OSDN Git Service

Backport from upstream Libtool:
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / predict.c
index dd0cdc1..22e71ce 100644 (file)
@@ -1,12 +1,12 @@
 /* Branch prediction routines for the GNU compiler.
-   Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
+   Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2007, 2008
    Free Software Foundation, Inc.
 
 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) any later
+Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
 version.
 
 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
@@ -15,9 +15,8 @@ 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
-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/>.  */
 
 /* References:
 
@@ -60,28 +59,27 @@ Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
 #include "timevar.h"
 #include "tree-scalar-evolution.h"
 #include "cfgloop.h"
+#include "pointer-set.h"
 
 /* real constants: 0, 1, 1-1/REG_BR_PROB_BASE, REG_BR_PROB_BASE,
                   1/REG_BR_PROB_BASE, 0.5, BB_FREQ_MAX.  */
 static sreal real_zero, real_one, real_almost_one, real_br_prob_base,
             real_inv_br_prob_base, real_one_half, real_bb_freq_max;
 
-/* Random guesstimation given names.  */
-#define PROB_VERY_UNLIKELY     (REG_BR_PROB_BASE / 100 - 1)
+/* Random guesstimation given names.  
+   PROV_VERY_UNLIKELY should be small enough so basic block predicted
+   by it gets bellow HOT_BB_FREQUENCY_FRANCTION.  */
+#define PROB_VERY_UNLIKELY     (REG_BR_PROB_BASE / 2000 - 1)
 #define PROB_EVEN              (REG_BR_PROB_BASE / 2)
 #define PROB_VERY_LIKELY       (REG_BR_PROB_BASE - PROB_VERY_UNLIKELY)
 #define PROB_ALWAYS            (REG_BR_PROB_BASE)
 
 static void combine_predictions_for_insn (rtx, basic_block);
 static void dump_prediction (FILE *, enum br_predictor, int, basic_block, int);
-static void estimate_loops_at_level (struct loop *, bitmap);
-static void propagate_freq (struct loop *, bitmap);
-static void estimate_bb_frequencies (struct loops *);
-static void predict_paths_leading_to (basic_block, int *, enum br_predictor, enum prediction);
-static bool last_basic_block_p (basic_block);
+static void predict_paths_leading_to (basic_block, enum br_predictor, enum prediction);
 static void compute_function_frequency (void);
 static void choose_function_section (void);
-static bool can_predict_insn_p (rtx);
+static bool can_predict_insn_p (const_rtx);
 
 /* Information we hold about each branch predictor.
    Filled using information from predict.def.  */
@@ -111,49 +109,257 @@ static const struct predictor_info predictor_info[]= {
 };
 #undef DEF_PREDICTOR
 
+/* Return TRUE if frequency FREQ is considered to be hot.  */
+
+static inline bool
+maybe_hot_frequency_p (int freq)
+{
+  if (!profile_info || !flag_branch_probabilities)
+    {
+      if (cfun->function_frequency == FUNCTION_FREQUENCY_UNLIKELY_EXECUTED)
+        return false;
+      if (cfun->function_frequency == FUNCTION_FREQUENCY_HOT)
+        return true;
+    }
+  if (profile_status == PROFILE_ABSENT)
+    return true;
+  if (freq < BB_FREQ_MAX / PARAM_VALUE (HOT_BB_FREQUENCY_FRACTION))
+    return false;
+  return true;
+}
+
+/* Return TRUE if frequency FREQ is considered to be hot.  */
+
+static inline bool
+maybe_hot_count_p (gcov_type count)
+{
+  if (profile_status != PROFILE_READ)
+    return true;
+  /* Code executed at most once is not hot.  */
+  if (profile_info->runs >= count)
+    return false;
+  return (count
+         > profile_info->sum_max / PARAM_VALUE (HOT_BB_COUNT_FRACTION));
+}
+
 /* Return true in case BB can be CPU intensive and should be optimized
    for maximal performance.  */
 
 bool
-maybe_hot_bb_p (basic_block bb)
+maybe_hot_bb_p (const_basic_block bb)
+{
+  if (profile_status == PROFILE_READ)
+    return maybe_hot_count_p (bb->count);
+  return maybe_hot_frequency_p (bb->frequency);
+}
+
+/* Return true if the call can be hot.  */
+
+bool
+cgraph_maybe_hot_edge_p (struct cgraph_edge *edge)
 {
   if (profile_info && flag_branch_probabilities
-      && (bb->count
-         < profile_info->sum_max / PARAM_VALUE (HOT_BB_COUNT_FRACTION)))
+      && (edge->count
+         <= profile_info->sum_max / PARAM_VALUE (HOT_BB_COUNT_FRACTION)))
     return false;
-  if (bb->frequency < BB_FREQ_MAX / PARAM_VALUE (HOT_BB_FREQUENCY_FRACTION))
+  if (lookup_attribute ("cold", DECL_ATTRIBUTES (edge->callee->decl))
+      || lookup_attribute ("cold", DECL_ATTRIBUTES (edge->caller->decl)))
+    return false;
+  if (lookup_attribute ("hot", DECL_ATTRIBUTES (edge->caller->decl)))
+    return true;
+  if (flag_guess_branch_prob
+      && edge->frequency < (CGRAPH_FREQ_MAX
+                           / PARAM_VALUE (HOT_BB_FREQUENCY_FRACTION)))
     return false;
   return true;
 }
 
-/* Return true in case BB is cold and should be optimized for size.  */
+/* Return true in case BB can be CPU intensive and should be optimized
+   for maximal performance.  */
 
 bool
-probably_cold_bb_p (basic_block bb)
+maybe_hot_edge_p (edge e)
 {
-  if (profile_info && flag_branch_probabilities
-      && (bb->count
-         < profile_info->sum_max / PARAM_VALUE (HOT_BB_COUNT_FRACTION)))
-    return true;
-  if (bb->frequency < BB_FREQ_MAX / PARAM_VALUE (HOT_BB_FREQUENCY_FRACTION))
-    return true;
-  return false;
+  if (profile_status == PROFILE_READ)
+    return maybe_hot_count_p (e->count);
+  return maybe_hot_frequency_p (EDGE_FREQUENCY (e));
 }
 
 /* Return true in case BB is probably never executed.  */
 bool
-probably_never_executed_bb_p (basic_block bb)
+probably_never_executed_bb_p (const_basic_block bb)
 {
   if (profile_info && flag_branch_probabilities)
     return ((bb->count + profile_info->runs / 2) / profile_info->runs) == 0;
+  if ((!profile_info || !flag_branch_probabilities)
+      && cfun->function_frequency == FUNCTION_FREQUENCY_UNLIKELY_EXECUTED)
+    return true;
+  return false;
+}
+
+/* Return true when current function should always be optimized for size.  */
+
+bool
+optimize_function_for_size_p (struct function *fun)
+{
+  return (optimize_size
+         || (fun && (fun->function_frequency
+                     == FUNCTION_FREQUENCY_UNLIKELY_EXECUTED)));
+}
+
+/* Return true when current function should always be optimized for speed.  */
+
+bool
+optimize_function_for_speed_p (struct function *fun)
+{
+  return !optimize_function_for_size_p (fun);
+}
+
+/* Return TRUE when BB should be optimized for size.  */
+
+bool
+optimize_bb_for_size_p (const_basic_block bb)
+{
+  return optimize_function_for_size_p (cfun) || !maybe_hot_bb_p (bb);
+}
+
+/* Return TRUE when BB should be optimized for speed.  */
+
+bool
+optimize_bb_for_speed_p (const_basic_block bb)
+{
+  return !optimize_bb_for_size_p (bb);
+}
+
+/* Return TRUE when BB should be optimized for size.  */
+
+bool
+optimize_edge_for_size_p (edge e)
+{
+  return optimize_function_for_size_p (cfun) || !maybe_hot_edge_p (e);
+}
+
+/* Return TRUE when BB should be optimized for speed.  */
+
+bool
+optimize_edge_for_speed_p (edge e)
+{
+  return !optimize_edge_for_size_p (e);
+}
+
+/* Return TRUE when BB should be optimized for size.  */
+
+bool
+optimize_insn_for_size_p (void)
+{
+  return optimize_function_for_size_p (cfun) || !crtl->maybe_hot_insn_p;
+}
+
+/* Return TRUE when BB should be optimized for speed.  */
+
+bool
+optimize_insn_for_speed_p (void)
+{
+  return !optimize_insn_for_size_p ();
+}
+
+/* Return TRUE when LOOP should be optimized for size.  */
+
+bool
+optimize_loop_for_size_p (struct loop *loop)
+{
+  return optimize_bb_for_size_p (loop->header);
+}
+
+/* Return TRUE when LOOP should be optimized for speed.  */
+
+bool
+optimize_loop_for_speed_p (struct loop *loop)
+{
+  return optimize_bb_for_speed_p (loop->header);
+}
+
+/* Return TRUE when LOOP nest should be optimized for speed.  */
+
+bool
+optimize_loop_nest_for_speed_p (struct loop *loop)
+{
+  struct loop *l = loop;
+  if (optimize_loop_for_speed_p (loop))
+    return true;
+  l = loop->inner;
+  while (l && l != loop)
+    {
+      if (optimize_loop_for_speed_p (l))
+        return true;
+      if (l->inner)
+        l = l->inner;
+      else if (l->next)
+        l = l->next;
+      else
+        {
+         while (l != loop && !l->next)
+           l = loop_outer (l);
+         if (l != loop)
+           l = l->next;
+       }
+    }
+  return false;
+}
+
+/* Return TRUE when LOOP nest should be optimized for size.  */
+
+bool
+optimize_loop_nest_for_size_p (struct loop *loop)
+{
+  return !optimize_loop_nest_for_speed_p (loop);
+}
+
+/* Return true when edge E is likely to be well predictable by branch
+   predictor.  */
+
+bool
+predictable_edge_p (edge e)
+{
+  if (profile_status == PROFILE_ABSENT)
+    return false;
+  if ((e->probability
+       <= PARAM_VALUE (PARAM_PREDICTABLE_BRANCH_OUTCOME) * REG_BR_PROB_BASE / 100)
+      || (REG_BR_PROB_BASE - e->probability
+          <= PARAM_VALUE (PARAM_PREDICTABLE_BRANCH_OUTCOME) * REG_BR_PROB_BASE / 100))
+    return true;
   return false;
 }
 
+
+/* Set RTL expansion for BB profile.  */
+
+void
+rtl_profile_for_bb (basic_block bb)
+{
+  crtl->maybe_hot_insn_p = maybe_hot_bb_p (bb);
+}
+
+/* Set RTL expansion for edge profile.  */
+
+void
+rtl_profile_for_edge (edge e)
+{
+  crtl->maybe_hot_insn_p = maybe_hot_edge_p (e);
+}
+
+/* Set RTL expansion to default mode (i.e. when profile info is not known).  */
+void
+default_rtl_profile (void)
+{
+  crtl->maybe_hot_insn_p = true;
+}
+
 /* Return true if the one of outgoing edges is already predicted by
    PREDICTOR.  */
 
 bool
-rtl_predicted_by_p (basic_block bb, enum br_predictor predictor)
+rtl_predicted_by_p (const_basic_block bb, enum br_predictor predictor)
 {
   rtx note;
   if (!INSN_P (BB_END (bb)))
@@ -165,19 +371,68 @@ rtl_predicted_by_p (basic_block bb, enum br_predictor predictor)
   return false;
 }
 
+/* This map contains for a basic block the list of predictions for the
+   outgoing edges.  */
+
+static struct pointer_map_t *bb_predictions;
+
 /* Return true if the one of outgoing edges is already predicted by
    PREDICTOR.  */
 
 bool
-tree_predicted_by_p (basic_block bb, enum br_predictor predictor)
+gimple_predicted_by_p (const_basic_block bb, enum br_predictor predictor)
 {
   struct edge_prediction *i;
-  for (i = bb->predictions; i; i = i->ep_next)
+  void **preds = pointer_map_contains (bb_predictions, bb);
+
+  if (!preds)
+    return false;
+  
+  for (i = (struct edge_prediction *) *preds; i; i = i->ep_next)
     if (i->ep_predictor == predictor)
       return true;
   return false;
 }
 
+/* Return true when the probability of edge is reliable.
+  
+   The profile guessing code is good at predicting branch outcome (ie.
+   taken/not taken), that is predicted right slightly over 75% of time.
+   It is however notoriously poor on predicting the probability itself.
+   In general the profile appear a lot flatter (with probabilities closer
+   to 50%) than the reality so it is bad idea to use it to drive optimization
+   such as those disabling dynamic branch prediction for well predictable
+   branches.
+
+   There are two exceptions - edges leading to noreturn edges and edges
+   predicted by number of iterations heuristics are predicted well.  This macro
+   should be able to distinguish those, but at the moment it simply check for
+   noreturn heuristic that is only one giving probability over 99% or bellow
+   1%.  In future we might want to propagate reliability information across the
+   CFG if we find this information useful on multiple places.   */
+static bool
+probability_reliable_p (int prob)
+{
+  return (profile_status == PROFILE_READ
+         || (profile_status == PROFILE_GUESSED
+             && (prob <= HITRATE (1) || prob >= HITRATE (99))));
+}
+
+/* Same predicate as above, working on edges.  */
+bool
+edge_probability_reliable_p (const_edge e)
+{
+  return probability_reliable_p (e->probability);
+}
+
+/* Same predicate as edge_probability_reliable_p, working on notes.  */
+bool
+br_prob_note_reliable_p (const_rtx note)
+{
+  gcc_assert (REG_NOTE_KIND (note) == REG_BR_PROB);
+  return probability_reliable_p (INTVAL (XEXP (note, 0)));
+}
+
 static void
 predict_insn (rtx insn, enum br_predictor predictor, int probability)
 {
@@ -185,12 +440,10 @@ predict_insn (rtx insn, enum br_predictor predictor, int probability)
   if (!flag_guess_branch_prob)
     return;
 
-  REG_NOTES (insn)
-    = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_BR_PRED,
-                        gen_rtx_CONCAT (VOIDmode,
-                                        GEN_INT ((int) predictor),
-                                        GEN_INT ((int) probability)),
-                        REG_NOTES (insn));
+  add_reg_note (insn, REG_BR_PRED,
+               gen_rtx_CONCAT (VOIDmode,
+                               GEN_INT ((int) predictor),
+                               GEN_INT ((int) probability)));
 }
 
 /* Predict insn by given predictor.  */
@@ -229,16 +482,17 @@ rtl_predict_edge (edge e, enum br_predictor predictor, int probability)
 
 /* Predict edge E with the given PROBABILITY.  */
 void
-tree_predict_edge (edge e, enum br_predictor predictor, int probability)
+gimple_predict_edge (edge e, enum br_predictor predictor, int probability)
 {
   gcc_assert (profile_status != PROFILE_GUESSED);
   if ((e->src != ENTRY_BLOCK_PTR && EDGE_COUNT (e->src->succs) > 1)
       && flag_guess_branch_prob && optimize)
     {
-      struct edge_prediction *i = ggc_alloc (sizeof (struct edge_prediction));
+      struct edge_prediction *i = XNEW (struct edge_prediction);
+      void **preds = pointer_map_insert (bb_predictions, e->src);
 
-      i->ep_next = e->src->predictions;
-      e->src->predictions = i;
+      i->ep_next = (struct edge_prediction *) *preds;
+      *preds = i;
       i->ep_probability = probability;
       i->ep_predictor = predictor;
       i->ep_edge = e;
@@ -250,24 +504,56 @@ tree_predict_edge (edge e, enum br_predictor predictor, int probability)
 void
 remove_predictions_associated_with_edge (edge e)
 {
-  if (e->src->predictions)
+  void **preds;
+  
+  if (!bb_predictions)
+    return;
+
+  preds = pointer_map_contains (bb_predictions, e->src);
+
+  if (preds)
     {
-      struct edge_prediction **prediction = &e->src->predictions;
+      struct edge_prediction **prediction = (struct edge_prediction **) preds;
+      struct edge_prediction *next;
+
       while (*prediction)
        {
          if ((*prediction)->ep_edge == e)
-           *prediction = (*prediction)->ep_next;
+           {
+             next = (*prediction)->ep_next;
+             free (*prediction);
+             *prediction = next;
+           }
          else
            prediction = &((*prediction)->ep_next);
        }
     }
 }
 
+/* Clears the list of predictions stored for BB.  */
+
+static void
+clear_bb_predictions (basic_block bb)
+{
+  void **preds = pointer_map_contains (bb_predictions, bb);
+  struct edge_prediction *pred, *next;
+
+  if (!preds)
+    return;
+
+  for (pred = (struct edge_prediction *) *preds; pred; pred = next)
+    {
+      next = pred->ep_next;
+      free (pred);
+    }
+  *preds = NULL;
+}
+
 /* Return true when we can store prediction on insn INSN.
    At the moment we represent predictions only on conditional
    jumps, not at computed jump or other complicated cases.  */
 static bool
-can_predict_insn_p (rtx insn)
+can_predict_insn_p (const_rtx insn)
 {
   return (JUMP_P (insn)
          && any_condjump_p (insn)
@@ -450,9 +736,7 @@ combine_predictions_for_insn (rtx insn, basic_block bb)
 
   if (!prob_note)
     {
-      REG_NOTES (insn)
-       = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_BR_PROB,
-                            GEN_INT (combined_probability), REG_NOTES (insn));
+      add_reg_note (insn, REG_BR_PROB, GEN_INT (combined_probability));
 
       /* Save the prediction into CFG in case we are seeing non-degenerated
         conditional jump.  */
@@ -490,6 +774,7 @@ combine_predictions_for_bb (basic_block bb)
   int nedges = 0;
   edge e, first = NULL, second = NULL;
   edge_iterator ei;
+  void **preds;
 
   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
     if (!(e->flags & (EDGE_EH | EDGE_FAKE)))
@@ -511,7 +796,7 @@ combine_predictions_for_bb (basic_block bb)
     {
       if (!bb->count)
        set_even_probabilities (bb);
-      bb->predictions = NULL;
+      clear_bb_predictions (bb);
       if (dump_file)
        fprintf (dump_file, "%i edges in bb %i predicted to even probabilities\n",
                 nedges, bb->index);
@@ -521,31 +806,61 @@ combine_predictions_for_bb (basic_block bb)
   if (dump_file)
     fprintf (dump_file, "Predictions for bb %i\n", bb->index);
 
-  /* We implement "first match" heuristics and use probability guessed
-     by predictor with smallest index.  */
-  for (pred = bb->predictions; pred; pred = pred->ep_next)
+  preds = pointer_map_contains (bb_predictions, bb);
+  if (preds)
     {
-      int predictor = pred->ep_predictor;
-      int probability = pred->ep_probability;
+      /* We implement "first match" heuristics and use probability guessed
+        by predictor with smallest index.  */
+      for (pred = (struct edge_prediction *) *preds; pred; pred = pred->ep_next)
+       {
+         int predictor = pred->ep_predictor;
+         int probability = pred->ep_probability;
 
-      if (pred->ep_edge != first)
-       probability = REG_BR_PROB_BASE - probability;
+         if (pred->ep_edge != first)
+           probability = REG_BR_PROB_BASE - probability;
 
-      found = true;
-      if (best_predictor > predictor)
-       best_probability = probability, best_predictor = predictor;
+         found = true;
+         /* First match heuristics would be widly confused if we predicted
+            both directions.  */
+         if (best_predictor > predictor)
+           {
+              struct edge_prediction *pred2;
+             int prob = probability;
+
+              for (pred2 = (struct edge_prediction *) *preds; pred2; pred2 = pred2->ep_next)
+              if (pred2 != pred && pred2->ep_predictor == pred->ep_predictor)
+                {
+                  int probability2 = pred->ep_probability;
+
+                  if (pred2->ep_edge != first)
+                    probability2 = REG_BR_PROB_BASE - probability2;
+
+                  if ((probability < REG_BR_PROB_BASE / 2) != 
+                      (probability2 < REG_BR_PROB_BASE / 2))
+                    break;
+
+                  /* If the same predictor later gave better result, go for it! */
+                  if ((probability >= REG_BR_PROB_BASE / 2 && (probability2 > probability))
+                      || (probability <= REG_BR_PROB_BASE / 2 && (probability2 < probability)))
+                    prob = probability2;
+                }
+             if (!pred2)
+               best_probability = prob, best_predictor = predictor;
+           }
 
-      d = (combined_probability * probability
-          + (REG_BR_PROB_BASE - combined_probability)
-          * (REG_BR_PROB_BASE - probability));
+         d = (combined_probability * probability
+              + (REG_BR_PROB_BASE - combined_probability)
+              * (REG_BR_PROB_BASE - probability));
 
-      /* Use FP math to avoid overflows of 32bit integers.  */
-      if (d == 0)
-       /* If one probability is 0% and one 100%, avoid division by zero.  */
-       combined_probability = REG_BR_PROB_BASE / 2;
-      else
-       combined_probability = (((double) combined_probability) * probability
-                               * REG_BR_PROB_BASE / d + 0.5);
+         /* Use FP math to avoid overflows of 32bit integers.  */
+         if (d == 0)
+           /* If one probability is 0% and one 100%, avoid division by zero.  */
+           combined_probability = REG_BR_PROB_BASE / 2;
+         else
+           combined_probability = (((double) combined_probability)
+                                   * probability
+                                   * REG_BR_PROB_BASE / d + 0.5);
+       }
     }
 
   /* Decide which heuristic to use.  In case we didn't match anything,
@@ -569,17 +884,20 @@ combine_predictions_for_bb (basic_block bb)
     combined_probability = best_probability;
   dump_prediction (dump_file, PRED_COMBINED, combined_probability, bb, true);
 
-  for (pred = bb->predictions; pred; pred = pred->ep_next)
+  if (preds)
     {
-      int predictor = pred->ep_predictor;
-      int probability = pred->ep_probability;
+      for (pred = (struct edge_prediction *) *preds; pred; pred = pred->ep_next)
+       {
+         int predictor = pred->ep_predictor;
+         int probability = pred->ep_probability;
 
-      if (pred->ep_edge != EDGE_SUCC (bb, 0))
-       probability = REG_BR_PROB_BASE - probability;
-      dump_prediction (dump_file, predictor, probability, bb,
-                      !first_match || best_predictor == predictor);
+         if (pred->ep_edge != EDGE_SUCC (bb, 0))
+           probability = REG_BR_PROB_BASE - probability;
+         dump_prediction (dump_file, predictor, probability, bb,
+                          !first_match || best_predictor == predictor);
+       }
     }
-  bb->predictions = NULL;
+  clear_bb_predictions (bb);
 
   if (!bb->count)
     {
@@ -588,90 +906,71 @@ combine_predictions_for_bb (basic_block bb)
     }
 }
 
-/* Predict edge probabilities by exploiting loop structure.
-   When RTLSIMPLELOOPS is set, attempt to count number of iterations by analyzing
-   RTL otherwise use tree based approach.  */
+/* Predict edge probabilities by exploiting loop structure.  */
+
 static void
-predict_loops (struct loops *loops_info, bool rtlsimpleloops)
+predict_loops (void)
 {
-  unsigned i;
+  loop_iterator li;
+  struct loop *loop;
 
-  if (!rtlsimpleloops)
-    scev_initialize (loops_info);
+  scev_initialize ();
 
   /* Try to predict out blocks in a loop that are not part of a
      natural loop.  */
-  for (i = 1; i < loops_info->num; i++)
+  FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
     {
       basic_block bb, *bbs;
-      unsigned j;
-      unsigned n_exits;
-      struct loop *loop = loops_info->parray[i];
-      struct niter_desc desc;
-      unsigned HOST_WIDE_INT niter;
-      edge *exits;
+      unsigned j, n_exits;
+      VEC (edge, heap) *exits;
+      struct tree_niter_desc niter_desc;
+      edge ex;
 
-      exits = get_loop_exit_edges (loop, &n_exits);
+      exits = get_loop_exit_edges (loop);
+      n_exits = VEC_length (edge, exits);
 
-      if (rtlsimpleloops)
+      for (j = 0; VEC_iterate (edge, exits, j, ex); j++)
        {
-         iv_analysis_loop_init (loop);
-         find_simple_exit (loop, &desc);
-
-         if (desc.simple_p && desc.const_iter)
+         tree niter = NULL;
+         HOST_WIDE_INT nitercst;
+         int max = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_PREDICTED_ITERATIONS);
+         int probability;
+         enum br_predictor predictor;
+
+         if (number_of_iterations_exit (loop, ex, &niter_desc, false))
+           niter = niter_desc.niter;
+         if (!niter || TREE_CODE (niter_desc.niter) != INTEGER_CST)
+           niter = loop_niter_by_eval (loop, ex);
+
+         if (TREE_CODE (niter) == INTEGER_CST)
            {
-             int prob;
-             niter = desc.niter + 1;
-             if (niter == 0)        /* We might overflow here.  */
-               niter = desc.niter;
-             if (niter
-                 > (unsigned int) PARAM_VALUE (PARAM_MAX_PREDICTED_ITERATIONS))
-               niter = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_PREDICTED_ITERATIONS);
-
-             prob = (REG_BR_PROB_BASE
-                     - (REG_BR_PROB_BASE + niter /2) / niter);
-             /* Branch prediction algorithm gives 0 frequency for everything
-                after the end of loop for loop having 0 probability to finish.  */
-             if (prob == REG_BR_PROB_BASE)
-               prob = REG_BR_PROB_BASE - 1;
-             predict_edge (desc.in_edge, PRED_LOOP_ITERATIONS,
-                           prob);
+             if (host_integerp (niter, 1)
+                 && compare_tree_int (niter, max-1) == -1)
+               nitercst = tree_low_cst (niter, 1) + 1;
+             else
+               nitercst = max;
+             predictor = PRED_LOOP_ITERATIONS;
            }
-       }
-      else
-       {
-         struct tree_niter_desc niter_desc;
-
-         for (j = 0; j < n_exits; j++)
+         /* If we have just one exit and we can derive some information about
+            the number of iterations of the loop from the statements inside
+            the loop, use it to predict this exit.  */
+         else if (n_exits == 1)
            {
-             tree niter = NULL;
-
-             if (number_of_iterations_exit (loop, exits[j], &niter_desc, false))
-               niter = niter_desc.niter;
-             if (!niter || TREE_CODE (niter_desc.niter) != INTEGER_CST)
-               niter = loop_niter_by_eval (loop, exits[j]);
-
-             if (TREE_CODE (niter) == INTEGER_CST)
-               {
-                 int probability;
-                 int max = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_PREDICTED_ITERATIONS);
-                 if (host_integerp (niter, 1)
-                     && tree_int_cst_lt (niter,
-                                         build_int_cstu (NULL_TREE, max - 1)))
-                   {
-                     HOST_WIDE_INT nitercst = tree_low_cst (niter, 1) + 1;
-                     probability = ((REG_BR_PROB_BASE + nitercst / 2)
-                                    / nitercst);
-                   }
-                 else
-                   probability = ((REG_BR_PROB_BASE + max / 2) / max);
+             nitercst = estimated_loop_iterations_int (loop, false);
+             if (nitercst < 0)
+               continue;
+             if (nitercst > max)
+               nitercst = max;
 
-                 predict_edge (exits[j], PRED_LOOP_ITERATIONS, probability);
-               }
+             predictor = PRED_LOOP_ITERATIONS_GUESSED;
            }
+         else
+           continue;
 
+         probability = ((REG_BR_PROB_BASE + nitercst / 2) / nitercst);
+         predict_edge (ex, predictor, probability);
        }
-      free (exits);
+      VEC_free (edge, heap, exits);
 
       bbs = get_loop_body (loop);
 
@@ -687,8 +986,7 @@ predict_loops (struct loops *loops_info, bool rtlsimpleloops)
             statements construct loops via "non-loop" constructs
             in the source language and are better to be handled
             separately.  */
-         if ((rtlsimpleloops && !can_predict_insn_p (BB_END (bb)))
-             || predicted_by_p (bb, PRED_CONTINUE))
+         if (predicted_by_p (bb, PRED_CONTINUE))
            continue;
 
          /* Loop branch heuristics - predict an edge back to a
@@ -705,26 +1003,43 @@ predict_loops (struct loops *loops_info, bool rtlsimpleloops)
 
          /* Loop exit heuristics - predict an edge exiting the loop if the
             conditional has no loop header successors as not taken.  */
-         if (!header_found)
-           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
-             if (e->dest->index < NUM_FIXED_BLOCKS
-                 || !flow_bb_inside_loop_p (loop, e->dest))
-               predict_edge
-                 (e, PRED_LOOP_EXIT,
-                  (REG_BR_PROB_BASE
-                   - predictor_info [(int) PRED_LOOP_EXIT].hitrate)
-                  / n_exits);
+         if (!header_found
+             /* If we already used more reliable loop exit predictors, do not
+                bother with PRED_LOOP_EXIT.  */
+             && !predicted_by_p (bb, PRED_LOOP_ITERATIONS_GUESSED)
+             && !predicted_by_p (bb, PRED_LOOP_ITERATIONS))
+           {
+             /* For loop with many exits we don't want to predict all exits
+                with the pretty large probability, because if all exits are
+                considered in row, the loop would be predicted to iterate
+                almost never.  The code to divide probability by number of
+                exits is very rough.  It should compute the number of exits
+                taken in each patch through function (not the overall number
+                of exits that might be a lot higher for loops with wide switch
+                statements in them) and compute n-th square root.
+
+                We limit the minimal probability by 2% to avoid
+                EDGE_PROBABILITY_RELIABLE from trusting the branch prediction
+                as this was causing regression in perl benchmark containing such
+                a wide loop.  */
+               
+             int probability = ((REG_BR_PROB_BASE
+                                 - predictor_info [(int) PRED_LOOP_EXIT].hitrate)
+                                / n_exits);
+             if (probability < HITRATE (2))
+               probability = HITRATE (2);
+             FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
+               if (e->dest->index < NUM_FIXED_BLOCKS
+                   || !flow_bb_inside_loop_p (loop, e->dest))
+                 predict_edge (e, PRED_LOOP_EXIT, probability);
+           }
        }
       
       /* Free basic blocks from get_loop_body.  */
       free (bbs);
     }
 
-  if (!rtlsimpleloops)
-    {
-      scev_finalize ();
-      current_loops = NULL;
-    }
+  scev_finalize ();
 }
 
 /* Attempt to predict probabilities of BB outgoing edges using local
@@ -834,36 +1149,38 @@ guess_outgoing_edge_probabilities (basic_block bb)
   combine_predictions_for_insn (BB_END (bb), bb);
 }
 \f
-/* Return constant EXPR will likely have at execution time, NULL if unknown. 
-   The function is used by builtin_expect branch predictor so the evidence
-   must come from this construct and additional possible constant folding.
-  
-   We may want to implement more involved value guess (such as value range
-   propagation based prediction), but such tricks shall go to new
-   implementation.  */
+static tree expr_expected_value (tree, bitmap);
+
+/* Helper function for expr_expected_value.  */
 
 static tree
-expr_expected_value (tree expr, bitmap visited)
+expr_expected_value_1 (tree type, tree op0, enum tree_code code, tree op1, bitmap visited)
 {
-  if (TREE_CONSTANT (expr))
-    return expr;
-  else if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
+  gimple def;
+
+  if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS)
     {
-      tree def = SSA_NAME_DEF_STMT (expr);
+      if (TREE_CONSTANT (op0))
+       return op0;
+
+      if (code != SSA_NAME)
+       return NULL_TREE;
+
+      def = SSA_NAME_DEF_STMT (op0);
 
       /* If we were already here, break the infinite cycle.  */
-      if (bitmap_bit_p (visited, SSA_NAME_VERSION (expr)))
+      if (bitmap_bit_p (visited, SSA_NAME_VERSION (op0)))
        return NULL;
-      bitmap_set_bit (visited, SSA_NAME_VERSION (expr));
+      bitmap_set_bit (visited, SSA_NAME_VERSION (op0));
 
-      if (TREE_CODE (def) == PHI_NODE)
+      if (gimple_code (def) == GIMPLE_PHI)
        {
          /* All the arguments of the PHI node must have the same constant
             length.  */
-         int i;
+         int i, n = gimple_phi_num_args (def);
          tree val = NULL, new_val;
 
-         for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def); i++)
+         for (i = 0; i < n; i++)
            {
              tree arg = PHI_ARG_DEF (def, i);
 
@@ -886,112 +1203,157 @@ expr_expected_value (tree expr, bitmap visited)
            }
          return val;
        }
-      if (TREE_CODE (def) != MODIFY_EXPR || TREE_OPERAND (def, 0) != expr)
-       return NULL;
-      return expr_expected_value (TREE_OPERAND (def, 1), visited);
-    }
-  else if (TREE_CODE (expr) == CALL_EXPR)
-    {
-      tree decl = get_callee_fndecl (expr);
-      if (!decl)
-       return NULL;
-      if (DECL_BUILT_IN_CLASS (decl) == BUILT_IN_NORMAL
-         && DECL_FUNCTION_CODE (decl) == BUILT_IN_EXPECT)
+      if (is_gimple_assign (def))
+       {
+         if (gimple_assign_lhs (def) != op0)
+           return NULL;
+
+         return expr_expected_value_1 (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (def)),
+                                       gimple_assign_rhs1 (def),
+                                       gimple_assign_rhs_code (def),
+                                       gimple_assign_rhs2 (def),
+                                       visited);
+       }
+
+      if (is_gimple_call (def))
        {
-         tree arglist = TREE_OPERAND (expr, 1);
-         tree val;
-
-         if (arglist == NULL_TREE
-             || TREE_CHAIN (arglist) == NULL_TREE)
-           return NULL; 
-         val = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (expr, 1)));
-         if (TREE_CONSTANT (val))
-           return val;
-         return TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (expr, 1)));
+         tree decl = gimple_call_fndecl (def);
+         if (!decl)
+           return NULL;
+         if (DECL_BUILT_IN_CLASS (decl) == BUILT_IN_NORMAL
+             && DECL_FUNCTION_CODE (decl) == BUILT_IN_EXPECT)
+           {
+             tree val;
+
+             if (gimple_call_num_args (def) != 2)
+               return NULL;
+             val = gimple_call_arg (def, 0);
+             if (TREE_CONSTANT (val))
+               return val;
+             return gimple_call_arg (def, 1);
+           }
        }
+
+      return NULL;
     }
-  if (BINARY_CLASS_P (expr) || COMPARISON_CLASS_P (expr))
+
+  if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_BINARY_RHS)
     {
-      tree op0, op1, res;
-      op0 = expr_expected_value (TREE_OPERAND (expr, 0), visited);
+      tree res;
+      op0 = expr_expected_value (op0, visited);
       if (!op0)
        return NULL;
-      op1 = expr_expected_value (TREE_OPERAND (expr, 1), visited);
+      op1 = expr_expected_value (op1, visited);
       if (!op1)
        return NULL;
-      res = fold_build2 (TREE_CODE (expr), TREE_TYPE (expr), op0, op1);
+      res = fold_build2 (code, type, op0, op1);
       if (TREE_CONSTANT (res))
        return res;
       return NULL;
     }
-  if (UNARY_CLASS_P (expr))
+  if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_UNARY_RHS)
     {
-      tree op0, res;
-      op0 = expr_expected_value (TREE_OPERAND (expr, 0), visited);
+      tree res;
+      op0 = expr_expected_value (op0, visited);
       if (!op0)
        return NULL;
-      res = fold_build1 (TREE_CODE (expr), TREE_TYPE (expr), op0);
+      res = fold_build1 (code, type, op0);
       if (TREE_CONSTANT (res))
        return res;
       return NULL;
     }
   return NULL;
 }
+
+/* Return constant EXPR will likely have at execution time, NULL if unknown. 
+   The function is used by builtin_expect branch predictor so the evidence
+   must come from this construct and additional possible constant folding.
+  
+   We may want to implement more involved value guess (such as value range
+   propagation based prediction), but such tricks shall go to new
+   implementation.  */
+
+static tree
+expr_expected_value (tree expr, bitmap visited)
+{
+  enum tree_code code;
+  tree op0, op1;
+
+  if (TREE_CONSTANT (expr))
+    return expr;
+
+  extract_ops_from_tree (expr, &code, &op0, &op1);
+  return expr_expected_value_1 (TREE_TYPE (expr),
+                               op0, code, op1, visited);
+}
+
 \f
-/* Get rid of all builtin_expect calls we no longer need.  */
-static void
-strip_builtin_expect (void)
+/* Get rid of all builtin_expect calls and GIMPLE_PREDICT statements
+   we no longer need.  */
+static unsigned int
+strip_predict_hints (void)
 {
   basic_block bb;
+  gimple ass_stmt;
+  tree var;
+
   FOR_EACH_BB (bb)
     {
-      block_stmt_iterator bi;
-      for (bi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bi); bsi_next (&bi))
+      gimple_stmt_iterator bi;
+      for (bi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (bi);)
        {
-         tree stmt = bsi_stmt (bi);
-         tree fndecl;
-         tree arglist;
-
-         if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
-             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == CALL_EXPR
-             && (fndecl = get_callee_fndecl (TREE_OPERAND (stmt, 1)))
-             && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL
-             && DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_EXPECT
-             && (arglist = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (stmt, 1), 1))
-             && TREE_CHAIN (arglist))
+         gimple stmt = gsi_stmt (bi);
+
+         if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PREDICT)
            {
-             TREE_OPERAND (stmt, 1) = TREE_VALUE (arglist);
-             update_stmt (stmt);
+             gsi_remove (&bi, true);
+             continue;
            }
+         else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_CALL)
+           {
+             tree fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
+
+             if (fndecl
+                 && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL
+                 && DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_EXPECT
+                 && gimple_call_num_args (stmt) == 2)
+               {
+                 var = gimple_call_lhs (stmt);
+                 ass_stmt = gimple_build_assign (var, gimple_call_arg (stmt, 0));
+
+                 gsi_replace (&bi, ass_stmt, true);
+               }
+           }
+         gsi_next (&bi);
        }
     }
+  return 0;
 }
 \f
 /* Predict using opcode of the last statement in basic block.  */
 static void
 tree_predict_by_opcode (basic_block bb)
 {
-  tree stmt = last_stmt (bb);
+  gimple stmt = last_stmt (bb);
   edge then_edge;
-  tree cond;
-  tree op0;
+  tree op0, op1;
   tree type;
   tree val;
+  enum tree_code cmp;
   bitmap visited;
   edge_iterator ei;
 
-  if (!stmt || TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR)
+  if (!stmt || gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
     return;
   FOR_EACH_EDGE (then_edge, ei, bb->succs)
     if (then_edge->flags & EDGE_TRUE_VALUE)
       break;
-  cond = TREE_OPERAND (stmt, 0);
-  if (!COMPARISON_CLASS_P (cond))
-    return;
-  op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
+  op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
+  op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
+  cmp = gimple_cond_code (stmt);
   type = TREE_TYPE (op0);
   visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
-  val = expr_expected_value (cond, visited);
+  val = expr_expected_value_1 (boolean_type_node, op0, cmp, op1, visited);
   BITMAP_FREE (visited);
   if (val)
     {
@@ -1006,9 +1368,9 @@ tree_predict_by_opcode (basic_block bb)
      Similarly, a comparison ptr1 == ptr2 is predicted as false.  */
   if (POINTER_TYPE_P (type))
     {
-      if (TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR)
+      if (cmp == EQ_EXPR)
        predict_edge_def (then_edge, PRED_TREE_POINTER, NOT_TAKEN);
-      else if (TREE_CODE (cond) == NE_EXPR)
+      else if (cmp == NE_EXPR)
        predict_edge_def (then_edge, PRED_TREE_POINTER, TAKEN);
     }
   else
@@ -1017,7 +1379,7 @@ tree_predict_by_opcode (basic_block bb)
      EQ tests are usually false and NE tests are usually true. Also,
      most quantities are positive, so we can make the appropriate guesses
      about signed comparisons against zero.  */
-    switch (TREE_CODE (cond))
+    switch (cmp)
       {
       case EQ_EXPR:
       case UNEQ_EXPR:
@@ -1028,8 +1390,7 @@ tree_predict_by_opcode (basic_block bb)
          ;
        /* Comparisons with 0 are often used for booleans and there is
           nothing useful to predict about them.  */
-       else if (integer_zerop (op0)
-                || integer_zerop (TREE_OPERAND (cond, 1)))
+       else if (integer_zerop (op0) || integer_zerop (op1))
          ;
        else
          predict_edge_def (then_edge, PRED_TREE_OPCODE_NONEQUAL, NOT_TAKEN);
@@ -1045,7 +1406,7 @@ tree_predict_by_opcode (basic_block bb)
        /* Comparisons with 0 are often used for booleans and there is
           nothing useful to predict about them.  */
        else if (integer_zerop (op0)
-                || integer_zerop (TREE_OPERAND (cond, 1)))
+                || integer_zerop (op1))
          ;
        else
          predict_edge_def (then_edge, PRED_TREE_OPCODE_NONEQUAL, TAKEN);
@@ -1061,23 +1422,23 @@ tree_predict_by_opcode (basic_block bb)
 
       case LE_EXPR:
       case LT_EXPR:
-       if (integer_zerop (TREE_OPERAND (cond, 1))
-           || integer_onep (TREE_OPERAND (cond, 1))
-           || integer_all_onesp (TREE_OPERAND (cond, 1))
-           || real_zerop (TREE_OPERAND (cond, 1))
-           || real_onep (TREE_OPERAND (cond, 1))
-           || real_minus_onep (TREE_OPERAND (cond, 1)))
+       if (integer_zerop (op1)
+           || integer_onep (op1)
+           || integer_all_onesp (op1)
+           || real_zerop (op1)
+           || real_onep (op1)
+           || real_minus_onep (op1))
          predict_edge_def (then_edge, PRED_TREE_OPCODE_POSITIVE, NOT_TAKEN);
        break;
 
       case GE_EXPR:
       case GT_EXPR:
-       if (integer_zerop (TREE_OPERAND (cond, 1))
-           || integer_onep (TREE_OPERAND (cond, 1))
-           || integer_all_onesp (TREE_OPERAND (cond, 1))
-           || real_zerop (TREE_OPERAND (cond, 1))
-           || real_onep (TREE_OPERAND (cond, 1))
-           || real_minus_onep (TREE_OPERAND (cond, 1)))
+       if (integer_zerop (op1)
+           || integer_onep (op1)
+           || integer_all_onesp (op1)
+           || real_zerop (op1)
+           || real_onep (op1)
+           || real_minus_onep (op1))
          predict_edge_def (then_edge, PRED_TREE_OPCODE_POSITIVE, TAKEN);
        break;
 
@@ -1087,6 +1448,7 @@ tree_predict_by_opcode (basic_block bb)
 }
 
 /* Try to guess whether the value of return means error code.  */
+
 static enum br_predictor
 return_prediction (tree val, enum prediction *prediction)
 {
@@ -1120,7 +1482,7 @@ return_prediction (tree val, enum prediction *prediction)
          && (!integer_zerop (val) && !integer_onep (val)))
        {
          *prediction = TAKEN;
-         return PRED_NEGATIVE_RETURN;
+         return PRED_CONST_RETURN;
        }
     }
   return PRED_NO_PREDICTION;
@@ -1129,12 +1491,12 @@ return_prediction (tree val, enum prediction *prediction)
 /* Find the basic block with return expression and look up for possible
    return value trying to apply RETURN_PREDICTION heuristics.  */
 static void
-apply_return_prediction (int *heads)
+apply_return_prediction (void)
 {
-  tree return_stmt = NULL;
+  gimple return_stmt = NULL;
   tree return_val;
   edge e;
-  tree phi;
+  gimple phi;
   int phi_num_args, i;
   enum br_predictor pred;
   enum prediction direction;
@@ -1143,26 +1505,21 @@ apply_return_prediction (int *heads)
   FOR_EACH_EDGE (e, ei, EXIT_BLOCK_PTR->preds)
     {
       return_stmt = last_stmt (e->src);
-      if (TREE_CODE (return_stmt) == RETURN_EXPR)
+      if (return_stmt
+         && gimple_code (return_stmt) == GIMPLE_RETURN)
        break;
     }
   if (!e)
     return;
-  return_val = TREE_OPERAND (return_stmt, 0);
+  return_val = gimple_return_retval (return_stmt);
   if (!return_val)
     return;
-  if (TREE_CODE (return_val) == MODIFY_EXPR)
-    return_val = TREE_OPERAND (return_val, 1);
   if (TREE_CODE (return_val) != SSA_NAME
       || !SSA_NAME_DEF_STMT (return_val)
-      || TREE_CODE (SSA_NAME_DEF_STMT (return_val)) != PHI_NODE)
-    return;
-  for (phi = SSA_NAME_DEF_STMT (return_val); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
-    if (PHI_RESULT (phi) == return_val)
-      break;
-  if (!phi)
+      || gimple_code (SSA_NAME_DEF_STMT (return_val)) != GIMPLE_PHI)
     return;
-  phi_num_args = PHI_NUM_ARGS (phi);
+  phi = SSA_NAME_DEF_STMT (return_val);
+  phi_num_args = gimple_phi_num_args (phi);
   pred = return_prediction (PHI_ARG_DEF (phi, 0), &direction);
 
   /* Avoid the degenerate case where all return values form the function
@@ -1176,7 +1533,7 @@ apply_return_prediction (int *heads)
       {
        pred = return_prediction (PHI_ARG_DEF (phi, i), &direction);
        if (pred != PRED_NO_PREDICTION)
-         predict_paths_leading_to (PHI_ARG_EDGE (phi, i)->src, heads, pred,
+         predict_paths_leading_to (gimple_phi_arg_edge (phi, i)->src, pred,
                                    direction);
       }
 }
@@ -1189,89 +1546,137 @@ static void
 tree_bb_level_predictions (void)
 {
   basic_block bb;
-  int *heads;
+  bool has_return_edges = false;
+  edge e;
+  edge_iterator ei;
 
-  heads = XNEWVEC (int, last_basic_block);
-  memset (heads, ENTRY_BLOCK, sizeof (int) * last_basic_block);
-  heads[ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->index] = last_basic_block;
+  FOR_EACH_EDGE (e, ei, EXIT_BLOCK_PTR->preds)
+    if (!(e->flags & (EDGE_ABNORMAL | EDGE_FAKE | EDGE_EH)))
+      {
+        has_return_edges = true;
+       break;
+      }
 
-  apply_return_prediction (heads);
+  apply_return_prediction ();
 
   FOR_EACH_BB (bb)
     {
-      block_stmt_iterator bsi = bsi_last (bb);
+      gimple_stmt_iterator gsi;
 
-      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);
-         switch (TREE_CODE (stmt))
+         gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
+         tree decl;
+
+         if (is_gimple_call (stmt))
+           {
+             if ((gimple_call_flags (stmt) & ECF_NORETURN)
+                 && has_return_edges)
+               predict_paths_leading_to (bb, PRED_NORETURN,
+                                         NOT_TAKEN);
+             decl = gimple_call_fndecl (stmt);
+             if (decl
+                 && lookup_attribute ("cold",
+                                      DECL_ATTRIBUTES (decl)))
+               predict_paths_leading_to (bb, PRED_COLD_FUNCTION,
+                                         NOT_TAKEN);
+           }
+         else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PREDICT)
            {
-             case MODIFY_EXPR:
-               if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == CALL_EXPR)
-                 {
-                   stmt = TREE_OPERAND (stmt, 1);
-                   goto call_expr;
-                 }
-               break;
-             case CALL_EXPR:
-call_expr:;
-               if (call_expr_flags (stmt) & ECF_NORETURN)
-                 predict_paths_leading_to (bb, heads, PRED_NORETURN,
-                                           NOT_TAKEN);
-               break;
-             default:
-               break;
+             predict_paths_leading_to (bb, gimple_predict_predictor (stmt),
+                                       gimple_predict_outcome (stmt));
+             /* Keep GIMPLE_PREDICT around so early inlining will propagate
+                hints to callers.  */
            }
        }
     }
+}
 
-  free (heads);
+#ifdef ENABLE_CHECKING
+
+/* Callback for pointer_map_traverse, asserts that the pointer map is
+   empty.  */
+
+static bool
+assert_is_empty (const void *key ATTRIBUTE_UNUSED, void **value,
+                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
+{
+  gcc_assert (!*value);
+  return false;
 }
+#endif
 
 /* Predict branch probabilities and estimate profile of the tree CFG.  */
 static unsigned int
 tree_estimate_probability (void)
 {
   basic_block bb;
-  struct loops loops_info;
 
-  flow_loops_find (&loops_info);
+  loop_optimizer_init (0);
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-    flow_loops_dump (&loops_info, dump_file, NULL, 0);
+    flow_loops_dump (dump_file, NULL, 0);
 
   add_noreturn_fake_exit_edges ();
   connect_infinite_loops_to_exit ();
-  calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
+  /* We use loop_niter_by_eval, which requires that the loops have
+     preheaders.  */
+  create_preheaders (CP_SIMPLE_PREHEADERS);
   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
 
+  bb_predictions = pointer_map_create ();
   tree_bb_level_predictions ();
 
-  mark_irreducible_loops (&loops_info);
-  predict_loops (&loops_info, false);
+  mark_irreducible_loops ();
+  record_loop_exits ();
+  if (number_of_loops () > 1)
+    predict_loops ();
 
   FOR_EACH_BB (bb)
     {
       edge e;
       edge_iterator ei;
+      gimple last;
 
       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
        {
          /* Predict early returns to be probable, as we've already taken
             care for error returns and other cases are often used for
-            fast paths trought function.  */
-         if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR
-             && TREE_CODE (last_stmt (bb)) == RETURN_EXPR
-             && !single_pred_p (bb))
+            fast paths through function. 
+
+            Since we've already removed the return statements, we are
+            looking for CFG like:
+
+              if (conditional)
+                {
+                  ..
+                  goto return_block
+                }
+              some other blocks
+            return_block:
+              return_stmt.  */
+         if (e->dest != bb->next_bb
+             && e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
+             && single_succ_p (e->dest)
+             && single_succ_edge (e->dest)->dest == EXIT_BLOCK_PTR
+             && (last = last_stmt (e->dest)) != NULL
+             && gimple_code (last) == GIMPLE_RETURN)
            {
              edge e1;
              edge_iterator ei1;
 
-             FOR_EACH_EDGE (e1, ei1, bb->preds)
-               if (!predicted_by_p (e1->src, PRED_NULL_RETURN)
-                   && !predicted_by_p (e1->src, PRED_CONST_RETURN)
-                   && !predicted_by_p (e1->src, PRED_NEGATIVE_RETURN)
-                   && !last_basic_block_p (e1->src))
-                 predict_edge_def (e1, PRED_TREE_EARLY_RETURN, NOT_TAKEN);
+             if (single_succ_p (bb))
+               {
+                 FOR_EACH_EDGE (e1, ei1, bb->preds)
+                   if (!predicted_by_p (e1->src, PRED_NULL_RETURN)
+                       && !predicted_by_p (e1->src, PRED_CONST_RETURN)
+                       && !predicted_by_p (e1->src, PRED_NEGATIVE_RETURN))
+                     predict_edge_def (e1, PRED_TREE_EARLY_RETURN, NOT_TAKEN);
+               }
+              else
+               if (!predicted_by_p (e->src, PRED_NULL_RETURN)
+                   && !predicted_by_p (e->src, PRED_CONST_RETURN)
+                   && !predicted_by_p (e->src, PRED_NEGATIVE_RETURN))
+                 predict_edge_def (e, PRED_TREE_EARLY_RETURN, NOT_TAKEN);
            }
 
          /* Look for block we are guarding (ie we dominate it,
@@ -1280,22 +1685,20 @@ tree_estimate_probability (void)
              && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, e->dest, e->src)
              && !dominated_by_p (CDI_POST_DOMINATORS, e->src, e->dest))
            {
-             block_stmt_iterator bi;
+             gimple_stmt_iterator bi;
 
              /* The call heuristic claims that a guarded function call
                 is improbable.  This is because such calls are often used
                 to signal exceptional situations such as printing error
                 messages.  */
-             for (bi = bsi_start (e->dest); !bsi_end_p (bi);
-                  bsi_next (&bi))
+             for (bi = gsi_start_bb (e->dest); !gsi_end_p (bi);
+                  gsi_next (&bi))
                {
-                 tree stmt = bsi_stmt (bi);
-                 if ((TREE_CODE (stmt) == CALL_EXPR
-                      || (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
-                          && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == CALL_EXPR))
+                 gimple stmt = gsi_stmt (bi);
+                 if (is_gimple_call (stmt)
                      /* Constant and pure calls are hardly used to signalize
                         something exceptional.  */
-                     && TREE_SIDE_EFFECTS (stmt))
+                     && gimple_has_side_effects (stmt))
                    {
                      predict_edge_def (e, PRED_CALL, NOT_TAKEN);
                      break;
@@ -1308,157 +1711,58 @@ tree_estimate_probability (void)
   FOR_EACH_BB (bb)
     combine_predictions_for_bb (bb);
 
-  strip_builtin_expect ();
-  estimate_bb_frequencies (&loops_info);
+#ifdef ENABLE_CHECKING
+  pointer_map_traverse (bb_predictions, assert_is_empty, NULL);
+#endif
+  pointer_map_destroy (bb_predictions);
+  bb_predictions = NULL;
+
+  estimate_bb_frequencies ();
   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
   remove_fake_exit_edges ();
-  flow_loops_free (&loops_info);
+  loop_optimizer_finalize ();
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-    dump_tree_cfg (dump_file, dump_flags);
+    gimple_dump_cfg (dump_file, dump_flags);
   if (profile_status == PROFILE_ABSENT)
     profile_status = PROFILE_GUESSED;
   return 0;
 }
 \f
-/* __builtin_expect dropped tokens into the insn stream describing expected
-   values of registers.  Generate branch probabilities based off these
-   values.  */
+/* Predict edges to successors of CUR whose sources are not postdominated by
+   BB by PRED and recurse to all postdominators.  */
 
-void
-expected_value_to_br_prob (void)
+static void
+predict_paths_for_bb (basic_block cur, basic_block bb,
+                     enum br_predictor pred,
+                     enum prediction taken)
 {
-  rtx insn, cond, ev = NULL_RTX, ev_reg = NULL_RTX;
+  edge e;
+  edge_iterator ei;
+  basic_block son;
 
-  for (insn = get_insns (); insn ; insn = NEXT_INSN (insn))
+  /* We are looking for all edges forming edge cut induced by
+     set of all blocks postdominated by BB.  */
+  FOR_EACH_EDGE (e, ei, cur->preds)
+    if (e->src->index >= NUM_FIXED_BLOCKS
+       && !dominated_by_p (CDI_POST_DOMINATORS, e->src, bb))
     {
-      switch (GET_CODE (insn))
-       {
-       case NOTE:
-         /* Look for expected value notes.  */
-         if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_EXPECTED_VALUE)
-           {
-             ev = NOTE_EXPECTED_VALUE (insn);
-             ev_reg = XEXP (ev, 0);
-             delete_insn (insn);
-           }
-         continue;
-
-       case CODE_LABEL:
-         /* Never propagate across labels.  */
-         ev = NULL_RTX;
-         continue;
-
-       case JUMP_INSN:
-         /* Look for simple conditional branches.  If we haven't got an
-            expected value yet, no point going further.  */
-         if (!JUMP_P (insn) || ev == NULL_RTX
-             || ! any_condjump_p (insn))
-           continue;
-         break;
-
-       default:
-         /* Look for insns that clobber the EV register.  */
-         if (ev && reg_set_p (ev_reg, insn))
-           ev = NULL_RTX;
-         continue;
-       }
-
-      /* Collect the branch condition, hopefully relative to EV_REG.  */
-      /* ???  At present we'll miss things like
-               (expected_value (eq r70 0))
-               (set r71 -1)
-               (set r80 (lt r70 r71))
-               (set pc (if_then_else (ne r80 0) ...))
-        as canonicalize_condition will render this to us as
-               (lt r70, r71)
-        Could use cselib to try and reduce this further.  */
-      cond = XEXP (SET_SRC (pc_set (insn)), 0);
-      cond = canonicalize_condition (insn, cond, 0, NULL, ev_reg,
-                                    false, false);
-      if (! cond || XEXP (cond, 0) != ev_reg
-         || GET_CODE (XEXP (cond, 1)) != CONST_INT)
-       continue;
-
-      /* Substitute and simplify.  Given that the expression we're
-        building involves two constants, we should wind up with either
-        true or false.  */
-      cond = gen_rtx_fmt_ee (GET_CODE (cond), VOIDmode,
-                            XEXP (ev, 1), XEXP (cond, 1));
-      cond = simplify_rtx (cond);
-
-      /* Turn the condition into a scaled branch probability.  */
-      gcc_assert (cond == const_true_rtx || cond == const0_rtx);
-      predict_insn_def (insn, PRED_BUILTIN_EXPECT,
-                       cond == const_true_rtx ? TAKEN : NOT_TAKEN);
+      gcc_assert (bb == cur || dominated_by_p (CDI_POST_DOMINATORS, cur, bb));
+      predict_edge_def (e, pred, taken);
     }
-}
-\f
-/* Check whether this is the last basic block of function.  Commonly
-   there is one extra common cleanup block.  */
-static bool
-last_basic_block_p (basic_block bb)
-{
-  if (bb == EXIT_BLOCK_PTR)
-    return false;
-
-  return (bb->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR
-         || (bb->next_bb->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR
-             && single_succ_p (bb)
-             && single_succ (bb)->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR));
+  for (son = first_dom_son (CDI_POST_DOMINATORS, cur);
+       son;
+       son = next_dom_son (CDI_POST_DOMINATORS, son))
+    predict_paths_for_bb (son, bb, pred, taken);
 }
 
 /* Sets branch probabilities according to PREDiction and
-   FLAGS. HEADS[bb->index] should be index of basic block in that we
-   need to alter branch predictions (i.e. the first of our dominators
-   such that we do not post-dominate it) (but we fill this information
-   on demand, so -1 may be there in case this was not needed yet).  */
+   FLAGS.  */
 
 static void
-predict_paths_leading_to (basic_block bb, int *heads, enum br_predictor pred,
+predict_paths_leading_to (basic_block bb, enum br_predictor pred,
                          enum prediction taken)
 {
-  edge e;
-  edge_iterator ei;
-  int y;
-
-  if (heads[bb->index] == ENTRY_BLOCK)
-    {
-      /* This is first time we need this field in heads array; so
-         find first dominator that we do not post-dominate (we are
-         using already known members of heads array).  */
-      basic_block ai = bb;
-      basic_block next_ai = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb);
-      int head;
-
-      while (heads[next_ai->index] == ENTRY_BLOCK)
-       {
-         if (!dominated_by_p (CDI_POST_DOMINATORS, next_ai, bb))
-           break;
-         heads[next_ai->index] = ai->index;
-         ai = next_ai;
-         next_ai = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, next_ai);
-       }
-      if (!dominated_by_p (CDI_POST_DOMINATORS, next_ai, bb))
-       head = next_ai->index;
-      else
-       head = heads[next_ai->index];
-      while (next_ai != bb)
-       {
-         next_ai = ai;
-         ai = BASIC_BLOCK (heads[ai->index]);
-         heads[next_ai->index] = head;
-       }
-    }
-  y = heads[bb->index];
-
-  /* Now find the edge that leads to our branch and aply the prediction.  */
-
-  if (y == last_basic_block)
-    return;
-  FOR_EACH_EDGE (e, ei, BASIC_BLOCK (y)->succs)
-    if (e->dest->index >= NUM_FIXED_BLOCKS
-       && dominated_by_p (CDI_POST_DOMINATORS, e->dest, bb))
-      predict_edge_def (e, pred, taken);
+  predict_paths_for_bb (bb, bb, pred, taken);
 }
 \f
 /* This is used to carry information about basic blocks.  It is
@@ -1491,12 +1795,12 @@ typedef struct edge_info_def
 #define EDGE_INFO(E)   ((edge_info) (E)->aux)
 
 /* Helper function for estimate_bb_frequencies.
-   Propagate the frequencies for LOOP.  */
+   Propagate the frequencies in blocks marked in
+   TOVISIT, starting in HEAD.  */
 
 static void
-propagate_freq (struct loop *loop, bitmap tovisit)
+propagate_freq (basic_block head, bitmap tovisit)
 {
-  basic_block head = loop->header;
   basic_block bb;
   basic_block last;
   unsigned i;
@@ -1633,7 +1937,7 @@ propagate_freq (struct loop *loop, bitmap tovisit)
 /* Estimate probabilities of loopback edges in loops at same nest level.  */
 
 static void
-estimate_loops_at_level (struct loop *first_loop, bitmap tovisit)
+estimate_loops_at_level (struct loop *first_loop)
 {
   struct loop *loop;
 
@@ -1642,23 +1946,42 @@ estimate_loops_at_level (struct loop *first_loop, bitmap tovisit)
       edge e;
       basic_block *bbs;
       unsigned i;
+      bitmap tovisit = BITMAP_ALLOC (NULL);
 
-      estimate_loops_at_level (loop->inner, tovisit);
+      estimate_loops_at_level (loop->inner);
 
-      /* Do not do this for dummy function loop.  */
-      if (EDGE_COUNT (loop->latch->succs) > 0)
-       {
-         /* Find current loop back edge and mark it.  */
-         e = loop_latch_edge (loop);
-         EDGE_INFO (e)->back_edge = 1;
-       }
+      /* Find current loop back edge and mark it.  */
+      e = loop_latch_edge (loop);
+      EDGE_INFO (e)->back_edge = 1;
 
       bbs = get_loop_body (loop);
       for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
        bitmap_set_bit (tovisit, bbs[i]->index);
       free (bbs);
-      propagate_freq (loop, tovisit);
+      propagate_freq (loop->header, tovisit);
+      BITMAP_FREE (tovisit);
+    }
+}
+
+/* Propagates frequencies through structure of loops.  */
+
+static void
+estimate_loops (void)
+{
+  bitmap tovisit = BITMAP_ALLOC (NULL);
+  basic_block bb;
+
+  /* Start by estimating the frequencies in the loops.  */
+  if (number_of_loops () > 1)
+    estimate_loops_at_level (current_loops->tree_root->inner);
+
+  /* Now propagate the frequencies through all the blocks.  */
+  FOR_ALL_BB (bb)
+    {
+      bitmap_set_bit (tovisit, bb->index);
     }
+  propagate_freq (ENTRY_BLOCK_PTR, tovisit);
+  BITMAP_FREE (tovisit);
 }
 
 /* Convert counts measured by profile driven feedback to frequencies.
@@ -1676,6 +1999,7 @@ counts_to_freqs (void)
   count_max = MAX (true_count_max, 1);
   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR, NULL, next_bb)
     bb->frequency = (bb->count * BB_FREQ_MAX + count_max / 2) / count_max;
+
   return true_count_max;
 }
 
@@ -1722,16 +2046,15 @@ expensive_function_p (int threshold)
 
 /* Estimate basic blocks frequency by given branch probabilities.  */
 
-static void
-estimate_bb_frequencies (struct loops *loops)
+void
+estimate_bb_frequencies (void)
 {
   basic_block bb;
   sreal freq_max;
 
-  if (!flag_branch_probabilities || !counts_to_freqs ())
+  if (profile_status != PROFILE_READ || !counts_to_freqs ())
     {
       static int real_values_initialized = 0;
-      bitmap tovisit;
 
       if (!real_values_initialized)
         {
@@ -1750,7 +2073,6 @@ estimate_bb_frequencies (struct loops *loops)
       single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR)->probability = REG_BR_PROB_BASE;
 
       /* Set up block info for each basic block.  */
-      tovisit = BITMAP_ALLOC (NULL);
       alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct block_info_def));
       alloc_aux_for_edges (sizeof (struct edge_info_def));
       FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR, NULL, next_bb)
@@ -1769,7 +2091,7 @@ estimate_bb_frequencies (struct loops *loops)
 
       /* First compute probabilities locally for each loop from innermost
          to outermost to examine probabilities for back edges.  */
-      estimate_loops_at_level (loops->tree_root, tovisit);
+      estimate_loops ();
 
       memcpy (&freq_max, &real_zero, sizeof (real_zero));
       FOR_EACH_BB (bb)
@@ -1788,7 +2110,6 @@ estimate_bb_frequencies (struct loops *loops)
 
       free_aux_for_blocks ();
       free_aux_for_edges ();
-      BITMAP_FREE (tovisit);
     }
   compute_function_frequency ();
   if (flag_reorder_functions)
@@ -1802,7 +2123,15 @@ compute_function_frequency (void)
   basic_block bb;
 
   if (!profile_info || !flag_branch_probabilities)
-    return;
+    {
+      if (lookup_attribute ("cold", DECL_ATTRIBUTES (current_function_decl))
+         != NULL)
+        cfun->function_frequency = FUNCTION_FREQUENCY_UNLIKELY_EXECUTED;
+      else if (lookup_attribute ("hot", DECL_ATTRIBUTES (current_function_decl))
+              != NULL)
+        cfun->function_frequency = FUNCTION_FREQUENCY_HOT;
+      return;
+    }
   cfun->function_frequency = FUNCTION_FREQUENCY_UNLIKELY_EXECUTED;
   FOR_EACH_BB (bb)
     {
@@ -1850,8 +2179,26 @@ gate_estimate_probability (void)
   return flag_guess_branch_prob;
 }
 
-struct tree_opt_pass pass_profile = 
+/* Build PREDICT_EXPR.  */
+tree
+build_predict_expr (enum br_predictor predictor, enum prediction taken)
 {
+  tree t = build1 (PREDICT_EXPR, void_type_node,
+                  build_int_cst (NULL, predictor));
+  PREDICT_EXPR_OUTCOME (t) = taken;
+  return t;
+}
+
+const char *
+predictor_name (enum br_predictor predictor)
+{
+  return predictor_info[predictor].name;
+}
+
+struct gimple_opt_pass pass_profile = 
+{
+ {
+  GIMPLE_PASS,
   "profile",                           /* name */
   gate_estimate_probability,           /* gate */
   tree_estimate_probability,           /* execute */
@@ -1863,6 +2210,25 @@ struct tree_opt_pass pass_profile =
   0,                                   /* properties_provided */
   0,                                   /* properties_destroyed */
   0,                                   /* todo_flags_start */
-  TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa,                  /* todo_flags_finish */
-  0                                    /* letter */
+  TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa                   /* todo_flags_finish */
+ }
+};
+
+struct gimple_opt_pass pass_strip_predict_hints = 
+{
+ {
+  GIMPLE_PASS,
+  NULL,                                        /* name */
+  NULL,                                        /* gate */
+  strip_predict_hints,                 /* execute */
+  NULL,                                        /* sub */
+  NULL,                                        /* next */
+  0,                                   /* static_pass_number */
+  TV_BRANCH_PROB,                      /* tv_id */
+  PROP_cfg,                            /* properties_required */
+  0,                                   /* properties_provided */
+  0,                                   /* properties_destroyed */
+  0,                                   /* todo_flags_start */
+  TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa                   /* todo_flags_finish */
+ }
 };