OSDN Git Service

Daily bump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-reassoc.c
index 8b5d34a..554ba3a 100644 (file)
@@ -1,12 +1,13 @@
 /* Reassociation for trees.
 /* Reassociation for trees.
-   Copyright (C) 2005 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2005, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
+   Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Daniel Berlin <dan@dberlin.org>
 
 This file is part of GCC.
 
 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
 it under the terms of the GNU General Public License as published by
    Contributed by Daniel Berlin <dan@dberlin.org>
 
 This file is part of GCC.
 
 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
 it under the terms of the GNU General Public License as published by
-the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
+the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
 any later version.
 
 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
 any later version.
 
 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
@@ -15,22 +16,20 @@ MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 GNU General Public License for more details.
 
 You should have received a copy of the GNU General Public License
 GNU General Public License for more details.
 
 You should have received a copy of the GNU General Public License
-along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
-the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
-Boston, MA 02110-1301, USA.  */
+along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
+<http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
 #include "config.h"
 #include "system.h"
 #include "coretypes.h"
 #include "tm.h"
 
 #include "config.h"
 #include "system.h"
 #include "coretypes.h"
 #include "tm.h"
-#include "errors.h"
-#include "ggc.h"
 #include "tree.h"
 #include "basic-block.h"
 #include "tree.h"
 #include "basic-block.h"
-#include "diagnostic.h"
+#include "tree-pretty-print.h"
+#include "gimple-pretty-print.h"
 #include "tree-inline.h"
 #include "tree-flow.h"
 #include "tree-inline.h"
 #include "tree-flow.h"
-#include "tree-gimple.h"
+#include "gimple.h"
 #include "tree-dump.h"
 #include "timevar.h"
 #include "tree-iterator.h"
 #include "tree-dump.h"
 #include "timevar.h"
 #include "tree-iterator.h"
@@ -38,6 +37,12 @@ Boston, MA 02110-1301, USA.  */
 #include "alloc-pool.h"
 #include "vec.h"
 #include "langhooks.h"
 #include "alloc-pool.h"
 #include "vec.h"
 #include "langhooks.h"
+#include "pointer-set.h"
+#include "cfgloop.h"
+#include "flags.h"
+#include "target.h"
+#include "params.h"
+#include "diagnostic-core.h"
 
 /*  This is a simple global reassociation pass.  It is, in part, based
     on the LLVM pass of the same name (They do some things more/less
 
 /*  This is a simple global reassociation pass.  It is, in part, based
     on the LLVM pass of the same name (They do some things more/less
@@ -105,34 +110,34 @@ Boston, MA 02110-1301, USA.  */
     mergetmp2 = d + e
 
     and put mergetmp2 on the merge worklist.
     mergetmp2 = d + e
 
     and put mergetmp2 on the merge worklist.
-    
+
     so merge worklist = {mergetmp, c, mergetmp2}
     so merge worklist = {mergetmp, c, mergetmp2}
-    
+
     Continue building binary ops of these operations until you have only
     one operation left on the worklist.
     Continue building binary ops of these operations until you have only
     one operation left on the worklist.
-    
+
     So we have
     So we have
-    
+
     build binary op
     mergetmp3 = mergetmp + c
     build binary op
     mergetmp3 = mergetmp + c
-    
+
     worklist = {mergetmp2, mergetmp3}
     worklist = {mergetmp2, mergetmp3}
-    
+
     mergetmp4 = mergetmp2 + mergetmp3
     mergetmp4 = mergetmp2 + mergetmp3
-    
+
     worklist = {mergetmp4}
     worklist = {mergetmp4}
-    
+
     because we have one operation left, we can now just set the original
     statement equal to the result of that operation.
     because we have one operation left, we can now just set the original
     statement equal to the result of that operation.
-    
+
     This will at least expose a + b  and d + e to redundancy elimination
     as binary operations.
     This will at least expose a + b  and d + e to redundancy elimination
     as binary operations.
-    
+
     For extra points, you can reuse the old statements to build the
     mergetmps, since you shouldn't run out.
 
     So why don't we do this?
     For extra points, you can reuse the old statements to build the
     mergetmps, since you shouldn't run out.
 
     So why don't we do this?
-    
+
     Because it's expensive, and rarely will help.  Most trees we are
     reassociating have 3 or less ops.  If they have 2 ops, they already
     will be written into a nice single binary op.  If you have 3 ops, a
     Because it's expensive, and rarely will help.  Most trees we are
     reassociating have 3 or less ops.  If they have 2 ops, they already
     will be written into a nice single binary op.  If you have 3 ops, a
@@ -141,18 +146,18 @@ Boston, MA 02110-1301, USA.  */
 
     mergetmp = op1 + op2
     newstmt = mergetmp + op3
 
     mergetmp = op1 + op2
     newstmt = mergetmp + op3
-    
+
     instead of
     mergetmp = op2 + op3
     newstmt = mergetmp + op1
     instead of
     mergetmp = op2 + op3
     newstmt = mergetmp + op1
-    
+
     If all three are of the same rank, you can't expose them all in a
     single binary operator anyway, so the above is *still* the best you
     can do.
     If all three are of the same rank, you can't expose them all in a
     single binary operator anyway, so the above is *still* the best you
     can do.
-    
+
     Thus, this is what we do.  When we have three ops left, we check to see
     what order to put them in, and call it a day.  As a nod to vector sum
     Thus, this is what we do.  When we have three ops left, we check to see
     what order to put them in, and call it a day.  As a nod to vector sum
-    reduction, we check if any of ops are a really a phi node that is a
+    reduction, we check if any of the ops are really a phi node that is a
     destructive update for the associating op, and keep the destructive
     update together for vector sum reduction recognition.  */
 
     destructive update for the associating op, and keep the destructive
     update together for vector sum reduction recognition.  */
 
@@ -170,77 +175,159 @@ static struct
 typedef struct operand_entry
 {
   unsigned int rank;
 typedef struct operand_entry
 {
   unsigned int rank;
+  int id;
   tree op;
 } *operand_entry_t;
 
 static alloc_pool operand_entry_pool;
 
   tree op;
 } *operand_entry_t;
 
 static alloc_pool operand_entry_pool;
 
+/* This is used to assign a unique ID to each struct operand_entry
+   so that qsort results are identical on different hosts.  */
+static int next_operand_entry_id;
 
 /* Starting rank number for a given basic block, so that we can rank
    operations using unmovable instructions in that BB based on the bb
    depth.  */
 
 /* Starting rank number for a given basic block, so that we can rank
    operations using unmovable instructions in that BB based on the bb
    depth.  */
-static unsigned int *bb_rank;
+static long *bb_rank;
 
 /* Operand->rank hashtable.  */
 
 /* Operand->rank hashtable.  */
-static htab_t operand_rank;
-
+static struct pointer_map_t *operand_rank;
+
+/* Forward decls.  */
+static long get_rank (tree);
+
+
+/* Bias amount for loop-carried phis.  We want this to be larger than
+   the depth of any reassociation tree we can see, but not larger than
+   the rank difference between two blocks.  */
+#define PHI_LOOP_BIAS (1 << 15)
+
+/* Rank assigned to a phi statement.  If STMT is a loop-carried phi of
+   an innermost loop, and the phi has only a single use which is inside
+   the loop, then the rank is the block rank of the loop latch plus an
+   extra bias for the loop-carried dependence.  This causes expressions
+   calculated into an accumulator variable to be independent for each
+   iteration of the loop.  If STMT is some other phi, the rank is the
+   block rank of its containing block.  */
+static long
+phi_rank (gimple stmt)
+{
+  basic_block bb = gimple_bb (stmt);
+  struct loop *father = bb->loop_father;
+  tree res;
+  unsigned i;
+  use_operand_p use;
+  gimple use_stmt;
+
+  /* We only care about real loops (those with a latch).  */
+  if (!father->latch)
+    return bb_rank[bb->index];
+
+  /* Interesting phis must be in headers of innermost loops.  */
+  if (bb != father->header
+      || father->inner)
+    return bb_rank[bb->index];
+
+  /* Ignore virtual SSA_NAMEs.  */
+  res = gimple_phi_result (stmt);
+  if (!is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (res)))
+    return bb_rank[bb->index];
+
+  /* The phi definition must have a single use, and that use must be
+     within the loop.  Otherwise this isn't an accumulator pattern.  */
+  if (!single_imm_use (res, &use, &use_stmt)
+      || gimple_bb (use_stmt)->loop_father != father)
+    return bb_rank[bb->index];
+
+  /* Look for phi arguments from within the loop.  If found, bias this phi.  */
+  for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (stmt); i++)
+    {
+      tree arg = gimple_phi_arg_def (stmt, i);
+      if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
+         && !SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (arg))
+       {
+         gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
+         if (gimple_bb (def_stmt)->loop_father == father)
+           return bb_rank[father->latch->index] + PHI_LOOP_BIAS;
+       }
+    }
 
 
-/* Look up the operand rank structure for expression E.  */
+  /* Must be an uninteresting phi.  */
+  return bb_rank[bb->index];
+}
 
 
-static operand_entry_t
-find_operand_rank (tree e)
+/* If EXP is an SSA_NAME defined by a PHI statement that represents a
+   loop-carried dependence of an innermost loop, return TRUE; else
+   return FALSE.  */
+static bool
+loop_carried_phi (tree exp)
 {
 {
-  void **slot;
-  struct operand_entry vrd;
+  gimple phi_stmt;
+  long block_rank;
 
 
-  vrd.op = e;
-  slot = htab_find_slot (operand_rank, &vrd, NO_INSERT);
-  if (!slot)
-    return NULL;
-  return ((operand_entry_t) *slot);
-}
+  if (TREE_CODE (exp) != SSA_NAME
+      || SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (exp))
+    return false;
 
 
-/* Insert {E,RANK} into the operand rank hashtable.  */
+  phi_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (exp);
 
 
-static void
-insert_operand_rank (tree e, unsigned int rank)
+  if (gimple_code (SSA_NAME_DEF_STMT (exp)) != GIMPLE_PHI)
+    return false;
+
+  /* Non-loop-carried phis have block rank.  Loop-carried phis have
+     an additional bias added in.  If this phi doesn't have block rank,
+     it's biased and should not be propagated.  */
+  block_rank = bb_rank[gimple_bb (phi_stmt)->index];
+
+  if (phi_rank (phi_stmt) != block_rank)
+    return true;
+
+  return false;
+}
+
+/* Return the maximum of RANK and the rank that should be propagated
+   from expression OP.  For most operands, this is just the rank of OP.
+   For loop-carried phis, the value is zero to avoid undoing the bias
+   in favor of the phi.  */
+static long
+propagate_rank (long rank, tree op)
 {
 {
-  void **slot;
-  operand_entry_t new_pair = pool_alloc (operand_entry_pool);
+  long op_rank;
+
+  if (loop_carried_phi (op))
+    return rank;
+
+  op_rank = get_rank (op);
 
 
-  new_pair->op = e;
-  new_pair->rank = rank;
-  slot = htab_find_slot (operand_rank, new_pair, INSERT);
-  gcc_assert (*slot == NULL);
-  *slot = new_pair;
+  return MAX (rank, op_rank);
 }
 
 }
 
-/* Return the hash value for a operand rank structure  */
+/* Look up the operand rank structure for expression E.  */
 
 
-static hashval_t
-operand_entry_hash (const void *p)
+static inline long
+find_operand_rank (tree e)
 {
 {
-  const operand_entry_t vr = (operand_entry_t) p;
-  return iterative_hash_expr (vr->op, 0);
+  void **slot = pointer_map_contains (operand_rank, e);
+  return slot ? (long) (intptr_t) *slot : -1;
 }
 
 }
 
-/* Return true if two operand rank structures are equal.  */
+/* Insert {E,RANK} into the operand rank hashtable.  */
 
 
-static int
-operand_entry_eq (const void *p1, const void *p2)
+static inline void
+insert_operand_rank (tree e, long rank)
 {
 {
-  const operand_entry_t vr1 = (operand_entry_t) p1;
-  const operand_entry_t vr2 = (operand_entry_t) p2;
-  return vr1->op == vr2->op;
+  void **slot;
+  gcc_assert (rank > 0);
+  slot = pointer_map_insert (operand_rank, e);
+  gcc_assert (!*slot);
+  *slot = (void *) (intptr_t) rank;
 }
 
 /* Given an expression E, return the rank of the expression.  */
 
 }
 
 /* Given an expression E, return the rank of the expression.  */
 
-static unsigned int
+static long
 get_rank (tree e)
 {
 get_rank (tree e)
 {
-  operand_entry_t vr;
-
   /* Constants have rank 0.  */
   if (is_gimple_min_invariant (e))
     return 0;
   /* Constants have rank 0.  */
   if (is_gimple_min_invariant (e))
     return 0;
@@ -256,52 +343,96 @@ get_rank (tree e)
      I make no claims that this is optimal, however, it gives good
      results.  */
 
      I make no claims that this is optimal, however, it gives good
      results.  */
 
+  /* We make an exception to the normal ranking system to break
+     dependences of accumulator variables in loops.  Suppose we
+     have a simple one-block loop containing:
+
+       x_1 = phi(x_0, x_2)
+       b = a + x_1
+       c = b + d
+       x_2 = c + e
+
+     As shown, each iteration of the calculation into x is fully
+     dependent upon the iteration before it.  We would prefer to
+     see this in the form:
+
+       x_1 = phi(x_0, x_2)
+       b = a + d
+       c = b + e
+       x_2 = c + x_1
+
+     If the loop is unrolled, the calculations of b and c from
+     different iterations can be interleaved.
+
+     To obtain this result during reassociation, we bias the rank
+     of the phi definition x_1 upward, when it is recognized as an
+     accumulator pattern.  The artificial rank causes it to be 
+     added last, providing the desired independence.  */
+
   if (TREE_CODE (e) == SSA_NAME)
     {
   if (TREE_CODE (e) == SSA_NAME)
     {
-      tree stmt;
-      tree rhs;
-      unsigned int rank, maxrank;
-      int i;
+      gimple stmt;
+      long rank;
+      int i, n;
+      tree op;
 
       if (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (e)) == PARM_DECL
 
       if (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (e)) == PARM_DECL
-         && e == gimple_default_def (cfun, SSA_NAME_VAR (e)))
-       return find_operand_rank (e)->rank;
+         && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (e))
+       return find_operand_rank (e);
 
       stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (e);
 
       stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (e);
-      if (bb_for_stmt (stmt) == NULL)
+      if (gimple_bb (stmt) == NULL)
        return 0;
 
        return 0;
 
-      if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR
-         || !ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS))
-       return bb_rank[bb_for_stmt (stmt)->index];
+      if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
+       return phi_rank (stmt);
+
+      if (!is_gimple_assign (stmt)
+         || gimple_vdef (stmt))
+       return bb_rank[gimple_bb (stmt)->index];
 
       /* If we already have a rank for this expression, use that.  */
 
       /* If we already have a rank for this expression, use that.  */
-      vr = find_operand_rank (e);
-      if (vr)
-       return vr->rank;
+      rank = find_operand_rank (e);
+      if (rank != -1)
+       return rank;
 
 
-      /* Otherwise, find the maximum rank for the operands, or the bb
-        rank, whichever is less.   */
+      /* Otherwise, find the maximum rank for the operands.  As an
+        exception, remove the bias from loop-carried phis when propagating
+        the rank so that dependent operations are not also biased.  */
       rank = 0;
       rank = 0;
-      maxrank = bb_rank[bb_for_stmt(stmt)->index];
-      rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
-      if (TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (rhs)) == 0)
-       rank = MAX (rank, get_rank (rhs));
+      if (gimple_assign_single_p (stmt))
+       {
+         tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+         n = TREE_OPERAND_LENGTH (rhs);
+         if (n == 0)
+           rank = propagate_rank (rank, rhs);
+         else
+           {
+             for (i = 0; i < n; i++)
+               {
+                 op = TREE_OPERAND (rhs, i);
+
+                 if (op != NULL_TREE)
+                   rank = propagate_rank (rank, op);
+               }
+           }
+       }
       else
        {
       else
        {
-         for (i = 0;
-              i < TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (rhs))
-                && TREE_OPERAND (rhs, i)
-                && rank != maxrank;
-              i++)
-           rank = MAX(rank, get_rank (TREE_OPERAND (rhs, i)));
+         n = gimple_num_ops (stmt);
+         for (i = 1; i < n; i++)
+           {
+             op = gimple_op (stmt, i);
+             gcc_assert (op);
+             rank = propagate_rank (rank, op);
+           }
        }
 
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        {
          fprintf (dump_file, "Rank for ");
          print_generic_expr (dump_file, e, 0);
        }
 
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        {
          fprintf (dump_file, "Rank for ");
          print_generic_expr (dump_file, e, 0);
-         fprintf (dump_file, " is %d\n", (rank + 1));
+         fprintf (dump_file, " is %ld\n", (rank + 1));
        }
 
       /* Note the rank in the hashtable so we don't recompute it.  */
        }
 
       /* Note the rank in the hashtable so we don't recompute it.  */
@@ -347,16 +478,31 @@ sort_by_operand_rank (const void *pa, const void *pb)
      to fold when added/multiplied//whatever are put next to each
      other.  Since all constants have rank 0, order them by type.  */
   if (oeb->rank == 0 &&  oea->rank == 0)
      to fold when added/multiplied//whatever are put next to each
      other.  Since all constants have rank 0, order them by type.  */
   if (oeb->rank == 0 &&  oea->rank == 0)
-    return constant_type (oeb->op) - constant_type (oea->op);
+    {
+      if (constant_type (oeb->op) != constant_type (oea->op))
+       return constant_type (oeb->op) - constant_type (oea->op);
+      else
+       /* To make sorting result stable, we use unique IDs to determine
+          order.  */
+        return oeb->id - oea->id;
+    }
 
   /* Lastly, make sure the versions that are the same go next to each
      other.  We use SSA_NAME_VERSION because it's stable.  */
   if ((oeb->rank - oea->rank == 0)
       && TREE_CODE (oea->op) == SSA_NAME
       && TREE_CODE (oeb->op) == SSA_NAME)
 
   /* Lastly, make sure the versions that are the same go next to each
      other.  We use SSA_NAME_VERSION because it's stable.  */
   if ((oeb->rank - oea->rank == 0)
       && TREE_CODE (oea->op) == SSA_NAME
       && TREE_CODE (oeb->op) == SSA_NAME)
-    return SSA_NAME_VERSION (oeb->op) - SSA_NAME_VERSION (oea->op);
+    {
+      if (SSA_NAME_VERSION (oeb->op) != SSA_NAME_VERSION (oea->op))
+       return SSA_NAME_VERSION (oeb->op) - SSA_NAME_VERSION (oea->op);
+      else
+       return oeb->id - oea->id;
+    }
 
 
-  return oeb->rank - oea->rank;
+  if (oeb->rank != oea->rank)
+    return oeb->rank - oea->rank;
+  else
+    return oeb->id - oea->id;
 }
 
 /* Add an operand entry to *OPS for the tree operand OP.  */
 }
 
 /* Add an operand entry to *OPS for the tree operand OP.  */
@@ -364,24 +510,33 @@ sort_by_operand_rank (const void *pa, const void *pb)
 static void
 add_to_ops_vec (VEC(operand_entry_t, heap) **ops, tree op)
 {
 static void
 add_to_ops_vec (VEC(operand_entry_t, heap) **ops, tree op)
 {
-  operand_entry_t oe = pool_alloc (operand_entry_pool);
+  operand_entry_t oe = (operand_entry_t) pool_alloc (operand_entry_pool);
 
   oe->op = op;
   oe->rank = get_rank (op);
 
   oe->op = op;
   oe->rank = get_rank (op);
+  oe->id = next_operand_entry_id++;
   VEC_safe_push (operand_entry_t, heap, *ops, oe);
 }
 
 /* Return true if STMT is reassociable operation containing a binary
   VEC_safe_push (operand_entry_t, heap, *ops, oe);
 }
 
 /* Return true if STMT is reassociable operation containing a binary
-   operation with tree code CODE.  */
+   operation with tree code CODE, and is inside LOOP.  */
 
 static bool
 
 static bool
-is_reassociable_op (tree stmt, enum tree_code code)
+is_reassociable_op (gimple stmt, enum tree_code code, struct loop *loop)
 {
 {
-  if (!IS_EMPTY_STMT (stmt)
-      && TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
-      && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == code
-      && has_single_use (TREE_OPERAND (stmt, 0)))
+  basic_block bb = gimple_bb (stmt);
+
+  if (gimple_bb (stmt) == NULL)
+    return false;
+
+  if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
+    return false;
+
+  if (is_gimple_assign (stmt)
+      && gimple_assign_rhs_code (stmt) == code
+      && has_single_use (gimple_assign_lhs (stmt)))
     return true;
     return true;
+
   return false;
 }
 
   return false;
 }
 
@@ -392,15 +547,13 @@ is_reassociable_op (tree stmt, enum tree_code code)
 static tree
 get_unary_op (tree name, enum tree_code opcode)
 {
 static tree
 get_unary_op (tree name, enum tree_code opcode)
 {
-  tree stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
-  tree rhs;
+  gimple stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
 
 
-  if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR)
+  if (!is_gimple_assign (stmt))
     return NULL_TREE;
 
     return NULL_TREE;
 
-  rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
-  if (TREE_CODE (rhs) == opcode)
-    return TREE_OPERAND (rhs, 0);
+  if (gimple_assign_rhs_code (stmt) == opcode)
+    return gimple_assign_rhs1 (stmt);
   return NULL_TREE;
 }
 
   return NULL_TREE;
 }
 
@@ -461,8 +614,7 @@ eliminate_duplicate_pair (enum tree_code opcode,
            {
              VEC_free (operand_entry_t, heap, *ops);
              *ops = NULL;
            {
              VEC_free (operand_entry_t, heap, *ops);
              *ops = NULL;
-             add_to_ops_vec (ops, fold_convert (TREE_TYPE (last->op), 
-                                                integer_zero_node));
+             add_to_ops_vec (ops, build_zero_cst (TREE_TYPE (last->op)));
              *all_done = true;
            }
          else
              *all_done = true;
            }
          else
@@ -480,11 +632,13 @@ eliminate_duplicate_pair (enum tree_code opcode,
   return false;
 }
 
   return false;
 }
 
-/* If OPCODE is PLUS_EXPR, CURR->OP is really a negate expression,
-   look in OPS for a corresponding positive operation to cancel it
-   out.  If we find one, remove the other from OPS, replace
-   OPS[CURRINDEX] with 0, and return true.  Otherwise, return
-   false. */
+static VEC(tree, heap) *plus_negates;
+
+/* If OPCODE is PLUS_EXPR, CURR->OP is a negate expression or a bitwise not
+   expression, look in OPS for a corresponding positive operation to cancel
+   it out.  If we find one, remove the other from OPS, replace
+   OPS[CURRINDEX] with 0 or -1, respectively, and return true.  Otherwise,
+   return false. */
 
 static bool
 eliminate_plus_minus_pair (enum tree_code opcode,
 
 static bool
 eliminate_plus_minus_pair (enum tree_code opcode,
@@ -493,6 +647,7 @@ eliminate_plus_minus_pair (enum tree_code opcode,
                           operand_entry_t curr)
 {
   tree negateop;
                           operand_entry_t curr)
 {
   tree negateop;
+  tree notop;
   unsigned int i;
   operand_entry_t oe;
 
   unsigned int i;
   operand_entry_t oe;
 
@@ -500,7 +655,8 @@ eliminate_plus_minus_pair (enum tree_code opcode,
     return false;
 
   negateop = get_unary_op (curr->op, NEGATE_EXPR);
     return false;
 
   negateop = get_unary_op (curr->op, NEGATE_EXPR);
-  if (negateop == NULL_TREE)
+  notop = get_unary_op (curr->op, BIT_NOT_EXPR);
+  if (negateop == NULL_TREE && notop == NULL_TREE)
     return false;
 
   /* Any non-negated version will have a rank that is one less than
     return false;
 
   /* Any non-negated version will have a rank that is one less than
@@ -525,8 +681,27 @@ eliminate_plus_minus_pair (enum tree_code opcode,
            }
 
          VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, i);
            }
 
          VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, i);
-         add_to_ops_vec (ops, fold_convert(TREE_TYPE (oe->op), 
-                                           integer_zero_node));
+         add_to_ops_vec (ops, build_zero_cst (TREE_TYPE (oe->op)));
+         VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, currindex);
+         reassociate_stats.ops_eliminated ++;
+
+         return true;
+       }
+      else if (oe->op == notop)
+       {
+         tree op_type = TREE_TYPE (oe->op);
+
+         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+           {
+             fprintf (dump_file, "Equivalence: ");
+             print_generic_expr (dump_file, notop, 0);
+             fprintf (dump_file, " + ~");
+             print_generic_expr (dump_file, oe->op, 0);
+             fprintf (dump_file, " -> -1\n");
+           }
+
+         VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, i);
+         add_to_ops_vec (ops, build_int_cst_type (op_type, -1));
          VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, currindex);
          reassociate_stats.ops_eliminated ++;
 
          VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, currindex);
          reassociate_stats.ops_eliminated ++;
 
@@ -534,6 +709,11 @@ eliminate_plus_minus_pair (enum tree_code opcode,
        }
     }
 
        }
     }
 
+  /* CURR->OP is a negate expr in a plus expr: save it for later
+     inspection in repropagate_negates().  */
+  if (negateop != NULL_TREE)
+    VEC_safe_push (tree, heap, plus_negates, curr->op);
+
   return false;
 }
 
   return false;
 }
 
@@ -588,12 +768,12 @@ eliminate_not_pairs (enum tree_code opcode,
            }
 
          if (opcode == BIT_AND_EXPR)
            }
 
          if (opcode == BIT_AND_EXPR)
-           oe->op = fold_convert (TREE_TYPE (oe->op), integer_zero_node);
+           oe->op = build_zero_cst (TREE_TYPE (oe->op));
          else if (opcode == BIT_IOR_EXPR)
            oe->op = build_low_bits_mask (TREE_TYPE (oe->op),
                                          TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (oe->op)));
 
          else if (opcode == BIT_IOR_EXPR)
            oe->op = build_low_bits_mask (TREE_TYPE (oe->op),
                                          TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (oe->op)));
 
-         reassociate_stats.ops_eliminated 
+         reassociate_stats.ops_eliminated
            += VEC_length (operand_entry_t, *ops) - 1;
          VEC_free (operand_entry_t, heap, *ops);
          *ops = NULL;
            += VEC_length (operand_entry_t, *ops) - 1;
          VEC_free (operand_entry_t, heap, *ops);
          *ops = NULL;
@@ -617,8 +797,10 @@ eliminate_using_constants (enum tree_code opcode,
                           VEC(operand_entry_t, heap) **ops)
 {
   operand_entry_t oelast = VEC_last (operand_entry_t, *ops);
                           VEC(operand_entry_t, heap) **ops)
 {
   operand_entry_t oelast = VEC_last (operand_entry_t, *ops);
+  tree type = TREE_TYPE (oelast->op);
 
 
-  if (oelast->rank == 0 && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (oelast->op)))
+  if (oelast->rank == 0
+      && (INTEGRAL_TYPE_P (type) || FLOAT_TYPE_P (type)))
     {
       switch (opcode)
        {
     {
       switch (opcode)
        {
@@ -630,9 +812,9 @@ eliminate_using_constants (enum tree_code opcode,
                  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
                    fprintf (dump_file, "Found & 0, removing all other ops\n");
 
                  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
                    fprintf (dump_file, "Found & 0, removing all other ops\n");
 
-                 reassociate_stats.ops_eliminated 
+                 reassociate_stats.ops_eliminated
                    += VEC_length (operand_entry_t, *ops) - 1;
                    += VEC_length (operand_entry_t, *ops) - 1;
-                 
+
                  VEC_free (operand_entry_t, heap, *ops);
                  *ops = NULL;
                  VEC_safe_push (operand_entry_t, heap, *ops, oelast);
                  VEC_free (operand_entry_t, heap, *ops);
                  *ops = NULL;
                  VEC_safe_push (operand_entry_t, heap, *ops, oelast);
@@ -658,15 +840,15 @@ eliminate_using_constants (enum tree_code opcode,
                  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
                    fprintf (dump_file, "Found | -1, removing all other ops\n");
 
                  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
                    fprintf (dump_file, "Found | -1, removing all other ops\n");
 
-                 reassociate_stats.ops_eliminated 
+                 reassociate_stats.ops_eliminated
                    += VEC_length (operand_entry_t, *ops) - 1;
                    += VEC_length (operand_entry_t, *ops) - 1;
-                 
+
                  VEC_free (operand_entry_t, heap, *ops);
                  *ops = NULL;
                  VEC_safe_push (operand_entry_t, heap, *ops, oelast);
                  return;
                }
                  VEC_free (operand_entry_t, heap, *ops);
                  *ops = NULL;
                  VEC_safe_push (operand_entry_t, heap, *ops, oelast);
                  return;
                }
-           }     
+           }
          else if (integer_zerop (oelast->op))
            {
              if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) != 1)
          else if (integer_zerop (oelast->op))
            {
              if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) != 1)
@@ -679,14 +861,18 @@ eliminate_using_constants (enum tree_code opcode,
            }
          break;
        case MULT_EXPR:
            }
          break;
        case MULT_EXPR:
-         if (integer_zerop (oelast->op))
+         if (integer_zerop (oelast->op)
+             || (FLOAT_TYPE_P (type)
+                 && !HONOR_NANS (TYPE_MODE (type))
+                 && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (type))
+                 && real_zerop (oelast->op)))
            {
              if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) != 1)
                {
                  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
                    fprintf (dump_file, "Found * 0, removing all other ops\n");
            {
              if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) != 1)
                {
                  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
                    fprintf (dump_file, "Found * 0, removing all other ops\n");
-                 
-                 reassociate_stats.ops_eliminated 
+
+                 reassociate_stats.ops_eliminated
                    += VEC_length (operand_entry_t, *ops) - 1;
                  VEC_free (operand_entry_t, heap, *ops);
                  *ops = NULL;
                    += VEC_length (operand_entry_t, *ops) - 1;
                  VEC_free (operand_entry_t, heap, *ops);
                  *ops = NULL;
@@ -694,7 +880,10 @@ eliminate_using_constants (enum tree_code opcode,
                  return;
                }
            }
                  return;
                }
            }
-         else if (integer_onep (oelast->op))
+         else if (integer_onep (oelast->op)
+                  || (FLOAT_TYPE_P (type)
+                      && !HONOR_SNANS (TYPE_MODE (type))
+                      && real_onep (oelast->op)))
            {
              if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) != 1)
                {
            {
              if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) != 1)
                {
@@ -709,7 +898,11 @@ eliminate_using_constants (enum tree_code opcode,
        case BIT_XOR_EXPR:
        case PLUS_EXPR:
        case MINUS_EXPR:
        case BIT_XOR_EXPR:
        case PLUS_EXPR:
        case MINUS_EXPR:
-         if (integer_zerop (oelast->op))
+         if (integer_zerop (oelast->op)
+             || (FLOAT_TYPE_P (type)
+                 && (opcode == PLUS_EXPR || opcode == MINUS_EXPR)
+                 && fold_real_zero_addition_p (type, oelast->op,
+                                               opcode == MINUS_EXPR)))
            {
              if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) != 1)
                {
            {
              if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) != 1)
                {
@@ -727,187 +920,1262 @@ eliminate_using_constants (enum tree_code opcode,
     }
 }
 
     }
 }
 
-/* Perform various identities and other optimizations on the list of
-   operand entries, stored in OPS.  The tree code for the binary
-   operation between all the operands is OPCODE.  */
 
 
-static void
-optimize_ops_list (enum tree_code opcode,
-                  VEC (operand_entry_t, heap) **ops)
-{
-  unsigned int length = VEC_length (operand_entry_t, *ops);
-  unsigned int i;
-  operand_entry_t oe;
-  operand_entry_t oelast = NULL;
-  bool iterate = false;
+static void linearize_expr_tree (VEC(operand_entry_t, heap) **, gimple,
+                                bool, bool);
 
 
-  if (length == 1)
-    return;
+/* Structure for tracking and counting operands.  */
+typedef struct oecount_s {
+  int cnt;
+  int id;
+  enum tree_code oecode;
+  tree op;
+} oecount;
 
 
-  oelast = VEC_last (operand_entry_t, *ops);
+DEF_VEC_O(oecount);
+DEF_VEC_ALLOC_O(oecount,heap);
 
 
-  /* If the last two are constants, pop the constants off, merge them
-     and try the next two.  */
-  if (oelast->rank == 0 && is_gimple_min_invariant (oelast->op))
-    {
-      operand_entry_t oelm1 = VEC_index (operand_entry_t, *ops, length - 2);
+/* The heap for the oecount hashtable and the sorted list of operands.  */
+static VEC (oecount, heap) *cvec;
 
 
-      if (oelm1->rank == 0
-         && is_gimple_min_invariant (oelm1->op)
-         && lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (oelm1->op),
-                                           TREE_TYPE (oelast->op)))
-       {
-         tree folded = fold_binary (opcode, TREE_TYPE (oelm1->op),
-                                    oelm1->op, oelast->op);
+/* Hash function for oecount.  */
 
 
-         if (folded && is_gimple_min_invariant (folded))
-           {
-             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-               fprintf (dump_file, "Merging constants\n");
+static hashval_t
+oecount_hash (const void *p)
+{
+  const oecount *c = VEC_index (oecount, cvec, (size_t)p - 42);
+  return htab_hash_pointer (c->op) ^ (hashval_t)c->oecode;
+}
 
 
-             VEC_pop (operand_entry_t, *ops);
-             VEC_pop (operand_entry_t, *ops);
+/* Comparison function for oecount.  */
 
 
-             add_to_ops_vec (ops, folded);
-             reassociate_stats.constants_eliminated++;
+static int
+oecount_eq (const void *p1, const void *p2)
+{
+  const oecount *c1 = VEC_index (oecount, cvec, (size_t)p1 - 42);
+  const oecount *c2 = VEC_index (oecount, cvec, (size_t)p2 - 42);
+  return (c1->oecode == c2->oecode
+         && c1->op == c2->op);
+}
 
 
-             optimize_ops_list (opcode, ops);
-             return;
-           }
+/* Comparison function for qsort sorting oecount elements by count.  */
+
+static int
+oecount_cmp (const void *p1, const void *p2)
+{
+  const oecount *c1 = (const oecount *)p1;
+  const oecount *c2 = (const oecount *)p2;
+  if (c1->cnt != c2->cnt)
+    return c1->cnt - c2->cnt;
+  else
+    /* If counts are identical, use unique IDs to stabilize qsort.  */
+    return c1->id - c2->id;
+}
+
+/* Walks the linear chain with result *DEF searching for an operation
+   with operand OP and code OPCODE removing that from the chain.  *DEF
+   is updated if there is only one operand but no operation left.  */
+
+static void
+zero_one_operation (tree *def, enum tree_code opcode, tree op)
+{
+  gimple stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (*def);
+
+  do
+    {
+      tree name = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+
+      /* If this is the operation we look for and one of the operands
+         is ours simply propagate the other operand into the stmts
+        single use.  */
+      if (gimple_assign_rhs_code (stmt) == opcode
+         && (name == op
+             || gimple_assign_rhs2 (stmt) == op))
+       {
+         gimple use_stmt;
+         use_operand_p use;
+         gimple_stmt_iterator gsi;
+         if (name == op)
+           name = gimple_assign_rhs2 (stmt);
+         gcc_assert (has_single_use (gimple_assign_lhs (stmt)));
+         single_imm_use (gimple_assign_lhs (stmt), &use, &use_stmt);
+         if (gimple_assign_lhs (stmt) == *def)
+           *def = name;
+         SET_USE (use, name);
+         if (TREE_CODE (name) != SSA_NAME)
+           update_stmt (use_stmt);
+         gsi = gsi_for_stmt (stmt);
+         gsi_remove (&gsi, true);
+         release_defs (stmt);
+         return;
        }
        }
+
+      /* Continue walking the chain.  */
+      gcc_assert (name != op
+                 && TREE_CODE (name) == SSA_NAME);
+      stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
     }
     }
+  while (1);
+}
 
 
-  eliminate_using_constants (opcode, ops);
-  oelast = NULL;
+/* Builds one statement performing OP1 OPCODE OP2 using TMPVAR for
+   the result.  Places the statement after the definition of either
+   OP1 or OP2.  Returns the new statement.  */
 
 
-  for (i = 0; VEC_iterate (operand_entry_t, *ops, i, oe);)
+static gimple
+build_and_add_sum (tree tmpvar, tree op1, tree op2, enum tree_code opcode)
+{
+  gimple op1def = NULL, op2def = NULL;
+  gimple_stmt_iterator gsi;
+  tree op;
+  gimple sum;
+
+  /* Create the addition statement.  */
+  sum = gimple_build_assign_with_ops (opcode, tmpvar, op1, op2);
+  op = make_ssa_name (tmpvar, sum);
+  gimple_assign_set_lhs (sum, op);
+
+  /* Find an insertion place and insert.  */
+  if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
+    op1def = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
+  if (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME)
+    op2def = SSA_NAME_DEF_STMT (op2);
+  if ((!op1def || gimple_nop_p (op1def))
+      && (!op2def || gimple_nop_p (op2def)))
     {
     {
-      bool done = false;
-
-      if (eliminate_not_pairs (opcode, ops, i, oe))
-       return;
-      if (eliminate_duplicate_pair (opcode, ops, &done, i, oe, oelast)
-         || (!done && eliminate_plus_minus_pair (opcode, ops, i, oe)))
+      gsi = gsi_after_labels (single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR));
+      gsi_insert_before (&gsi, sum, GSI_NEW_STMT);
+    }
+  else if ((!op1def || gimple_nop_p (op1def))
+          || (op2def && !gimple_nop_p (op2def)
+              && stmt_dominates_stmt_p (op1def, op2def)))
+    {
+      if (gimple_code (op2def) == GIMPLE_PHI)
        {
        {
-         if (done)
-           return;
-         iterate = true;
-         oelast = NULL;
-         continue;
+         gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (op2def));
+         gsi_insert_before (&gsi, sum, GSI_NEW_STMT);
+       }
+      else
+       {
+         if (!stmt_ends_bb_p (op2def))
+           {
+             gsi = gsi_for_stmt (op2def);
+             gsi_insert_after (&gsi, sum, GSI_NEW_STMT);
+           }
+         else
+           {
+             edge e;
+             edge_iterator ei;
+
+             FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (op2def)->succs)
+               if (e->flags & EDGE_FALLTHRU)
+                 gsi_insert_on_edge_immediate (e, sum);
+           }
        }
        }
-      oelast = oe;
-      i++;
     }
     }
+  else
+    {
+      if (gimple_code (op1def) == GIMPLE_PHI)
+       {
+         gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (op1def));
+         gsi_insert_before (&gsi, sum, GSI_NEW_STMT);
+       }
+      else
+       {
+         if (!stmt_ends_bb_p (op1def))
+           {
+             gsi = gsi_for_stmt (op1def);
+             gsi_insert_after (&gsi, sum, GSI_NEW_STMT);
+           }
+         else
+           {
+             edge e;
+             edge_iterator ei;
 
 
-  length  = VEC_length (operand_entry_t, *ops);
-  oelast = VEC_last (operand_entry_t, *ops);
+             FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (op1def)->succs)
+               if (e->flags & EDGE_FALLTHRU)
+                 gsi_insert_on_edge_immediate (e, sum);
+           }
+       }
+    }
+  update_stmt (sum);
 
 
-  if (iterate)
-    optimize_ops_list (opcode, ops);
+  return sum;
 }
 
 }
 
-/* Return true if OPERAND is defined by a PHI node which uses the LHS
-   of STMT in it's operands.  This is also known as a "destructive
-   update" operation.  */
+/* Perform un-distribution of divisions and multiplications.
+   A * X + B * X is transformed into (A + B) * X and A / X + B / X
+   to (A + B) / X for real X.
 
 
-static bool
-is_phi_for_stmt (tree stmt, tree operand)
-{
-  tree def_stmt;
-  tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
-  use_operand_p arg_p;
-  ssa_op_iter i;
+   The algorithm is organized as follows.
 
 
-  if (TREE_CODE (operand) != SSA_NAME)
-    return false;
+    - First we walk the addition chain *OPS looking for summands that
+      are defined by a multiplication or a real division.  This results
+      in the candidates bitmap with relevant indices into *OPS.
 
 
-  def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (operand);
-  if (TREE_CODE (def_stmt) != PHI_NODE)
-    return false;
+    - Second we build the chains of multiplications or divisions for
+      these candidates, counting the number of occurences of (operand, code)
+      pairs in all of the candidates chains.
 
 
-  FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, def_stmt, i, SSA_OP_USE)
-    if (lhs == USE_FROM_PTR (arg_p))
-      return true;
-  return false;
-}
+    - Third we sort the (operand, code) pairs by number of occurence and
+      process them starting with the pair with the most uses.
 
 
-/* Recursively rewrite our linearized statements so that the operators
-   match those in OPS[OPINDEX], putting the computation in rank
-   order.  */
+      * For each such pair we walk the candidates again to build a
+        second candidate bitmap noting all multiplication/division chains
+       that have at least one occurence of (operand, code).
 
 
-static void
-rewrite_expr_tree (tree stmt, unsigned int opindex,
-                  VEC(operand_entry_t, heap) * ops)
-{
-  tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
-  operand_entry_t oe;
+      * We build an alternate addition chain only covering these
+        candidates with one (operand, code) operation removed from their
+       multiplication/division chain.
 
 
-  /* If we have three operands left, then we want to make sure the one
-     that gets the double binary op are the ones with the same rank.
+      * The first candidate gets replaced by the alternate addition chain
+        multiplied/divided by the operand.
 
 
-     The alternative we try is to see if this is a destructive
-     update style statement, which is like:
-     b = phi (a, ...)
-     a = c + b;
-     In that case, we want to use the destructive update form to
-     expose the possible vectorizer sum reduction opportunity.
-     In that case, the third operand will be the phi node.
+      * All candidate chains get disabled for further processing and
+        processing of (operand, code) pairs continues.
 
 
-     We could, of course, try to be better as noted above, and do a
-     lot of work to try to find these opportunities in >3 operand
-     cases, but it is unlikely to be worth it.  */
-  if (opindex + 3 == VEC_length (operand_entry_t, ops))
+  The alternate addition chains built are re-processed by the main
+  reassociation algorithm which allows optimizing a * x * y + b * y * x
+  to (a + b ) * x * y in one invocation of the reassociation pass.  */
+
+static bool
+undistribute_ops_list (enum tree_code opcode,
+                      VEC (operand_entry_t, heap) **ops, struct loop *loop)
+{
+  unsigned int length = VEC_length (operand_entry_t, *ops);
+  operand_entry_t oe1;
+  unsigned i, j;
+  sbitmap candidates, candidates2;
+  unsigned nr_candidates, nr_candidates2;
+  sbitmap_iterator sbi0;
+  VEC (operand_entry_t, heap) **subops;
+  htab_t ctable;
+  bool changed = false;
+  int next_oecount_id = 0;
+
+  if (length <= 1
+      || opcode != PLUS_EXPR)
+    return false;
+
+  /* Build a list of candidates to process.  */
+  candidates = sbitmap_alloc (length);
+  sbitmap_zero (candidates);
+  nr_candidates = 0;
+  FOR_EACH_VEC_ELT (operand_entry_t, *ops, i, oe1)
     {
     {
-      operand_entry_t oe1, oe2, oe3;
+      enum tree_code dcode;
+      gimple oe1def;
+
+      if (TREE_CODE (oe1->op) != SSA_NAME)
+       continue;
+      oe1def = SSA_NAME_DEF_STMT (oe1->op);
+      if (!is_gimple_assign (oe1def))
+       continue;
+      dcode = gimple_assign_rhs_code (oe1def);
+      if ((dcode != MULT_EXPR
+          && dcode != RDIV_EXPR)
+         || !is_reassociable_op (oe1def, dcode, loop))
+       continue;
+
+      SET_BIT (candidates, i);
+      nr_candidates++;
+    }
 
 
-      oe1 = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex);
-      oe2 = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex + 1);
-      oe3 = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex + 2);
+  if (nr_candidates < 2)
+    {
+      sbitmap_free (candidates);
+      return false;
+    }
 
 
-      if ((oe1->rank == oe2->rank
-          && oe2->rank != oe3->rank)
-         || (is_phi_for_stmt (stmt, oe3->op)
-             && !is_phi_for_stmt (stmt, oe1->op)
-             && !is_phi_for_stmt (stmt, oe2->op)))
-       {
-         struct operand_entry temp = *oe3;
-         oe3->op = oe1->op;
-         oe3->rank = oe1->rank;
-         oe1->op = temp.op;
-         oe1->rank= temp.rank;
-       }
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "searching for un-distribute opportunities ");
+      print_generic_expr (dump_file,
+       VEC_index (operand_entry_t, *ops,
+                  sbitmap_first_set_bit (candidates))->op, 0);
+      fprintf (dump_file, " %d\n", nr_candidates);
     }
 
     }
 
-  /* The final recursion case for this function is that you have
-     exactly two operations left.
-     If we had one exactly one op in the entire list to start with, we
-     would have never called this function, and the tail recursion
-     rewrites them one at a time.  */
-  if (opindex + 2 == VEC_length (operand_entry_t, ops))
+  /* Build linearized sub-operand lists and the counting table.  */
+  cvec = NULL;
+  ctable = htab_create (15, oecount_hash, oecount_eq, NULL);
+  subops = XCNEWVEC (VEC (operand_entry_t, heap) *,
+                    VEC_length (operand_entry_t, *ops));
+  EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (candidates, 0, i, sbi0)
     {
     {
-      operand_entry_t oe1, oe2;
+      gimple oedef;
+      enum tree_code oecode;
+      unsigned j;
 
 
-      oe1 = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex);
-      oe2 = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex + 1);
+      oedef = SSA_NAME_DEF_STMT (VEC_index (operand_entry_t, *ops, i)->op);
+      oecode = gimple_assign_rhs_code (oedef);
+      linearize_expr_tree (&subops[i], oedef,
+                          associative_tree_code (oecode), false);
 
 
-      if (TREE_OPERAND (rhs, 0) != oe1->op
-         || TREE_OPERAND (rhs, 1) != oe2->op)
+      FOR_EACH_VEC_ELT (operand_entry_t, subops[i], j, oe1)
+       {
+         oecount c;
+         void **slot;
+         size_t idx;
+         c.oecode = oecode;
+         c.cnt = 1;
+         c.id = next_oecount_id++;
+         c.op = oe1->op;
+         VEC_safe_push (oecount, heap, cvec, &c);
+         idx = VEC_length (oecount, cvec) + 41;
+         slot = htab_find_slot (ctable, (void *)idx, INSERT);
+         if (!*slot)
+           {
+             *slot = (void *)idx;
+           }
+         else
+           {
+             VEC_pop (oecount, cvec);
+             VEC_index (oecount, cvec, (size_t)*slot - 42)->cnt++;
+           }
+       }
+    }
+  htab_delete (ctable);
+
+  /* Sort the counting table.  */
+  VEC_qsort (oecount, cvec, oecount_cmp);
+
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      oecount *c;
+      fprintf (dump_file, "Candidates:\n");
+      FOR_EACH_VEC_ELT (oecount, cvec, j, c)
+       {
+         fprintf (dump_file, "  %u %s: ", c->cnt,
+                  c->oecode == MULT_EXPR
+                  ? "*" : c->oecode == RDIV_EXPR ? "/" : "?");
+         print_generic_expr (dump_file, c->op, 0);
+         fprintf (dump_file, "\n");
+       }
+    }
+
+  /* Process the (operand, code) pairs in order of most occurence.  */
+  candidates2 = sbitmap_alloc (length);
+  while (!VEC_empty (oecount, cvec))
+    {
+      oecount *c = VEC_last (oecount, cvec);
+      if (c->cnt < 2)
+       break;
+
+      /* Now collect the operands in the outer chain that contain
+         the common operand in their inner chain.  */
+      sbitmap_zero (candidates2);
+      nr_candidates2 = 0;
+      EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (candidates, 0, i, sbi0)
+       {
+         gimple oedef;
+         enum tree_code oecode;
+         unsigned j;
+         tree op = VEC_index (operand_entry_t, *ops, i)->op;
+
+         /* If we undistributed in this chain already this may be
+            a constant.  */
+         if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
+           continue;
+
+         oedef = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
+         oecode = gimple_assign_rhs_code (oedef);
+         if (oecode != c->oecode)
+           continue;
+
+         FOR_EACH_VEC_ELT (operand_entry_t, subops[i], j, oe1)
+           {
+             if (oe1->op == c->op)
+               {
+                 SET_BIT (candidates2, i);
+                 ++nr_candidates2;
+                 break;
+               }
+           }
+       }
+
+      if (nr_candidates2 >= 2)
+       {
+         operand_entry_t oe1, oe2;
+         tree tmpvar;
+         gimple prod;
+         int first = sbitmap_first_set_bit (candidates2);
+
+         /* Build the new addition chain.  */
+         oe1 = VEC_index (operand_entry_t, *ops, first);
+         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+           {
+             fprintf (dump_file, "Building (");
+             print_generic_expr (dump_file, oe1->op, 0);
+           }
+         tmpvar = create_tmp_reg (TREE_TYPE (oe1->op), NULL);
+         add_referenced_var (tmpvar);
+         zero_one_operation (&oe1->op, c->oecode, c->op);
+         EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (candidates2, first+1, i, sbi0)
+           {
+             gimple sum;
+             oe2 = VEC_index (operand_entry_t, *ops, i);
+             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+               {
+                 fprintf (dump_file, " + ");
+                 print_generic_expr (dump_file, oe2->op, 0);
+               }
+             zero_one_operation (&oe2->op, c->oecode, c->op);
+             sum = build_and_add_sum (tmpvar, oe1->op, oe2->op, opcode);
+             oe2->op = build_zero_cst (TREE_TYPE (oe2->op));
+             oe2->rank = 0;
+             oe1->op = gimple_get_lhs (sum);
+           }
+
+         /* Apply the multiplication/division.  */
+         prod = build_and_add_sum (tmpvar, oe1->op, c->op, c->oecode);
+         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+           {
+             fprintf (dump_file, ") %s ", c->oecode == MULT_EXPR ? "*" : "/");
+             print_generic_expr (dump_file, c->op, 0);
+             fprintf (dump_file, "\n");
+           }
+
+         /* Record it in the addition chain and disable further
+            undistribution with this op.  */
+         oe1->op = gimple_assign_lhs (prod);
+         oe1->rank = get_rank (oe1->op);
+         VEC_free (operand_entry_t, heap, subops[first]);
+
+         changed = true;
+       }
+
+      VEC_pop (oecount, cvec);
+    }
+
+  for (i = 0; i < VEC_length (operand_entry_t, *ops); ++i)
+    VEC_free (operand_entry_t, heap, subops[i]);
+  free (subops);
+  VEC_free (oecount, heap, cvec);
+  sbitmap_free (candidates);
+  sbitmap_free (candidates2);
+
+  return changed;
+}
+
+/* If OPCODE is BIT_IOR_EXPR or BIT_AND_EXPR and CURR is a comparison
+   expression, examine the other OPS to see if any of them are comparisons
+   of the same values, which we may be able to combine or eliminate.
+   For example, we can rewrite (a < b) | (a == b) as (a <= b).  */
+
+static bool
+eliminate_redundant_comparison (enum tree_code opcode,
+                               VEC (operand_entry_t, heap) **ops,
+                               unsigned int currindex,
+                               operand_entry_t curr)
+{
+  tree op1, op2;
+  enum tree_code lcode, rcode;
+  gimple def1, def2;
+  int i;
+  operand_entry_t oe;
+
+  if (opcode != BIT_IOR_EXPR && opcode != BIT_AND_EXPR)
+    return false;
+
+  /* Check that CURR is a comparison.  */
+  if (TREE_CODE (curr->op) != SSA_NAME)
+    return false;
+  def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (curr->op);
+  if (!is_gimple_assign (def1))
+    return false;
+  lcode = gimple_assign_rhs_code (def1);
+  if (TREE_CODE_CLASS (lcode) != tcc_comparison)
+    return false;
+  op1 = gimple_assign_rhs1 (def1);
+  op2 = gimple_assign_rhs2 (def1);
+
+  /* Now look for a similar comparison in the remaining OPS.  */
+  for (i = currindex + 1;
+       VEC_iterate (operand_entry_t, *ops, i, oe);
+       i++)
+    {
+      tree t;
+
+      if (TREE_CODE (oe->op) != SSA_NAME)
+       continue;
+      def2 = SSA_NAME_DEF_STMT (oe->op);
+      if (!is_gimple_assign (def2))
+       continue;
+      rcode = gimple_assign_rhs_code (def2);
+      if (TREE_CODE_CLASS (rcode) != tcc_comparison)
+       continue;
+
+      /* If we got here, we have a match.  See if we can combine the
+        two comparisons.  */
+      if (opcode == BIT_IOR_EXPR)
+       t = maybe_fold_or_comparisons (lcode, op1, op2,
+                                      rcode, gimple_assign_rhs1 (def2),
+                                      gimple_assign_rhs2 (def2));
+      else
+       t = maybe_fold_and_comparisons (lcode, op1, op2,
+                                       rcode, gimple_assign_rhs1 (def2),
+                                       gimple_assign_rhs2 (def2));
+      if (!t)
+       continue;
+
+      /* maybe_fold_and_comparisons and maybe_fold_or_comparisons
+        always give us a boolean_type_node value back.  If the original
+        BIT_AND_EXPR or BIT_IOR_EXPR was of a wider integer type,
+        we need to convert.  */
+      if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (curr->op), TREE_TYPE (t)))
+       t = fold_convert (TREE_TYPE (curr->op), t);
+
+      if (TREE_CODE (t) != INTEGER_CST
+         && !operand_equal_p (t, curr->op, 0))
+       {
+         enum tree_code subcode;
+         tree newop1, newop2;
+         if (!COMPARISON_CLASS_P (t))
+           continue;
+         extract_ops_from_tree (t, &subcode, &newop1, &newop2);
+         STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (newop1);
+         STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (newop2);
+         if (!is_gimple_val (newop1) || !is_gimple_val (newop2))
+           continue;
+       }
+
+      if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+       {
+         fprintf (dump_file, "Equivalence: ");
+         print_generic_expr (dump_file, curr->op, 0);
+         fprintf (dump_file, " %s ", op_symbol_code (opcode));
+         print_generic_expr (dump_file, oe->op, 0);
+         fprintf (dump_file, " -> ");
+         print_generic_expr (dump_file, t, 0);
+         fprintf (dump_file, "\n");
+       }
+
+      /* Now we can delete oe, as it has been subsumed by the new combined
+         expression t.  */
+      VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, i);
+      reassociate_stats.ops_eliminated ++;
+
+      /* If t is the same as curr->op, we're done.  Otherwise we must
+        replace curr->op with t.  Special case is if we got a constant
+        back, in which case we add it to the end instead of in place of
+        the current entry.  */
+      if (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST)
+       {
+         VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, currindex);
+         add_to_ops_vec (ops, t);
+       }
+      else if (!operand_equal_p (t, curr->op, 0))
+       {
+         tree tmpvar;
+         gimple sum;
+         enum tree_code subcode;
+         tree newop1;
+         tree newop2;
+         gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (t));
+         tmpvar = create_tmp_var (TREE_TYPE (t), NULL);
+         add_referenced_var (tmpvar);
+         extract_ops_from_tree (t, &subcode, &newop1, &newop2);
+         STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (newop1);
+         STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (newop2);
+         gcc_checking_assert (is_gimple_val (newop1)
+                              && is_gimple_val (newop2));
+         sum = build_and_add_sum (tmpvar, newop1, newop2, subcode);
+         curr->op = gimple_get_lhs (sum);
+       }
+      return true;
+    }
+
+  return false;
+}
+
+/* Perform various identities and other optimizations on the list of
+   operand entries, stored in OPS.  The tree code for the binary
+   operation between all the operands is OPCODE.  */
+
+static void
+optimize_ops_list (enum tree_code opcode,
+                  VEC (operand_entry_t, heap) **ops)
+{
+  unsigned int length = VEC_length (operand_entry_t, *ops);
+  unsigned int i;
+  operand_entry_t oe;
+  operand_entry_t oelast = NULL;
+  bool iterate = false;
+
+  if (length == 1)
+    return;
+
+  oelast = VEC_last (operand_entry_t, *ops);
+
+  /* If the last two are constants, pop the constants off, merge them
+     and try the next two.  */
+  if (oelast->rank == 0 && is_gimple_min_invariant (oelast->op))
+    {
+      operand_entry_t oelm1 = VEC_index (operand_entry_t, *ops, length - 2);
+
+      if (oelm1->rank == 0
+         && is_gimple_min_invariant (oelm1->op)
+         && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (oelm1->op),
+                                      TREE_TYPE (oelast->op)))
+       {
+         tree folded = fold_binary (opcode, TREE_TYPE (oelm1->op),
+                                    oelm1->op, oelast->op);
+
+         if (folded && is_gimple_min_invariant (folded))
+           {
+             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+               fprintf (dump_file, "Merging constants\n");
+
+             VEC_pop (operand_entry_t, *ops);
+             VEC_pop (operand_entry_t, *ops);
+
+             add_to_ops_vec (ops, folded);
+             reassociate_stats.constants_eliminated++;
+
+             optimize_ops_list (opcode, ops);
+             return;
+           }
+       }
+    }
+
+  eliminate_using_constants (opcode, ops);
+  oelast = NULL;
+
+  for (i = 0; VEC_iterate (operand_entry_t, *ops, i, oe);)
+    {
+      bool done = false;
+
+      if (eliminate_not_pairs (opcode, ops, i, oe))
+       return;
+      if (eliminate_duplicate_pair (opcode, ops, &done, i, oe, oelast)
+         || (!done && eliminate_plus_minus_pair (opcode, ops, i, oe))
+         || (!done && eliminate_redundant_comparison (opcode, ops, i, oe)))
+       {
+         if (done)
+           return;
+         iterate = true;
+         oelast = NULL;
+         continue;
+       }
+      oelast = oe;
+      i++;
+    }
+
+  length  = VEC_length (operand_entry_t, *ops);
+  oelast = VEC_last (operand_entry_t, *ops);
+
+  if (iterate)
+    optimize_ops_list (opcode, ops);
+}
+
+/* The following functions are subroutines to optimize_range_tests and allow
+   it to try to change a logical combination of comparisons into a range
+   test.
+
+   For example, both
+       X == 2 || X == 5 || X == 3 || X == 4
+   and
+       X >= 2 && X <= 5
+   are converted to
+       (unsigned) (X - 2) <= 3
+
+   For more information see comments above fold_test_range in fold-const.c,
+   this implementation is for GIMPLE.  */
+
+struct range_entry
+{
+  tree exp;
+  tree low;
+  tree high;
+  bool in_p;
+  bool strict_overflow_p;
+  unsigned int idx, next;
+};
+
+/* This is similar to make_range in fold-const.c, but on top of
+   GIMPLE instead of trees.  */
+
+static void
+init_range_entry (struct range_entry *r, tree exp)
+{
+  int in_p;
+  tree low, high;
+  bool is_bool, strict_overflow_p;
+
+  r->exp = NULL_TREE;
+  r->in_p = false;
+  r->strict_overflow_p = false;
+  r->low = NULL_TREE;
+  r->high = NULL_TREE;
+  if (TREE_CODE (exp) != SSA_NAME || !INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (exp)))
+    return;
+
+  /* Start with simply saying "EXP != 0" and then look at the code of EXP
+     and see if we can refine the range.  Some of the cases below may not
+     happen, but it doesn't seem worth worrying about this.  We "continue"
+     the outer loop when we've changed something; otherwise we "break"
+     the switch, which will "break" the while.  */
+  low = build_int_cst (TREE_TYPE (exp), 0);
+  high = low;
+  in_p = 0;
+  strict_overflow_p = false;
+  is_bool = false;
+  if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (exp)) == 1)
+    {
+      if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (exp)))
+       is_bool = true;
+      else
+       return;
+    }
+  else if (TREE_CODE (TREE_TYPE (exp)) == BOOLEAN_TYPE)
+    is_bool = true;
+
+  while (1)
+    {
+      gimple stmt;
+      enum tree_code code;
+      tree arg0, arg1, exp_type;
+      tree nexp;
+      location_t loc;
+
+      if (TREE_CODE (exp) != SSA_NAME)
+       break;
+
+      stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (exp);
+      if (!is_gimple_assign (stmt))
+       break;
+
+      code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
+      arg0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+      if (TREE_CODE (arg0) != SSA_NAME)
+       break;
+      arg1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
+      exp_type = TREE_TYPE (exp);
+      loc = gimple_location (stmt);
+      switch (code)
+       {
+       case BIT_NOT_EXPR:
+         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (exp)) == BOOLEAN_TYPE)
+           {
+             in_p = !in_p;
+             exp = arg0;
+             continue;
+           }
+         break;
+       case SSA_NAME:
+         exp = arg0;
+         continue;
+       CASE_CONVERT:
+         if (is_bool)
+           goto do_default;
+         if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)) == 1)
+           {
+             if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)))
+               is_bool = true;
+             else
+               return;
+           }
+         else if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == BOOLEAN_TYPE)
+           is_bool = true;
+         goto do_default;
+       case EQ_EXPR:
+       case NE_EXPR:
+       case LT_EXPR:
+       case LE_EXPR:
+       case GE_EXPR:
+       case GT_EXPR:
+         is_bool = true;
+         /* FALLTHRU */
+       default:
+         if (!is_bool)
+           return;
+       do_default:
+         nexp = make_range_step (loc, code, arg0, arg1, exp_type,
+                                 &low, &high, &in_p,
+                                 &strict_overflow_p);
+         if (nexp != NULL_TREE)
+           {
+             exp = nexp;
+             gcc_assert (TREE_CODE (exp) == SSA_NAME);
+             continue;
+           }
+         break;
+       }
+      break;
+    }
+  if (is_bool)
+    {
+      r->exp = exp;
+      r->in_p = in_p;
+      r->low = low;
+      r->high = high;
+      r->strict_overflow_p = strict_overflow_p;
+    }
+}
+
+/* Comparison function for qsort.  Sort entries
+   without SSA_NAME exp first, then with SSA_NAMEs sorted
+   by increasing SSA_NAME_VERSION, and for the same SSA_NAMEs
+   by increasing ->low and if ->low is the same, by increasing
+   ->high.  ->low == NULL_TREE means minimum, ->high == NULL_TREE
+   maximum.  */
+
+static int
+range_entry_cmp (const void *a, const void *b)
+{
+  const struct range_entry *p = (const struct range_entry *) a;
+  const struct range_entry *q = (const struct range_entry *) b;
+
+  if (p->exp != NULL_TREE && TREE_CODE (p->exp) == SSA_NAME)
+    {
+      if (q->exp != NULL_TREE && TREE_CODE (q->exp) == SSA_NAME)
+       {
+         /* Group range_entries for the same SSA_NAME together.  */
+         if (SSA_NAME_VERSION (p->exp) < SSA_NAME_VERSION (q->exp))
+           return -1;
+         else if (SSA_NAME_VERSION (p->exp) > SSA_NAME_VERSION (q->exp))
+           return 1;
+         /* If ->low is different, NULL low goes first, then by
+            ascending low.  */
+         if (p->low != NULL_TREE)
+           {
+             if (q->low != NULL_TREE)
+               {
+                 tree tem = fold_binary (LT_EXPR, boolean_type_node,
+                                         p->low, q->low);
+                 if (tem && integer_onep (tem))
+                   return -1;
+                 tem = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node,
+                                    p->low, q->low);
+                 if (tem && integer_onep (tem))
+                   return 1;
+               }
+             else
+               return 1;
+           }
+         else if (q->low != NULL_TREE)
+           return -1;
+         /* If ->high is different, NULL high goes last, before that by
+            ascending high.  */
+         if (p->high != NULL_TREE)
+           {
+             if (q->high != NULL_TREE)
+               {
+                 tree tem = fold_binary (LT_EXPR, boolean_type_node,
+                                         p->high, q->high);
+                 if (tem && integer_onep (tem))
+                   return -1;
+                 tem = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node,
+                                    p->high, q->high);
+                 if (tem && integer_onep (tem))
+                   return 1;
+               }
+             else
+               return -1;
+           }
+         else if (p->high != NULL_TREE)
+           return 1;
+         /* If both ranges are the same, sort below by ascending idx.  */
+       }
+      else
+       return 1;
+    }
+  else if (q->exp != NULL_TREE && TREE_CODE (q->exp) == SSA_NAME)
+    return -1;
+
+  if (p->idx < q->idx)
+    return -1;
+  else
+    {
+      gcc_checking_assert (p->idx > q->idx);
+      return 1;
+    }
+}
+
+/* Helper routine of optimize_range_test.
+   [EXP, IN_P, LOW, HIGH, STRICT_OVERFLOW_P] is a merged range for
+   RANGE and OTHERRANGE through OTHERRANGE + COUNT - 1 ranges,
+   OPCODE and OPS are arguments of optimize_range_tests.  Return
+   true if the range merge has been successful.  */
+
+static bool
+update_range_test (struct range_entry *range, struct range_entry *otherrange,
+                  unsigned int count, enum tree_code opcode,
+                  VEC (operand_entry_t, heap) **ops, tree exp, bool in_p,
+                  tree low, tree high, bool strict_overflow_p)
+{
+  tree op = VEC_index (operand_entry_t, *ops, range->idx)->op;
+  location_t loc = gimple_location (SSA_NAME_DEF_STMT (op));
+  tree tem = build_range_check (loc, TREE_TYPE (op), exp, in_p, low, high);
+  enum warn_strict_overflow_code wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
+  gimple_stmt_iterator gsi;
+
+  if (tem == NULL_TREE)
+    return false;
+
+  if (strict_overflow_p && issue_strict_overflow_warning (wc))
+    warning_at (loc, OPT_Wstrict_overflow,
+               "assuming signed overflow does not occur "
+               "when simplifying range test");
+
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      struct range_entry *r;
+      fprintf (dump_file, "Optimizing range tests ");
+      print_generic_expr (dump_file, range->exp, 0);
+      fprintf (dump_file, " %c[", range->in_p ? '+' : '-');
+      print_generic_expr (dump_file, range->low, 0);
+      fprintf (dump_file, ", ");
+      print_generic_expr (dump_file, range->high, 0);
+      fprintf (dump_file, "]");
+      for (r = otherrange; r < otherrange + count; r++)
+       {
+         fprintf (dump_file, " and %c[", r->in_p ? '+' : '-');
+         print_generic_expr (dump_file, r->low, 0);
+         fprintf (dump_file, ", ");
+         print_generic_expr (dump_file, r->high, 0);
+         fprintf (dump_file, "]");
+       }
+      fprintf (dump_file, "\n into ");
+      print_generic_expr (dump_file, tem, 0);
+      fprintf (dump_file, "\n");
+    }
+
+  if (opcode == BIT_IOR_EXPR)
+    tem = invert_truthvalue_loc (loc, tem);
+
+  tem = fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (op), tem);
+  gsi = gsi_for_stmt (SSA_NAME_DEF_STMT (op));
+  tem = force_gimple_operand_gsi (&gsi, tem, true, NULL_TREE, true,
+                                 GSI_SAME_STMT);
+
+  VEC_index (operand_entry_t, *ops, range->idx)->op = tem;
+  range->exp = exp;
+  range->low = low;
+  range->high = high;
+  range->in_p = in_p;
+  range->strict_overflow_p = false;
+
+  for (range = otherrange; range < otherrange + count; range++)
+    {
+      VEC_index (operand_entry_t, *ops, range->idx)->op = error_mark_node;
+      range->exp = NULL_TREE;
+    }
+  return true;
+}
+
+/* Optimize range tests, similarly how fold_range_test optimizes
+   it on trees.  The tree code for the binary
+   operation between all the operands is OPCODE.  */
+
+static void
+optimize_range_tests (enum tree_code opcode,
+                     VEC (operand_entry_t, heap) **ops)
+{
+  unsigned int length = VEC_length (operand_entry_t, *ops), i, j, first;
+  operand_entry_t oe;
+  struct range_entry *ranges;
+  bool any_changes = false;
+
+  if (length == 1)
+    return;
+
+  ranges = XNEWVEC (struct range_entry, length);
+  for (i = 0; i < length; i++)
+    {
+      ranges[i].idx = i;
+      init_range_entry (ranges + i, VEC_index (operand_entry_t, *ops, i)->op);
+      /* For | invert it now, we will invert it again before emitting
+        the optimized expression.  */
+      if (opcode == BIT_IOR_EXPR)
+       ranges[i].in_p = !ranges[i].in_p;
+    }
+
+  qsort (ranges, length, sizeof (*ranges), range_entry_cmp);
+  for (i = 0; i < length; i++)
+    if (ranges[i].exp != NULL_TREE && TREE_CODE (ranges[i].exp) == SSA_NAME)
+      break;
+
+  /* Try to merge ranges.  */
+  for (first = i; i < length; i++)
+    {
+      tree low = ranges[i].low;
+      tree high = ranges[i].high;
+      int in_p = ranges[i].in_p;
+      bool strict_overflow_p = ranges[i].strict_overflow_p;
+      int update_fail_count = 0;
+
+      for (j = i + 1; j < length; j++)
+       {
+         if (ranges[i].exp != ranges[j].exp)
+           break;
+         if (!merge_ranges (&in_p, &low, &high, in_p, low, high,
+                            ranges[j].in_p, ranges[j].low, ranges[j].high))
+           break;
+         strict_overflow_p |= ranges[j].strict_overflow_p;
+       }
+
+      if (j == i + 1)
+       continue;
+
+      if (update_range_test (ranges + i, ranges + i + 1, j - i - 1, opcode,
+                            ops, ranges[i].exp, in_p, low, high,
+                            strict_overflow_p))
+       {
+         i = j - 1;
+         any_changes = true;
+       }
+      /* Avoid quadratic complexity if all merge_ranges calls would succeed,
+        while update_range_test would fail.  */
+      else if (update_fail_count == 64)
+       i = j - 1;
+      else
+       ++update_fail_count;
+    }
+
+  /* Optimize X == CST1 || X == CST2
+     if popcount (CST1 ^ CST2) == 1 into
+     (X & ~(CST1 ^ CST2)) == (CST1 & ~(CST1 ^ CST2)).
+     Similarly for ranges.  E.g.
+     X != 2 && X != 3 && X != 10 && X != 11
+     will be transformed by the above loop into
+     (X - 2U) <= 1U && (X - 10U) <= 1U
+     and this loop can transform that into
+     ((X & ~8) - 2U) <= 1U.  */
+  for (i = first; i < length; i++)
+    {
+      tree lowi, highi, lowj, highj, type, lowxor, highxor, tem, exp;
+
+      if (ranges[i].exp == NULL_TREE || ranges[i].in_p)
+       continue;
+      type = TREE_TYPE (ranges[i].exp);
+      if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
+       continue;
+      lowi = ranges[i].low;
+      if (lowi == NULL_TREE)
+       lowi = TYPE_MIN_VALUE (type);
+      highi = ranges[i].high;
+      if (highi == NULL_TREE)
+       continue;
+      for (j = i + 1; j < length && j < i + 64; j++)
+       {
+         if (ranges[j].exp == NULL_TREE)
+           continue;
+         if (ranges[i].exp != ranges[j].exp)
+           break;
+         if (ranges[j].in_p)
+           continue;
+         lowj = ranges[j].low;
+         if (lowj == NULL_TREE)
+           continue;
+         highj = ranges[j].high;
+         if (highj == NULL_TREE)
+           highj = TYPE_MAX_VALUE (type);
+         tem = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node,
+                            lowj, highi);
+         if (tem == NULL_TREE || !integer_onep (tem))
+           continue;
+         lowxor = fold_binary (BIT_XOR_EXPR, type, lowi, lowj);
+         if (lowxor == NULL_TREE || TREE_CODE (lowxor) != INTEGER_CST)
+           continue;
+         gcc_checking_assert (!integer_zerop (lowxor));
+         tem = fold_binary (MINUS_EXPR, type, lowxor,
+                            build_int_cst (type, 1));
+         if (tem == NULL_TREE)
+           continue;
+         tem = fold_binary (BIT_AND_EXPR, type, lowxor, tem);
+         if (tem == NULL_TREE || !integer_zerop (tem))
+           continue;
+         highxor = fold_binary (BIT_XOR_EXPR, type, highi, highj);
+         if (!tree_int_cst_equal (lowxor, highxor))
+           continue;
+         tem = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type, lowxor);
+         exp = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, ranges[i].exp, tem);
+         lowj = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, lowi, tem);
+         highj = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, highi, tem);
+         if (update_range_test (ranges + i, ranges + j, 1, opcode, ops, exp,
+                                ranges[i].in_p, lowj, highj,
+                                ranges[i].strict_overflow_p
+                                || ranges[j].strict_overflow_p))
+           {
+             any_changes = true;
+             break;
+           }
+       }
+    }
+
+  if (any_changes)
+    {
+      j = 0;
+      FOR_EACH_VEC_ELT (operand_entry_t, *ops, i, oe)
+       {
+         if (oe->op == error_mark_node)
+           continue;
+         else if (i != j)
+           VEC_replace (operand_entry_t, *ops, j, oe);
+         j++;
+       }
+      VEC_truncate (operand_entry_t, *ops, j);
+    }
+
+  XDELETEVEC (ranges);
+}
+
+/* Return true if OPERAND is defined by a PHI node which uses the LHS
+   of STMT in it's operands.  This is also known as a "destructive
+   update" operation.  */
+
+static bool
+is_phi_for_stmt (gimple stmt, tree operand)
+{
+  gimple def_stmt;
+  tree lhs;
+  use_operand_p arg_p;
+  ssa_op_iter i;
+
+  if (TREE_CODE (operand) != SSA_NAME)
+    return false;
+
+  lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
+
+  def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (operand);
+  if (gimple_code (def_stmt) != GIMPLE_PHI)
+    return false;
+
+  FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, def_stmt, i, SSA_OP_USE)
+    if (lhs == USE_FROM_PTR (arg_p))
+      return true;
+  return false;
+}
+
+/* Remove def stmt of VAR if VAR has zero uses and recurse
+   on rhs1 operand if so.  */
+
+static void
+remove_visited_stmt_chain (tree var)
+{
+  gimple stmt;
+  gimple_stmt_iterator gsi;
+
+  while (1)
+    {
+      if (TREE_CODE (var) != SSA_NAME || !has_zero_uses (var))
+       return;
+      stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
+      if (!is_gimple_assign (stmt)
+         || !gimple_visited_p (stmt))
+       return;
+      var = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+      gsi = gsi_for_stmt (stmt);
+      gsi_remove (&gsi, true);
+      release_defs (stmt);
+    }
+}
+
+/* This function checks three consequtive operands in
+   passed operands vector OPS starting from OPINDEX and
+   swaps two operands if it is profitable for binary operation
+   consuming OPINDEX + 1 abnd OPINDEX + 2 operands.
+
+   We pair ops with the same rank if possible.
+
+   The alternative we try is to see if STMT is a destructive
+   update style statement, which is like:
+   b = phi (a, ...)
+   a = c + b;
+   In that case, we want to use the destructive update form to
+   expose the possible vectorizer sum reduction opportunity.
+   In that case, the third operand will be the phi node. This
+   check is not performed if STMT is null.
+
+   We could, of course, try to be better as noted above, and do a
+   lot of work to try to find these opportunities in >3 operand
+   cases, but it is unlikely to be worth it.  */
+
+static void
+swap_ops_for_binary_stmt (VEC(operand_entry_t, heap) * ops,
+                         unsigned int opindex, gimple stmt)
+{
+  operand_entry_t oe1, oe2, oe3;
+
+  oe1 = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex);
+  oe2 = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex + 1);
+  oe3 = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex + 2);
+
+  if ((oe1->rank == oe2->rank
+       && oe2->rank != oe3->rank)
+      || (stmt && is_phi_for_stmt (stmt, oe3->op)
+         && !is_phi_for_stmt (stmt, oe1->op)
+         && !is_phi_for_stmt (stmt, oe2->op)))
+    {
+      struct operand_entry temp = *oe3;
+      oe3->op = oe1->op;
+      oe3->rank = oe1->rank;
+      oe1->op = temp.op;
+      oe1->rank= temp.rank;
+    }
+  else if ((oe1->rank == oe3->rank
+           && oe2->rank != oe3->rank)
+          || (stmt && is_phi_for_stmt (stmt, oe2->op)
+              && !is_phi_for_stmt (stmt, oe1->op)
+              && !is_phi_for_stmt (stmt, oe3->op)))
+    {
+      struct operand_entry temp = *oe2;
+      oe2->op = oe1->op;
+      oe2->rank = oe1->rank;
+      oe1->op = temp.op;
+      oe1->rank= temp.rank;
+    }
+}
+
+/* Recursively rewrite our linearized statements so that the operators
+   match those in OPS[OPINDEX], putting the computation in rank
+   order.  */
+
+static void
+rewrite_expr_tree (gimple stmt, unsigned int opindex,
+                  VEC(operand_entry_t, heap) * ops, bool moved)
+{
+  tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+  tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
+  operand_entry_t oe;
+
+  /* If we have three operands left, then we want to make sure the ones
+     that get the double binary op are chosen wisely.  */
+  if (opindex + 3 == VEC_length (operand_entry_t, ops))
+    swap_ops_for_binary_stmt (ops, opindex, stmt);
+
+  /* The final recursion case for this function is that you have
+     exactly two operations left.
+     If we had one exactly one op in the entire list to start with, we
+     would have never called this function, and the tail recursion
+     rewrites them one at a time.  */
+  if (opindex + 2 == VEC_length (operand_entry_t, ops))
+    {
+      operand_entry_t oe1, oe2;
+
+      oe1 = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex);
+      oe2 = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex + 1);
+
+      if (rhs1 != oe1->op || rhs2 != oe2->op)
        {
        {
-
          if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
            {
              fprintf (dump_file, "Transforming ");
          if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
            {
              fprintf (dump_file, "Transforming ");
-             print_generic_expr (dump_file, rhs, 0);
+             print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
            }
 
            }
 
-         TREE_OPERAND (rhs, 0) = oe1->op;
-         TREE_OPERAND (rhs, 1) = oe2->op;
+         gimple_assign_set_rhs1 (stmt, oe1->op);
+         gimple_assign_set_rhs2 (stmt, oe2->op);
          update_stmt (stmt);
          update_stmt (stmt);
+         if (rhs1 != oe1->op && rhs1 != oe2->op)
+           remove_visited_stmt_chain (rhs1);
 
          if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
            {
              fprintf (dump_file, " into ");
 
          if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
            {
              fprintf (dump_file, " into ");
-             print_generic_stmt (dump_file, rhs, 0);
+             print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
            }
 
        }
            }
 
        }
@@ -920,28 +2188,217 @@ rewrite_expr_tree (tree stmt, unsigned int opindex,
   /* Rewrite the next operator.  */
   oe = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex);
 
   /* Rewrite the next operator.  */
   oe = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex);
 
-  if (oe->op != TREE_OPERAND (rhs, 1))
+  if (oe->op != rhs2)
     {
     {
+      if (!moved)
+       {
+         gimple_stmt_iterator gsinow, gsirhs1;
+         gimple stmt1 = stmt, stmt2;
+         unsigned int count;
+
+         gsinow = gsi_for_stmt (stmt);
+         count = VEC_length (operand_entry_t, ops) - opindex - 2;
+         while (count-- != 0)
+           {
+             stmt2 = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs1 (stmt1));
+             gsirhs1 = gsi_for_stmt (stmt2);
+             gsi_move_before (&gsirhs1, &gsinow);
+             gsi_prev (&gsinow);
+             stmt1 = stmt2;
+           }
+         moved = true;
+       }
 
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        {
          fprintf (dump_file, "Transforming ");
 
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        {
          fprintf (dump_file, "Transforming ");
-         print_generic_expr (dump_file, rhs, 0);
+         print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
        }
 
        }
 
-      TREE_OPERAND (rhs, 1) = oe->op;
+      gimple_assign_set_rhs2 (stmt, oe->op);
       update_stmt (stmt);
 
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        {
          fprintf (dump_file, " into ");
       update_stmt (stmt);
 
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        {
          fprintf (dump_file, " into ");
-         print_generic_stmt (dump_file, rhs, 0);
+         print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
        }
     }
   /* Recurse on the LHS of the binary operator, which is guaranteed to
      be the non-leaf side.  */
        }
     }
   /* Recurse on the LHS of the binary operator, which is guaranteed to
      be the non-leaf side.  */
-  rewrite_expr_tree (SSA_NAME_DEF_STMT (TREE_OPERAND (rhs, 0)),
-                    opindex + 1, ops);
+  rewrite_expr_tree (SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1), opindex + 1, ops, moved);
+}
+
+/* Find out how many cycles we need to compute statements chain.
+   OPS_NUM holds number os statements in a chain.  CPU_WIDTH is a
+   maximum number of independent statements we may execute per cycle.  */
+
+static int
+get_required_cycles (int ops_num, int cpu_width)
+{
+  int res;
+  int elog;
+  unsigned int rest;
+
+  /* While we have more than 2 * cpu_width operands
+     we may reduce number of operands by cpu_width
+     per cycle.  */
+  res = ops_num / (2 * cpu_width);
+
+  /* Remained operands count may be reduced twice per cycle
+     until we have only one operand.  */
+  rest = (unsigned)(ops_num - res * cpu_width);
+  elog = exact_log2 (rest);
+  if (elog >= 0)
+    res += elog;
+  else
+    res += floor_log2 (rest) + 1;
+
+  return res;
+}
+
+/* Returns an optimal number of registers to use for computation of
+   given statements.  */
+
+static int
+get_reassociation_width (int ops_num, enum tree_code opc,
+                        enum machine_mode mode)
+{
+  int param_width = PARAM_VALUE (PARAM_TREE_REASSOC_WIDTH);
+  int width;
+  int width_min;
+  int cycles_best;
+
+  if (param_width > 0)
+    width = param_width;
+  else
+    width = targetm.sched.reassociation_width (opc, mode);
+
+  if (width == 1)
+    return width;
+
+  /* Get the minimal time required for sequence computation.  */
+  cycles_best = get_required_cycles (ops_num, width);
+
+  /* Check if we may use less width and still compute sequence for
+     the same time.  It will allow us to reduce registers usage.
+     get_required_cycles is monotonically increasing with lower width
+     so we can perform a binary search for the minimal width that still
+     results in the optimal cycle count.  */
+  width_min = 1;
+  while (width > width_min)
+    {
+      int width_mid = (width + width_min) / 2;
+
+      if (get_required_cycles (ops_num, width_mid) == cycles_best)
+       width = width_mid;
+      else if (width_min < width_mid)
+       width_min = width_mid;
+      else
+       break;
+    }
+
+  return width;
+}
+
+/* Recursively rewrite our linearized statements so that the operators
+   match those in OPS[OPINDEX], putting the computation in rank
+   order and trying to allow operations to be executed in
+   parallel.  */
+
+static void
+rewrite_expr_tree_parallel (gimple stmt, int width,
+                           VEC(operand_entry_t, heap) * ops)
+{
+  enum tree_code opcode = gimple_assign_rhs_code (stmt);
+  int op_num = VEC_length (operand_entry_t, ops);
+  int stmt_num = op_num - 1;
+  gimple *stmts = XALLOCAVEC (gimple, stmt_num);
+  int op_index = op_num - 1;
+  int stmt_index = 0;
+  int ready_stmts_end = 0;
+  int i = 0;
+  tree last_rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+  tree lhs_var;
+
+  /* We start expression rewriting from the top statements.
+     So, in this loop we create a full list of statements
+     we will work with.  */
+  stmts[stmt_num - 1] = stmt;
+  for (i = stmt_num - 2; i >= 0; i--)
+    stmts[i] = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs1 (stmts[i+1]));
+
+  lhs_var = create_tmp_reg (TREE_TYPE (last_rhs1), NULL);
+  add_referenced_var (lhs_var);
+
+  for (i = 0; i < stmt_num; i++)
+    {
+      tree op1, op2;
+
+      /* Determine whether we should use results of
+        already handled statements or not.  */
+      if (ready_stmts_end == 0
+         && (i - stmt_index >= width || op_index < 1))
+       ready_stmts_end = i;
+
+      /* Now we choose operands for the next statement.  Non zero
+        value in ready_stmts_end means here that we should use
+        the result of already generated statements as new operand.  */
+      if (ready_stmts_end > 0)
+       {
+         op1 = gimple_assign_lhs (stmts[stmt_index++]);
+         if (ready_stmts_end > stmt_index)
+           op2 = gimple_assign_lhs (stmts[stmt_index++]);
+         else if (op_index >= 0)
+           op2 = VEC_index (operand_entry_t, ops, op_index--)->op;
+         else
+           {
+             gcc_assert (stmt_index < i);
+             op2 = gimple_assign_lhs (stmts[stmt_index++]);
+           }
+
+         if (stmt_index >= ready_stmts_end)
+           ready_stmts_end = 0;
+       }
+      else
+       {
+         if (op_index > 1)
+           swap_ops_for_binary_stmt (ops, op_index - 2, NULL);
+         op2 = VEC_index (operand_entry_t, ops, op_index--)->op;
+         op1 = VEC_index (operand_entry_t, ops, op_index--)->op;
+       }
+
+      /* If we emit the last statement then we should put
+        operands into the last statement.  It will also
+        break the loop.  */
+      if (op_index < 0 && stmt_index == i)
+       i = stmt_num - 1;
+
+      if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+       {
+         fprintf (dump_file, "Transforming ");
+         print_gimple_stmt (dump_file, stmts[i], 0, 0);
+       }
+
+      /* We keep original statement only for the last one.  All
+        others are recreated.  */
+      if (i == stmt_num - 1)
+       {
+         gimple_assign_set_rhs1 (stmts[i], op1);
+         gimple_assign_set_rhs2 (stmts[i], op2);
+         update_stmt (stmts[i]);
+       }
+      else
+       stmts[i] = build_and_add_sum (lhs_var, op1, op2, opcode);
+
+      if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+       {
+         fprintf (dump_file, " into ");
+         print_gimple_stmt (dump_file, stmts[i], 0, 0);
+       }
+    }
+
+  remove_visited_stmt_chain (last_rhs1);
 }
 
 /* Transform STMT, which is really (A +B) + (C + D) into the left
 }
 
 /* Transform STMT, which is really (A +B) + (C + D) into the left
@@ -949,113 +2406,111 @@ rewrite_expr_tree (tree stmt, unsigned int opindex,
    Recurse on D if necessary.  */
 
 static void
    Recurse on D if necessary.  */
 
 static void
-linearize_expr (tree stmt)
+linearize_expr (gimple stmt)
 {
 {
-  block_stmt_iterator bsinow, bsirhs;
-  tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
-  enum tree_code rhscode = TREE_CODE (rhs);
-  tree binrhs = SSA_NAME_DEF_STMT (TREE_OPERAND (rhs, 1));
-  tree binlhs = SSA_NAME_DEF_STMT (TREE_OPERAND (rhs, 0));
-  tree newbinrhs = NULL_TREE;
-
-  gcc_assert (is_reassociable_op (binlhs, TREE_CODE (rhs))
-             && is_reassociable_op (binrhs, TREE_CODE (rhs)));
-
-  bsinow = bsi_for_stmt (stmt);
-  bsirhs = bsi_for_stmt (binrhs);
-  bsi_move_before (&bsirhs, &bsinow);
-
-  TREE_OPERAND (rhs, 1) = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (binrhs, 1), 0);
-  if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 1)) == SSA_NAME)
-    newbinrhs = SSA_NAME_DEF_STMT (TREE_OPERAND (rhs, 1));
-  TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (binrhs, 1), 0) = TREE_OPERAND (binlhs, 0);
-  TREE_OPERAND (rhs, 0) = TREE_OPERAND (binrhs, 0);
+  gimple_stmt_iterator gsinow, gsirhs;
+  gimple binlhs = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs1 (stmt));
+  gimple binrhs = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs2 (stmt));
+  enum tree_code rhscode = gimple_assign_rhs_code (stmt);
+  gimple newbinrhs = NULL;
+  struct loop *loop = loop_containing_stmt (stmt);
+
+  gcc_assert (is_reassociable_op (binlhs, rhscode, loop)
+             && is_reassociable_op (binrhs, rhscode, loop));
+
+  gsinow = gsi_for_stmt (stmt);
+  gsirhs = gsi_for_stmt (binrhs);
+  gsi_move_before (&gsirhs, &gsinow);
+
+  gimple_assign_set_rhs2 (stmt, gimple_assign_rhs1 (binrhs));
+  gimple_assign_set_rhs1 (binrhs, gimple_assign_lhs (binlhs));
+  gimple_assign_set_rhs1 (stmt, gimple_assign_lhs (binrhs));
+
+  if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (stmt)) == SSA_NAME)
+    newbinrhs = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs2 (stmt));
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
     {
       fprintf (dump_file, "Linearized: ");
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
     {
       fprintf (dump_file, "Linearized: ");
-      print_generic_stmt (dump_file, rhs, 0);
+      print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
     }
 
   reassociate_stats.linearized++;
   update_stmt (binrhs);
   update_stmt (binlhs);
   update_stmt (stmt);
     }
 
   reassociate_stats.linearized++;
   update_stmt (binrhs);
   update_stmt (binlhs);
   update_stmt (stmt);
-  TREE_VISITED (binrhs) = 1;
-  TREE_VISITED (binlhs) = 1;
-  TREE_VISITED (stmt) = 1;
+
+  gimple_set_visited (stmt, true);
+  gimple_set_visited (binlhs, true);
+  gimple_set_visited (binrhs, true);
 
   /* Tail recurse on the new rhs if it still needs reassociation.  */
 
   /* Tail recurse on the new rhs if it still needs reassociation.  */
-  if (newbinrhs && is_reassociable_op (newbinrhs, rhscode))
+  if (newbinrhs && is_reassociable_op (newbinrhs, rhscode, loop))
+    /* ??? This should probably be linearize_expr (newbinrhs) but I don't
+          want to change the algorithm while converting to tuples.  */
     linearize_expr (stmt);
     linearize_expr (stmt);
-
 }
 
 }
 
-/* If LHS has a single immediate use that is a MODIFY_EXPR, return
+/* If LHS has a single immediate use that is a GIMPLE_ASSIGN statement, return
    it.  Otherwise, return NULL.  */
 
    it.  Otherwise, return NULL.  */
 
-static tree
+static gimple
 get_single_immediate_use (tree lhs)
 {
   use_operand_p immuse;
 get_single_immediate_use (tree lhs)
 {
   use_operand_p immuse;
-  tree immusestmt;
+  gimple immusestmt;
 
   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
 
   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
-      && single_imm_use (lhs, &immuse, &immusestmt))
-    {
-      if (TREE_CODE (immusestmt) == RETURN_EXPR)
-       immusestmt = TREE_OPERAND (immusestmt, 0);
-      if (TREE_CODE (immusestmt) == MODIFY_EXPR)
-       return immusestmt;
-    }
-  return NULL_TREE;
-}
-static VEC(tree, heap) *broken_up_subtracts;
+      && single_imm_use (lhs, &immuse, &immusestmt)
+      && is_gimple_assign (immusestmt))
+    return immusestmt;
 
 
+  return NULL;
+}
 
 /* Recursively negate the value of TONEGATE, and return the SSA_NAME
    representing the negated value.  Insertions of any necessary
 
 /* Recursively negate the value of TONEGATE, and return the SSA_NAME
    representing the negated value.  Insertions of any necessary
-   instructions go before BSI.
+   instructions go before GSI.
    This function is recursive in that, if you hand it "a_5" as the
    value to negate, and a_5 is defined by "a_5 = b_3 + b_4", it will
    transform b_3 + b_4 into a_5 = -b_3 + -b_4.  */
 
 static tree
    This function is recursive in that, if you hand it "a_5" as the
    value to negate, and a_5 is defined by "a_5 = b_3 + b_4", it will
    transform b_3 + b_4 into a_5 = -b_3 + -b_4.  */
 
 static tree
-negate_value (tree tonegate, block_stmt_iterator *bsi)
+negate_value (tree tonegate, gimple_stmt_iterator *gsi)
 {
 {
-  tree negatedef = tonegate;
+  gimple negatedefstmt= NULL;
   tree resultofnegate;
 
   tree resultofnegate;
 
-  if (TREE_CODE (tonegate) == SSA_NAME)
-    negatedef = SSA_NAME_DEF_STMT (tonegate);
-
   /* If we are trying to negate a name, defined by an add, negate the
      add operands instead.  */
   /* If we are trying to negate a name, defined by an add, negate the
      add operands instead.  */
+  if (TREE_CODE (tonegate) == SSA_NAME)
+    negatedefstmt = SSA_NAME_DEF_STMT (tonegate);
   if (TREE_CODE (tonegate) == SSA_NAME
   if (TREE_CODE (tonegate) == SSA_NAME
-      && TREE_CODE (negatedef) == MODIFY_EXPR
-      && TREE_CODE (TREE_OPERAND (negatedef, 0)) == SSA_NAME
-      && has_single_use (TREE_OPERAND (negatedef, 0))
-      && TREE_CODE (TREE_OPERAND (negatedef, 1)) == PLUS_EXPR)
+      && is_gimple_assign (negatedefstmt)
+      && TREE_CODE (gimple_assign_lhs (negatedefstmt)) == SSA_NAME
+      && has_single_use (gimple_assign_lhs (negatedefstmt))
+      && gimple_assign_rhs_code (negatedefstmt) == PLUS_EXPR)
     {
     {
-      block_stmt_iterator bsi;
-      tree binop = TREE_OPERAND (negatedef, 1);
-
-      bsi = bsi_for_stmt (negatedef);
-      TREE_OPERAND (binop, 0) = negate_value (TREE_OPERAND (binop, 0),
-                                             &bsi);
-      bsi = bsi_for_stmt (negatedef);
-      TREE_OPERAND (binop, 1) = negate_value (TREE_OPERAND (binop, 1),
-                                             &bsi);
-      update_stmt (negatedef);
-      return TREE_OPERAND (negatedef, 0);
+      gimple_stmt_iterator gsi;
+      tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (negatedefstmt);
+      tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (negatedefstmt);
+
+      gsi = gsi_for_stmt (negatedefstmt);
+      rhs1 = negate_value (rhs1, &gsi);
+      gimple_assign_set_rhs1 (negatedefstmt, rhs1);
+
+      gsi = gsi_for_stmt (negatedefstmt);
+      rhs2 = negate_value (rhs2, &gsi);
+      gimple_assign_set_rhs2 (negatedefstmt, rhs2);
+
+      update_stmt (negatedefstmt);
+      return gimple_assign_lhs (negatedefstmt);
     }
 
   tonegate = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (tonegate), tonegate);
     }
 
   tonegate = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (tonegate), tonegate);
-  resultofnegate = force_gimple_operand_bsi (bsi, tonegate, true,
-                                            NULL_TREE);
-  VEC_safe_push (tree, heap, broken_up_subtracts, resultofnegate);
+  resultofnegate = force_gimple_operand_gsi (gsi, tonegate, true,
+                                            NULL_TREE, true, GSI_SAME_STMT);
   return resultofnegate;
   return resultofnegate;
-
 }
 
 /* Return true if we should break up the subtract in STMT into an add
 }
 
 /* Return true if we should break up the subtract in STMT into an add
@@ -1065,47 +2520,47 @@ negate_value (tree tonegate, block_stmt_iterator *bsi)
    exposes the adds to reassociation.  */
 
 static bool
    exposes the adds to reassociation.  */
 
 static bool
-should_break_up_subtract (tree stmt)
+should_break_up_subtract (gimple stmt)
 {
 {
-
-  tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
-  tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
-  tree binlhs = TREE_OPERAND (rhs, 0);
-  tree binrhs = TREE_OPERAND (rhs, 1);
-  tree immusestmt;
+  tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
+  tree binlhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+  tree binrhs = gimple_assign_rhs2 (stmt);
+  gimple immusestmt;
+  struct loop *loop = loop_containing_stmt (stmt);
 
   if (TREE_CODE (binlhs) == SSA_NAME
 
   if (TREE_CODE (binlhs) == SSA_NAME
-      && is_reassociable_op (SSA_NAME_DEF_STMT (binlhs), PLUS_EXPR))
+      && is_reassociable_op (SSA_NAME_DEF_STMT (binlhs), PLUS_EXPR, loop))
     return true;
 
   if (TREE_CODE (binrhs) == SSA_NAME
     return true;
 
   if (TREE_CODE (binrhs) == SSA_NAME
-      && is_reassociable_op (SSA_NAME_DEF_STMT (binrhs), PLUS_EXPR))
+      && is_reassociable_op (SSA_NAME_DEF_STMT (binrhs), PLUS_EXPR, loop))
     return true;
 
   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
       && (immusestmt = get_single_immediate_use (lhs))
     return true;
 
   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
       && (immusestmt = get_single_immediate_use (lhs))
-      && TREE_CODE (TREE_OPERAND (immusestmt, 1)) == PLUS_EXPR)
+      && is_gimple_assign (immusestmt)
+      && (gimple_assign_rhs_code (immusestmt) == PLUS_EXPR
+         ||  gimple_assign_rhs_code (immusestmt) == MULT_EXPR))
     return true;
   return false;
     return true;
   return false;
-
 }
 
 /* Transform STMT from A - B into A + -B.  */
 
 static void
 }
 
 /* Transform STMT from A - B into A + -B.  */
 
 static void
-break_up_subtract (tree stmt, block_stmt_iterator *bsi)
+break_up_subtract (gimple stmt, gimple_stmt_iterator *gsip)
 {
 {
-  tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
+  tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+  tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
     {
       fprintf (dump_file, "Breaking up subtract ");
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
     {
       fprintf (dump_file, "Breaking up subtract ");
-      print_generic_stmt (dump_file, stmt, 0);
+      print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
     }
 
     }
 
-  TREE_SET_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1), PLUS_EXPR);
-  TREE_OPERAND (rhs, 1) = negate_value (TREE_OPERAND (rhs, 1), bsi);
-
+  rhs2 = negate_value (rhs2, gsip);
+  gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsip, PLUS_EXPR, rhs1, rhs2);
   update_stmt (stmt);
 }
 
   update_stmt (stmt);
 }
 
@@ -1113,29 +2568,32 @@ break_up_subtract (tree stmt, block_stmt_iterator *bsi)
    Place the operands of the expression tree in the vector named OPS.  */
 
 static void
    Place the operands of the expression tree in the vector named OPS.  */
 
 static void
-linearize_expr_tree (VEC(operand_entry_t, heap) **ops, tree stmt)
+linearize_expr_tree (VEC(operand_entry_t, heap) **ops, gimple stmt,
+                    bool is_associative, bool set_visited)
 {
 {
-  block_stmt_iterator bsinow, bsilhs;
-  tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
-  tree binrhs = TREE_OPERAND (rhs, 1);
-  tree binlhs = TREE_OPERAND (rhs, 0);
-  tree binlhsdef, binrhsdef;
+  tree binlhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+  tree binrhs = gimple_assign_rhs2 (stmt);
+  gimple binlhsdef, binrhsdef;
   bool binlhsisreassoc = false;
   bool binrhsisreassoc = false;
   bool binlhsisreassoc = false;
   bool binrhsisreassoc = false;
-  enum tree_code rhscode = TREE_CODE (rhs);
+  enum tree_code rhscode = gimple_assign_rhs_code (stmt);
+  struct loop *loop = loop_containing_stmt (stmt);
 
 
-  TREE_VISITED (stmt) = 1;
+  if (set_visited)
+    gimple_set_visited (stmt, true);
 
   if (TREE_CODE (binlhs) == SSA_NAME)
     {
       binlhsdef = SSA_NAME_DEF_STMT (binlhs);
 
   if (TREE_CODE (binlhs) == SSA_NAME)
     {
       binlhsdef = SSA_NAME_DEF_STMT (binlhs);
-      binlhsisreassoc = is_reassociable_op (binlhsdef, rhscode);
+      binlhsisreassoc = (is_reassociable_op (binlhsdef, rhscode, loop)
+                        && !stmt_could_throw_p (binlhsdef));
     }
 
   if (TREE_CODE (binrhs) == SSA_NAME)
     {
       binrhsdef = SSA_NAME_DEF_STMT (binrhs);
     }
 
   if (TREE_CODE (binrhs) == SSA_NAME)
     {
       binrhsdef = SSA_NAME_DEF_STMT (binrhs);
-      binrhsisreassoc = is_reassociable_op (binrhsdef, rhscode);
+      binrhsisreassoc = (is_reassociable_op (binrhsdef, rhscode, loop)
+                        && !stmt_could_throw_p (binrhsdef));
     }
 
   /* If the LHS is not reassociable, but the RHS is, we need to swap
     }
 
   /* If the LHS is not reassociable, but the RHS is, we need to swap
@@ -1148,6 +2606,13 @@ linearize_expr_tree (VEC(operand_entry_t, heap) **ops, tree stmt)
     {
       tree temp;
 
     {
       tree temp;
 
+      /* If this is not a associative operation like division, give up.  */
+      if (!is_associative)
+       {
+         add_to_ops_vec (ops, binrhs);
+         return;
+       }
+
       if (!binrhsisreassoc)
        {
          add_to_ops_vec (ops, binrhs);
       if (!binrhsisreassoc)
        {
          add_to_ops_vec (ops, binrhs);
@@ -1158,17 +2623,18 @@ linearize_expr_tree (VEC(operand_entry_t, heap) **ops, tree stmt)
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        {
          fprintf (dump_file, "swapping operands of ");
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        {
          fprintf (dump_file, "swapping operands of ");
-         print_generic_expr (dump_file, stmt, 0);
+         print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
        }
 
        }
 
-      swap_tree_operands (stmt, &TREE_OPERAND (rhs, 0),
-                         &TREE_OPERAND (rhs, 1));
+      swap_tree_operands (stmt,
+                         gimple_assign_rhs1_ptr (stmt),
+                         gimple_assign_rhs2_ptr (stmt));
       update_stmt (stmt);
 
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        {
          fprintf (dump_file, " is now ");
       update_stmt (stmt);
 
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        {
          fprintf (dump_file, " is now ");
-         print_generic_stmt (dump_file, stmt, 0);
+         print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
        }
 
       /* We want to make it so the lhs is always the reassociative op,
        }
 
       /* We want to make it so the lhs is always the reassociative op,
@@ -1180,17 +2646,15 @@ linearize_expr_tree (VEC(operand_entry_t, heap) **ops, tree stmt)
   else if (binrhsisreassoc)
     {
       linearize_expr (stmt);
   else if (binrhsisreassoc)
     {
       linearize_expr (stmt);
-      gcc_assert (rhs == TREE_OPERAND (stmt, 1));
-      binlhs = TREE_OPERAND (rhs, 0);
-      binrhs = TREE_OPERAND (rhs, 1);
+      binlhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+      binrhs = gimple_assign_rhs2 (stmt);
     }
 
   gcc_assert (TREE_CODE (binrhs) != SSA_NAME
     }
 
   gcc_assert (TREE_CODE (binrhs) != SSA_NAME
-             || !is_reassociable_op (SSA_NAME_DEF_STMT (binrhs), rhscode));
-  bsinow = bsi_for_stmt (stmt);
-  bsilhs = bsi_for_stmt (SSA_NAME_DEF_STMT (binlhs));
-  bsi_move_before (&bsilhs, &bsinow);
-  linearize_expr_tree (ops, SSA_NAME_DEF_STMT (binlhs));
+             || !is_reassociable_op (SSA_NAME_DEF_STMT (binrhs),
+                                     rhscode, loop));
+  linearize_expr_tree (ops, SSA_NAME_DEF_STMT (binlhs),
+                      is_associative, set_visited);
   add_to_ops_vec (ops, binrhs);
 }
 
   add_to_ops_vec (ops, binrhs);
 }
 
@@ -1203,91 +2667,147 @@ repropagate_negates (void)
   unsigned int i = 0;
   tree negate;
 
   unsigned int i = 0;
   tree negate;
 
-  for (i = 0; VEC_iterate (tree, broken_up_subtracts, i, negate); i++)
+  FOR_EACH_VEC_ELT (tree, plus_negates, i, negate)
     {
     {
-      tree user = get_single_immediate_use (negate);
+      gimple user = get_single_immediate_use (negate);
+
+      if (!user || !is_gimple_assign (user))
+       continue;
 
       /* The negate operand can be either operand of a PLUS_EXPR
         (it can be the LHS if the RHS is a constant for example).
 
         Force the negate operand to the RHS of the PLUS_EXPR, then
         transform the PLUS_EXPR into a MINUS_EXPR.  */
 
       /* The negate operand can be either operand of a PLUS_EXPR
         (it can be the LHS if the RHS is a constant for example).
 
         Force the negate operand to the RHS of the PLUS_EXPR, then
         transform the PLUS_EXPR into a MINUS_EXPR.  */
-      if (user
-         && TREE_CODE (user) == MODIFY_EXPR
-         && TREE_CODE (TREE_OPERAND (user, 1)) == PLUS_EXPR)
+      if (gimple_assign_rhs_code (user) == PLUS_EXPR)
        {
        {
-         tree rhs = TREE_OPERAND (user, 1);
-
          /* If the negated operand appears on the LHS of the
             PLUS_EXPR, exchange the operands of the PLUS_EXPR
             to force the negated operand to the RHS of the PLUS_EXPR.  */
          /* If the negated operand appears on the LHS of the
             PLUS_EXPR, exchange the operands of the PLUS_EXPR
             to force the negated operand to the RHS of the PLUS_EXPR.  */
-         if (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (user, 1), 0) == negate)
+         if (gimple_assign_rhs1 (user) == negate)
            {
            {
-             tree temp = TREE_OPERAND (rhs, 0);
-             TREE_OPERAND (rhs, 0) = TREE_OPERAND (rhs, 1);
-             TREE_OPERAND (rhs, 1) = temp;
+             swap_tree_operands (user,
+                                 gimple_assign_rhs1_ptr (user),
+                                 gimple_assign_rhs2_ptr (user));
            }
 
          /* Now transform the PLUS_EXPR into a MINUS_EXPR and replace
             the RHS of the PLUS_EXPR with the operand of the NEGATE_EXPR.  */
            }
 
          /* Now transform the PLUS_EXPR into a MINUS_EXPR and replace
             the RHS of the PLUS_EXPR with the operand of the NEGATE_EXPR.  */
-         if (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (user, 1), 1) == negate)
+         if (gimple_assign_rhs2 (user) == negate)
            {
            {
-             TREE_SET_CODE (rhs, MINUS_EXPR);
-             TREE_OPERAND (rhs, 1) = get_unary_op (negate, NEGATE_EXPR);
+             tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (user);
+             tree rhs2 = get_unary_op (negate, NEGATE_EXPR);
+             gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (user);
+             gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, MINUS_EXPR, rhs1, rhs2);
              update_stmt (user);
            }
        }
              update_stmt (user);
            }
        }
+      else if (gimple_assign_rhs_code (user) == MINUS_EXPR)
+       {
+         if (gimple_assign_rhs1 (user) == negate)
+           {
+             /* We have
+                  x = -a
+                  y = x - b
+                which we transform into
+                  x = a + b
+                  y = -x .
+                This pushes down the negate which we possibly can merge
+                into some other operation, hence insert it into the
+                plus_negates vector.  */
+             gimple feed = SSA_NAME_DEF_STMT (negate);
+             tree a = gimple_assign_rhs1 (feed);
+             tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (user);
+             gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (feed), gsi2;
+             gimple_replace_lhs (feed, negate);
+             gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, PLUS_EXPR, a, rhs2);
+             update_stmt (gsi_stmt (gsi));
+             gsi2 = gsi_for_stmt (user);
+             gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi2, NEGATE_EXPR, negate, NULL);
+             update_stmt (gsi_stmt (gsi2));
+             gsi_move_before (&gsi, &gsi2);
+             VEC_safe_push (tree, heap, plus_negates,
+                            gimple_assign_lhs (gsi_stmt (gsi2)));
+           }
+         else
+           {
+             /* Transform "x = -a; y = b - x" into "y = b + a", getting
+                rid of one operation.  */
+             gimple feed = SSA_NAME_DEF_STMT (negate);
+             tree a = gimple_assign_rhs1 (feed);
+             tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (user);
+             gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (user);
+             gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, PLUS_EXPR, rhs1, a);
+             update_stmt (gsi_stmt (gsi));
+           }
+       }
     }
 }
 
     }
 }
 
+/* Returns true if OP is of a type for which we can do reassociation.
+   That is for integral or non-saturating fixed-point types, and for
+   floating point type when associative-math is enabled.  */
+
+static bool
+can_reassociate_p (tree op)
+{
+  tree type = TREE_TYPE (op);
+  if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
+      || NON_SAT_FIXED_POINT_TYPE_P (type)
+      || (flag_associative_math && FLOAT_TYPE_P (type)))
+    return true;
+  return false;
+}
+
 /* Break up subtract operations in block BB.
 
    We do this top down because we don't know whether the subtract is
    part of a possible chain of reassociation except at the top.
 /* Break up subtract operations in block BB.
 
    We do this top down because we don't know whether the subtract is
    part of a possible chain of reassociation except at the top.
+
    IE given
    d = f + g
    c = a + e
    b = c - d
    q = b - r
    k = t - q
    IE given
    d = f + g
    c = a + e
    b = c - d
    q = b - r
    k = t - q
-   
+
    we want to break up k = t - q, but we won't until we've transformed q
    we want to break up k = t - q, but we won't until we've transformed q
-   = b - r, which won't be broken up until we transform b = c - d.  */
+   = b - r, which won't be broken up until we transform b = c - d.
+
+   En passant, clear the GIMPLE visited flag on every statement.  */
 
 static void
 break_up_subtract_bb (basic_block bb)
 {
 
 static void
 break_up_subtract_bb (basic_block bb)
 {
-  block_stmt_iterator bsi;
+  gimple_stmt_iterator gsi;
   basic_block son;
 
   basic_block son;
 
-  for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
+  for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
     {
     {
-      tree stmt = bsi_stmt (bsi);
+      gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
+      gimple_set_visited (stmt, false);
 
 
-      if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
+      if (!is_gimple_assign (stmt)
+         || !can_reassociate_p (gimple_assign_lhs (stmt)))
+       continue;
+
+      /* Look for simple gimple subtract operations.  */
+      if (gimple_assign_rhs_code (stmt) == MINUS_EXPR)
        {
        {
-         tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
-         tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
-
-         TREE_VISITED (stmt) = 0;
-         /* If unsafe math optimizations we can do reassociation for
-            non-integral types.  */
-         if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
-              || !INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs)))
-             && (!SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs))
-                 || !SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE(lhs))
-                 || !flag_unsafe_math_optimizations))
+         if (!can_reassociate_p (gimple_assign_rhs1 (stmt))
+             || !can_reassociate_p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
            continue;
 
          /* Check for a subtract used only in an addition.  If this
             is the case, transform it into add of a negate for better
             reassociation.  IE transform C = A-B into C = A + -B if C
             is only used in an addition.  */
            continue;
 
          /* Check for a subtract used only in an addition.  If this
             is the case, transform it into add of a negate for better
             reassociation.  IE transform C = A-B into C = A + -B if C
             is only used in an addition.  */
-         if (TREE_CODE (rhs) == MINUS_EXPR)
-           if (should_break_up_subtract (stmt))
-             break_up_subtract (stmt, &bsi);
+         if (should_break_up_subtract (stmt))
+           break_up_subtract (stmt, &gsi);
        }
        }
+      else if (gimple_assign_rhs_code (stmt) == NEGATE_EXPR
+              && can_reassociate_p (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
+       VEC_safe_push (tree, heap, plus_negates, gimple_assign_lhs (stmt));
     }
   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
        son;
     }
   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
        son;
@@ -1301,33 +2821,67 @@ break_up_subtract_bb (basic_block bb)
 static void
 reassociate_bb (basic_block bb)
 {
 static void
 reassociate_bb (basic_block bb)
 {
-  block_stmt_iterator bsi;
+  gimple_stmt_iterator gsi;
   basic_block son;
 
   basic_block son;
 
-  for (bsi = bsi_last (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_prev (&bsi))
+  for (gsi = gsi_last_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_prev (&gsi))
     {
     {
-      tree stmt = bsi_stmt (bsi);
+      gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
 
 
-      if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
+      if (is_gimple_assign (stmt)
+         && !stmt_could_throw_p (stmt))
        {
        {
-         tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
-         tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
+         tree lhs, rhs1, rhs2;
+         enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
 
 
-         /* If this was part of an already processed tree, we don't
-            need to touch it again. */
-         if (TREE_VISITED (stmt))
+         /* If this is not a gimple binary expression, there is
+            nothing for us to do with it.  */
+         if (get_gimple_rhs_class (rhs_code) != GIMPLE_BINARY_RHS)
            continue;
 
            continue;
 
-         /* If unsafe math optimizations we can do reassociation for
-            non-integral types.  */
-         if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
-              || !INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs)))
-             && (!SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs))
-                 || !SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE(lhs))
-                 || !flag_unsafe_math_optimizations))
+         /* If this was part of an already processed statement,
+            we don't need to touch it again. */
+         if (gimple_visited_p (stmt))
+           {
+             /* This statement might have become dead because of previous
+                reassociations.  */
+             if (has_zero_uses (gimple_get_lhs (stmt)))
+               {
+                 gsi_remove (&gsi, true);
+                 release_defs (stmt);
+                 /* We might end up removing the last stmt above which
+                    places the iterator to the end of the sequence.
+                    Reset it to the last stmt in this case which might
+                    be the end of the sequence as well if we removed
+                    the last statement of the sequence.  In which case
+                    we need to bail out.  */
+                 if (gsi_end_p (gsi))
+                   {
+                     gsi = gsi_last_bb (bb);
+                     if (gsi_end_p (gsi))
+                       break;
+                   }
+               }
+             continue;
+           }
+
+         lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
+         rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+         rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
+
+         /* For non-bit or min/max operations we can't associate
+            all types.  Verify that here.  */
+         if (rhs_code != BIT_IOR_EXPR
+             && rhs_code != BIT_AND_EXPR
+             && rhs_code != BIT_XOR_EXPR
+             && rhs_code != MIN_EXPR
+             && rhs_code != MAX_EXPR
+             && (!can_reassociate_p (lhs)
+                 || !can_reassociate_p (rhs1)
+                 || !can_reassociate_p (rhs2)))
            continue;
 
            continue;
 
-         if (associative_tree_code (TREE_CODE (rhs)))
+         if (associative_tree_code (rhs_code))
            {
              VEC(operand_entry_t, heap) *ops = NULL;
 
            {
              VEC(operand_entry_t, heap) *ops = NULL;
 
@@ -1336,34 +2890,56 @@ reassociate_bb (basic_block bb)
              if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME && has_zero_uses (lhs))
                continue;
 
              if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME && has_zero_uses (lhs))
                continue;
 
-             TREE_VISITED (stmt) = 1;
-             linearize_expr_tree (&ops, stmt);
-             qsort (VEC_address (operand_entry_t, ops),
-                    VEC_length (operand_entry_t, ops),
-                    sizeof (operand_entry_t),
-                    sort_by_operand_rank);
-             optimize_ops_list (TREE_CODE (rhs), &ops);
+             gimple_set_visited (stmt, true);
+             linearize_expr_tree (&ops, stmt, true, true);
+             VEC_qsort (operand_entry_t, ops, sort_by_operand_rank);
+             optimize_ops_list (rhs_code, &ops);
+             if (undistribute_ops_list (rhs_code, &ops,
+                                        loop_containing_stmt (stmt)))
+               {
+                 VEC_qsort (operand_entry_t, ops, sort_by_operand_rank);
+                 optimize_ops_list (rhs_code, &ops);
+               }
+
+             if (rhs_code == BIT_IOR_EXPR || rhs_code == BIT_AND_EXPR)
+               optimize_range_tests (rhs_code, &ops);
 
              if (VEC_length (operand_entry_t, ops) == 1)
                {
                  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
                    {
                      fprintf (dump_file, "Transforming ");
 
              if (VEC_length (operand_entry_t, ops) == 1)
                {
                  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
                    {
                      fprintf (dump_file, "Transforming ");
-                     print_generic_expr (dump_file, rhs, 0);
+                     print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
                    }
                    }
-                 TREE_OPERAND (stmt, 1) = VEC_last (operand_entry_t, ops)->op;
+
+                 rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+                 gimple_assign_set_rhs_from_tree (&gsi,
+                                                  VEC_last (operand_entry_t,
+                                                            ops)->op);
                  update_stmt (stmt);
                  update_stmt (stmt);
+                 remove_visited_stmt_chain (rhs1);
 
                  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
                    {
                      fprintf (dump_file, " into ");
 
                  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
                    {
                      fprintf (dump_file, " into ");
-                     print_generic_stmt (dump_file,
-                                         TREE_OPERAND (stmt, 1), 0);
+                     print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
                    }
                }
              else
                {
                    }
                }
              else
                {
-                 rewrite_expr_tree (stmt, 0, ops);
+                 enum machine_mode mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (lhs));
+                 int ops_num = VEC_length (operand_entry_t, ops);
+                 int width = get_reassociation_width (ops_num, rhs_code, mode);
+
+                 if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+                   fprintf (dump_file,
+                            "Width = %d was chosen for reassociation\n", width);
+
+                 if (width > 1
+                     && VEC_length (operand_entry_t, ops) > 3)
+                   rewrite_expr_tree_parallel (stmt, width, ops);
+                 else
+                   rewrite_expr_tree (stmt, 0, ops, false);
                }
 
              VEC_free (operand_entry_t, heap, ops);
                }
 
              VEC_free (operand_entry_t, heap, ops);
@@ -1387,16 +2963,16 @@ dump_ops_vector (FILE *file, VEC (operand_entry_t, heap) *ops)
   operand_entry_t oe;
   unsigned int i;
 
   operand_entry_t oe;
   unsigned int i;
 
-  for (i = 0; VEC_iterate (operand_entry_t, ops, i, oe); i++)
+  FOR_EACH_VEC_ELT (operand_entry_t, ops, i, oe)
     {
       fprintf (file, "Op %d -> rank: %d, tree: ", i, oe->rank);
     {
       fprintf (file, "Op %d -> rank: %d, tree: ", i, oe->rank);
-      print_generic_stmt (file, oe->op, 0);
+      print_generic_expr (file, oe->op, 0);
     }
 }
 
 /* Dump the operand entry vector OPS to STDERR.  */
 
     }
 }
 
 /* Dump the operand entry vector OPS to STDERR.  */
 
-void
+DEBUG_FUNCTION void
 debug_ops_vector (VEC (operand_entry_t, heap) *ops)
 {
   dump_ops_vector (stderr, ops);
 debug_ops_vector (VEC (operand_entry_t, heap) *ops)
 {
   dump_ops_vector (stderr, ops);
@@ -1415,27 +2991,30 @@ static void
 init_reassoc (void)
 {
   int i;
 init_reassoc (void)
 {
   int i;
-  unsigned int rank = 2;
+  long rank = 2;
   tree param;
   int *bbs = XNEWVEC (int, last_basic_block + 1);
 
   tree param;
   int *bbs = XNEWVEC (int, last_basic_block + 1);
 
+  /* Find the loops, so that we can prevent moving calculations in
+     them.  */
+  loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS);
+
   memset (&reassociate_stats, 0, sizeof (reassociate_stats));
 
   operand_entry_pool = create_alloc_pool ("operand entry pool",
                                          sizeof (struct operand_entry), 30);
   memset (&reassociate_stats, 0, sizeof (reassociate_stats));
 
   operand_entry_pool = create_alloc_pool ("operand entry pool",
                                          sizeof (struct operand_entry), 30);
+  next_operand_entry_id = 0;
 
   /* Reverse RPO (Reverse Post Order) will give us something where
      deeper loops come later.  */
   pre_and_rev_post_order_compute (NULL, bbs, false);
 
   /* Reverse RPO (Reverse Post Order) will give us something where
      deeper loops come later.  */
   pre_and_rev_post_order_compute (NULL, bbs, false);
-  bb_rank = XCNEWVEC (unsigned int, last_basic_block + 1);
-  
-  operand_rank = htab_create (511, operand_entry_hash,
-                             operand_entry_eq, 0);
+  bb_rank = XCNEWVEC (long, last_basic_block + 1);
+  operand_rank = pointer_map_create ();
 
   /* Give each argument a distinct rank.   */
   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
        param;
 
   /* Give each argument a distinct rank.   */
   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
        param;
-       param = TREE_CHAIN (param))
+       param = DECL_CHAIN (param))
     {
       if (gimple_default_def (cfun, param) != NULL)
        {
     {
       if (gimple_default_def (cfun, param) != NULL)
        {
@@ -1457,9 +3036,8 @@ init_reassoc (void)
     bb_rank[bbs[i]] = ++rank  << 16;
 
   free (bbs);
     bb_rank[bbs[i]] = ++rank  << 16;
 
   free (bbs);
-  calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
-  broken_up_subtracts = NULL;
+  plus_negates = NULL;
 }
 
 /* Cleanup after the reassociation pass, and print stats if
 }
 
 /* Cleanup after the reassociation pass, and print stats if
@@ -1468,25 +3046,21 @@ init_reassoc (void)
 static void
 fini_reassoc (void)
 {
 static void
 fini_reassoc (void)
 {
-
-  if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
-    {
-      fprintf (dump_file, "Reassociation stats:\n");
-      fprintf (dump_file, "Linearized: %d\n", 
-              reassociate_stats.linearized);
-      fprintf (dump_file, "Constants eliminated: %d\n",
-              reassociate_stats.constants_eliminated);
-      fprintf (dump_file, "Ops eliminated: %d\n",
-              reassociate_stats.ops_eliminated);
-      fprintf (dump_file, "Statements rewritten: %d\n",
-              reassociate_stats.rewritten);
-    }
-  htab_delete (operand_rank);
-
+  statistics_counter_event (cfun, "Linearized",
+                           reassociate_stats.linearized);
+  statistics_counter_event (cfun, "Constants eliminated",
+                           reassociate_stats.constants_eliminated);
+  statistics_counter_event (cfun, "Ops eliminated",
+                           reassociate_stats.ops_eliminated);
+  statistics_counter_event (cfun, "Statements rewritten",
+                           reassociate_stats.rewritten);
+
+  pointer_map_destroy (operand_rank);
   free_alloc_pool (operand_entry_pool);
   free (bb_rank);
   free_alloc_pool (operand_entry_pool);
   free (bb_rank);
-  VEC_free (tree, heap, broken_up_subtracts);
+  VEC_free (tree, heap, plus_negates);
   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
+  loop_optimizer_finalize ();
 }
 
 /* Gate and execute functions for Reassociation.  */
 }
 
 /* Gate and execute functions for Reassociation.  */
@@ -1503,19 +3077,29 @@ execute_reassoc (void)
   return 0;
 }
 
   return 0;
 }
 
-struct tree_opt_pass pass_reassoc =
+static bool
+gate_tree_ssa_reassoc (void)
+{
+  return flag_tree_reassoc != 0;
+}
+
+struct gimple_opt_pass pass_reassoc =
 {
 {
+ {
+  GIMPLE_PASS,
   "reassoc",                           /* name */
   "reassoc",                           /* name */
-  NULL,                                /* gate */
-  execute_reassoc,                             /* execute */
+  gate_tree_ssa_reassoc,               /* gate */
+  execute_reassoc,                     /* execute */
   NULL,                                        /* sub */
   NULL,                                        /* next */
   0,                                   /* static_pass_number */
   NULL,                                        /* sub */
   NULL,                                        /* next */
   0,                                   /* static_pass_number */
-  TV_TREE_REASSOC,                             /* tv_id */
-  PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,    /* properties_required */
+  TV_TREE_REASSOC,                     /* tv_id */
+  PROP_cfg | PROP_ssa,                 /* properties_required */
   0,                                   /* properties_provided */
   0,                                   /* properties_destroyed */
   0,                                   /* todo_flags_start */
   0,                                   /* properties_provided */
   0,                                   /* properties_destroyed */
   0,                                   /* todo_flags_start */
-  TODO_dump_func | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa, /* todo_flags_finish */
-  0                                    /* letter */
+  TODO_verify_ssa
+    | TODO_verify_flow
+    | TODO_ggc_collect                 /* todo_flags_finish */
+ }
 };
 };