]> granicus.if.org Git - llvm/commitdiff
[Guards] Introduce loop-predication pass
authorArtur Pilipenko <apilipenko@azulsystems.com>
Wed, 25 Jan 2017 16:00:44 +0000 (16:00 +0000)
committerArtur Pilipenko <apilipenko@azulsystems.com>
Wed, 25 Jan 2017 16:00:44 +0000 (16:00 +0000)
This patch introduces guard based loop predication optimization. The new LoopPredication pass tries to convert loop variant range checks to loop invariant by widening checks across loop iterations. For example, it will convert

  for (i = 0; i < n; i++) {
    guard(i < len);
    ...
  }

to

  for (i = 0; i < n; i++) {
    guard(n - 1 < len);
    ...
  }

After this transformation the condition of the guard is loop invariant, so loop-unswitch can later unswitch the loop by this condition which basically predicates the loop by the widened condition:

  if (n - 1 < len)
    for (i = 0; i < n; i++) {
      ...
    }
  else
    deoptimize

This patch relies on an NFC change to make ScalarEvolution::isMonotonicPredicate public (revision 293062).

Reviewed By: sanjoy

Differential Revision: https://reviews.llvm.org/D29034

git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@293064 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

12 files changed:
include/llvm/InitializePasses.h
include/llvm/LinkAllPasses.h
include/llvm/Transforms/Scalar.h
include/llvm/Transforms/Scalar/LoopPredication.h [new file with mode: 0644]
lib/Passes/PassBuilder.cpp
lib/Passes/PassRegistry.def
lib/Transforms/Scalar/CMakeLists.txt
lib/Transforms/Scalar/LoopPredication.cpp [new file with mode: 0644]
lib/Transforms/Scalar/Scalar.cpp
test/Transforms/LoopPredication/basic.ll [new file with mode: 0644]
test/Transforms/LoopPredication/nested.ll [new file with mode: 0644]
test/Transforms/LoopPredication/visited.ll [new file with mode: 0644]

index a34ebaf18a03032edee8aeb09c67c5b1950e320f..c59dfee9693899cbc913c43454a7ccf1c85b1d31 100644 (file)
@@ -199,6 +199,7 @@ void initializeLoopInstSimplifyLegacyPassPass(PassRegistry&);
 void initializeLoopInterchangePass(PassRegistry &);
 void initializeLoopLoadEliminationPass(PassRegistry&);
 void initializeLoopPassPass(PassRegistry&);
+void initializeLoopPredicationLegacyPassPass(PassRegistry&);
 void initializeLoopRerollPass(PassRegistry&);
 void initializeLoopRotateLegacyPassPass(PassRegistry&);
 void initializeLoopSimplifyCFGLegacyPassPass(PassRegistry&);
index e50137f8e02e24459f37b69ae280a3c74e5314a0..98dac1256e01ed6aa19f63c2a57fe92747524ba5 100644 (file)
@@ -116,6 +116,7 @@ namespace {
       (void) llvm::createLazyValueInfoPass();
       (void) llvm::createLoopExtractorPass();
       (void) llvm::createLoopInterchangePass();
+      (void) llvm::createLoopPredicationPass();
       (void) llvm::createLoopSimplifyPass();
       (void) llvm::createLoopSimplifyCFGPass();
       (void) llvm::createLoopStrengthReducePass();
index 92558937d04764bfc944200f46b02b8a68b2203b..d4215412b149577e695cc3a6c4089ed826c604f6 100644 (file)
@@ -145,6 +145,12 @@ Pass *createLICMPass();
 //
 Pass *createLoopSinkPass();
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// LoopPredication - This pass does loop predication on guards.
+//
+Pass *createLoopPredicationPass();
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // LoopInterchange - This pass interchanges loops to provide a more
diff --git a/include/llvm/Transforms/Scalar/LoopPredication.h b/include/llvm/Transforms/Scalar/LoopPredication.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..57398bd
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,32 @@
+//===- LoopPredication.h - Guard based loop predication pass ----*- C++ -*-===//
+//
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// This pass tries to convert loop variant range checks to loop invariant by
+// widening checks across loop iterations.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+#ifndef LLVM_TRANSFORMS_SCALAR_LOOPPREDICATION_H
+#define LLVM_TRANSFORMS_SCALAR_LOOPPREDICATION_H
+
+#include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
+#include "llvm/IR/PassManager.h"
+#include "llvm/Transforms/Scalar/LoopPassManager.h"
+
+namespace llvm {
+
+/// Performs Loop Predication Pass.
+class LoopPredicationPass : public PassInfoMixin<LoopPredicationPass> {
+public:
+  PreservedAnalyses run(Loop &L, LoopAnalysisManager &AM,
+                        LoopStandardAnalysisResults &AR, LPMUpdater &U);
+};
+} // end namespace llvm
+
+#endif // LLVM_TRANSFORMS_SCALAR_LOOPPREDICATION_H
index 7d00096df4deefdfff87e032c388a342de0d7253..e26a8e2f1ed670818cbccb55443ffc596e760beb 100644 (file)
 #include "llvm/Transforms/Scalar/LoopIdiomRecognize.h"
 #include "llvm/Transforms/Scalar/LoopInstSimplify.h"
 #include "llvm/Transforms/Scalar/LoopPassManager.h"
+#include "llvm/Transforms/Scalar/LoopPredication.h"
 #include "llvm/Transforms/Scalar/LoopRotation.h"
 #include "llvm/Transforms/Scalar/LoopSimplifyCFG.h"
 #include "llvm/Transforms/Scalar/LoopSink.h"
index d93fbdb2c722cc8027a64ef5a5861f80ae60360a..bfa1868692d586c902c646d5d961d6b543a70382 100644 (file)
@@ -227,4 +227,5 @@ LOOP_PASS("indvars", IndVarSimplifyPass())
 LOOP_PASS("unroll", LoopUnrollPass())
 LOOP_PASS("print-access-info", LoopAccessInfoPrinterPass(dbgs()))
 LOOP_PASS("print<ivusers>", IVUsersPrinterPass(dbgs()))
+LOOP_PASS("loop-predication", LoopPredicationPass())
 #undef LOOP_PASS
index 06d3d6a73954eeb9b1b256d5ebbcddb388856edf..b2579a813e62bf39f708e8a32926ee1df2094d88 100644 (file)
@@ -29,6 +29,7 @@ add_llvm_library(LLVMScalarOpts
   LoopInterchange.cpp
   LoopLoadElimination.cpp
   LoopPassManager.cpp
+  LoopPredication.cpp
   LoopRerollPass.cpp
   LoopRotation.cpp
   LoopSimplifyCFG.cpp
diff --git a/lib/Transforms/Scalar/LoopPredication.cpp b/lib/Transforms/Scalar/LoopPredication.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4f68314
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,280 @@
+//===-- LoopPredication.cpp - Guard based loop predication pass -----------===//
+//
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// The LoopPredication pass tries to convert loop variant range checks to loop
+// invariant by widening checks across loop iterations. For example, it will
+// convert
+//
+//   for (i = 0; i < n; i++) {
+//     guard(i < len);
+//     ...
+//   }
+//
+// to
+//
+//   for (i = 0; i < n; i++) {
+//     guard(n - 1 < len);
+//     ...
+//   }
+//
+// After this transformation the condition of the guard is loop invariant, so
+// loop-unswitch can later unswitch the loop by this condition which basically
+// predicates the loop by the widened condition:
+//
+//   if (n - 1 < len)
+//     for (i = 0; i < n; i++) {
+//       ...
+//     }
+//   else
+//     deoptimize
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+#include "llvm/Transforms/Scalar/LoopPredication.h"
+#include "llvm/Pass.h"
+#include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
+#include "llvm/Analysis/LoopPass.h"
+#include "llvm/Analysis/ScalarEvolution.h"
+#include "llvm/Analysis/ScalarEvolutionExpander.h"
+#include "llvm/Analysis/ScalarEvolutionExpressions.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/IR/GlobalValue.h"
+#include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/IR/Module.h"
+#include "llvm/IR/PatternMatch.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Transforms/Scalar.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/LoopUtils.h"
+
+#define DEBUG_TYPE "loop-predication"
+
+using namespace llvm;
+
+namespace {
+class LoopPredication {
+  ScalarEvolution *SE;
+
+  Loop *L;
+  const DataLayout *DL;
+  BasicBlock *Preheader;
+
+  Optional<Value *> widenICmpRangeCheck(ICmpInst *ICI, SCEVExpander &Expander,
+                                        IRBuilder<> &Builder);
+  bool widenGuardConditions(IntrinsicInst *II, SCEVExpander &Expander);
+
+public:
+  LoopPredication(ScalarEvolution *SE) : SE(SE){};
+  bool runOnLoop(Loop *L);
+};
+
+class LoopPredicationLegacyPass : public LoopPass {
+public:
+  static char ID;
+  LoopPredicationLegacyPass() : LoopPass(ID) {
+    initializeLoopPredicationLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
+  }
+
+  void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
+    getLoopAnalysisUsage(AU);
+  }
+
+  bool runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM) override {
+    if (skipLoop(L))
+      return false;
+    auto *SE = &getAnalysis<ScalarEvolutionWrapperPass>().getSE();
+    LoopPredication LP(SE);
+    return LP.runOnLoop(L);
+  }
+};
+
+char LoopPredicationLegacyPass::ID = 0;
+} // end namespace llvm
+
+INITIALIZE_PASS_BEGIN(LoopPredicationLegacyPass, "loop-predication",
+                      "Loop predication", false, false)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopPass)
+INITIALIZE_PASS_END(LoopPredicationLegacyPass, "loop-predication",
+                    "Loop predication", false, false)
+
+Pass *llvm::createLoopPredicationPass() {
+  return new LoopPredicationLegacyPass();
+}
+
+PreservedAnalyses LoopPredicationPass::run(Loop &L, LoopAnalysisManager &AM,
+                                           LoopStandardAnalysisResults &AR,
+                                           LPMUpdater &U) {
+  LoopPredication LP(&AR.SE);
+  if (!LP.runOnLoop(&L))
+    return PreservedAnalyses::all();
+
+  return getLoopPassPreservedAnalyses();
+}
+
+/// If ICI can be widened to a loop invariant condition emits the loop
+/// invariant condition in the loop preheader and return it, otherwise
+/// returns None.
+Optional<Value *> LoopPredication::widenICmpRangeCheck(ICmpInst *ICI,
+                                                       SCEVExpander &Expander,
+                                                       IRBuilder<> &Builder) {
+  DEBUG(dbgs() << "Analyzing ICmpInst condition:\n");
+  DEBUG(ICI->dump());
+
+  ICmpInst::Predicate Pred = ICI->getPredicate();
+  Value *LHS = ICI->getOperand(0);
+  Value *RHS = ICI->getOperand(1);
+  const SCEV *LHSS = SE->getSCEV(LHS);
+  if (isa<SCEVCouldNotCompute>(LHSS))
+    return None;
+  const SCEV *RHSS = SE->getSCEV(RHS);
+  if (isa<SCEVCouldNotCompute>(RHSS))
+    return None;
+
+  // Canonicalize RHS to be loop invariant bound, LHS - a loop computable index
+  if (SE->isLoopInvariant(LHSS, L)) {
+    std::swap(LHS, RHS);
+    std::swap(LHSS, RHSS);
+    Pred = ICmpInst::getSwappedPredicate(Pred);
+  }
+  if (!SE->isLoopInvariant(RHSS, L))
+    return None;
+
+  Value *Bound = RHS;
+  const SCEVAddRecExpr *IndexAR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(LHSS);
+  if (!IndexAR || IndexAR->getLoop() != L)
+    return None;
+
+  DEBUG(dbgs() << "IndexAR: ");
+  DEBUG(IndexAR->dump());
+
+  bool IsIncreasing = false;
+  if (!SE->isMonotonicPredicate(IndexAR, Pred, IsIncreasing))
+    return None;
+
+  // If the predicate is increasing the condition can change from false to true
+  // as the loop progresses, in this case take the value on the first iteration
+  // for the widened check. Otherwise the condition can change from true to
+  // false as the loop progresses, so take the value on the last iteration.
+  const SCEV *NewLHSS = IsIncreasing
+                            ? IndexAR->getStart()
+                            : SE->getSCEVAtScope(IndexAR, L->getParentLoop());
+  if (NewLHSS == IndexAR) {
+    DEBUG(dbgs() << "Can't compute NewLHSS!");
+    return None;
+  }
+
+  DEBUG(dbgs() << "NewLHSS: ");
+  DEBUG(NewLHSS->dump());
+
+  if (!SE->isLoopInvariant(NewLHSS, L) || !isSafeToExpand(NewLHSS, *SE))
+    return None;
+
+  DEBUG(dbgs() << "NewLHSS is loop invariant and safe to expand. Expand!\n");
+
+  Value *NewLHS = Expander.expandCodeFor(NewLHSS, Bound->getType(),
+                                         Preheader->getTerminator());
+  return Builder.CreateICmp(Pred, NewLHS, Bound);
+}
+
+bool LoopPredication::widenGuardConditions(IntrinsicInst *Guard,
+                                           SCEVExpander &Expander) {
+  DEBUG(dbgs() << "Processing guard:\n");
+  DEBUG(Guard->dump());
+
+  IRBuilder<> Builder(cast<Instruction>(Preheader->getTerminator()));
+
+  // The guard condition is expected to be in form of:
+  //   cond1 && cond2 && cond3 ...
+  // Iterate over subconditions looking for for icmp conditions which can be
+  // widened across loop iterations. Widening these conditions remember the
+  // resulting list of subconditions in Checks vector.
+  SmallVector<Value *, 4> Worklist(1, Guard->getOperand(0));
+  SmallPtrSet<Value *, 4> Visited;
+
+  SmallVector<Value *, 4> Checks;
+
+  unsigned NumWidened = 0;
+  do {
+    Value *Condition = Worklist.pop_back_val();
+    if (!Visited.insert(Condition).second)
+      continue;
+
+    Value *LHS, *RHS;
+    using namespace llvm::PatternMatch;
+    if (match(Condition, m_And(m_Value(LHS), m_Value(RHS)))) {
+      Worklist.push_back(LHS);
+      Worklist.push_back(RHS);
+      continue;
+    }
+
+    if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(Condition)) {
+      if (auto NewRangeCheck = widenICmpRangeCheck(ICI, Expander, Builder)) {
+        Checks.push_back(NewRangeCheck.getValue());
+        NumWidened++;
+        continue;
+      }
+    }
+
+    // Save the condition as is if we can't widen it
+    Checks.push_back(Condition);
+  } while (Worklist.size() != 0);
+
+  if (NumWidened == 0)
+    return false;
+
+  // Emit the new guard condition
+  Builder.SetInsertPoint(Guard);
+  Value *LastCheck = nullptr;
+  for (auto *Check : Checks)
+    if (!LastCheck)
+      LastCheck = Check;
+    else
+      LastCheck = Builder.CreateAnd(LastCheck, Check);
+  Guard->setOperand(0, LastCheck);
+
+  DEBUG(dbgs() << "Widened checks = " << NumWidened << "\n");
+  return true;
+}
+
+bool LoopPredication::runOnLoop(Loop *Loop) {
+  L = Loop;
+
+  DEBUG(dbgs() << "Analyzing ");
+  DEBUG(L->dump());
+
+  Module *M = L->getHeader()->getModule();
+
+  // There is nothing to do if the module doesn't use guards
+  auto *GuardDecl =
+      M->getFunction(Intrinsic::getName(Intrinsic::experimental_guard));
+  if (!GuardDecl || GuardDecl->use_empty())
+    return false;
+
+  DL = &M->getDataLayout();
+
+  Preheader = L->getLoopPreheader();
+  if (!Preheader)
+    return false;
+
+  // Collect all the guards into a vector and process later, so as not
+  // to invalidate the instruction iterator.
+  SmallVector<IntrinsicInst *, 4> Guards;
+  for (const auto BB : L->blocks())
+    for (auto &I : *BB)
+      if (auto *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&I))
+        if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_guard)
+          Guards.push_back(II);
+
+  SCEVExpander Expander(*SE, *DL, "loop-predication");
+
+  bool Changed = false;
+  for (auto *Guard : Guards)
+    Changed |= widenGuardConditions(Guard, Expander);
+
+  return Changed;
+}
index afe7483006ae6439c9ecae92e2b8c627fa68d7d2..f2727b088818c1ae18b38fe2361aa40b87031756 100644 (file)
@@ -58,6 +58,7 @@ void llvm::initializeScalarOpts(PassRegistry &Registry) {
   initializeLoopAccessLegacyAnalysisPass(Registry);
   initializeLoopInstSimplifyLegacyPassPass(Registry);
   initializeLoopInterchangePass(Registry);
+  initializeLoopPredicationLegacyPassPass(Registry);
   initializeLoopRotateLegacyPassPass(Registry);
   initializeLoopStrengthReducePass(Registry);
   initializeLoopRerollPass(Registry);
diff --git a/test/Transforms/LoopPredication/basic.ll b/test/Transforms/LoopPredication/basic.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a347e61
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,496 @@
+; RUN: opt -S -loop-predication < %s 2>&1 | FileCheck %s
+; RUN: opt -S -passes='require<scalar-evolution>,loop(loop-predication)' < %s 2>&1 | FileCheck %s
+
+declare void @llvm.experimental.guard(i1, ...)
+
+define i32 @unsigned_loop_0_to_n_ult_check(i32* %array, i32 %length, i32 %n) {
+; CHECK-LABEL: @unsigned_loop_0_to_n_ult_check
+entry:
+  %tmp5 = icmp eq i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %loop.preheader
+
+loop.preheader:
+; CHECK: loop.preheader:
+; CHECK: [[max_index:[^ ]+]] = add i32 %n, -1
+; CHECK-NEXT: [[wide_cond:[^ ]+]] = icmp ult i32 [[max_index]], %length
+; CHECK-NEXT: br label %loop
+  br label %loop
+
+loop:
+; CHECK: loop:
+; CHECK: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 [[wide_cond]], i32 9) [ "deopt"() ]
+  %loop.acc = phi i32 [ %loop.acc.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %within.bounds = icmp ult i32 %i, %length
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %within.bounds, i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %i.i64 = zext i32 %i to i64
+  %array.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array, i64 %i.i64
+  %array.i = load i32, i32* %array.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.next = add i32 %loop.acc, %array.i
+
+  %i.next = add nuw i32 %i, 1
+  %continue = icmp ult i32 %i.next, %n
+  br i1 %continue, label %loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %loop.acc.next, %loop ]
+  ret i32 %result
+}
+
+define i32 @unsigned_loop_0_to_n_ugt_check(i32* %array, i32 %length, i32 %n) {
+; CHECK-LABEL: @unsigned_loop_0_to_n_ugt_check
+entry:
+  %tmp5 = icmp eq i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %loop.preheader
+
+loop.preheader:
+; CHECK: loop.preheader:
+; CHECK: [[max_index:[^ ]+]] = add i32 %n, -1
+; CHECK-NEXT: [[wide_cond:[^ ]+]] = icmp ult i32 [[max_index]], %length
+; CHECK-NEXT: br label %loop
+  br label %loop
+
+loop:
+; CHECK: loop:
+; CHECK: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 [[wide_cond]], i32 9) [ "deopt"() ]
+  %loop.acc = phi i32 [ %loop.acc.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %within.bounds = icmp ugt i32 %length, %i
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %within.bounds, i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %i.i64 = zext i32 %i to i64
+  %array.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array, i64 %i.i64
+  %array.i = load i32, i32* %array.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.next = add i32 %loop.acc, %array.i
+
+  %i.next = add nuw i32 %i, 1
+  %continue = icmp ult i32 %i.next, %n
+  br i1 %continue, label %loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %loop.acc.next, %loop ]
+  ret i32 %result
+}
+
+
+define i32 @two_range_checks(i32* %array.1, i32 %length.1,
+                             i32* %array.2, i32 %length.2, i32 %n) {
+; CHECK-LABEL: @two_range_checks
+entry:
+  %tmp5 = icmp eq i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %loop.preheader
+
+loop.preheader:
+; CHECK: loop.preheader:
+; CHECK: [[max_index:[^ ]+]] = add i32 %n, -1
+; CHECK-NEXT: [[wide_cond_1:[^ ]+]] = icmp ult i32 [[max_index]], %length.{{1|2}}
+; CHECK-NEXT: [[wide_cond_2:[^ ]+]] = icmp ult i32 [[max_index]], %length.{{1|2}}
+; CHECK-NEXT: br label %loop
+  br label %loop
+
+loop:
+; CHECK: loop:
+; CHECK: [[wide_cond:[^ ]+]] = and i1 [[wide_cond_1]], [[wide_cond_2]]
+; CHECK: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 [[wide_cond]], i32 9) [ "deopt"() ]
+  %loop.acc = phi i32 [ %loop.acc.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %within.bounds.1 = icmp ult i32 %i, %length.1
+  %within.bounds.2 = icmp ult i32 %i, %length.2
+  %within.bounds = and i1 %within.bounds.1, %within.bounds.2
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %within.bounds, i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %i.i64 = zext i32 %i to i64
+  %array.1.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array.1, i64 %i.i64
+  %array.1.i = load i32, i32* %array.1.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.1 = add i32 %loop.acc, %array.1.i
+
+  %array.2.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array.2, i64 %i.i64
+  %array.2.i = load i32, i32* %array.2.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.next = add i32 %loop.acc.1, %array.2.i
+
+  %i.next = add nuw i32 %i, 1
+  %continue = icmp ult i32 %i.next, %n
+  br i1 %continue, label %loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %loop.acc.next, %loop ]
+  ret i32 %result
+}
+
+define i32 @three_range_checks(i32* %array.1, i32 %length.1,
+                               i32* %array.2, i32 %length.2,
+                               i32* %array.3, i32 %length.3, i32 %n) {
+; CHECK-LABEL: @three_range_checks
+entry:
+  %tmp5 = icmp eq i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %loop.preheader
+
+loop.preheader:
+; CHECK: loop.preheader:
+; CHECK: [[max_index:[^ ]+]] = add i32 %n, -1
+; CHECK-NEXT: [[wide_cond_1:[^ ]+]] = icmp ult i32 [[max_index]], %length.{{1|2|3}}
+; CHECK-NEXT: [[wide_cond_2:[^ ]+]] = icmp ult i32 [[max_index]], %length.{{1|2|3}}
+; CHECK-NEXT: [[wide_cond_3:[^ ]+]] = icmp ult i32 [[max_index]], %length.{{1|2|3}}
+; CHECK-NEXT: br label %loop
+  br label %loop
+
+loop:
+; CHECK: loop:
+; CHECK: [[wide_cond_and:[^ ]+]] = and i1 [[wide_cond_1]], [[wide_cond_2]]
+; CHECK-NEXT: [[wide_cond:[^ ]+]] = and i1 [[wide_cond_and]], [[wide_cond_3]]
+; CHECK: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 [[wide_cond]], i32 9) [ "deopt"() ]
+  %loop.acc = phi i32 [ %loop.acc.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %within.bounds.1 = icmp ult i32 %i, %length.1
+  %within.bounds.2 = icmp ult i32 %i, %length.2
+  %within.bounds.3 = icmp ult i32 %i, %length.3
+  %within.bounds.1.and.2 = and i1 %within.bounds.1, %within.bounds.2
+  %within.bounds = and i1 %within.bounds.1.and.2, %within.bounds.3
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %within.bounds, i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %i.i64 = zext i32 %i to i64
+  %array.1.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array.1, i64 %i.i64
+  %array.1.i = load i32, i32* %array.1.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.1 = add i32 %loop.acc, %array.1.i
+
+  %array.2.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array.2, i64 %i.i64
+  %array.2.i = load i32, i32* %array.2.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.2 = add i32 %loop.acc.1, %array.2.i
+
+  %array.3.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array.3, i64 %i.i64
+  %array.3.i = load i32, i32* %array.3.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.next = add i32 %loop.acc.2, %array.3.i
+
+  %i.next = add nuw i32 %i, 1
+  %continue = icmp ult i32 %i.next, %n
+  br i1 %continue, label %loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %loop.acc.next, %loop ]
+  ret i32 %result
+}
+
+define i32 @three_guards(i32* %array.1, i32 %length.1,
+                         i32* %array.2, i32 %length.2,
+                         i32* %array.3, i32 %length.3, i32 %n) {
+; CHECK-LABEL: @three_guards
+entry:
+  %tmp5 = icmp eq i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %loop.preheader
+
+loop.preheader:
+; CHECK: loop.preheader:
+; CHECK: [[max_index:[^ ]+]] = add i32 %n, -1
+; CHECK-NEXT: [[wide_cond_1:[^ ]+]] = icmp ult i32 [[max_index]], %length.1
+; CHECK-NEXT: [[wide_cond_2:[^ ]+]] = icmp ult i32 [[max_index]], %length.2
+; CHECK-NEXT: [[wide_cond_3:[^ ]+]] = icmp ult i32 [[max_index]], %length.3
+; CHECK-NEXT: br label %loop
+  br label %loop
+
+loop:
+; CHECK: loop:
+; CHECK: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 [[wide_cond_1]], i32 9) [ "deopt"() ]
+; CHECK: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 [[wide_cond_2]], i32 9) [ "deopt"() ]
+; CHECK: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 [[wide_cond_3]], i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %loop.acc = phi i32 [ %loop.acc.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+
+  %within.bounds.1 = icmp ult i32 %i, %length.1
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %within.bounds.1, i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %i.i64 = zext i32 %i to i64
+  %array.1.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array.1, i64 %i.i64
+  %array.1.i = load i32, i32* %array.1.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.1 = add i32 %loop.acc, %array.1.i
+
+  %within.bounds.2 = icmp ult i32 %i, %length.2
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %within.bounds.2, i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %array.2.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array.2, i64 %i.i64
+  %array.2.i = load i32, i32* %array.2.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.2 = add i32 %loop.acc.1, %array.2.i
+
+  %within.bounds.3 = icmp ult i32 %i, %length.3
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %within.bounds.3, i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %array.3.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array.3, i64 %i.i64
+  %array.3.i = load i32, i32* %array.3.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.next = add i32 %loop.acc.2, %array.3.i
+
+  %i.next = add nuw i32 %i, 1
+  %continue = icmp ult i32 %i.next, %n
+  br i1 %continue, label %loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %loop.acc.next, %loop ]
+  ret i32 %result
+}
+
+define i32 @signed_loop_start_to_n_sge_0_check(i32* %array, i32 %length, i32 %start, i32 %n) {
+; CHECK-LABEL: @signed_loop_start_to_n_sge_0_check
+entry:
+  %tmp5 = icmp eq i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %loop.preheader
+
+loop.preheader:
+; CHECK: loop.preheader:
+; CHECK-NEXT: [[wide_cond:[^ ]+]] = icmp sge i32 %start, 0
+; CHECK-NEXT: br label %loop
+  br label %loop
+
+loop:
+; CHECK: loop:
+; CHECK: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 [[wide_cond]], i32 9) [ "deopt"() ]
+  %loop.acc = phi i32 [ %loop.acc.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %loop ], [ %start, %loop.preheader ]
+  %within.bounds = icmp sge i32 %i, 0
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %within.bounds, i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %i.i64 = zext i32 %i to i64
+  %array.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array, i64 %i.i64
+  %array.i = load i32, i32* %array.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.next = add i32 %loop.acc, %array.i
+
+  %i.next = add nsw i32 %i, 1
+  %continue = icmp slt i32 %i.next, %n
+  br i1 %continue, label %loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %loop.acc.next, %loop ]
+  ret i32 %result
+}
+
+define i32 @signed_loop_start_to_n_upper_slt_length_check(i32* %array, i32 %length, i32 %start, i32 %n) {
+; CHECK-LABEL: @signed_loop_start_to_n_upper_slt_length_check
+entry:
+  %tmp5 = icmp sle i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %loop.preheader
+
+loop.preheader:
+; CHECK: loop.preheader:
+; CHECK: [[start_1:[^ ]+]] = add i32 %start, 1
+; CHECK-NEXT: [[n_sgt_start_1:[^ ]+]] = icmp sgt i32 %n, [[start_1]]
+; CHECK-NEXT: [[smax:[^ ]+]] = select i1 [[n_sgt_start_1]], i32 %n, i32 [[start_1]]
+; CHECK-NEXT: [[max_index:[^ ]+]] = add i32 [[smax]], -1
+; CHECK-NEXT: [[wide_cond:[^ ]+]] = icmp slt i32 [[max_index]], %length
+; CHECK-NEXT: br label %loop
+  br label %loop
+
+loop:
+; CHECK: loop:
+; CHECK: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 [[wide_cond]], i32 9) [ "deopt"() ]
+  %loop.acc = phi i32 [ %loop.acc.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %loop ], [ %start, %loop.preheader ]
+  %within.bounds = icmp slt i32 %i, %length
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %within.bounds, i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %i.i64 = zext i32 %i to i64
+  %array.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array, i64 %i.i64
+  %array.i = load i32, i32* %array.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.next = add i32 %loop.acc, %array.i
+
+  %i.next = add nsw i32 %i, 1
+  %continue = icmp slt i32 %i.next, %n
+  br i1 %continue, label %loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %loop.acc.next, %loop ]
+  ret i32 %result
+}
+
+define i32 @signed_loop_start_to_n_both_checks(i32* %array, i32 %length, i32 %start, i32 %n) {
+; CHECK-LABEL: @signed_loop_start_to_n_both_checks
+entry:
+  %tmp5 = icmp sle i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %loop.preheader
+
+loop.preheader:
+; CHECK: loop.preheader:
+; CHECK: [[lower_check:[^ ]+]] = icmp sge i32 %start, 0
+; CHECK-NEXT: [[start_1:[^ ]+]] = add i32 %start, 1
+; CHECK-NEXT: [[n_sgt_start_1:[^ ]+]] = icmp sgt i32 %n, [[start_1]]
+; CHECK-NEXT: [[smax:[^ ]+]] = select i1 [[n_sgt_start_1]], i32 %n, i32 [[start_1]]
+; CHECK-NEXT: [[max_index:[^ ]+]] = add i32 [[smax]], -1
+; CHECK-NEXT: [[upper_check:[^ ]+]] = icmp slt i32 [[max_index]], %length
+; CHECK-NEXT: br label %loop
+  br label %loop
+
+loop:
+; CHECK: loop:
+; CHECK: [[wide_cond:[^ ]+]] = and i1 [[lower_check]], [[upper_check]]
+; CHECK-NEXT: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 [[wide_cond]], i32 9) [ "deopt"() ]
+  %loop.acc = phi i32 [ %loop.acc.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %loop ], [ %start, %loop.preheader ]
+  %within.bounds.1 = icmp slt i32 %i, %length
+  %within.bounds.2 = icmp sge i32 %i, 0
+  %within.bounds = and i1 %within.bounds.1, %within.bounds.2
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %within.bounds, i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %i.i64 = zext i32 %i to i64
+  %array.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array, i64 %i.i64
+  %array.i = load i32, i32* %array.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.next = add i32 %loop.acc, %array.i
+
+  %i.next = add nsw i32 %i, 1
+  %continue = icmp slt i32 %i.next, %n
+  br i1 %continue, label %loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %loop.acc.next, %loop ]
+  ret i32 %result
+}
+
+define i32 @unsigned_loop_0_to_n_unrelated_condition(i32* %array, i32 %length, i32 %n, i32 %x) {
+; CHECK-LABEL: @unsigned_loop_0_to_n_unrelated_condition
+entry:
+  %tmp5 = icmp eq i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %loop.preheader
+
+loop.preheader:
+; CHECK: loop.preheader:
+; CHECK: [[max_index:[^ ]+]] = add i32 %n, -1
+; CHECK-NEXT: [[wide_cond:[^ ]+]] = icmp ult i32 [[max_index]], %length
+; CHECK-NEXT: br label %loop
+  br label %loop
+
+loop:
+; CHECK: loop:
+; CHECK: %unrelated.cond = icmp ult i32 %x, %length
+; CHECK: [[guard_cond:[^ ]+]] = and i1 %unrelated.cond, [[wide_cond]]
+; CHECK-NEXT: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 [[guard_cond]], i32 9) [ "deopt"() ]
+  %loop.acc = phi i32 [ %loop.acc.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %within.bounds = icmp ult i32 %i, %length
+  %unrelated.cond = icmp ult i32 %x, %length
+  %guard.cond = and i1 %within.bounds, %unrelated.cond
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %guard.cond, i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %i.i64 = zext i32 %i to i64
+  %array.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array, i64 %i.i64
+  %array.i = load i32, i32* %array.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.next = add i32 %loop.acc, %array.i
+
+  %i.next = add nuw i32 %i, 1
+  %continue = icmp ult i32 %i.next, %n
+  br i1 %continue, label %loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %loop.acc.next, %loop ]
+  ret i32 %result
+}
+
+; Don't change the guard condition if there were no widened subconditions
+define i32 @test_no_widened_conditions(i32* %array, i32 %length, i32 %n, i32 %x1, i32 %x2, i32 %x3) {
+; CHECK-LABEL: @test_no_widened_conditions
+entry:
+  %tmp5 = icmp eq i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %loop.preheader
+
+loop.preheader:
+; CHECK: loop.preheader:
+; CHECK-NEXT: br label %loop
+  br label %loop
+
+loop:
+; CHECK: loop:
+; CHECK: %unrelated.cond.1 = icmp eq i32 %x1, %i
+; CHECK-NEXT: %unrelated.cond.2 = icmp eq i32 %x2, %i
+; CHECK-NEXT: %unrelated.cond.3 = icmp eq i32 %x3, %i
+; CHECK-NEXT: %unrelated.cond.and.1 = and i1 %unrelated.cond.1, %unrelated.cond.2
+; CHECK-NEXT: %guard.cond = and i1 %unrelated.cond.and.1, %unrelated.cond.3
+; CHECK-NEXT: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %guard.cond, i32 9) [ "deopt"() ]
+  %loop.acc = phi i32 [ %loop.acc.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %unrelated.cond.1 = icmp eq i32 %x1, %i
+  %unrelated.cond.2 = icmp eq i32 %x2, %i
+  %unrelated.cond.3 = icmp eq i32 %x3, %i
+  %unrelated.cond.and.1 = and i1 %unrelated.cond.1, %unrelated.cond.2
+  %guard.cond = and i1 %unrelated.cond.and.1, %unrelated.cond.3
+
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %guard.cond, i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %i.i64 = zext i32 %i to i64
+  %array.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array, i64 %i.i64
+  %array.i = load i32, i32* %array.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.next = add i32 %loop.acc, %array.i
+
+  %i.next = add nuw i32 %i, 1
+  %continue = icmp ult i32 %i.next, %n
+  br i1 %continue, label %loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %loop.acc.next, %loop ]
+  ret i32 %result
+}
+
+define i32 @signed_loop_start_to_n_loop_variant_bound(i32* %array, i32 %x, i32 %start, i32 %n) {
+; CHECK-LABEL: @signed_loop_start_to_n_loop_variant_bound
+entry:
+  %tmp5 = icmp sle i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %loop.preheader
+
+loop.preheader:
+; CHECK: loop.preheader:
+; CHECK-NEXT: br label %loop
+  br label %loop
+
+loop:
+; CHECK: loop:
+; CHECK: %bound = add i32 %i, %x
+; CHECK-NEXT: %within.bounds = icmp slt i32 %i, %bound
+; CHECK-NEXT: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %within.bounds, i32 9) [ "deopt"() ]
+  %loop.acc = phi i32 [ %loop.acc.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %loop ], [ %start, %loop.preheader ]
+  %bound = add i32 %i, %x
+  %within.bounds = icmp slt i32 %i, %bound
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %within.bounds, i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %i.i64 = zext i32 %i to i64
+  %array.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array, i64 %i.i64
+  %array.i = load i32, i32* %array.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.next = add i32 %loop.acc, %array.i
+
+  %i.next = add nsw i32 %i, 1
+  %continue = icmp slt i32 %i.next, %n
+  br i1 %continue, label %loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %loop.acc.next, %loop ]
+  ret i32 %result
+}
+
+define i32 @signed_loop_start_to_n_non_monotonic_predicate(i32* %array, i32 %x, i32 %start, i32 %n) {
+; CHECK-LABEL: @signed_loop_start_to_n_non_monotonic_predicate
+entry:
+  %tmp5 = icmp sle i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %loop.preheader
+
+loop.preheader:
+; CHECK: loop.preheader:
+; CHECK-NEXT: br label %loop
+  br label %loop
+
+loop:
+; CHECK: loop:
+; CHECK: %guard.cond = icmp eq i32 %i, %x
+; CHECK-NEXT: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %guard.cond, i32 9) [ "deopt"() ]
+  %loop.acc = phi i32 [ %loop.acc.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %loop ], [ %start, %loop.preheader ]
+  %guard.cond = icmp eq i32 %i, %x
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %guard.cond, i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %i.i64 = zext i32 %i to i64
+  %array.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array, i64 %i.i64
+  %array.i = load i32, i32* %array.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.next = add i32 %loop.acc, %array.i
+
+  %i.next = add nsw i32 %i, 1
+  %continue = icmp slt i32 %i.next, %n
+  br i1 %continue, label %loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %loop.acc.next, %loop ]
+  ret i32 %result
+}
\ No newline at end of file
diff --git a/test/Transforms/LoopPredication/nested.ll b/test/Transforms/LoopPredication/nested.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6b40cde
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,160 @@
+; RUN: opt -S -loop-predication < %s 2>&1 | FileCheck %s
+; RUN: opt -S -passes='require<scalar-evolution>,loop(loop-predication)' < %s 2>&1 | FileCheck %s
+
+declare void @llvm.experimental.guard(i1, ...)
+
+define i32 @signed_loop_0_to_n_nested_0_to_l_inner_index_check(i32* %array, i32 %length, i32 %n, i32 %l) {
+; CHECK-LABEL: @signed_loop_0_to_n_nested_0_to_l_inner_index_check
+entry:
+  %tmp5 = icmp sle i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %outer.loop.preheader
+
+outer.loop.preheader:
+; CHECK: outer.loop.preheader:
+; CHECK: [[iteration_count:[^ ]+]] = add i32 %l, -1
+  br label %outer.loop
+
+outer.loop:
+  %outer.loop.acc = phi i32 [ %outer.loop.acc.next, %outer.loop.inc ], [ 0, %outer.loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %outer.loop.inc ], [ 0, %outer.loop.preheader ]
+  %tmp6 = icmp sle i32 %l, 0
+  br i1 %tmp6, label %outer.loop.inc, label %inner.loop.preheader
+  
+inner.loop.preheader:
+; CHECK: inner.loop.preheader:
+; CHECK: [[wide_cond:[^ ]+]] = icmp slt i32 [[iteration_count]], %length
+  br label %inner.loop
+
+inner.loop:
+; CHECK: inner.loop:
+; CHECK: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 [[wide_cond]], i32 9) [ "deopt"() ]
+  %inner.loop.acc = phi i32 [ %inner.loop.acc.next, %inner.loop ], [ %outer.loop.acc, %inner.loop.preheader ]
+  %j = phi i32 [ %j.next, %inner.loop ], [ 0, %inner.loop.preheader ]
+
+  %within.bounds = icmp slt i32 %j, %length
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %within.bounds, i32 9) [ "deopt"() ]
+  
+  %j.i64 = zext i32 %j to i64
+  %array.j.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array, i64 %j.i64
+  %array.j = load i32, i32* %array.j.ptr, align 4
+  %inner.loop.acc.next = add i32 %inner.loop.acc, %array.j
+
+  %j.next = add nsw i32 %j, 1
+  %inner.continue = icmp slt i32 %j.next, %l
+  br i1 %inner.continue, label %inner.loop, label %outer.loop.inc
+
+outer.loop.inc:
+  %outer.loop.acc.next = phi i32 [ %inner.loop.acc.next, %inner.loop ], [ %outer.loop.acc, %outer.loop ]
+  %i.next = add nsw i32 %i, 1
+  %outer.continue = icmp slt i32 %i.next, %n
+  br i1 %outer.continue, label %outer.loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %outer.loop.acc.next, %outer.loop.inc ]
+  ret i32 %result
+}
+
+define i32 @signed_loop_0_to_n_nested_0_to_l_outer_index_check(i32* %array, i32 %length, i32 %n, i32 %l) {
+; CHECK-LABEL: @signed_loop_0_to_n_nested_0_to_l_outer_index_check
+entry:
+  %tmp5 = icmp sle i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %outer.loop.preheader
+
+outer.loop.preheader:
+; CHECK: outer.loop.preheader:
+; CHECK: [[iteration_count:[^ ]+]] = add i32 %n, -1
+; CHECK: [[wide_cond:[^ ]+]] = icmp slt i32 [[iteration_count]], %length
+  br label %outer.loop
+
+outer.loop:
+  %outer.loop.acc = phi i32 [ %outer.loop.acc.next, %outer.loop.inc ], [ 0, %outer.loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %outer.loop.inc ], [ 0, %outer.loop.preheader ]
+  %tmp6 = icmp sle i32 %l, 0
+  br i1 %tmp6, label %outer.loop.inc, label %inner.loop.preheader
+  
+inner.loop.preheader:
+  br label %inner.loop
+
+inner.loop:
+; CHECK: inner.loop:
+; CHECK: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 [[wide_cond]], i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %inner.loop.acc = phi i32 [ %inner.loop.acc.next, %inner.loop ], [ %outer.loop.acc, %inner.loop.preheader ]
+  %j = phi i32 [ %j.next, %inner.loop ], [ 0, %inner.loop.preheader ]
+
+  %within.bounds = icmp slt i32 %i, %length
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %within.bounds, i32 9) [ "deopt"() ]
+  
+  %i.i64 = zext i32 %i to i64
+  %array.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array, i64 %i.i64
+  %array.i = load i32, i32* %array.i.ptr, align 4
+  %inner.loop.acc.next = add i32 %inner.loop.acc, %array.i
+
+  %j.next = add nsw i32 %j, 1
+  %inner.continue = icmp slt i32 %j.next, %l
+  br i1 %inner.continue, label %inner.loop, label %outer.loop.inc
+
+outer.loop.inc:
+  %outer.loop.acc.next = phi i32 [ %inner.loop.acc.next, %inner.loop ], [ %outer.loop.acc, %outer.loop ]
+  %i.next = add nsw i32 %i, 1
+  %outer.continue = icmp slt i32 %i.next, %n
+  br i1 %outer.continue, label %outer.loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %outer.loop.acc.next, %outer.loop.inc ]
+  ret i32 %result
+}
+
+define i32 @signed_loop_0_to_n_nested_i_to_l_inner_index_check(i32* %array, i32 %length, i32 %n, i32 %l) {
+; CHECK-LABEL: @signed_loop_0_to_n_nested_i_to_l_inner_index_check
+entry:
+  %tmp5 = icmp sle i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %outer.loop.preheader
+
+outer.loop.preheader:
+  br label %outer.loop
+
+outer.loop:
+; CHECK: outer.loop:
+; CHECK: [[i_1:[^ ]+]] = add i32 %i, 1
+; CHECK-NEXT: [[l_sgt_i_1:[^ ]+]] = icmp sgt i32 %l, [[i_1]]
+; CHECK-NEXT: [[smax:[^ ]+]] = select i1 [[l_sgt_i_1]], i32 %l, i32 [[i_1]]
+; CHECK-NEXT: [[max_j:[^ ]+]] = add i32 [[smax]], -1
+  %outer.loop.acc = phi i32 [ %outer.loop.acc.next, %outer.loop.inc ], [ 0, %outer.loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %outer.loop.inc ], [ 0, %outer.loop.preheader ]
+  %tmp6 = icmp sle i32 %l, 0
+  br i1 %tmp6, label %outer.loop.inc, label %inner.loop.preheader
+  
+inner.loop.preheader:
+; CHECK: inner.loop.preheader:
+; CHECK: [[wide_cond:[^ ]+]] = icmp slt i32 [[max_j]], %length
+  br label %inner.loop
+
+inner.loop:
+; CHECK: inner.loop:
+; CHECK: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 [[wide_cond]], i32 9) [ "deopt"() ]
+  %inner.loop.acc = phi i32 [ %inner.loop.acc.next, %inner.loop ], [ %outer.loop.acc, %inner.loop.preheader ]
+  %j = phi i32 [ %j.next, %inner.loop ], [ %i, %inner.loop.preheader ]
+
+  %within.bounds = icmp slt i32 %j, %length
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %within.bounds, i32 9) [ "deopt"() ]
+  
+  %j.i64 = zext i32 %j to i64
+  %array.j.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array, i64 %j.i64
+  %array.j = load i32, i32* %array.j.ptr, align 4
+  %inner.loop.acc.next = add i32 %inner.loop.acc, %array.j
+
+  %j.next = add nsw i32 %j, 1
+  %inner.continue = icmp slt i32 %j.next, %l
+  br i1 %inner.continue, label %inner.loop, label %outer.loop.inc
+
+outer.loop.inc:
+  %outer.loop.acc.next = phi i32 [ %inner.loop.acc.next, %inner.loop ], [ %outer.loop.acc, %outer.loop ]
+  %i.next = add nsw i32 %i, 1
+  %outer.continue = icmp slt i32 %i.next, %n
+  br i1 %outer.continue, label %outer.loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %outer.loop.acc.next, %outer.loop.inc ]
+  ret i32 %result
+}
\ No newline at end of file
diff --git a/test/Transforms/LoopPredication/visited.ll b/test/Transforms/LoopPredication/visited.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e9aae77
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,140 @@
+; RUN: opt -S -loop-predication < %s 2>&1 | FileCheck %s
+; RUN: opt -S -passes='require<scalar-evolution>,loop(loop-predication)' < %s 2>&1 | FileCheck %s
+
+declare void @llvm.experimental.guard(i1, ...)
+
+define i32 @test_visited(i32* %array, i32 %length, i32 %n, i32 %x) {
+; CHECK-LABEL: @test_visited
+entry:
+  %tmp5 = icmp eq i32 %n, 0
+  br i1 %tmp5, label %exit, label %loop.preheader
+
+loop.preheader:
+; CHECK: loop.preheader:
+; CHECK: [[iteration_count:[^ ]+]] = add i32 %n, -1
+; CHECK-NEXT: [[wide_cond:[^ ]+]] = icmp ult i32 [[iteration_count]], %length
+; CHECK-NEXT: br label %loop
+  br label %loop
+
+loop:
+; CHECK: loop:
+; CHECK: %unrelated.cond = icmp eq i32 %x, %i
+; CHECK: [[guard_cond:[^ ]+]] = and i1 %unrelated.cond, [[wide_cond]]
+; CHECK-NEXT: call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 [[guard_cond]], i32 9) [ "deopt"() ]
+  %loop.acc = phi i32 [ %loop.acc.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %i = phi i32 [ %i.next, %loop ], [ 0, %loop.preheader ]
+  %within.bounds = icmp ult i32 %i, %length
+  %unrelated.cond = icmp eq i32 %x, %i
+  %guard.cond.2 = and i1 %within.bounds, %unrelated.cond
+  %guard.cond.3 = and i1 %guard.cond.2, %unrelated.cond
+  %guard.cond.4 = and i1 %guard.cond.3, %guard.cond.2
+  %guard.cond.5 = and i1 %guard.cond.4, %guard.cond.3
+  %guard.cond.6 = and i1 %guard.cond.5, %guard.cond.4
+  %guard.cond.7 = and i1 %guard.cond.6, %guard.cond.5
+  %guard.cond.8 = and i1 %guard.cond.7, %guard.cond.6
+  %guard.cond.9 = and i1 %guard.cond.8, %guard.cond.7
+  %guard.cond.10 = and i1 %guard.cond.9, %guard.cond.8
+  %guard.cond.11 = and i1 %guard.cond.10, %guard.cond.9
+  %guard.cond.12 = and i1 %guard.cond.11, %guard.cond.10
+  %guard.cond.13 = and i1 %guard.cond.12, %guard.cond.11
+  %guard.cond.14 = and i1 %guard.cond.13, %guard.cond.12
+  %guard.cond.15 = and i1 %guard.cond.14, %guard.cond.13
+  %guard.cond.16 = and i1 %guard.cond.15, %guard.cond.14
+  %guard.cond.17 = and i1 %guard.cond.16, %guard.cond.15
+  %guard.cond.18 = and i1 %guard.cond.17, %guard.cond.16
+  %guard.cond.19 = and i1 %guard.cond.18, %guard.cond.17
+  %guard.cond.20 = and i1 %guard.cond.19, %guard.cond.18
+  %guard.cond.21 = and i1 %guard.cond.20, %guard.cond.19
+  %guard.cond.22 = and i1 %guard.cond.21, %guard.cond.20
+  %guard.cond.23 = and i1 %guard.cond.22, %guard.cond.21
+  %guard.cond.24 = and i1 %guard.cond.23, %guard.cond.22
+  %guard.cond.25 = and i1 %guard.cond.24, %guard.cond.23
+  %guard.cond.26 = and i1 %guard.cond.25, %guard.cond.24
+  %guard.cond.27 = and i1 %guard.cond.26, %guard.cond.25
+  %guard.cond.28 = and i1 %guard.cond.27, %guard.cond.26
+  %guard.cond.29 = and i1 %guard.cond.28, %guard.cond.27
+  %guard.cond.30 = and i1 %guard.cond.29, %guard.cond.28
+  %guard.cond.31 = and i1 %guard.cond.30, %guard.cond.29
+  %guard.cond.32 = and i1 %guard.cond.31, %guard.cond.30
+  %guard.cond.33 = and i1 %guard.cond.32, %guard.cond.31
+  %guard.cond.34 = and i1 %guard.cond.33, %guard.cond.32
+  %guard.cond.35 = and i1 %guard.cond.34, %guard.cond.33
+  %guard.cond.36 = and i1 %guard.cond.35, %guard.cond.34
+  %guard.cond.37 = and i1 %guard.cond.36, %guard.cond.35
+  %guard.cond.38 = and i1 %guard.cond.37, %guard.cond.36
+  %guard.cond.39 = and i1 %guard.cond.38, %guard.cond.37
+  %guard.cond.40 = and i1 %guard.cond.39, %guard.cond.38
+  %guard.cond.41 = and i1 %guard.cond.40, %guard.cond.39
+  %guard.cond.42 = and i1 %guard.cond.41, %guard.cond.40
+  %guard.cond.43 = and i1 %guard.cond.42, %guard.cond.41
+  %guard.cond.44 = and i1 %guard.cond.43, %guard.cond.42
+  %guard.cond.45 = and i1 %guard.cond.44, %guard.cond.43
+  %guard.cond.46 = and i1 %guard.cond.45, %guard.cond.44
+  %guard.cond.47 = and i1 %guard.cond.46, %guard.cond.45
+  %guard.cond.48 = and i1 %guard.cond.47, %guard.cond.46
+  %guard.cond.49 = and i1 %guard.cond.48, %guard.cond.47
+  %guard.cond.50 = and i1 %guard.cond.49, %guard.cond.48
+  %guard.cond.51 = and i1 %guard.cond.50, %guard.cond.49
+  %guard.cond.52 = and i1 %guard.cond.51, %guard.cond.50
+  %guard.cond.53 = and i1 %guard.cond.52, %guard.cond.51
+  %guard.cond.54 = and i1 %guard.cond.53, %guard.cond.52
+  %guard.cond.55 = and i1 %guard.cond.54, %guard.cond.53
+  %guard.cond.56 = and i1 %guard.cond.55, %guard.cond.54
+  %guard.cond.57 = and i1 %guard.cond.56, %guard.cond.55
+  %guard.cond.58 = and i1 %guard.cond.57, %guard.cond.56
+  %guard.cond.59 = and i1 %guard.cond.58, %guard.cond.57
+  %guard.cond.60 = and i1 %guard.cond.59, %guard.cond.58
+  %guard.cond.61 = and i1 %guard.cond.60, %guard.cond.59
+  %guard.cond.62 = and i1 %guard.cond.61, %guard.cond.60
+  %guard.cond.63 = and i1 %guard.cond.62, %guard.cond.61
+  %guard.cond.64 = and i1 %guard.cond.63, %guard.cond.62
+  %guard.cond.65 = and i1 %guard.cond.64, %guard.cond.63
+  %guard.cond.66 = and i1 %guard.cond.65, %guard.cond.64
+  %guard.cond.67 = and i1 %guard.cond.66, %guard.cond.65
+  %guard.cond.68 = and i1 %guard.cond.67, %guard.cond.66
+  %guard.cond.69 = and i1 %guard.cond.68, %guard.cond.67
+  %guard.cond.70 = and i1 %guard.cond.69, %guard.cond.68
+  %guard.cond.71 = and i1 %guard.cond.70, %guard.cond.69
+  %guard.cond.72 = and i1 %guard.cond.71, %guard.cond.70
+  %guard.cond.73 = and i1 %guard.cond.72, %guard.cond.71
+  %guard.cond.74 = and i1 %guard.cond.73, %guard.cond.72
+  %guard.cond.75 = and i1 %guard.cond.74, %guard.cond.73
+  %guard.cond.76 = and i1 %guard.cond.75, %guard.cond.74
+  %guard.cond.77 = and i1 %guard.cond.76, %guard.cond.75
+  %guard.cond.78 = and i1 %guard.cond.77, %guard.cond.76
+  %guard.cond.79 = and i1 %guard.cond.78, %guard.cond.77
+  %guard.cond.80 = and i1 %guard.cond.79, %guard.cond.78
+  %guard.cond.81 = and i1 %guard.cond.80, %guard.cond.79
+  %guard.cond.82 = and i1 %guard.cond.81, %guard.cond.80
+  %guard.cond.83 = and i1 %guard.cond.82, %guard.cond.81
+  %guard.cond.84 = and i1 %guard.cond.83, %guard.cond.82
+  %guard.cond.85 = and i1 %guard.cond.84, %guard.cond.83
+  %guard.cond.86 = and i1 %guard.cond.85, %guard.cond.84
+  %guard.cond.87 = and i1 %guard.cond.86, %guard.cond.85
+  %guard.cond.88 = and i1 %guard.cond.87, %guard.cond.86
+  %guard.cond.89 = and i1 %guard.cond.88, %guard.cond.87
+  %guard.cond.90 = and i1 %guard.cond.89, %guard.cond.88
+  %guard.cond.91 = and i1 %guard.cond.90, %guard.cond.89
+  %guard.cond.92 = and i1 %guard.cond.91, %guard.cond.90
+  %guard.cond.93 = and i1 %guard.cond.92, %guard.cond.91
+  %guard.cond.94 = and i1 %guard.cond.93, %guard.cond.92
+  %guard.cond.95 = and i1 %guard.cond.94, %guard.cond.93
+  %guard.cond.96 = and i1 %guard.cond.95, %guard.cond.94
+  %guard.cond.97 = and i1 %guard.cond.96, %guard.cond.95
+  %guard.cond.98 = and i1 %guard.cond.97, %guard.cond.96
+  %guard.cond.99 = and i1 %guard.cond.98, %guard.cond.97
+  call void (i1, ...) @llvm.experimental.guard(i1 %guard.cond.99, i32 9) [ "deopt"() ]
+
+  %i.i64 = zext i32 %i to i64
+  %array.i.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %array, i64 %i.i64
+  %array.i = load i32, i32* %array.i.ptr, align 4
+  %loop.acc.next = add i32 %loop.acc, %array.i
+
+  %i.next = add nuw i32 %i, 1
+  %continue = icmp ult i32 %i.next, %n
+  br i1 %continue, label %loop, label %exit
+
+exit:
+  %result = phi i32 [ 0, %entry ], [ %loop.acc.next, %loop ]
+  ret i32 %result
+}
\ No newline at end of file