPIL_2]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX6_US_EPIL_2:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[A]], i32 [[ADD8_US_EPIL_1]]
+; CHECK-NEXT:    store i32 [[ADD_US_LCSSA_EPIL_2]], i32* [[ARRAYIDX6_US_EPIL_2]], align 4, !tbaa !0
+; CHECK-NEXT:    [[ADD8_US_EPIL_2:%.*]] = add nuw i32 [[ADD8_US_EPIL_1]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[EPIL_ITER_SUB_2:%.*]] = sub i32 [[EPIL_ITER_SUB_1]], 1
+; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_END_LOOPEXIT_EPILOG_LCSSA]]
+define void @test1(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !5
+  %add.us = add i32 %0, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+; CHECK-LABEL: test2
+; Tests for(i) { sum = A[i]; for(j) sum += B[j]; A[i] = sum; }
+; A[i] load/store dependency should not block unroll-and-jam
+; CHECK: for.outer:
+; CHECK:   %i.us = phi i32 [ %add9.us.3, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader.new ]
+; CHECK:   %niter = phi i32 [ %unroll_iter, %for.outer.preheader.new ], [ %niter.nsub.3, %for.latch ]
+; CHECK:   br label %for.inner
+; CHECK: for.inner:
+; CHECK:   %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum1.us = phi i32 [ %2, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+; CHECK:   %j.us.1 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us.1, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum1.us.1 = phi i32 [ %3, %for.outer ], [ %add.us.1, %for.inner ]
+; CHECK:   %j.us.2 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us.2, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum1.us.2 = phi i32 [ %4, %for.outer ], [ %add.us.2, %for.inner ]
+; CHECK:   %j.us.3 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us.3, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum1.us.3 = phi i32 [ %5, %for.outer ], [ %add.us.3, %for.inner ]
+; CHECK:   br i1 %exitcond.3, label %for.latch, label %for.inner
+; CHECK: for.latch:
+; CHECK:   %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+; CHECK:   %add.us.lcssa.1 = phi i32 [ %add.us.1, %for.inner ]
+; CHECK:   %add.us.lcssa.2 = phi i32 [ %add.us.2, %for.inner ]
+; CHECK:   %add.us.lcssa.3 = phi i32 [ %add.us.3, %for.inner ]
+; CHECK:   br i1 %niter.ncmp.3, label %for.end10.loopexit.unr-lcssa.loopexit, label %for.outer
+; CHECK: for.end10.loopexit.unr-lcssa.loopexit:
+define void @test2(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp125 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp125
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end10
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add9.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !5
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ %0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.us
+  %1 = load i32, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  %add.us = add i32 %1, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !5
+  %add9.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond28 = icmp eq i32 %add9.us, %I
+  br i1 %exitcond28, label %for.end10.loopexit, label %for.outer
+
+for.end10.loopexit:
+  br label %for.end10
+
+for.end10:
+  ret void
+}
+
+
+; CHECK-LABEL: test3
+; Tests Complete unroll-and-jam of the outer loop
+; CHECK: for.outer:
+; CHECK:   br label %for.inner
+; CHECK: for.inner:
+; CHECK:   %j.021 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum1.020 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add, %for.inner ]
+; CHECK:   %j.021.1 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.1, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum1.020.1 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.1, %for.inner ]
+; CHECK:   %j.021.2 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.2, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum1.020.2 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.2, %for.inner ]
+; CHECK:   %j.021.3 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.3, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum1.020.3 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.3, %for.inner ]
+; CHECK:   br i1 %exitcond.3, label %for.latch, label %for.inner
+; CHECK: for.latch:
+; CHECK:   %add.lcssa = phi i32 [ %add, %for.inner ]
+; CHECK:   %add.lcssa.1 = phi i32 [ %add.1, %for.inner ]
+; CHECK:   %add.lcssa.2 = phi i32 [ %add.2, %for.inner ]
+; CHECK:   %add.lcssa.3 = phi i32 [ %add.3, %for.inner ]
+; CHECK:   br label %for.end
+; CHECK: for.end:
+define void @test3(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+entry:
+  %cmp = icmp eq i32 %J, 0
+  br i1 %cmp, label %for.end, label %for.preheader
+
+for.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.022 = phi i32 [ %add8, %for.latch ], [ 0, %for.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.021 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc, %for.inner ]
+  %sum1.020 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add, %for.inner ]
+  %arrayidx = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.021
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx, align 4, !tbaa !5
+  %sub = add i32 %sum1.020, 10
+  %add = sub i32 %sub, %0
+  %inc = add nuw i32 %j.021, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %arrayidx6 = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.022
+  store i32 %add, i32* %arrayidx6, align 4, !tbaa !5
+  %add8 = add nuw nsw i32 %i.022, 1
+  %exitcond23 = icmp eq i32 %add8, 4
+  br i1 %exitcond23, label %for.end, label %for.outer
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+; CHECK-LABEL: test4
+; Tests Complete unroll-and-jam with a trip count of 1
+; CHECK: for.outer:
+; CHECK:   br label %for.inner
+; CHECK: for.inner:
+; CHECK:   %j.021 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum1.020 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add, %for.inner ]
+; CHECK:   br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+; CHECK: for.latch:
+; CHECK:   %add.lcssa = phi i32 [ %add, %for.inner ]
+; CHECK:   br label %for.end
+; CHECK: for.end:
+define void @test4(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+entry:
+  %cmp = icmp eq i32 %J, 0
+  br i1 %cmp, label %for.end, label %for.preheader
+
+for.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.022 = phi i32 [ %add8, %for.latch ], [ 0, %for.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.021 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc, %for.inner ]
+  %sum1.020 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add, %for.inner ]
+  %arrayidx = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j.021
+  %0 = load i32, i32* %arrayidx, align 4, !tbaa !5
+  %sub = add i32 %sum1.020, 10
+  %add = sub i32 %sub, %0
+  %inc = add nuw i32 %j.021, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %arrayidx6 = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.022
+  store i32 %add, i32* %arrayidx6, align 4, !tbaa !5
+  %add8 = add nuw nsw i32 %i.022, 1
+  %exitcond23 = icmp eq i32 %add8, 1
+  br i1 %exitcond23, label %for.end, label %for.outer
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+
+
+
+
+; CHECK-LABEL: test5
+; Multiple SubLoopBlocks
+; CHECK: for.outer:
+; CHECK:   br label %for.inner
+; CHECK: for.inner:
+; CHECK:   %inc8.sink15 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc8, %for.inc.1 ]
+; CHECK:   %inc8.sink15.1 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc8.1, %for.inc.1 ]
+; CHECK:   br label %for.inner2
+; CHECK: for.inner2:
+; CHECK:   br i1 %tobool, label %for.cond4, label %for.inc
+; CHECK: for.cond4:
+; CHECK:   br i1 %tobool.1, label %for.cond4a, label %for.inc
+; CHECK: for.cond4a:
+; CHECK:   br label %for.inc
+; CHECK: for.inc:
+; CHECK:   br i1 %tobool.11, label %for.cond4.1, label %for.inc.1
+; CHECK: for.latch:
+; CHECK:   br label %for.end
+; CHECK: for.end:
+; CHECK:   ret i32 0
+; CHECK: for.cond4.1:
+; CHECK:   br i1 %tobool.1.1, label %for.cond4a.1, label %for.inc.1
+; CHECK: for.cond4a.1:
+; CHECK:   br label %for.inc.1
+; CHECK: for.inc.1:
+; CHECK:   br i1 %exitcond.1, label %for.latch, label %for.inner
+@a = hidden global [1 x i32] zeroinitializer, align 4
+define i32 @test5() #0 {
+entry:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %.sink16 = phi i32 [ 0, %entry ], [ %add, %for.latch ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %inc8.sink15 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc8, %for.inc ]
+  br label %for.inner2
+
+for.inner2:
+  %l1 = load i32, i32* getelementptr inbounds ([1 x i32], [1 x i32]* @a, i32 0, i32 0), align 4
+  %tobool = icmp eq i32 %l1, 0
+  br i1 %tobool, label %for.cond4, label %for.inc
+
+for.cond4:
+  %l0 = load i32, i32* getelementptr inbounds ([1 x i32], [1 x i32]* @a, i32 1, i32 0), align 4
+  %tobool.1 = icmp eq i32 %l0, 0
+  br i1 %tobool.1, label %for.cond4a, label %for.inc
+
+for.cond4a:
+  br label %for.inc
+
+for.inc:
+  %l2 = phi i32 [ 0, %for.inner2 ], [ 1, %for.cond4 ], [ 2, %for.cond4a ]
+  %inc8 = add nuw nsw i32 %inc8.sink15, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc8, 3
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %.lcssa = phi i32 [ %l2, %for.inc ]
+  %conv11 = and i32 %.sink16, 255
+  %add = add nuw nsw i32 %conv11, 4
+  %cmp = icmp eq i32 %add, 8
+  br i1 %cmp, label %for.end, label %for.outer
+
+for.end:
+  %.lcssa.lcssa = phi i32 [ %.lcssa, %for.latch ]
+  ret i32 0
+}
+
+
+
+
+; CHECK-LABEL: test6
+; Test odd uses of phi nodes
+; CHECK: for.outer:
+; CHECK:   br label %for.inner
+; CHECK: for.inner:
+; CHECK:   br i1 %exitcond.3, label %for.inner, label %for.latch
+; CHECK: for.latch:
+; CHECK:   br label %for.end
+; CHECK: for.end:
+; CHECK:   ret i32 0
+@f = hidden global i32 0, align 4
+define i32 @test6() #0 {
+entry:
+  %f.promoted10 = load i32, i32* @f, align 4, !tbaa !5
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %p0 = phi i32 [ %f.promoted10, %entry ], [ 2, %for.latch ]
+  %inc5.sink9 = phi i32 [ 2, %entry ], [ %inc5, %for.latch ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %p1 = phi i32 [ %p0, %for.outer ], [ 2, %for.inner ]
+  %inc.sink8 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc, %for.inner ]
+  %inc = add nuw nsw i32 %inc.sink8, 1
+  %exitcond = icmp ne i32 %inc, 7
+  br i1 %exitcond, label %for.inner, label %for.latch
+
+for.latch:
+  %.lcssa = phi i32 [ %p1, %for.inner ]
+  %inc5 = add nuw nsw i32 %inc5.sink9, 1
+  %exitcond11 = icmp ne i32 %inc5, 7
+  br i1 %exitcond11, label %for.outer, label %for.end
+
+for.end:
+  %.lcssa.lcssa = phi i32 [ %.lcssa, %for.latch ]
+  %inc.lcssa.lcssa = phi i32 [ 7, %for.latch ]
+  ret i32 0
+}
+
+
+
+; CHECK-LABEL: test7
+; Has a positive dependency between two stores. Still valid.
+; The negative dependecy is in unroll-and-jam-disabled.ll
+; CHECK: for.outer:
+; CHECK:   %i = phi i32 [ %add.3, %for.latch ], [ 0, %for.preheader.new ]
+; CHECK:   %niter = phi i32 [ %unroll_iter, %for.preheader.new ], [ %niter.nsub.3, %for.latch ]
+; CHECK:   br label %for.inner
+; CHECK: for.latch:
+; CHECK:   %add9.lcssa = phi i32 [ %add9, %for.inner ]
+; CHECK:   %add9.lcssa.1 = phi i32 [ %add9.1, %for.inner ]
+; CHECK:   %add9.lcssa.2 = phi i32 [ %add9.2, %for.inner ]
+; CHECK:   %add9.lcssa.3 = phi i32 [ %add9.3, %for.inner ]
+; CHECK:   br i1 %niter.ncmp.3, label %for.end.loopexit.unr-lcssa.loopexit, label %for.outer
+; CHECK: for.inner:
+; CHECK:   %sum = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add9, %for.inner ]
+; CHECK:   %j = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add10, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum.1 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add9.1, %for.inner ]
+; CHECK:   %j.1 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add10.1, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum.2 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add9.2, %for.inner ]
+; CHECK:   %j.2 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add10.2, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum.3 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add9.3, %for.inner ]
+; CHECK:   %j.3 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add10.3, %for.inner ]
+; CHECK:   br i1 %exitcond.3, label %for.latch, label %for.inner
+; CHECK: for.end.loopexit.unr-lcssa.loopexit:
+define void @test7(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp128 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp128, %cmp
+  br i1 %or.cond, label %for.preheader, label %for.end
+
+for.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i = phi i32 [ %add, %for.latch ], [ 0, %for.preheader ]
+  %arrayidx = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 0, i32* %arrayidx, align 4, !tbaa !5
+  %add = add nuw i32 %i, 1
+  %arrayidx2 = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %add
+  store i32 2, i32* %arrayidx2, align 4, !tbaa !5
+  br label %for.inner
+
+for.latch:
+  store i32 %add9, i32* %arrayidx, align 4, !tbaa !5
+  %exitcond30 = icmp eq i32 %add, %I
+  br i1 %exitcond30, label %for.end, label %for.outer
+
+for.inner:
+  %sum = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add9, %for.inner ]
+  %j = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add10, %for.inner ]
+  %arrayidx7 = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j
+  %l1 = load i32, i32* %arrayidx7, align 4, !tbaa !5
+  %add9 = add i32 %l1, %sum
+  %add10 = add nuw i32 %j, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %add10, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+
+
+; CHECK-LABEL: test8
+; Same as test7 with an extra outer loop nest
+; CHECK: for.outest:
+; CHECK:   br label %for.outer
+; CHECK: for.outer:
+; CHECK:   %i = phi i32 [ %add.3, %for.latch ], [ 0, %for.outest.new ]
+; CHECK:   %niter = phi i32 [ %unroll_iter, %for.outest.new ], [ %niter.nsub.3, %for.latch ]
+; CHECK:   br label %for.inner
+; CHECK: for.inner:
+; CHECK:   %sum = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add9, %for.inner ]
+; CHECK:   %j = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add10, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum.1 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add9.1, %for.inner ]
+; CHECK:   %j.1 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add10.1, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum.2 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add9.2, %for.inner ]
+; CHECK:   %j.2 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add10.2, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum.3 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add9.3, %for.inner ]
+; CHECK:   %j.3 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add10.3, %for.inner ]
+; CHECK:   br i1 %exitcond.3, label %for.latch, label %for.inner
+; CHECK: for.latch:
+; CHECK:   %add9.lcssa = phi i32 [ %add9, %for.inner ]
+; CHECK:   %add9.lcssa.1 = phi i32 [ %add9.1, %for.inner ]
+; CHECK:   %add9.lcssa.2 = phi i32 [ %add9.2, %for.inner ]
+; CHECK:   %add9.lcssa.3 = phi i32 [ %add9.3, %for.inner ]
+; CHECK:   br i1 %niter.ncmp.3, label %for.cleanup.unr-lcssa.loopexit, label %for.outer
+; CHECK: for.cleanup.epilog-lcssa:
+; CHECK:   br label %for.cleanup
+; CHECK: for.cleanup:
+; CHECK:   br i1 %exitcond41, label %for.end.loopexit, label %for.outest
+; CHECK: for.end.loopexit:
+; CHECK:   br label %for.end
+define void @test8(i32 %I, i32 %J, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture readonly %B) #0 {
+entry:
+  %cmp = icmp eq i32 %J, 0
+  %cmp336 = icmp eq i32 %I, 0
+  %or.cond = or i1 %cmp, %cmp336
+  br i1 %or.cond, label %for.end, label %for.preheader
+
+for.preheader:
+  br label %for.outest
+
+for.outest:
+  %x.038 = phi i32 [ %inc, %for.cleanup ], [ 0, %for.preheader ]
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i = phi i32 [ %add, %for.latch ], [ 0, %for.outest ]
+  %arrayidx = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i
+  store i32 0, i32* %arrayidx, align 4, !tbaa !5
+  %add = add nuw i32 %i, 1
+  %arrayidx6 = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %add
+  store i32 2, i32* %arrayidx6, align 4, !tbaa !5
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %sum = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add9, %for.inner ]
+  %j = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add10, %for.inner ]
+  %arrayidx11 = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i32 %j
+  %l1 = load i32, i32* %arrayidx11, align 4, !tbaa !5
+  %add9 = add i32 %l1, %sum
+  %add10 = add nuw i32 %j, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %add10, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  store i32 %add9, i32* %arrayidx, align 4, !tbaa !5
+  %exitcond39 = icmp eq i32 %add, %I
+  br i1 %exitcond39, label %for.cleanup, label %for.outer
+
+for.cleanup:
+  %inc = add nuw nsw i32 %x.038, 1
+  %exitcond41 = icmp eq i32 %inc, 5
+  br i1 %exitcond41, label %for.end, label %for.outest
+
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+; CHECK-LABEL: test9
+; Same as test1 with tbaa, not noalias
+; CHECK: for.outer:
+; CHECK:   %i.us = phi i32 [ %add8.us.3, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader.new ]
+; CHECK:   %niter = phi i32 [ %unroll_iter, %for.outer.preheader.new ], [ %niter.nsub.3, %for.latch ]
+; CHECK:   br label %for.inner
+; CHECK: for.inner:
+; CHECK:   %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+; CHECK:   %j.us.1 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us.1, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum1.us.1 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us.1, %for.inner ]
+; CHECK:   %j.us.2 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us.2, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum1.us.2 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us.2, %for.inner ]
+; CHECK:   %j.us.3 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us.3, %for.inner ]
+; CHECK:   %sum1.us.3 = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us.3, %for.inner ]
+; CHECK:   br i1 %exitcond.3, label %for.latch, label %for.inner
+; CHECK: for.latch:
+; CHECK:   %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+; CHECK:   %add.us.lcssa.1 = phi i32 [ %add.us.1, %for.inner ]
+; CHECK:   %add.us.lcssa.2 = phi i32 [ %add.us.2, %for.inner ]
+; CHECK:   %add.us.lcssa.3 = phi i32 [ %add.us.3, %for.inner ]
+; CHECK:   br i1 %niter.ncmp.3, label %for.end.loopexit.unr-lcssa.loopexit, label %for.outer
+; CHECK: for.end.loopexit.unr-lcssa.loopexit:
+define void @test9(i32 %I, i32 %J, i32* nocapture %A, i16* nocapture readonly %B) #0 {
+entry:
+  %cmp = icmp ne i32 %J, 0
+  %cmp122 = icmp ne i32 %I, 0
+  %or.cond = and i1 %cmp, %cmp122
+  br i1 %or.cond, label %for.outer.preheader, label %for.end
+
+for.outer.preheader:
+  br label %for.outer
+
+for.outer:
+  %i.us = phi i32 [ %add8.us, %for.latch ], [ 0, %for.outer.preheader ]
+  br label %for.inner
+
+for.inner:
+  %j.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %inc.us, %for.inner ]
+  %sum1.us = phi i32 [ 0, %for.outer ], [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx.us = getelementptr inbounds i16, i16* %B, i32 %j.us
+  %0 = load i16, i16* %arrayidx.us, align 4, !tbaa !9
+  %sext = sext i16 %0 to i32
+  %add.us = add i32 %sext, %sum1.us
+  %inc.us = add nuw i32 %j.us, 1
+  %exitcond = icmp eq i32 %inc.us, %J
+  br i1 %exitcond, label %for.latch, label %for.inner
+
+for.latch:
+  %add.us.lcssa = phi i32 [ %add.us, %for.inner ]
+  %arrayidx6.us = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i32 %i.us
+  store i32 %add.us.lcssa, i32* %arrayidx6.us, align 4, !tbaa !5
+  %add8.us = add nuw i32 %i.us, 1
+  %exitcond25 = icmp eq i32 %add8.us, %I
+  br i1 %exitcond25, label %for.end.loopexit, label %for.outer
+
+for.end.loopexit:
+  br label %for.end
+
+for.end:
+  ret void
+}
+
+
+
+; CHECK-LABEL: test10
+; Be careful not to incorrectly update the exit phi nodes
+; CHECK: %dec19.lcssa.lcssa.lcssa.ph.ph = phi i64 [ 0, %for.inc24 ]
+%struct.a = type { i64 }
+@g = common global %struct.a zeroinitializer, align 8
+@c = common global [1 x i8] zeroinitializer, align 1
+; Function Attrs: noinline norecurse nounwind uwtable
+define signext i16 @test10(i32 %k) #0 {
+entry:
+  %0 = load i8, i8* getelementptr inbounds ([1 x i8], [1 x i8]* @c, i64 0, i64 0), align 1
+  %tobool9 = icmp eq i8 %0, 0
+  %tobool13 = icmp ne i32 %k, 0
+  br label %for.body
+
+for.body:                                         ; preds = %entry, %for.inc24
+  %storemerge82 = phi i64 [ 0, %entry ], [ %inc25, %for.inc24 ]
+  br label %for.body2
+
+for.body2:                                        ; preds = %for.body, %for.inc21
+  %storemerge2881 = phi i64 [ 4, %for.body ], [ %dec22, %for.inc21 ]
+  br i1 %tobool9, label %for.body2.split, label %for.body2.split.us
+
+for.body2.split.us:                               ; preds = %for.body2
+  br i1 %tobool13, label %for.inc21, label %for.inc21.loopexit83
+
+for.body2.split:                                  ; preds = %for.body2
+  br i1 %tobool13, label %for.inc21, label %for.inc21.loopexit85
+
+for.inc21.loopexit83:                             ; preds = %for.body2.split.us
+  %storemerge31.us37.lcssa.lcssa = phi i64 [ 0, %for.body2.split.us ]
+  br label %for.inc21
+
+for.inc21.loopexit85:                             ; preds = %for.body2.split
+  %storemerge31.lcssa.lcssa87 = phi i64 [ 0, %for.body2.split ]
+  %storemerge30.lcssa.lcssa86 = phi i32 [ 0, %for.body2.split ]
+  br label %for.inc21
+
+for.inc21:                                        ; preds = %for.body2.split, %for.body2.split.us, %for.inc21.loopexit85, %for.inc21.loopexit83
+  %storemerge31.lcssa.lcssa = phi i64 [ %storemerge31.us37.lcssa.lcssa, %for.inc21.loopexit83 ], [ %storemerge31.lcssa.lcssa87, %for.inc21.loopexit85 ], [ 4, %for.body2.split.us ], [ 4, %for.body2.split ]
+  %storemerge30.lcssa.lcssa = phi i32 [ 0, %for.inc21.loopexit83 ], [ %storemerge30.lcssa.lcssa86, %for.inc21.loopexit85 ], [ 0, %for.body2.split.us ], [ 0, %for.body2.split ]
+  %dec22 = add nsw i64 %storemerge2881, -1
+  %tobool = icmp eq i64 %dec22, 0
+  br i1 %tobool, label %for.inc24, label %for.body2
+
+for.inc24:                                        ; preds = %for.inc21
+  %storemerge31.lcssa.lcssa.lcssa = phi i64 [ %storemerge31.lcssa.lcssa, %for.inc21 ]
+  %storemerge30.lcssa.lcssa.lcssa = phi i32 [ %storemerge30.lcssa.lcssa, %for.inc21 ]
+  %inc25 = add nuw nsw i64 %storemerge82, 1
+  %exitcond = icmp ne i64 %inc25, 5
+  br i1 %exitcond, label %for.body, label %for.end26
+
+for.end26:                                        ; preds = %for.inc24
+  %dec19.lcssa.lcssa.lcssa = phi i64 [ 0, %for.inc24 ]
+  %storemerge31.lcssa.lcssa.lcssa.lcssa = phi i64 [ %storemerge31.lcssa.lcssa.lcssa, %for.inc24 ]
+  %storemerge30.lcssa.lcssa.lcssa.lcssa = phi i32 [ %storemerge30.lcssa.lcssa.lcssa, %for.inc24 ]
+  store i64 %dec19.lcssa.lcssa.lcssa, i64* getelementptr inbounds (%struct.a, %struct.a* @g, i64 0, i32 0), align 8
+  ret i16 0
+}
+
+
+attributes #0 = { "target-cpu"="cortex-m33" }
+
+!5 = !{!6, !6, i64 0}
+!6 = !{!"int", !7, i64 0}
+!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
+!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
+!9 = !{!10, !10, i64 0}
+!10 = !{!"short", !7, i64 0}