OSDN Git Service

Fixed erroneous ChangeLog and gcc/ChangeLog entries.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / lambda-code.c
index cdf0470..d763266 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*  Loop transformation code generation
-    Copyright (C) 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
+    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
     Contributed by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
 
     This file is part of GCC.
     
     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, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
-    02111-1307, USA.  */
+    Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
+    02110-1301, USA.  */
 
 #include "config.h"
 #include "system.h"
 #include "coretypes.h"
 #include "tm.h"
-#include "errors.h"
 #include "ggc.h"
 #include "tree.h"
 #include "target.h"
 #include "tree-scalar-evolution.h"
 #include "vec.h"
 #include "lambda.h"
+#include "vecprim.h"
 
 /* This loop nest code generation is based on non-singular matrix
    math.
  
  A little terminology and a general sketch of the algorithm.  See "A singular
- loop transformatrion framework based on non-singular matrices" by Wei Li and
+ loop transformation framework based on non-singular matrices" by Wei Li and
  Keshav Pingali for formal proofs that the various statements below are
  correct. 
 
- A loop iteration space are the points traversed by the loop.  A point in the
+ A loop iteration space represents the points traversed by the loop.  A point in the
  iteration space can be represented by a vector of size <loop depth>.  You can
- therefore represent the iteration space as a integral combinations of a set
+ therefore represent the iteration space as an integral combinations of a set
  of basis vectors. 
 
  A loop iteration space is dense if every integer point between the loop
 
  For a dense source space, we take the transformation matrix, decompose it
  into a lower triangular part (H) and a unimodular part (U). 
- We then compute the auxillary space from the unimodular part (source loop
- nest . U = auxillary space) , which has two important properties:
+ We then compute the auxiliary space from the unimodular part (source loop
+ nest . U = auxiliary space) , which has two important properties:
   1. It traverses the iterations in the same lexicographic order as the source
   space.
   2. It is a dense space when the source is a dense space (even if the target
   space is going to be sparse).
  
- Given the auxillary space, we use the lower triangular part to compute the
+ Given the auxiliary space, we use the lower triangular part to compute the
  bounds in the target space by simple matrix multiplication.
  The gaps in the target space (IE the new loop step sizes) will be the
  diagonals of the H matrix.
 
  Sparse source spaces require another step, because you can't directly compute
- the exact bounds of the auxillary and target space from the sparse space.
+ the exact bounds of the auxiliary and target space from the sparse space.
  Rather than try to come up with a separate algorithm to handle sparse source
  spaces directly, we just find a legal transformation matrix that gives you
  the sparse source space, from a dense space, and then transform the dense
  Fourier-Motzkin elimination is used to compute the bounds of the base space
  of the lattice.  */
 
+static bool perfect_nestify (struct loop *, VEC(tree,heap) *, 
+                            VEC(tree,heap) *, VEC(int,heap) *,
+                            VEC(tree,heap) *);
 /* Lattice stuff that is internal to the code generation algorithm.  */
 
 typedef struct
@@ -143,6 +146,7 @@ static lambda_lattice lambda_lattice_new (int, int);
 static lambda_lattice lambda_lattice_compute_base (lambda_loopnest);
 
 static tree find_induction_var_from_exit_cond (struct loop *);
+static bool can_convert_to_perfect_nest (struct loop *);
 
 /* Create a new lambda body vector.  */
 
@@ -169,8 +173,7 @@ lambda_body_vector_compute_new (lambda_trans_matrix transform,
   int depth;
 
   /* Make sure the matrix is square.  */
-  if (LTM_ROWSIZE (transform) != LTM_COLSIZE (transform))
-    abort ();
+  gcc_assert (LTM_ROWSIZE (transform) == LTM_COLSIZE (transform));
 
   depth = LTM_ROWSIZE (transform);
 
@@ -297,8 +300,7 @@ print_lambda_loop (FILE * outfile, lambda_loop loop, int depth,
   int step;
   lambda_linear_expression expr;
 
-  if (!loop)
-    abort ();
+  gcc_assert (loop);
 
   expr = LL_LINEAR_OFFSET (loop);
   step = LL_STEP (loop);
@@ -352,7 +354,7 @@ print_lambda_loopnest (FILE * outfile, lambda_loopnest nest, char start)
 }
 
 /* Allocate a new lattice structure of DEPTH x DEPTH, with INVARIANTS number
-   of invariants.    */
+   of invariants.  */
 
 static lambda_lattice
 lambda_lattice_new (int depth, int invariants)
@@ -393,8 +395,7 @@ lambda_lattice_compute_base (lambda_loopnest nest)
   for (i = 0; i < depth; i++)
     {
       loop = LN_LOOPS (nest)[i];
-      if (!loop)
-       abort ();
+      gcc_assert (loop);
       step = LL_STEP (loop);
       /* If we have a step of 1, then the base is one, and the
          origin and invariant coefficients are 0.  */
@@ -412,9 +413,8 @@ lambda_lattice_compute_base (lambda_loopnest nest)
          /* Otherwise, we need the lower bound expression (which must
             be an affine function)  to determine the base.  */
          expression = LL_LOWER_BOUND (loop);
-         if (!expression
-             || LLE_NEXT (expression) || LLE_DENOMINATOR (expression) != 1)
-           abort ();
+         gcc_assert (expression && !LLE_NEXT (expression) 
+                     && LLE_DENOMINATOR (expression) == 1);
 
          /* The lower triangular portion of the base is going to be the
             coefficient times the step */
@@ -439,78 +439,210 @@ lambda_lattice_compute_base (lambda_loopnest nest)
   return ret;
 }
 
-/* Compute the greatest common denominator of two numbers (A and B) using
-   Euclid's algorithm.  */
+/* Compute the least common multiple of two numbers A and B .  */
+
+int
+least_common_multiple (int a, int b)
+{
+  return (abs (a) * abs (b) / gcd (a, b));
+}
 
-static int
-gcd (int a, int b)
+/* Perform Fourier-Motzkin elimination to calculate the bounds of the
+   auxiliary nest.
+   Fourier-Motzkin is a way of reducing systems of linear inequalities so that
+   it is easy to calculate the answer and bounds.
+   A sketch of how it works:
+   Given a system of linear inequalities, ai * xj >= bk, you can always
+   rewrite the constraints so they are all of the form
+   a <= x, or x <= b, or x >= constant for some x in x1 ... xj (and some b
+   in b1 ... bk, and some a in a1...ai)
+   You can then eliminate this x from the non-constant inequalities by
+   rewriting these as a <= b, x >= constant, and delete the x variable.
+   You can then repeat this for any remaining x variables, and then we have
+   an easy to use variable <= constant (or no variables at all) form that we
+   can construct our bounds from. 
+   
+   In our case, each time we eliminate, we construct part of the bound from
+   the ith variable, then delete the ith variable. 
+   
+   Remember the constant are in our vector a, our coefficient matrix is A,
+   and our invariant coefficient matrix is B.
+   
+   SIZE is the size of the matrices being passed.
+   DEPTH is the loop nest depth.
+   INVARIANTS is the number of loop invariants.
+   A, B, and a are the coefficient matrix, invariant coefficient, and a
+   vector of constants, respectively.  */
+
+static lambda_loopnest 
+compute_nest_using_fourier_motzkin (int size,
+                                   int depth, 
+                                   int invariants,
+                                   lambda_matrix A,
+                                   lambda_matrix B,
+                                   lambda_vector a)
 {
 
-  int x, y, z;
+  int multiple, f1, f2;
+  int i, j, k;
+  lambda_linear_expression expression;
+  lambda_loop loop;
+  lambda_loopnest auxillary_nest;
+  lambda_matrix swapmatrix, A1, B1;
+  lambda_vector swapvector, a1;
+  int newsize;
 
-  x = abs (a);
-  y = abs (b);
+  A1 = lambda_matrix_new (128, depth);
+  B1 = lambda_matrix_new (128, invariants);
+  a1 = lambda_vector_new (128);
 
-  while (x > 0)
+  auxillary_nest = lambda_loopnest_new (depth, invariants);
+
+  for (i = depth - 1; i >= 0; i--)
     {
-      z = y % x;
-      y = x;
-      x = z;
-    }
+      loop = lambda_loop_new ();
+      LN_LOOPS (auxillary_nest)[i] = loop;
+      LL_STEP (loop) = 1;
 
-  return (y);
-}
+      for (j = 0; j < size; j++)
+       {
+         if (A[j][i] < 0)
+           {
+             /* Any linear expression in the matrix with a coefficient less
+                than 0 becomes part of the new lower bound.  */ 
+             expression = lambda_linear_expression_new (depth, invariants);
 
-/* Compute the greatest common denominator of a VECTOR of SIZE numbers.  */
+             for (k = 0; k < i; k++)
+               LLE_COEFFICIENTS (expression)[k] = A[j][k];
 
-static int
-gcd_vector (lambda_vector vector, int size)
-{
-  int i;
-  int gcd1 = 0;
+             for (k = 0; k < invariants; k++)
+               LLE_INVARIANT_COEFFICIENTS (expression)[k] = -1 * B[j][k];
 
-  if (size > 0)
-    {
-      gcd1 = vector[0];
-      for (i = 1; i < size; i++)
-       gcd1 = gcd (gcd1, vector[i]);
-    }
-  return gcd1;
-}
+             LLE_DENOMINATOR (expression) = -1 * A[j][i];
+             LLE_CONSTANT (expression) = -1 * a[j];
 
-/* Compute the least common multiple of two numbers A and B .  */
+             /* Ignore if identical to the existing lower bound.  */
+             if (!lle_equal (LL_LOWER_BOUND (loop),
+                             expression, depth, invariants))
+               {
+                 LLE_NEXT (expression) = LL_LOWER_BOUND (loop);
+                 LL_LOWER_BOUND (loop) = expression;
+               }
 
-static int
-lcm (int a, int b)
-{
-  return (abs (a) * abs (b) / gcd (a, b));
+           }
+         else if (A[j][i] > 0)
+           {
+             /* Any linear expression with a coefficient greater than 0
+                becomes part of the new upper bound.  */ 
+             expression = lambda_linear_expression_new (depth, invariants);
+             for (k = 0; k < i; k++)
+               LLE_COEFFICIENTS (expression)[k] = -1 * A[j][k];
+
+             for (k = 0; k < invariants; k++)
+               LLE_INVARIANT_COEFFICIENTS (expression)[k] = B[j][k];
+
+             LLE_DENOMINATOR (expression) = A[j][i];
+             LLE_CONSTANT (expression) = a[j];
+
+             /* Ignore if identical to the existing upper bound.  */
+             if (!lle_equal (LL_UPPER_BOUND (loop),
+                             expression, depth, invariants))
+               {
+                 LLE_NEXT (expression) = LL_UPPER_BOUND (loop);
+                 LL_UPPER_BOUND (loop) = expression;
+               }
+
+           }
+       }
+
+      /* This portion creates a new system of linear inequalities by deleting
+        the i'th variable, reducing the system by one variable.  */
+      newsize = 0;
+      for (j = 0; j < size; j++)
+       {
+         /* If the coefficient for the i'th variable is 0, then we can just
+            eliminate the variable straightaway.  Otherwise, we have to
+            multiply through by the coefficients we are eliminating.  */
+         if (A[j][i] == 0)
+           {
+             lambda_vector_copy (A[j], A1[newsize], depth);
+             lambda_vector_copy (B[j], B1[newsize], invariants);
+             a1[newsize] = a[j];
+             newsize++;
+           }
+         else if (A[j][i] > 0)
+           {
+             for (k = 0; k < size; k++)
+               {
+                 if (A[k][i] < 0)
+                   {
+                     multiple = least_common_multiple (A[j][i], A[k][i]);
+                     f1 = multiple / A[j][i];
+                     f2 = -1 * multiple / A[k][i];
+
+                     lambda_vector_add_mc (A[j], f1, A[k], f2,
+                                           A1[newsize], depth);
+                     lambda_vector_add_mc (B[j], f1, B[k], f2,
+                                           B1[newsize], invariants);
+                     a1[newsize] = f1 * a[j] + f2 * a[k];
+                     newsize++;
+                   }
+               }
+           }
+       }
+
+      swapmatrix = A;
+      A = A1;
+      A1 = swapmatrix;
+
+      swapmatrix = B;
+      B = B1;
+      B1 = swapmatrix;
+
+      swapvector = a;
+      a = a1;
+      a1 = swapvector;
+
+      size = newsize;
+    }
+
+  return auxillary_nest;
 }
 
 /* Compute the loop bounds for the auxiliary space NEST.
-   Input system used is Ax <= b.  TRANS is the unimodular transformation.  */
+   Input system used is Ax <= b.  TRANS is the unimodular transformation.  
+   Given the original nest, this function will 
+   1. Convert the nest into matrix form, which consists of a matrix for the
+   coefficients, a matrix for the 
+   invariant coefficients, and a vector for the constants.  
+   2. Use the matrix form to calculate the lattice base for the nest (which is
+   a dense space) 
+   3. Compose the dense space transform with the user specified transform, to 
+   get a transform we can easily calculate transformed bounds for.
+   4. Multiply the composed transformation matrix times the matrix form of the
+   loop.
+   5. Transform the newly created matrix (from step 4) back into a loop nest
+   using Fourier-Motzkin elimination to figure out the bounds.  */
 
 static lambda_loopnest
 lambda_compute_auxillary_space (lambda_loopnest nest,
                                lambda_trans_matrix trans)
 {
-  lambda_matrix A, B, A1, B1, temp0;
-  lambda_vector a, a1, temp1;
+  lambda_matrix A, B, A1, B1;
+  lambda_vector a, a1;
   lambda_matrix invertedtrans;
-  int determinant, depth, invariants, size, newsize;
-  int i, j, k;
-  lambda_loopnest auxillary_nest;
+  int depth, invariants, size;
+  int i, j;
   lambda_loop loop;
   lambda_linear_expression expression;
   lambda_lattice lattice;
 
-  int multiple, f1, f2;
-
   depth = LN_DEPTH (nest);
   invariants = LN_INVARIANTS (nest);
 
   /* Unfortunately, we can't know the number of constraints we'll have
      ahead of time, but this should be enough even in ridiculous loop nest
-     cases. We abort if we go over this limit.  */
+     cases. We must not go over this limit.  */
   A = lambda_matrix_new (128, depth);
   B = lambda_matrix_new (128, invariants);
   a = lambda_vector_new (128);
@@ -556,8 +688,8 @@ lambda_compute_auxillary_space (lambda_loopnest nest,
 
          size++;
          /* Need to increase matrix sizes above.  */
-         if (size > 127)
-           abort ();
+         gcc_assert (size <= 127);
+         
        }
 
       /* Then do the exact same thing for the upper bounds.  */
@@ -585,8 +717,8 @@ lambda_compute_auxillary_space (lambda_loopnest nest,
          A[size][i] = LLE_DENOMINATOR (expression);
          size++;
          /* Need to increase matrix sizes above.  */
-         if (size > 127)
-           abort ();
+         gcc_assert (size <= 127);
+
        }
     }
 
@@ -609,153 +741,27 @@ lambda_compute_auxillary_space (lambda_loopnest nest,
   lambda_matrix_add_mc (B, 1, B1, -1, B1, size, invariants);
 
   /* Now compute the auxiliary space bounds by first inverting U, multiplying
-     it by A1, then performing fourier motzkin.  */
+     it by A1, then performing Fourier-Motzkin.  */
 
   invertedtrans = lambda_matrix_new (depth, depth);
 
   /* Compute the inverse of U.  */
-  determinant = lambda_matrix_inverse (LTM_MATRIX (trans),
-                                      invertedtrans, depth);
+  lambda_matrix_inverse (LTM_MATRIX (trans),
+                        invertedtrans, depth);
 
   /* A = A1 inv(U).  */
   lambda_matrix_mult (A1, invertedtrans, A, size, depth, depth);
 
-  /* Perform Fourier-Motzkin elimination to calculate the bounds of the
-     auxillary nest.
-     Fourier-Motzkin is a way of reducing systems of linear inequality so that
-     it is easy to calculate the answer and bounds.
-     A sketch of how it works:
-     Given a system of linear inequalities, ai * xj >= bk, you can always
-     rewrite the constraints so they are all of the form
-     a <= x, or x <= b, or x >= constant for some x in x1 ... xj (and some b
-     in b1 ... bk, and some a in a1...ai)
-     You can then eliminate this x from the non-constant inequalities by
-     rewriting these as a <= b, x >= constant, and delete the x variable.
-     You can then repeat this for any remaining x variables, and then we have
-     an easy to use variable <= constant (or no variables at all) form that we
-     can construct our bounds from. 
-
-     In our case, each time we eliminate, we construct part of the bound from
-     the ith variable, then delete the ith variable. 
-
-     Remember the constant are in our vector a, our coefficient matrix is A,
-     and our invariant coefficient matrix is B  */
-
-  /* Swap B and B1, and a1 and a */
-  temp0 = B1;
-  B1 = B;
-  B = temp0;
-
-  temp1 = a1;
-  a1 = a;
-  a = temp1;
-
-  auxillary_nest = lambda_loopnest_new (depth, invariants);
-
-  for (i = depth - 1; i >= 0; i--)
-    {
-      loop = lambda_loop_new ();
-      LN_LOOPS (auxillary_nest)[i] = loop;
-      LL_STEP (loop) = 1;
-
-      for (j = 0; j < size; j++)
-       {
-         if (A[j][i] < 0)
-           {
-             /* Lower bound.  */
-             expression = lambda_linear_expression_new (depth, invariants);
-
-             for (k = 0; k < i; k++)
-               LLE_COEFFICIENTS (expression)[k] = A[j][k];
-             for (k = 0; k < invariants; k++)
-               LLE_INVARIANT_COEFFICIENTS (expression)[k] = -1 * B[j][k];
-             LLE_DENOMINATOR (expression) = -1 * A[j][i];
-             LLE_CONSTANT (expression) = -1 * a[j];
-             /* Ignore if identical to the existing lower bound.  */
-             if (!lle_equal (LL_LOWER_BOUND (loop),
-                             expression, depth, invariants))
-               {
-                 LLE_NEXT (expression) = LL_LOWER_BOUND (loop);
-                 LL_LOWER_BOUND (loop) = expression;
-               }
-
-           }
-         else if (A[j][i] > 0)
-           {
-             /* Upper bound.  */
-             expression = lambda_linear_expression_new (depth, invariants);
-             for (k = 0; k < i; k++)
-               LLE_COEFFICIENTS (expression)[k] = -1 * A[j][k];
-             LLE_CONSTANT (expression) = a[j];
-
-             for (k = 0; k < invariants; k++)
-               LLE_INVARIANT_COEFFICIENTS (expression)[k] = B[j][k];
-
-             LLE_DENOMINATOR (expression) = A[j][i];
-             /* Ignore if identical to the existing upper bound.  */
-             if (!lle_equal (LL_UPPER_BOUND (loop),
-                             expression, depth, invariants))
-               {
-                 LLE_NEXT (expression) = LL_UPPER_BOUND (loop);
-                 LL_UPPER_BOUND (loop) = expression;
-               }
-
-           }
-       }
-      /* creates a new system by deleting the i'th variable.  */
-      newsize = 0;
-      for (j = 0; j < size; j++)
-       {
-         if (A[j][i] == 0)
-           {
-             lambda_vector_copy (A[j], A1[newsize], depth);
-             lambda_vector_copy (B[j], B1[newsize], invariants);
-             a1[newsize] = a[j];
-             newsize++;
-           }
-         else if (A[j][i] > 0)
-           {
-             for (k = 0; k < size; k++)
-               {
-                 if (A[k][i] < 0)
-                   {
-                     multiple = lcm (A[j][i], A[k][i]);
-                     f1 = multiple / A[j][i];
-                     f2 = -1 * multiple / A[k][i];
-
-                     lambda_vector_add_mc (A[j], f1, A[k], f2,
-                                           A1[newsize], depth);
-                     lambda_vector_add_mc (B[j], f1, B[k], f2,
-                                           B1[newsize], invariants);
-                     a1[newsize] = f1 * a[j] + f2 * a[k];
-                     newsize++;
-                   }
-               }
-           }
-       }
-
-      temp0 = A;
-      A = A1;
-      A1 = temp0;
-
-      temp0 = B;
-      B = B1;
-      B1 = temp0;
-
-      temp1 = a;
-      a = a1;
-      a1 = temp1;
-
-      size = newsize;
-    }
-
-  return auxillary_nest;
+  return compute_nest_using_fourier_motzkin (size, depth, invariants,
+                                            A, B1, a1);
 }
 
 /* Compute the loop bounds for the target space, using the bounds of
-   the auxillary nest AUXILLARY_NEST, and the triangular matrix H.  This is
-   done by matrix multiplication and then transformation of the new matrix
-   back into linear expression form.
+   the auxiliary nest AUXILLARY_NEST, and the triangular matrix H.  
+   The target space loop bounds are computed by multiplying the triangular
+   matrix H by the auxiliary nest, to get the new loop bounds.  The sign of
+   the loop steps (positive or negative) is then used to swap the bounds if
+   the loop counts downwards.
    Return the target loopnest.  */
 
 static lambda_loopnest
@@ -801,12 +807,12 @@ lambda_compute_target_space (lambda_loopnest auxillary_nest,
       LN_LOOPS (target_nest)[i] = target_loop;
 
       /* Computes the gcd of the coefficients of the linear part.  */
-      gcd1 = gcd_vector (target[i], i);
+      gcd1 = lambda_vector_gcd (target[i], i);
 
-      /* Include the denominator in the GCD  */
+      /* Include the denominator in the GCD.  */
       gcd1 = gcd (gcd1, determinant);
 
-      /* Now divide through by the gcd  */
+      /* Now divide through by the gcd.  */
       for (j = 0; j < i; j++)
        target[i][j] = target[i][j] / gcd1;
 
@@ -819,7 +825,7 @@ lambda_compute_target_space (lambda_loopnest auxillary_nest,
       LL_LINEAR_OFFSET (target_loop) = expression;
     }
 
-  /* For each loop, compute the new bounds from H */
+  /* For each loop, compute the new bounds from H */
   for (i = 0; i < depth; i++)
     {
       auxillary_loop = LN_LOOPS (auxillary_nest)[i];
@@ -864,9 +870,9 @@ lambda_compute_target_space (lambda_loopnest auxillary_nest,
            }
          /* Find the gcd and divide by it here, rather than doing it
             at the tree level.  */
-         gcd1 = gcd_vector (LLE_COEFFICIENTS (target_expr), depth);
-         gcd2 = gcd_vector (LLE_INVARIANT_COEFFICIENTS (target_expr),
-                            invariants);
+         gcd1 = lambda_vector_gcd (LLE_COEFFICIENTS (target_expr), depth);
+         gcd2 = lambda_vector_gcd (LLE_INVARIANT_COEFFICIENTS (target_expr),
+                                   invariants);
          gcd1 = gcd (gcd1, gcd2);
          gcd1 = gcd (gcd1, LLE_CONSTANT (target_expr));
          gcd1 = gcd (gcd1, LLE_DENOMINATOR (target_expr));
@@ -920,9 +926,9 @@ lambda_compute_target_space (lambda_loopnest auxillary_nest,
            }
          /* Find the gcd and divide by it here, instead of at the
             tree level.  */
-         gcd1 = gcd_vector (LLE_COEFFICIENTS (target_expr), depth);
-         gcd2 = gcd_vector (LLE_INVARIANT_COEFFICIENTS (target_expr),
-                            invariants);
+         gcd1 = lambda_vector_gcd (LLE_COEFFICIENTS (target_expr), depth);
+         gcd2 = lambda_vector_gcd (LLE_INVARIANT_COEFFICIENTS (target_expr),
+                                   invariants);
          gcd1 = gcd (gcd1, gcd2);
          gcd1 = gcd (gcd1, LLE_CONSTANT (target_expr));
          gcd1 = gcd (gcd1, LLE_DENOMINATOR (target_expr));
@@ -1010,8 +1016,8 @@ lambda_compute_step_signs (lambda_trans_matrix trans, lambda_vector stepsigns)
    2. Composing the dense base with the specified transformation (TRANS)
    3. Decomposing the combined transformation into a lower triangular portion,
    and a unimodular portion. 
-   4. Computing the auxillary nest using the unimodular portion.
-   5. Computing the target nest using the auxillary nest and the lower
+   4. Computing the auxiliary nest using the unimodular portion.
+   5. Computing the target nest using the auxiliary nest and the lower
    triangular portion.  */ 
 
 lambda_loopnest
@@ -1105,8 +1111,8 @@ lambda_loopnest_transform (lambda_loopnest nest, lambda_trans_matrix trans)
 
 static lambda_linear_expression
 gcc_tree_to_linear_expression (int depth, tree expr,
-                              VEC(tree) *outerinductionvars,
-                              VEC(tree) *invariants, int extra)
+                              VEC(tree,heap) *outerinductionvars,
+                              VEC(tree,heap) *invariants, int extra)
 {
   lambda_linear_expression lle = NULL;
   switch (TREE_CODE (expr))
@@ -1116,7 +1122,7 @@ gcc_tree_to_linear_expression (int depth, tree expr,
        lle = lambda_linear_expression_new (depth, 2 * depth);
        LLE_CONSTANT (lle) = TREE_INT_CST_LOW (expr);
        if (extra != 0)
-         LLE_CONSTANT (lle) = extra;
+         LLE_CONSTANT (lle) += extra;
 
        LLE_DENOMINATOR (lle) = 1;
       }
@@ -1159,27 +1165,36 @@ gcc_tree_to_linear_expression (int depth, tree expr,
   return lle;
 }
 
+/* Return the depth of the loopnest NEST */
+
+static int 
+depth_of_nest (struct loop *nest)
+{
+  size_t depth = 0;
+  while (nest)
+    {
+      depth++;
+      nest = nest->inner;
+    }
+  return depth;
+}
+
+
 /* Return true if OP is invariant in LOOP and all outer loops.  */
 
 static bool
-invariant_in_loop (struct loop *loop, tree op)
+invariant_in_loop_and_outer_loops (struct loop *loop, tree op)
 {
+  if (is_gimple_min_invariant (op))
+    return true;
   if (loop->depth == 0)
     return true;
-  if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
-    {
-      if (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (op)) == PARM_DECL
-         && IS_EMPTY_STMT (SSA_NAME_DEF_STMT (op)))
-       return true;
-      if (IS_EMPTY_STMT (SSA_NAME_DEF_STMT (op)))
-       return false;
-      if (loop->outer)
-       if (!invariant_in_loop (loop->outer, op))
-         return false;
-      return !flow_bb_inside_loop_p (loop,
-                                    bb_for_stmt (SSA_NAME_DEF_STMT (op)));
-    }
-  return false;
+  if (!expr_invariant_in_loop_p (loop, op))
+    return false;
+  if (loop->outer 
+      && !invariant_in_loop_and_outer_loops (loop->outer, op))
+    return false;
+  return true;
 }
 
 /* Generate a lambda loop from a gcc loop LOOP.  Return the new lambda loop,
@@ -1192,9 +1207,12 @@ invariant_in_loop (struct loop *loop, tree op)
 
 static lambda_loop
 gcc_loop_to_lambda_loop (struct loop *loop, int depth,
-                        VEC (tree) ** invariants,
+                        VEC(tree,heap) ** invariants,
                         tree * ourinductionvar,
-                        VEC (tree) * outerinductionvars)
+                        VEC(tree,heap) * outerinductionvars,
+                        VEC(tree,heap) ** lboundvars,
+                        VEC(tree,heap) ** uboundvars,
+                        VEC(int,heap) ** steps)
 {
   tree phi;
   tree exit_cond;
@@ -1205,15 +1223,10 @@ gcc_loop_to_lambda_loop (struct loop *loop, int depth,
   tree test;
   int stepint;
   int extra = 0;
+  tree lboundvar, uboundvar, uboundresult;
 
-  use_optype uses;
-
-  /* Find out induction var and set the pointer so that the caller can
-     append it to the outerinductionvars array later.  */
-
+  /* Find out induction var and exit condition.  */
   inductionvar = find_induction_var_from_exit_cond (loop);
-  *ourinductionvar = inductionvar;
-
   exit_cond = get_loop_exit_condition (loop);
 
   if (inductionvar == NULL || exit_cond == NULL)
@@ -1225,19 +1238,7 @@ gcc_loop_to_lambda_loop (struct loop *loop, int depth,
     }
 
   test = TREE_OPERAND (exit_cond, 0);
-  if (TREE_CODE (test) != LE_EXPR
-      && TREE_CODE (test) != LT_EXPR && TREE_CODE (test) != NE_EXPR)
-    {
 
-      if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-       {
-         fprintf (dump_file,
-                  "Unable to convert loop: Loop exit test uses unhandled test condition:");
-         print_generic_stmt (dump_file, test, 0);
-         fprintf (dump_file, "\n");
-       }
-      return NULL;
-    }
   if (SSA_NAME_DEF_STMT (inductionvar) == NULL_TREE)
     {
 
@@ -1251,10 +1252,8 @@ gcc_loop_to_lambda_loop (struct loop *loop, int depth,
   phi = SSA_NAME_DEF_STMT (inductionvar);
   if (TREE_CODE (phi) != PHI_NODE)
     {
-      get_stmt_operands (phi);
-      uses = STMT_USE_OPS (phi);
-
-      if (!uses)
+      phi = SINGLE_SSA_TREE_OPERAND (phi, SSA_OP_USE);
+      if (!phi)
        {
 
          if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
@@ -1264,7 +1263,6 @@ gcc_loop_to_lambda_loop (struct loop *loop, int depth,
          return NULL;
        }
 
-      phi = USE_OP (uses, 0);
       phi = SSA_NAME_DEF_STMT (phi);
       if (TREE_CODE (phi) != PHI_NODE)
        {
@@ -1277,13 +1275,16 @@ gcc_loop_to_lambda_loop (struct loop *loop, int depth,
 
     }
 
+  /* The induction variable name/version we want to put in the array is the
+     result of the induction variable phi node.  */
+  *ourinductionvar = PHI_RESULT (phi);
   access_fn = instantiate_parameters
     (loop, analyze_scalar_evolution (loop, PHI_RESULT (phi)));
-  if (!access_fn)
+  if (access_fn == chrec_dont_know)
     {
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        fprintf (dump_file,
-                "Unable to convert loop: Access function for induction variable phi is NULL\n");
+                "Unable to convert loop: Access function for induction variable phi is unknown\n");
 
       return NULL;
     }
@@ -1332,14 +1333,20 @@ gcc_loop_to_lambda_loop (struct loop *loop, int depth,
     }
 
   if (flow_bb_inside_loop_p (loop, PHI_ARG_EDGE (phi, 0)->src))
-
-    lbound = gcc_tree_to_linear_expression (depth, PHI_ARG_DEF (phi, 1),
-                                           outerinductionvars, *invariants,
-                                           0);
+    {
+      lboundvar = PHI_ARG_DEF (phi, 1);
+      lbound = gcc_tree_to_linear_expression (depth, lboundvar,
+                                             outerinductionvars, *invariants,
+                                             0);
+    }
   else
-    lbound = gcc_tree_to_linear_expression (depth, PHI_ARG_DEF (phi, 0),
-                                           outerinductionvars, *invariants,
-                                           0);
+    {
+      lboundvar = PHI_ARG_DEF (phi, 0);
+      lbound = gcc_tree_to_linear_expression (depth, lboundvar,
+                                             outerinductionvars, *invariants,
+                                             0);
+    }
+  
   if (!lbound)
     {
 
@@ -1349,30 +1356,50 @@ gcc_loop_to_lambda_loop (struct loop *loop, int depth,
 
       return NULL;
     }
-  if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (test, 1)) == SSA_NAME)
-    if (invariant_in_loop (loop, TREE_OPERAND (test, 1)))
-      VEC_safe_push (tree, *invariants, TREE_OPERAND (test, 1));
+  /* One part of the test may be a loop invariant tree.  */
+  VEC_reserve (tree, heap, *invariants, 1);
+  if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (test, 1)) == SSA_NAME
+      && invariant_in_loop_and_outer_loops (loop, TREE_OPERAND (test, 1)))
+    VEC_quick_push (tree, *invariants, TREE_OPERAND (test, 1));
+  else if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (test, 0)) == SSA_NAME
+          && invariant_in_loop_and_outer_loops (loop, TREE_OPERAND (test, 0)))
+    VEC_quick_push (tree, *invariants, TREE_OPERAND (test, 0));
+  
+  /* The non-induction variable part of the test is the upper bound variable.
+   */
+  if (TREE_OPERAND (test, 0) == inductionvar)
+    uboundvar = TREE_OPERAND (test, 1);
+  else
+    uboundvar = TREE_OPERAND (test, 0);
+    
 
   /* We only size the vectors assuming we have, at max, 2 times as many
      invariants as we do loops (one for each bound).
      This is just an arbitrary number, but it has to be matched against the
      code below.  */
-  if (VEC_length (tree, *invariants) > (unsigned int) (2 * depth))
-    abort ();
+  gcc_assert (VEC_length (tree, *invariants) <= (unsigned int) (2 * depth));
+  
 
   /* We might have some leftover.  */
   if (TREE_CODE (test) == LT_EXPR)
     extra = -1 * stepint;
   else if (TREE_CODE (test) == NE_EXPR)
     extra = -1 * stepint;
-
-  ubound = gcc_tree_to_linear_expression (depth,
-                                         TREE_OPERAND (test, 1),
+  else if (TREE_CODE (test) == GT_EXPR)
+    extra = -1 * stepint;
+  else if (TREE_CODE (test) == EQ_EXPR)
+    extra = 1 * stepint;
+  
+  ubound = gcc_tree_to_linear_expression (depth, uboundvar,
                                          outerinductionvars,
                                          *invariants, extra);
+  uboundresult = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (uboundvar), uboundvar,
+                        build_int_cst (TREE_TYPE (uboundvar), extra));
+  VEC_safe_push (tree, heap, *uboundvars, uboundresult);
+  VEC_safe_push (tree, heap, *lboundvars, lboundvar);
+  VEC_safe_push (int, heap, *steps, stepint);
   if (!ubound)
     {
-
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        fprintf (dump_file,
                 "Unable to convert loop: Cannot convert upper bound to linear expression\n");
@@ -1393,20 +1420,34 @@ static tree
 find_induction_var_from_exit_cond (struct loop *loop)
 {
   tree expr = get_loop_exit_condition (loop);
+  tree ivarop;
   tree test;
   if (expr == NULL_TREE)
     return NULL_TREE;
   if (TREE_CODE (expr) != COND_EXPR)
     return NULL_TREE;
   test = TREE_OPERAND (expr, 0);
-  if (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (test)) != '<')
+  if (!COMPARISON_CLASS_P (test))
     return NULL_TREE;
-  if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (test, 0)) != SSA_NAME)
+
+  /* Find the side that is invariant in this loop. The ivar must be the other
+     side.  */
+  
+  if (expr_invariant_in_loop_p (loop, TREE_OPERAND (test, 0)))
+      ivarop = TREE_OPERAND (test, 1);
+  else if (expr_invariant_in_loop_p (loop, TREE_OPERAND (test, 1)))
+      ivarop = TREE_OPERAND (test, 0);
+  else
+    return NULL_TREE;
+
+  if (TREE_CODE (ivarop) != SSA_NAME)
     return NULL_TREE;
-  return TREE_OPERAND (test, 0);
+  return ivarop;
 }
 
 DEF_VEC_P(lambda_loop);
+DEF_VEC_ALLOC_P(lambda_loop,heap);
+
 /* Generate a lambda loopnest from a gcc loopnest LOOP_NEST.
    Return the new loop nest.  
    INDUCTIONVARS is a pointer to an array of induction variables for the
@@ -1415,107 +1456,139 @@ DEF_VEC_P(lambda_loop);
    during this process.  */
 
 lambda_loopnest
-gcc_loopnest_to_lambda_loopnest (struct loop * loop_nest,
-                                VEC (tree) **inductionvars,
-                                VEC (tree) **invariants)
+gcc_loopnest_to_lambda_loopnest (struct loop *loop_nest,
+                                VEC(tree,heap) **inductionvars,
+                                VEC(tree,heap) **invariants)
 {
-  lambda_loopnest ret;
-  struct loop *temp;
-  int depth = 0;
+  lambda_loopnest ret = NULL;
+  struct loop *temp = loop_nest;
+  int depth = depth_of_nest (loop_nest);
   size_t i;
-  VEC (lambda_loop) *loops;
+  VEC(lambda_loop,heap) *loops = NULL;
+  VEC(tree,heap) *uboundvars = NULL;
+  VEC(tree,heap) *lboundvars  = NULL;
+  VEC(int,heap) *steps = NULL;
   lambda_loop newloop;
   tree inductionvar = NULL;
+  bool perfect_nest = perfect_nest_p (loop_nest);
+
+  if (!perfect_nest && !can_convert_to_perfect_nest (loop_nest))
+    goto fail;
 
-  temp = loop_nest;
-  while (temp)
-    {
-      depth++;
-      temp = temp->inner;
-    }
-  loops = VEC_alloc (lambda_loop, 1);
-  *inductionvars = VEC_alloc (tree, 1);
-  *invariants = VEC_alloc (tree, 1);
-  temp = loop_nest;
   while (temp)
     {
       newloop = gcc_loop_to_lambda_loop (temp, depth, invariants,
-                                        &inductionvar, *inductionvars);
+                                        &inductionvar, *inductionvars,
+                                        &lboundvars, &uboundvars,
+                                        &steps);
       if (!newloop)
-       return NULL;
-      VEC_safe_push (tree, *inductionvars, inductionvar);
-      VEC_safe_push (lambda_loop, loops, newloop);
+       goto fail;
+
+      VEC_safe_push (tree, heap, *inductionvars, inductionvar);
+      VEC_safe_push (lambda_loop, heap, loops, newloop);
       temp = temp->inner;
     }
 
+  if (!perfect_nest)
+    {
+      if (!perfect_nestify (loop_nest, lboundvars, uboundvars, steps,
+                           *inductionvars))
+       {
+         if (dump_file)
+           fprintf (dump_file,
+                    "Not a perfect loop nest and couldn't convert to one.\n");    
+         goto fail;
+       }
+      else if (dump_file)
+       fprintf (dump_file,
+                "Successfully converted loop nest to perfect loop nest.\n");
+    }
+
   ret = lambda_loopnest_new (depth, 2 * depth);
+
   for (i = 0; VEC_iterate (lambda_loop, loops, i, newloop); i++)
     LN_LOOPS (ret)[i] = newloop;
 
+ fail:
+  VEC_free (lambda_loop, heap, loops);
+  VEC_free (tree, heap, uboundvars);
+  VEC_free (tree, heap, lboundvars);
+  VEC_free (int, heap, steps);
+  
   return ret;
-
 }
 
 /* Convert a lambda body vector LBV to a gcc tree, and return the new tree. 
    STMTS_TO_INSERT is a pointer to a tree where the statements we need to be
    inserted for us are stored.  INDUCTION_VARS is the array of induction
-   variables for the loop this LBV is from.  */
+   variables for the loop this LBV is from.  TYPE is the tree type to use for
+   the variables and trees involved.  */
 
 static tree
-lbv_to_gcc_expression (lambda_body_vector lbv,
-                      VEC (tree) *induction_vars, tree * stmts_to_insert)
+lbv_to_gcc_expression (lambda_body_vector lbv, 
+                      tree type, VEC(tree,heap) *induction_vars, 
+                      tree *stmts_to_insert)
 {
   tree stmts, stmt, resvar, name;
+  tree iv;
   size_t i;
   tree_stmt_iterator tsi;
 
   /* Create a statement list and a linear expression temporary.  */
   stmts = alloc_stmt_list ();
-  resvar = create_tmp_var (integer_type_node, "lletmp");
-  add_referenced_tmp_var (resvar);
+  resvar = create_tmp_var (type, "lbvtmp");
+  add_referenced_var (resvar);
 
   /* Start at 0.  */
-  stmt = build (MODIFY_EXPR, void_type_node, resvar, integer_zero_node);
+  stmt = build_gimple_modify_stmt (resvar,
+                                  fold_convert (type, integer_zero_node));
   name = make_ssa_name (resvar, stmt);
-  TREE_OPERAND (stmt, 0) = name;
+  GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = name;
   tsi = tsi_last (stmts);
   tsi_link_after (&tsi, stmt, TSI_CONTINUE_LINKING);
 
-  for (i = 0; i < VEC_length (tree ,induction_vars) ; i++)
+  for (i = 0; VEC_iterate (tree, induction_vars, i, iv); i++)
     {
       if (LBV_COEFFICIENTS (lbv)[i] != 0)
        {
          tree newname;
-
+         tree coeffmult;
+         
          /* newname = coefficient * induction_variable */
-         stmt = build (MODIFY_EXPR, void_type_node, resvar,
-                       fold (build (MULT_EXPR, integer_type_node,
-                                    VEC_index (tree, induction_vars, i),
-                                    build_int_cst (integer_type_node,
-                                                   LBV_COEFFICIENTS (lbv)[i]))));
+         coeffmult = build_int_cst (type, LBV_COEFFICIENTS (lbv)[i]);
+         stmt = build_gimple_modify_stmt (resvar,
+                                          fold_build2 (MULT_EXPR, type,
+                                                       iv, coeffmult));
+
          newname = make_ssa_name (resvar, stmt);
-         TREE_OPERAND (stmt, 0) = newname;
+         GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = newname;
+         fold_stmt (&stmt);
          tsi = tsi_last (stmts);
          tsi_link_after (&tsi, stmt, TSI_CONTINUE_LINKING);
+
          /* name = name + newname */
-         stmt = build (MODIFY_EXPR, void_type_node, resvar,
-                       build (PLUS_EXPR, integer_type_node, name, newname));
+         stmt = build_gimple_modify_stmt (resvar,
+                                          build2 (PLUS_EXPR, type,
+                                                  name, newname));
          name = make_ssa_name (resvar, stmt);
-         TREE_OPERAND (stmt, 0) = name;
+         GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = name;
+         fold_stmt (&stmt);
          tsi = tsi_last (stmts);
          tsi_link_after (&tsi, stmt, TSI_CONTINUE_LINKING);
+
        }
     }
 
   /* Handle any denominator that occurs.  */
   if (LBV_DENOMINATOR (lbv) != 1)
     {
-      stmt = build (MODIFY_EXPR, void_type_node, resvar,
-                   build (CEIL_DIV_EXPR, integer_type_node,
-                          name, build_int_cst (integer_type_node,
-                                               LBV_DENOMINATOR (lbv))));
+      tree denominator = build_int_cst (type, LBV_DENOMINATOR (lbv));
+      stmt = build_gimple_modify_stmt (resvar,
+                                      build2 (CEIL_DIV_EXPR, type,
+                                              name, denominator));
       name = make_ssa_name (resvar, stmt);
-      TREE_OPERAND (stmt, 0) = name;
+      GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = name;
+      fold_stmt (&stmt);
       tsi = tsi_last (stmts);
       tsi_link_after (&tsi, stmt, TSI_CONTINUE_LINKING);
     }
@@ -1528,6 +1601,7 @@ lbv_to_gcc_expression (lambda_body_vector lbv,
    Return the tree that represents the final value of the expression.
    LLE is the linear expression to convert.
    OFFSET is the linear offset to apply to the expression.
+   TYPE is the tree type to use for the variables and math. 
    INDUCTION_VARS is a vector of induction variables for the loops.
    INVARIANTS is a vector of the loop nest invariants.
    WRAP specifies what tree code to wrap the results in, if there is more than
@@ -1538,37 +1612,41 @@ lbv_to_gcc_expression (lambda_body_vector lbv,
 static tree
 lle_to_gcc_expression (lambda_linear_expression lle,
                       lambda_linear_expression offset,
-                      VEC(tree) *induction_vars,
-                      VEC(tree) *invariants,
-                      enum tree_code wrap, tree * stmts_to_insert)
+                      tree type,
+                      VEC(tree,heap) *induction_vars,
+                      VEC(tree,heap) *invariants,
+                      enum tree_code wrap, tree *stmts_to_insert)
 {
   tree stmts, stmt, resvar, name;
   size_t i;
   tree_stmt_iterator tsi;
-  VEC(tree) *results;
+  tree iv, invar;
+  VEC(tree,heap) *results = NULL;
 
+  gcc_assert (wrap == MAX_EXPR || wrap == MIN_EXPR);
   name = NULL_TREE;
   /* Create a statement list and a linear expression temporary.  */
   stmts = alloc_stmt_list ();
-  resvar = create_tmp_var (integer_type_node, "lletmp");
-  add_referenced_tmp_var (resvar);
-  results = VEC_alloc (tree, 1);
+  resvar = create_tmp_var (type, "lletmp");
+  add_referenced_var (resvar);
 
   /* Build up the linear expressions, and put the variable representing the
      result in the results array.  */
   for (; lle != NULL; lle = LLE_NEXT (lle))
     {
       /* Start at name = 0.  */
-      stmt = build (MODIFY_EXPR, void_type_node, resvar, integer_zero_node);
+      stmt = build_gimple_modify_stmt (resvar,
+                                      fold_convert (type, integer_zero_node));
       name = make_ssa_name (resvar, stmt);
-      TREE_OPERAND (stmt, 0) = name;
+      GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = name;
+      fold_stmt (&stmt);
       tsi = tsi_last (stmts);
       tsi_link_after (&tsi, stmt, TSI_CONTINUE_LINKING);
 
       /* First do the induction variables.  
          at the end, name = name + all the induction variables added
          together.  */
-      for (i = 0; i < VEC_length (tree ,induction_vars); i++)
+      for (i = 0; VEC_iterate (tree, induction_vars, i, iv); i++)
        {
          if (LLE_COEFFICIENTS (lle)[i] != 0)
            {
@@ -1583,26 +1661,26 @@ lle_to_gcc_expression (lambda_linear_expression lle,
                }
              else
                {
-                 coeff = build_int_cst (integer_type_node,
+                 coeff = build_int_cst (type,
                                         LLE_COEFFICIENTS (lle)[i]);
-                 mult = fold (build (MULT_EXPR, integer_type_node,
-                                     VEC_index (tree, induction_vars, i),
-                                     coeff));
+                 mult = fold_build2 (MULT_EXPR, type, iv, coeff);
                }
 
              /* newname = mult */
-             stmt = build (MODIFY_EXPR, void_type_node, resvar, mult);
+             stmt = build_gimple_modify_stmt (resvar, mult);
              newname = make_ssa_name (resvar, stmt);
-             TREE_OPERAND (stmt, 0) = newname;
+             GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = newname;
+             fold_stmt (&stmt);
              tsi = tsi_last (stmts);
              tsi_link_after (&tsi, stmt, TSI_CONTINUE_LINKING);
 
              /* name = name + newname */
-             stmt = build (MODIFY_EXPR, void_type_node, resvar,
-                           build (PLUS_EXPR, integer_type_node,
-                                  name, newname));
+             stmt = build_gimple_modify_stmt (resvar,
+                                              build2 (PLUS_EXPR, type,
+                                                      name, newname));
              name = make_ssa_name (resvar, stmt);
-             TREE_OPERAND (stmt, 0) = name;
+             GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = name;
+             fold_stmt (&stmt);
              tsi = tsi_last (stmts);
              tsi_link_after (&tsi, stmt, TSI_CONTINUE_LINKING);
            }
@@ -1611,41 +1689,40 @@ lle_to_gcc_expression (lambda_linear_expression lle,
       /* Handle our invariants.
          At the end, we have name = name + result of adding all multiplied
          invariants.  */
-      for (i = 0; i < VEC_length (tree, invariants); i++)
+      for (i = 0; VEC_iterate (tree, invariants, i, invar); i++)
        {
          if (LLE_INVARIANT_COEFFICIENTS (lle)[i] != 0)
            {
              tree newname;
              tree mult;
              tree coeff;
-
+             int invcoeff = LLE_INVARIANT_COEFFICIENTS (lle)[i];
              /* mult = invariant * coefficient  */
-             if (LLE_INVARIANT_COEFFICIENTS (lle)[i] == 1)
+             if (invcoeff == 1)
                {
-                 mult = VEC_index (tree, invariants, i);
+                 mult = invar;
                }
              else
                {
-                 coeff = build_int_cst (integer_type_node,
-                                        LLE_INVARIANT_COEFFICIENTS (lle)[i]);
-                 mult = fold (build (MULT_EXPR, integer_type_node,
-                                     VEC_index (tree, invariants, i),
-                                     coeff));
+                 coeff = build_int_cst (type, invcoeff);
+                 mult = fold_build2 (MULT_EXPR, type, invar, coeff);
                }
 
              /* newname = mult */
-             stmt = build (MODIFY_EXPR, void_type_node, resvar, mult);
+             stmt = build_gimple_modify_stmt (resvar, mult);
              newname = make_ssa_name (resvar, stmt);
-             TREE_OPERAND (stmt, 0) = newname;
+             GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = newname;
+             fold_stmt (&stmt);
              tsi = tsi_last (stmts);
              tsi_link_after (&tsi, stmt, TSI_CONTINUE_LINKING);
 
              /* name = name + newname */
-             stmt = build (MODIFY_EXPR, void_type_node, resvar,
-                           build (PLUS_EXPR, integer_type_node,
-                                  name, newname));
+             stmt = build_gimple_modify_stmt (resvar,
+                                              build2 (PLUS_EXPR, type,
+                                                      name, newname));
              name = make_ssa_name (resvar, stmt);
-             TREE_OPERAND (stmt, 0) = name;
+             GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = name;
+             fold_stmt (&stmt);
              tsi = tsi_last (stmts);
              tsi_link_after (&tsi, stmt, TSI_CONTINUE_LINKING);
            }
@@ -1655,12 +1732,12 @@ lle_to_gcc_expression (lambda_linear_expression lle,
          name = name + constant.  */
       if (LLE_CONSTANT (lle) != 0)
        {
-         stmt = build (MODIFY_EXPR, void_type_node, resvar,
-                       build (PLUS_EXPR, integer_type_node,
-                              name, build_int_cst (integer_type_node,
-                                                   LLE_CONSTANT (lle))));
+         tree incr = build_int_cst (type, LLE_CONSTANT (lle));
+         stmt = build_gimple_modify_stmt (resvar, build2 (PLUS_EXPR, type,
+                                                          name, incr));
          name = make_ssa_name (resvar, stmt);
-         TREE_OPERAND (stmt, 0) = name;
+         GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = name;
+         fold_stmt (&stmt);
          tsi = tsi_last (stmts);
          tsi_link_after (&tsi, stmt, TSI_CONTINUE_LINKING);
        }
@@ -1669,12 +1746,12 @@ lle_to_gcc_expression (lambda_linear_expression lle,
          name = name + linear offset.  */
       if (LLE_CONSTANT (offset) != 0)
        {
-         stmt = build (MODIFY_EXPR, void_type_node, resvar,
-                       build (PLUS_EXPR, integer_type_node,
-                              name, build_int_cst (integer_type_node,
-                                                   LLE_CONSTANT (offset))));
+         tree incr = build_int_cst (type, LLE_CONSTANT (offset));
+         stmt = build_gimple_modify_stmt (resvar, build2 (PLUS_EXPR, type,
+                                                          name, incr));
          name = make_ssa_name (resvar, stmt);
-         TREE_OPERAND (stmt, 0) = name;
+         GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = name;
+         fold_stmt (&stmt);
          tsi = tsi_last (stmts);
          tsi_link_after (&tsi, stmt, TSI_CONTINUE_LINKING);
        }
@@ -1682,46 +1759,38 @@ lle_to_gcc_expression (lambda_linear_expression lle,
       /* Handle any denominator that occurs.  */
       if (LLE_DENOMINATOR (lle) != 1)
        {
-         if (wrap == MAX_EXPR)
-           stmt = build (MODIFY_EXPR, void_type_node, resvar,
-                         build (CEIL_DIV_EXPR, integer_type_node,
-                                name, build_int_cst (integer_type_node,
-                                                     LLE_DENOMINATOR (lle))));
-         else if (wrap == MIN_EXPR)
-           stmt = build (MODIFY_EXPR, void_type_node, resvar,
-                         build (FLOOR_DIV_EXPR, integer_type_node,
-                                name, build_int_cst (integer_type_node,
-                                                     LLE_DENOMINATOR (lle))));
-         else
-           abort ();
+         stmt = build_int_cst (type, LLE_DENOMINATOR (lle));
+         stmt = build2 (wrap == MAX_EXPR ? CEIL_DIV_EXPR : FLOOR_DIV_EXPR,
+                        type, name, stmt);
+         stmt = build_gimple_modify_stmt (resvar, stmt);
 
          /* name = {ceil, floor}(name/denominator) */
          name = make_ssa_name (resvar, stmt);
-         TREE_OPERAND (stmt, 0) = name;
+         GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = name;
          tsi = tsi_last (stmts);
          tsi_link_after (&tsi, stmt, TSI_CONTINUE_LINKING);
        }
-      VEC_safe_push (tree, results, name);
+      VEC_safe_push (tree, heap, results, name);
     }
 
   /* Again, out of laziness, we don't handle this case yet.  It's not
      hard, it just hasn't occurred.  */
-  if (VEC_length (tree, results) > 2)
-    abort ();
-
+  gcc_assert (VEC_length (tree, results) <= 2);
+  
   /* We may need to wrap the results in a MAX_EXPR or MIN_EXPR.  */
   if (VEC_length (tree, results) > 1)
     {
       tree op1 = VEC_index (tree, results, 0);
       tree op2 = VEC_index (tree, results, 1);
-      stmt = build (MODIFY_EXPR, void_type_node, resvar,
-                   build (wrap, integer_type_node, op1, op2));
+      stmt = build_gimple_modify_stmt (resvar, build2 (wrap, type, op1, op2));
       name = make_ssa_name (resvar, stmt);
-      TREE_OPERAND (stmt, 0) = name;
+      GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = name;
       tsi = tsi_last (stmts);
       tsi_link_after (&tsi, stmt, TSI_CONTINUE_LINKING);
     }
 
+  VEC_free (tree, heap, results);
+  
   *stmts_to_insert = stmts;
   return name;
 }
@@ -1737,20 +1806,21 @@ lle_to_gcc_expression (lambda_linear_expression lle,
    NEW_LOOPNEST is the new lambda loopnest to replace OLD_LOOPNEST with.
    TRANSFORM is the matrix transform that was applied to OLD_LOOPNEST to get 
    NEW_LOOPNEST.  */
+
 void
 lambda_loopnest_to_gcc_loopnest (struct loop *old_loopnest,
-                                VEC(tree) *old_ivs,
-                                VEC(tree) *invariants,
+                                VEC(tree,heap) *old_ivs,
+                                VEC(tree,heap) *invariants,
                                 lambda_loopnest new_loopnest,
                                 lambda_trans_matrix transform)
 {
-
   struct loop *temp;
   size_t i = 0;
   size_t depth = 0;
-  VEC(tree) *new_ivs;
+  VEC(tree,heap) *new_ivs = NULL;
+  tree oldiv;
+  
   block_stmt_iterator bsi;
-  basic_block *bbs;
 
   if (dump_file)
     {
@@ -1758,153 +1828,811 @@ lambda_loopnest_to_gcc_loopnest (struct loop *old_loopnest,
       fprintf (dump_file, "Inverse of transformation matrix:\n");
       print_lambda_trans_matrix (dump_file, transform);
     }
-  temp = old_loopnest;
-  new_ivs = VEC_alloc (tree, 1);
-  while (temp)
-    {
-      temp = temp->inner;
-      depth++;
-    }
+  depth = depth_of_nest (old_loopnest);
   temp = old_loopnest;
 
   while (temp)
     {
       lambda_loop newloop;
       basic_block bb;
+      edge exit;
       tree ivvar, ivvarinced, exitcond, stmts;
       enum tree_code testtype;
       tree newupperbound, newlowerbound;
       lambda_linear_expression offset;
+      tree type;
+      bool insert_after;
+      tree inc_stmt;
+
+      oldiv = VEC_index (tree, old_ivs, i);
+      type = TREE_TYPE (oldiv);
+
       /* First, build the new induction variable temporary  */
 
-      ivvar = create_tmp_var (integer_type_node, "lnivtmp");
-      add_referenced_tmp_var (ivvar);
+      ivvar = create_tmp_var (type, "lnivtmp");
+      add_referenced_var (ivvar);
 
-      VEC_safe_push (tree, new_ivs, ivvar);
+      VEC_safe_push (tree, heap, new_ivs, ivvar);
 
       newloop = LN_LOOPS (new_loopnest)[i];
 
       /* Linear offset is a bit tricky to handle.  Punt on the unhandled
          cases for now.  */
       offset = LL_LINEAR_OFFSET (newloop);
-
-      if (LLE_DENOMINATOR (offset) != 1
-         || !lambda_vector_zerop (LLE_COEFFICIENTS (offset), depth))
-       abort ();
-
+      
+      gcc_assert (LLE_DENOMINATOR (offset) == 1 &&
+                 lambda_vector_zerop (LLE_COEFFICIENTS (offset), depth));
+           
       /* Now build the  new lower bounds, and insert the statements
          necessary to generate it on the loop preheader.  */
       newlowerbound = lle_to_gcc_expression (LL_LOWER_BOUND (newloop),
                                             LL_LINEAR_OFFSET (newloop),
+                                            type,
                                             new_ivs,
                                             invariants, MAX_EXPR, &stmts);
       bsi_insert_on_edge (loop_preheader_edge (temp), stmts);
-      bsi_commit_edge_inserts (NULL);
+      bsi_commit_edge_inserts ();
       /* Build the new upper bound and insert its statements in the
          basic block of the exit condition */
       newupperbound = lle_to_gcc_expression (LL_UPPER_BOUND (newloop),
                                             LL_LINEAR_OFFSET (newloop),
+                                            type,
                                             new_ivs,
                                             invariants, MIN_EXPR, &stmts);
+      exit = single_exit (temp);
       exitcond = get_loop_exit_condition (temp);
       bb = bb_for_stmt (exitcond);
       bsi = bsi_start (bb);
       bsi_insert_after (&bsi, stmts, BSI_NEW_STMT);
 
-      /* Create the new iv, and insert it's increment on the latch
-         block.  */
+      /* Create the new iv.  */
 
-      bb = temp->latch->pred->src;
-      bsi = bsi_last (bb);
+      standard_iv_increment_position (temp, &bsi, &insert_after);
       create_iv (newlowerbound,
-                build_int_cst (integer_type_node, LL_STEP (newloop)),
-                ivvar, temp, &bsi, false, &ivvar,
-                &ivvarinced);
+                build_int_cst (type, LL_STEP (newloop)),
+                ivvar, temp, &bsi, insert_after, &ivvar,
+                NULL);
+
+      /* Unfortunately, the incremented ivvar that create_iv inserted may not
+        dominate the block containing the exit condition.
+        So we simply create our own incremented iv to use in the new exit
+        test,  and let redundancy elimination sort it out.  */
+      inc_stmt = build2 (PLUS_EXPR, type, 
+                        ivvar, build_int_cst (type, LL_STEP (newloop)));
+      inc_stmt = build_gimple_modify_stmt (SSA_NAME_VAR (ivvar), inc_stmt);
+      ivvarinced = make_ssa_name (SSA_NAME_VAR (ivvar), inc_stmt);
+      GIMPLE_STMT_OPERAND (inc_stmt, 0) = ivvarinced;
+      bsi = bsi_for_stmt (exitcond);
+      bsi_insert_before (&bsi, inc_stmt, BSI_SAME_STMT);
 
       /* Replace the exit condition with the new upper bound
          comparison.  */
+      
       testtype = LL_STEP (newloop) >= 0 ? LE_EXPR : GE_EXPR;
-      COND_EXPR_COND (exitcond) = build (testtype,
-                                        boolean_type_node,
-                                        ivvarinced, newupperbound);
-      modify_stmt (exitcond);
+      
+      /* We want to build a conditional where true means exit the loop, and
+        false means continue the loop.
+        So swap the testtype if this isn't the way things are.*/
+
+      if (exit->flags & EDGE_FALSE_VALUE)
+       testtype = swap_tree_comparison (testtype);
+
+      COND_EXPR_COND (exitcond) = build2 (testtype,
+                                         boolean_type_node,
+                                         newupperbound, ivvarinced);
+      update_stmt (exitcond);
       VEC_replace (tree, new_ivs, i, ivvar);
 
       i++;
       temp = temp->inner;
     }
 
-  /* Go through the loop and make iv replacements.  */
-  bbs = get_loop_body (old_loopnest);
-  for (i = 0; i < old_loopnest->num_nodes; i++)
-    for (bsi = bsi_start (bbs[i]); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
-      {
-       tree stmt = bsi_stmt (bsi);
-       use_optype uses;
-       size_t j;
-
-       get_stmt_operands (stmt);
-       uses = STMT_USE_OPS (stmt);
-       for (j = 0; j < NUM_USES (uses); j++)
-         {
-           size_t k;
-           use_operand_p use = USE_OP_PTR (uses, j);
-           for (k = 0; k <  VEC_length (tree, old_ivs); k++)
-             {
-               tree oldiv = VEC_index (tree, old_ivs, k);
-               if (USE_FROM_PTR (use) == oldiv)
-                 {
-                   tree newiv, stmts;
-                   lambda_body_vector lbv;
-
-                   /* Compute the new expression for the induction
-                      variable.  */
-                   depth = VEC_length (tree, new_ivs);
-                   lbv = lambda_body_vector_new (depth);
-                   LBV_COEFFICIENTS (lbv)[k] = 1;
-                   lbv = lambda_body_vector_compute_new (transform, lbv);
-                   newiv = lbv_to_gcc_expression (lbv, new_ivs, &stmts);
-
-                   /* Insert the statements to build that
-                      expression.  */
-                   bsi_insert_before (&bsi, stmts, BSI_SAME_STMT);
-
-                   /* Replace the use with the result of that
-                      expression.  */
-                   if (dump_file)
-                     {
-                       fprintf (dump_file,
-                                "Replacing induction variable use of ");
-                       print_generic_stmt (dump_file, USE_FROM_PTR (use), 0);
-                       fprintf (dump_file, " with ");
-                       print_generic_stmt (dump_file, newiv, 0);
-                       fprintf (dump_file, "\n");
-                     }
-                   SET_USE (use, newiv);
-                 }
-             }
-
-         }
-      }
+  /* Rewrite uses of the old ivs so that they are now specified in terms of
+     the new ivs.  */
+
+  for (i = 0; VEC_iterate (tree, old_ivs, i, oldiv); i++)
+    {
+      imm_use_iterator imm_iter;
+      use_operand_p use_p;
+      tree oldiv_def;
+      tree oldiv_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (oldiv);
+      tree stmt;
+
+      if (TREE_CODE (oldiv_stmt) == PHI_NODE)
+        oldiv_def = PHI_RESULT (oldiv_stmt);
+      else
+       oldiv_def = SINGLE_SSA_TREE_OPERAND (oldiv_stmt, SSA_OP_DEF);
+      gcc_assert (oldiv_def != NULL_TREE);
+
+      FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, imm_iter, oldiv_def)
+        {
+         tree newiv, stmts;
+         lambda_body_vector lbv, newlbv;
+
+         gcc_assert (TREE_CODE (stmt) != PHI_NODE);
+
+         /* Compute the new expression for the induction
+            variable.  */
+         depth = VEC_length (tree, new_ivs);
+         lbv = lambda_body_vector_new (depth);
+         LBV_COEFFICIENTS (lbv)[i] = 1;
+         
+         newlbv = lambda_body_vector_compute_new (transform, lbv);
+
+         newiv = lbv_to_gcc_expression (newlbv, TREE_TYPE (oldiv),
+                                        new_ivs, &stmts);
+         bsi = bsi_for_stmt (stmt);
+         /* Insert the statements to build that
+            expression.  */
+         bsi_insert_before (&bsi, stmts, BSI_SAME_STMT);
+
+         FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, imm_iter)
+           propagate_value (use_p, newiv);
+         update_stmt (stmt);
+       }
+    }
+  VEC_free (tree, heap, new_ivs);
 }
 
-/* Returns true when the vector V is lexicographically positive, in
-   other words, when the first non zero element is positive.  */
+/* Return TRUE if this is not interesting statement from the perspective of
+   determining if we have a perfect loop nest.  */
 
 static bool
-lambda_vector_lexico_pos (lambda_vector v, unsigned n)
+not_interesting_stmt (tree stmt)
 {
-  unsigned i;
-  for (i = 0; i < n; i++)
+  /* Note that COND_EXPR's aren't interesting because if they were exiting the
+     loop, we would have already failed the number of exits tests.  */
+  if (TREE_CODE (stmt) == LABEL_EXPR
+      || TREE_CODE (stmt) == GOTO_EXPR
+      || TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
+    return true;
+  return false;
+}
+
+/* Return TRUE if PHI uses DEF for it's in-the-loop edge for LOOP.  */
+
+static bool
+phi_loop_edge_uses_def (struct loop *loop, tree phi, tree def)
+{
+  int i;
+  for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
+    if (flow_bb_inside_loop_p (loop, PHI_ARG_EDGE (phi, i)->src))
+      if (PHI_ARG_DEF (phi, i) == def)
+       return true;
+  return false;
+}
+
+/* Return TRUE if STMT is a use of PHI_RESULT.  */
+
+static bool
+stmt_uses_phi_result (tree stmt, tree phi_result)
+{
+  tree use = SINGLE_SSA_TREE_OPERAND (stmt, SSA_OP_USE);
+  
+  /* This is conservatively true, because we only want SIMPLE bumpers
+     of the form x +- constant for our pass.  */
+  return (use == phi_result);
+}
+
+/* STMT is a bumper stmt for LOOP if the version it defines is used in the
+   in-loop-edge in a phi node, and the operand it uses is the result of that
+   phi node. 
+   I.E. i_29 = i_3 + 1
+        i_3 = PHI (0, i_29);  */
+
+static bool
+stmt_is_bumper_for_loop (struct loop *loop, tree stmt)
+{
+  tree use;
+  tree def;
+  imm_use_iterator iter;
+  use_operand_p use_p;
+  
+  def = SINGLE_SSA_TREE_OPERAND (stmt, SSA_OP_DEF);
+  if (!def)
+    return false;
+
+  FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, def)
+    {
+      use = USE_STMT (use_p);
+      if (TREE_CODE (use) == PHI_NODE)
+       {
+         if (phi_loop_edge_uses_def (loop, use, def))
+           if (stmt_uses_phi_result (stmt, PHI_RESULT (use)))
+             return true;
+       } 
+    }
+  return false;
+}
+
+
+/* Return true if LOOP is a perfect loop nest.
+   Perfect loop nests are those loop nests where all code occurs in the
+   innermost loop body.
+   If S is a program statement, then
+
+   i.e. 
+   DO I = 1, 20
+       S1
+       DO J = 1, 20
+       ...
+       END DO
+   END DO
+   is not a perfect loop nest because of S1.
+   
+   DO I = 1, 20
+      DO J = 1, 20
+        S1
+       ...
+      END DO
+   END DO 
+   is a perfect loop nest.  
+
+   Since we don't have high level loops anymore, we basically have to walk our
+   statements and ignore those that are there because the loop needs them (IE
+   the induction variable increment, and jump back to the top of the loop).  */
+
+bool
+perfect_nest_p (struct loop *loop)
+{
+  basic_block *bbs;
+  size_t i;
+  tree exit_cond;
+
+  if (!loop->inner)
+    return true;
+  bbs = get_loop_body (loop);
+  exit_cond = get_loop_exit_condition (loop);
+  for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
+    {
+      if (bbs[i]->loop_father == loop)
+       {
+         block_stmt_iterator bsi;
+         for (bsi = bsi_start (bbs[i]); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
+           {
+             tree stmt = bsi_stmt (bsi);
+             if (stmt == exit_cond
+                 || not_interesting_stmt (stmt)
+                 || stmt_is_bumper_for_loop (loop, stmt))
+               continue;
+             free (bbs);
+             return false;
+           }
+       }
+    }
+  free (bbs);
+  /* See if the inner loops are perfectly nested as well.  */
+  if (loop->inner)    
+    return perfect_nest_p (loop->inner);
+  return true;
+}
+
+/* Replace the USES of X in STMT, or uses with the same step as X with Y.
+   YINIT is the initial value of Y, REPLACEMENTS is a hash table to
+   avoid creating duplicate temporaries and FIRSTBSI is statement
+   iterator where new temporaries should be inserted at the beginning
+   of body basic block.  */
+
+static void
+replace_uses_equiv_to_x_with_y (struct loop *loop, tree stmt, tree x, 
+                               int xstep, tree y, tree yinit,
+                               htab_t replacements,
+                               block_stmt_iterator *firstbsi)
+{
+  ssa_op_iter iter;
+  use_operand_p use_p;
+
+  FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
     {
-      if (v[i] == 0)
+      tree use = USE_FROM_PTR (use_p);
+      tree step = NULL_TREE;
+      tree scev, init, val, var, setstmt;
+      struct tree_map *h, in;
+      void **loc;
+
+      /* Replace uses of X with Y right away.  */
+      if (use == x)
+       {
+         SET_USE (use_p, y);
+         continue;
+       }
+
+      scev = instantiate_parameters (loop,
+                                    analyze_scalar_evolution (loop, use));
+
+      if (scev == NULL || scev == chrec_dont_know)
        continue;
-      if (v[i] < 0)
-       return false;
-      if (v[i] > 0)
-       return true;
+
+      step = evolution_part_in_loop_num (scev, loop->num);
+      if (step == NULL
+         || step == chrec_dont_know
+         || TREE_CODE (step) != INTEGER_CST
+         || int_cst_value (step) != xstep)
+       continue;
+
+      /* Use REPLACEMENTS hash table to cache already created
+        temporaries.  */
+      in.hash = htab_hash_pointer (use);
+      in.base.from = use;
+      h = htab_find_with_hash (replacements, &in, in.hash);
+      if (h != NULL)
+       {
+         SET_USE (use_p, h->to);
+         continue;
+       }
+
+      /* USE which has the same step as X should be replaced
+        with a temporary set to Y + YINIT - INIT.  */
+      init = initial_condition_in_loop_num (scev, loop->num);
+      gcc_assert (init != NULL && init != chrec_dont_know);
+      if (TREE_TYPE (use) == TREE_TYPE (y))
+       {
+         val = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (y), init, yinit);
+         val = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (y), y, val);
+         if (val == y)
+           {
+             /* If X has the same type as USE, the same step
+                and same initial value, it can be replaced by Y.  */
+             SET_USE (use_p, y);
+             continue;
+           }
+       }
+      else
+       {
+         val = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (y), y, yinit);
+         val = fold_convert (TREE_TYPE (use), val);
+         val = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (use), val, init);
+       }
+
+      /* Create a temporary variable and insert it at the beginning
+        of the loop body basic block, right after the PHI node
+        which sets Y.  */
+      var = create_tmp_var (TREE_TYPE (use), "perfecttmp");
+      add_referenced_var (var);
+      val = force_gimple_operand_bsi (firstbsi, val, false, NULL);
+      setstmt = build_gimple_modify_stmt (var, val);
+      var = make_ssa_name (var, setstmt);
+      GIMPLE_STMT_OPERAND (setstmt, 0) = var;
+      bsi_insert_before (firstbsi, setstmt, BSI_SAME_STMT);
+      update_stmt (setstmt);
+      SET_USE (use_p, var);
+      h = ggc_alloc (sizeof (struct tree_map));
+      h->hash = in.hash;
+      h->base.from = use;
+      h->to = var;
+      loc = htab_find_slot_with_hash (replacements, h, in.hash, INSERT);
+      gcc_assert ((*(struct tree_map **)loc) == NULL);
+      *(struct tree_map **) loc = h;
+    }
+}
+
+/* Return true if STMT is an exit PHI for LOOP */
+
+static bool
+exit_phi_for_loop_p (struct loop *loop, tree stmt)
+{
+  
+  if (TREE_CODE (stmt) != PHI_NODE
+      || PHI_NUM_ARGS (stmt) != 1
+      || bb_for_stmt (stmt) != single_exit (loop)->dest)
+    return false;
+  
+  return true;
+}
+
+/* Return true if STMT can be put back into the loop INNER, by
+   copying it to the beginning of that loop and changing the uses.  */
+
+static bool
+can_put_in_inner_loop (struct loop *inner, tree stmt)
+{
+  imm_use_iterator imm_iter;
+  use_operand_p use_p;
+  
+  gcc_assert (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT);
+  if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)
+      || !expr_invariant_in_loop_p (inner, GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)))
+    return false;
+  
+  FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0))
+    {
+      if (!exit_phi_for_loop_p (inner, USE_STMT (use_p)))
+       {
+         basic_block immbb = bb_for_stmt (USE_STMT (use_p));
+
+         if (!flow_bb_inside_loop_p (inner, immbb))
+           return false;
+       }
+    }
+  return true;  
+}
+
+/* Return true if STMT can be put *after* the inner loop of LOOP.  */
+static bool
+can_put_after_inner_loop (struct loop *loop, tree stmt)
+{
+  imm_use_iterator imm_iter;
+  use_operand_p use_p;
+
+  if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
+    return false;
+  
+  FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0))
+    {
+      if (!exit_phi_for_loop_p (loop, USE_STMT (use_p)))
+       {
+         basic_block immbb = bb_for_stmt (USE_STMT (use_p));
+         
+         if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS,
+                              immbb,
+                              loop->inner->header)
+             && !can_put_in_inner_loop (loop->inner, stmt))
+           return false;
+       }
+    }
+  return true;
+}
+
+
+
+/* Return TRUE if LOOP is an imperfect nest that we can convert to a
+   perfect one.  At the moment, we only handle imperfect nests of
+   depth 2, where all of the statements occur after the inner loop.  */
+
+static bool
+can_convert_to_perfect_nest (struct loop *loop)
+{
+  basic_block *bbs;
+  tree exit_condition, phi;
+  size_t i;
+  block_stmt_iterator bsi;
+  basic_block exitdest;
+
+  /* Can't handle triply nested+ loops yet.  */
+  if (!loop->inner || loop->inner->inner)
+    return false;
+  
+  bbs = get_loop_body (loop);
+  exit_condition = get_loop_exit_condition (loop);
+  for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
+    {
+      if (bbs[i]->loop_father == loop)
+       {
+         for (bsi = bsi_start (bbs[i]); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
+           { 
+             tree stmt = bsi_stmt (bsi);
+
+             if (stmt == exit_condition
+                 || not_interesting_stmt (stmt)
+                 || stmt_is_bumper_for_loop (loop, stmt))
+               continue;
+
+             /* If this is a scalar operation that can be put back
+                into the inner loop, or after the inner loop, through
+                copying, then do so. This works on the theory that
+                any amount of scalar code we have to reduplicate
+                into or after the loops is less expensive that the
+                win we get from rearranging the memory walk
+                the loop is doing so that it has better
+                cache behavior.  */
+             if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
+               {
+                 use_operand_p use_a, use_b;
+                 imm_use_iterator imm_iter;
+                 ssa_op_iter op_iter, op_iter1;
+                 tree op0 = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
+                 tree scev = instantiate_parameters
+                   (loop, analyze_scalar_evolution (loop, op0));
+
+                 /* If the IV is simple, it can be duplicated.  */
+                 if (!automatically_generated_chrec_p (scev))
+                   {
+                     tree step = evolution_part_in_loop_num (scev, loop->num);
+                     if (step && step != chrec_dont_know 
+                         && TREE_CODE (step) == INTEGER_CST)
+                       continue;
+                   }
+
+                 /* The statement should not define a variable used
+                    in the inner loop.  */
+                 if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
+                   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_a, imm_iter, op0)
+                     if (bb_for_stmt (USE_STMT (use_a))->loop_father
+                         == loop->inner)
+                       goto fail;
+
+                 FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_a, stmt, op_iter, SSA_OP_USE)
+                   {
+                     tree node, op = USE_FROM_PTR (use_a);
+
+                     /* The variables should not be used in both loops.  */
+                     FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_b, imm_iter, op)
+                     if (bb_for_stmt (USE_STMT (use_b))->loop_father
+                         == loop->inner)
+                       goto fail;
+
+                     /* The statement should not use the value of a
+                        scalar that was modified in the loop.  */
+                     node = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
+                     if (TREE_CODE (node) == PHI_NODE)
+                       FOR_EACH_PHI_ARG (use_b, node, op_iter1, SSA_OP_USE)
+                         {
+                           tree arg = USE_FROM_PTR (use_b);
+
+                           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
+                             {
+                               tree arg_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
+
+                               if (bb_for_stmt (arg_stmt)->loop_father
+                                   == loop->inner)
+                                 goto fail;
+                             }
+                         }
+                   }
+
+                 if (can_put_in_inner_loop (loop->inner, stmt)
+                     || can_put_after_inner_loop (loop, stmt))
+                   continue;
+               }
+
+             /* Otherwise, if the bb of a statement we care about isn't
+                dominated by the header of the inner loop, then we can't
+                handle this case right now.  This test ensures that the
+                statement comes completely *after* the inner loop.  */
+             if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS,
+                                  bb_for_stmt (stmt), 
+                                  loop->inner->header))
+               goto fail;
+           }
+       }
     }
+
+  /* We also need to make sure the loop exit only has simple copy phis in it,
+     otherwise we don't know how to transform it into a perfect nest right
+     now.  */
+  exitdest = single_exit (loop)->dest;
+  
+  for (phi = phi_nodes (exitdest); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
+    if (PHI_NUM_ARGS (phi) != 1)
+      goto fail;
+  
+  free (bbs);
   return true;
+  
+ fail:
+  free (bbs);
+  return false;
+}
+
+/* Transform the loop nest into a perfect nest, if possible.
+   LOOP is the loop nest to transform into a perfect nest
+   LBOUNDS are the lower bounds for the loops to transform
+   UBOUNDS are the upper bounds for the loops to transform
+   STEPS is the STEPS for the loops to transform.
+   LOOPIVS is the induction variables for the loops to transform.
+   
+   Basically, for the case of
+
+   FOR (i = 0; i < 50; i++)
+    {
+     FOR (j =0; j < 50; j++)
+     {
+        <whatever>
+     }
+     <some code>
+    }
+
+   This function will transform it into a perfect loop nest by splitting the
+   outer loop into two loops, like so:
+
+   FOR (i = 0; i < 50; i++)
+   {
+     FOR (j = 0; j < 50; j++)
+     {
+         <whatever>
+     }
+   }
+   
+   FOR (i = 0; i < 50; i ++)
+   {
+    <some code>
+   }
+
+   Return FALSE if we can't make this loop into a perfect nest.  */
+
+static bool
+perfect_nestify (struct loop *loop,
+                VEC(tree,heap) *lbounds,
+                VEC(tree,heap) *ubounds,
+                VEC(int,heap) *steps,
+                VEC(tree,heap) *loopivs)
+{
+  basic_block *bbs;
+  tree exit_condition;
+  tree then_label, else_label, cond_stmt;
+  basic_block preheaderbb, headerbb, bodybb, latchbb, olddest;
+  int i;
+  block_stmt_iterator bsi, firstbsi;
+  bool insert_after;
+  edge e;
+  struct loop *newloop;
+  tree phi;
+  tree uboundvar;
+  tree stmt;
+  tree oldivvar, ivvar, ivvarinced;
+  VEC(tree,heap) *phis = NULL;
+  htab_t replacements = NULL;
+
+  /* Create the new loop.  */
+  olddest = single_exit (loop)->dest;
+  preheaderbb = split_edge (single_exit (loop));
+  headerbb = create_empty_bb (EXIT_BLOCK_PTR->prev_bb);
+  
+  /* Push the exit phi nodes that we are moving.  */
+  for (phi = phi_nodes (olddest); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
+    {
+      VEC_reserve (tree, heap, phis, 2);
+      VEC_quick_push (tree, phis, PHI_RESULT (phi));
+      VEC_quick_push (tree, phis, PHI_ARG_DEF (phi, 0));
+    }
+  e = redirect_edge_and_branch (single_succ_edge (preheaderbb), headerbb);
+
+  /* Remove the exit phis from the old basic block.  */
+  while (phi_nodes (olddest) != NULL)
+    remove_phi_node (phi_nodes (olddest), NULL, false);
+
+  /* and add them back to the new basic block.  */
+  while (VEC_length (tree, phis) != 0)
+    {
+      tree def;
+      tree phiname;
+      def = VEC_pop (tree, phis);
+      phiname = VEC_pop (tree, phis);      
+      phi = create_phi_node (phiname, preheaderbb);
+      add_phi_arg (phi, def, single_pred_edge (preheaderbb));
+    }
+  flush_pending_stmts (e);
+  VEC_free (tree, heap, phis);
+
+  bodybb = create_empty_bb (EXIT_BLOCK_PTR->prev_bb);
+  latchbb = create_empty_bb (EXIT_BLOCK_PTR->prev_bb);
+  make_edge (headerbb, bodybb, EDGE_FALLTHRU); 
+  then_label = build1 (GOTO_EXPR, void_type_node, tree_block_label (latchbb));
+  else_label = build1 (GOTO_EXPR, void_type_node, tree_block_label (olddest));
+  cond_stmt = build3 (COND_EXPR, void_type_node,
+                     build2 (NE_EXPR, boolean_type_node, 
+                             integer_one_node, 
+                             integer_zero_node), 
+                     then_label, else_label);
+  bsi = bsi_start (bodybb);
+  bsi_insert_after (&bsi, cond_stmt, BSI_NEW_STMT);
+  e = make_edge (bodybb, olddest, EDGE_FALSE_VALUE);
+  make_edge (bodybb, latchbb, EDGE_TRUE_VALUE);
+  make_edge (latchbb, headerbb, EDGE_FALLTHRU);
+
+  /* Update the loop structures.  */
+  newloop = duplicate_loop (loop, olddest->loop_father);  
+  newloop->header = headerbb;
+  newloop->latch = latchbb;
+  add_bb_to_loop (latchbb, newloop);
+  add_bb_to_loop (bodybb, newloop);
+  add_bb_to_loop (headerbb, newloop);
+  set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bodybb, headerbb);
+  set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, headerbb, preheaderbb);
+  set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, preheaderbb, 
+                          single_exit (loop)->src);
+  set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, latchbb, bodybb);
+  set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, olddest, bodybb);
+  /* Create the new iv.  */
+  oldivvar = VEC_index (tree, loopivs, 0);
+  ivvar = create_tmp_var (TREE_TYPE (oldivvar), "perfectiv");
+  add_referenced_var (ivvar);
+  standard_iv_increment_position (newloop, &bsi, &insert_after);
+  create_iv (VEC_index (tree, lbounds, 0),
+            build_int_cst (TREE_TYPE (oldivvar), VEC_index (int, steps, 0)),
+            ivvar, newloop, &bsi, insert_after, &ivvar, &ivvarinced);       
+
+  /* Create the new upper bound.  This may be not just a variable, so we copy
+     it to one just in case.  */
+
+  exit_condition = get_loop_exit_condition (newloop);
+  uboundvar = create_tmp_var (integer_type_node, "uboundvar");
+  add_referenced_var (uboundvar);
+  stmt = build_gimple_modify_stmt (uboundvar, VEC_index (tree, ubounds, 0));
+  uboundvar = make_ssa_name (uboundvar, stmt);
+  GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = uboundvar;
+
+  if (insert_after)
+    bsi_insert_after (&bsi, stmt, BSI_SAME_STMT);
+  else
+    bsi_insert_before (&bsi, stmt, BSI_SAME_STMT);
+  update_stmt (stmt);
+  COND_EXPR_COND (exit_condition) = build2 (GE_EXPR, 
+                                           boolean_type_node,
+                                           uboundvar,
+                                           ivvarinced);
+  update_stmt (exit_condition);
+  replacements = htab_create_ggc (20, tree_map_hash,
+                                 tree_map_eq, NULL);
+  bbs = get_loop_body_in_dom_order (loop); 
+  /* Now move the statements, and replace the induction variable in the moved
+     statements with the correct loop induction variable.  */
+  oldivvar = VEC_index (tree, loopivs, 0);
+  firstbsi = bsi_start (bodybb);
+  for (i = loop->num_nodes - 1; i >= 0 ; i--)
+    {
+      block_stmt_iterator tobsi = bsi_last (bodybb);
+      if (bbs[i]->loop_father == loop)
+       {
+         /* If this is true, we are *before* the inner loop.
+            If this isn't true, we are *after* it.
+
+            The only time can_convert_to_perfect_nest returns true when we
+            have statements before the inner loop is if they can be moved
+            into the inner loop. 
+
+            The only time can_convert_to_perfect_nest returns true when we
+            have statements after the inner loop is if they can be moved into
+            the new split loop.  */
+
+         if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->inner->header, bbs[i]))
+           {
+             block_stmt_iterator header_bsi 
+               = bsi_after_labels (loop->inner->header);
+
+             for (bsi = bsi_start (bbs[i]); !bsi_end_p (bsi);)
+               { 
+                 tree stmt = bsi_stmt (bsi);
+
+                 if (stmt == exit_condition
+                     || not_interesting_stmt (stmt)
+                     || stmt_is_bumper_for_loop (loop, stmt))
+                   {
+                     bsi_next (&bsi);
+                     continue;
+                   }
+
+                 bsi_move_before (&bsi, &header_bsi);
+               }
+           }
+         else
+           { 
+             /* Note that the bsi only needs to be explicitly incremented
+                when we don't move something, since it is automatically
+                incremented when we do.  */
+             for (bsi = bsi_start (bbs[i]); !bsi_end_p (bsi);)
+               { 
+                 ssa_op_iter i;
+                 tree n, stmt = bsi_stmt (bsi);
+                 
+                 if (stmt == exit_condition
+                     || not_interesting_stmt (stmt)
+                     || stmt_is_bumper_for_loop (loop, stmt))
+                   {
+                     bsi_next (&bsi);
+                     continue;
+                   }
+                 
+                 replace_uses_equiv_to_x_with_y 
+                   (loop, stmt, oldivvar, VEC_index (int, steps, 0), ivvar,
+                    VEC_index (tree, lbounds, 0), replacements, &firstbsi);
+
+                 bsi_move_before (&bsi, &tobsi);
+                 
+                 /* If the statement has any virtual operands, they may
+                    need to be rewired because the original loop may
+                    still reference them.  */
+                 FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (n, stmt, i, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)
+                   mark_sym_for_renaming (SSA_NAME_VAR (n));
+               }
+           }
+         
+       }
+    }
+
+  free (bbs);
+  htab_delete (replacements);
+  return perfect_nest_p (loop);
 }
 
 /* Return true if TRANS is a legal transformation matrix that respects
@@ -1915,28 +2643,26 @@ lambda_vector_lexico_pos (lambda_vector v, unsigned n)
    matrix T is legal when applied to a loop nest with a set of
    lexicographically non-negative distance vectors RDG if and only if
    for each vector d in RDG, (T.d >= 0) is lexicographically positive.
-   ie.: if and only if it transforms the lexicographically positive
+   i.e.: if and only if it transforms the lexicographically positive
    distance vectors to lexicographically positive vectors.  Note that
    a unimodular matrix must transform the zero vector (and only it) to
    the zero vector." S.Muchnick.  */
 
 bool
-lambda_transform_legal_p (lambda_trans_matrix trans,
-                         int nb_loops, varray_type dependence_relations)
+lambda_transform_legal_p (lambda_trans_matrix trans, 
+                         int nb_loops,
+                         VEC (ddr_p, heap) *dependence_relations)
 {
-  unsigned int i;
+  unsigned int i, j;
   lambda_vector distres;
   struct data_dependence_relation *ddr;
 
-#if defined ENABLE_CHECKING
-  if (LTM_COLSIZE (trans) != nb_loops || LTM_ROWSIZE (trans) != nb_loops)
-    abort ();
-#endif
+  gcc_assert (LTM_COLSIZE (trans) == nb_loops
+             && LTM_ROWSIZE (trans) == nb_loops);
 
   /* When there is an unknown relation in the dependence_relations, we
      know that it is no worth looking at this loop nest: give up.  */
-  ddr = (struct data_dependence_relation *)
-    VARRAY_GENERIC_PTR (dependence_relations, 0);
+  ddr = VEC_index (ddr_p, dependence_relations, 0);
   if (ddr == NULL)
     return true;
   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == chrec_dont_know)
@@ -1945,28 +2671,33 @@ lambda_transform_legal_p (lambda_trans_matrix trans,
   distres = lambda_vector_new (nb_loops);
 
   /* For each distance vector in the dependence graph.  */
-  for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (dependence_relations); i++)
+  for (i = 0; VEC_iterate (ddr_p, dependence_relations, i, ddr); i++)
     {
-      ddr = (struct data_dependence_relation *)
-       VARRAY_GENERIC_PTR (dependence_relations, i);
-
       /* Don't care about relations for which we know that there is no
-         dependence, nor about read-read (aka. output-dependences):
-         these data accesses can happen in any order.  */
+        dependence, nor about read-read (aka. output-dependences):
+        these data accesses can happen in any order.  */
       if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == chrec_known
          || (DR_IS_READ (DDR_A (ddr)) && DR_IS_READ (DDR_B (ddr))))
        continue;
+
       /* Conservatively answer: "this transformation is not valid".  */
       if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == chrec_dont_know)
        return false;
+         
+      /* If the dependence could not be captured by a distance vector,
+        conservatively answer that the transform is not valid.  */
+      if (DDR_NUM_DIST_VECTS (ddr) == 0)
+       return false;
 
       /* Compute trans.dist_vect */
-      lambda_matrix_vector_mult (LTM_MATRIX (trans), nb_loops, nb_loops,
-                                DDR_DIST_VECT (ddr), distres);
+      for (j = 0; j < DDR_NUM_DIST_VECTS (ddr); j++)
+       {
+         lambda_matrix_vector_mult (LTM_MATRIX (trans), nb_loops, nb_loops, 
+                                    DDR_DIST_VECT (ddr, j), distres);
 
-      if (!lambda_vector_lexico_pos (distres, nb_loops))
-       return false;
+         if (!lambda_vector_lexico_pos (distres, nb_loops))
+           return false;
+       }
     }
-
   return true;
 }