OSDN Git Service

2009-04-17 Simon Baldwin <simonb@google.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-chrec.c
index 30915d2..82c1fbe 100644 (file)
@@ -1,12 +1,13 @@
 /* Chains of recurrences.
-   Copyright (C) 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
-   Contributed by Sebastian Pop <s.pop@laposte.net>
+   Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009
+   Free Software Foundation, Inc.
+   Contributed by Sebastian Pop <pop@cri.ensmp.fr>
 
 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 +16,8 @@ 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/>.  */
 
 /* This file implements operations on chains of recurrences.  Chains
    of recurrences are used for modeling evolution functions of scalar
@@ -32,7 +32,6 @@ Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
 #include "tree.h"
 #include "real.h"
 #include "diagnostic.h"
-#include "varray.h"
 #include "cfgloop.h"
 #include "tree-flow.h"
 #include "tree-chrec.h"
@@ -47,7 +46,7 @@ Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
 /* Determines whether CST is not a constant evolution.  */
 
 static inline bool
-is_not_constant_evolution (tree cst)
+is_not_constant_evolution (const_tree cst)
 {
   return (TREE_CODE (cst) == POLYNOMIAL_CHREC);
 }
@@ -64,7 +63,8 @@ chrec_fold_poly_cst (enum tree_code code,
   gcc_assert (cst);
   gcc_assert (TREE_CODE (poly) == POLYNOMIAL_CHREC);
   gcc_assert (!is_not_constant_evolution (cst));
-  
+  gcc_assert (type == chrec_type (poly));
+
   switch (code)
     {
     case PLUS_EXPR:
@@ -99,19 +99,27 @@ chrec_fold_plus_poly_poly (enum tree_code code,
                           tree poly1)
 {
   tree left, right;
+  struct loop *loop0 = get_chrec_loop (poly0);
+  struct loop *loop1 = get_chrec_loop (poly1);
+  tree rtype = code == POINTER_PLUS_EXPR ? sizetype : type;
 
   gcc_assert (poly0);
   gcc_assert (poly1);
   gcc_assert (TREE_CODE (poly0) == POLYNOMIAL_CHREC);
   gcc_assert (TREE_CODE (poly1) == POLYNOMIAL_CHREC);
+  if (POINTER_TYPE_P (chrec_type (poly0)))
+    gcc_assert (chrec_type (poly1) == sizetype);
+  else
+    gcc_assert (chrec_type (poly0) == chrec_type (poly1));
+  gcc_assert (type == chrec_type (poly0));
   
   /*
     {a, +, b}_1 + {c, +, d}_2  ->  {{a, +, b}_1 + c, +, d}_2,
     {a, +, b}_2 + {c, +, d}_1  ->  {{c, +, d}_1 + a, +, b}_2,
     {a, +, b}_x + {c, +, d}_x  ->  {a+c, +, b+d}_x.  */
-  if (CHREC_VARIABLE (poly0) < CHREC_VARIABLE (poly1))
+  if (flow_loop_nested_p (loop0, loop1))
     {
-      if (code == PLUS_EXPR)
+      if (code == PLUS_EXPR || code == POINTER_PLUS_EXPR)
        return build_polynomial_chrec 
          (CHREC_VARIABLE (poly1), 
           chrec_fold_plus (type, poly0, CHREC_LEFT (poly1)),
@@ -126,9 +134,9 @@ chrec_fold_plus_poly_poly (enum tree_code code,
                                : build_int_cst_type (type, -1)));
     }
   
-  if (CHREC_VARIABLE (poly0) > CHREC_VARIABLE (poly1))
+  if (flow_loop_nested_p (loop1, loop0))
     {
-      if (code == PLUS_EXPR)
+      if (code == PLUS_EXPR || code == POINTER_PLUS_EXPR)
        return build_polynomial_chrec 
          (CHREC_VARIABLE (poly0), 
           chrec_fold_plus (type, CHREC_LEFT (poly0), poly1),
@@ -139,13 +147,17 @@ chrec_fold_plus_poly_poly (enum tree_code code,
           chrec_fold_minus (type, CHREC_LEFT (poly0), poly1),
           CHREC_RIGHT (poly0));
     }
-  
-  if (code == PLUS_EXPR)
+  /* This function should never be called for chrecs of loops that
+     do not belong to the same loop nest.  */
+  gcc_assert (loop0 == loop1);
+
+  if (code == PLUS_EXPR || code == POINTER_PLUS_EXPR)
     {
       left = chrec_fold_plus 
        (type, CHREC_LEFT (poly0), CHREC_LEFT (poly1));
       right = chrec_fold_plus 
-       (type, CHREC_RIGHT (poly0), CHREC_RIGHT (poly1));
+       (rtype, CHREC_RIGHT (poly0), CHREC_RIGHT (poly1));
     }
   else
     {
@@ -173,29 +185,35 @@ chrec_fold_multiply_poly_poly (tree type,
 {
   tree t0, t1, t2;
   int var;
+  struct loop *loop0 = get_chrec_loop (poly0);
+  struct loop *loop1 = get_chrec_loop (poly1);
 
   gcc_assert (poly0);
   gcc_assert (poly1);
   gcc_assert (TREE_CODE (poly0) == POLYNOMIAL_CHREC);
   gcc_assert (TREE_CODE (poly1) == POLYNOMIAL_CHREC);
+  gcc_assert (chrec_type (poly0) == chrec_type (poly1));
+  gcc_assert (type == chrec_type (poly0));
   
   /* {a, +, b}_1 * {c, +, d}_2  ->  {c*{a, +, b}_1, +, d}_2,
      {a, +, b}_2 * {c, +, d}_1  ->  {a*{c, +, d}_1, +, b}_2,
      {a, +, b}_x * {c, +, d}_x  ->  {a*c, +, a*d + b*c + b*d, +, 2*b*d}_x.  */
-  if (CHREC_VARIABLE (poly0) < CHREC_VARIABLE (poly1))
+  if (flow_loop_nested_p (loop0, loop1))
     /* poly0 is a constant wrt. poly1.  */
     return build_polynomial_chrec 
       (CHREC_VARIABLE (poly1), 
        chrec_fold_multiply (type, CHREC_LEFT (poly1), poly0),
        CHREC_RIGHT (poly1));
   
-  if (CHREC_VARIABLE (poly1) < CHREC_VARIABLE (poly0))
+  if (flow_loop_nested_p (loop1, loop0))
     /* poly1 is a constant wrt. poly0.  */
     return build_polynomial_chrec 
       (CHREC_VARIABLE (poly0), 
        chrec_fold_multiply (type, CHREC_LEFT (poly0), poly1),
        CHREC_RIGHT (poly0));
-  
+  gcc_assert (loop0 == loop1);
+
   /* poly0 and poly1 are two polynomials in the same variable,
      {a, +, b}_x * {c, +, d}_x  ->  {a*c, +, a*d + b*c + b*d, +, 2*b*d}_x.  */
       
@@ -214,7 +232,7 @@ chrec_fold_multiply_poly_poly (tree type,
   t2 = chrec_fold_multiply (type, CHREC_RIGHT (poly0), CHREC_RIGHT (poly1));
   t2 = chrec_fold_multiply (type, SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
                            ? build_real (type, dconst2)
-                           : build_int_cst_type (type, 2), t2);
+                           : build_int_cst (type, 2), t2);
 
   var = CHREC_VARIABLE (poly0);
   return build_polynomial_chrec (var, t0,
@@ -247,11 +265,11 @@ chrec_fold_automatically_generated_operands (tree op0,
 /* Fold the addition of two chrecs.  */
 
 static tree
-chrec_fold_plus_1 (enum tree_code code, 
-                  tree type, 
-                  tree op0,
-                  tree op1)
+chrec_fold_plus_1 (enum tree_code code, tree type, 
+                  tree op0, tree op1)
 {
+  tree op1_type = code == POINTER_PLUS_EXPR ? sizetype : type;
+
   if (automatically_generated_chrec_p (op0)
       || automatically_generated_chrec_p (op1))
     return chrec_fold_automatically_generated_operands (op0, op1);
@@ -265,7 +283,7 @@ chrec_fold_plus_1 (enum tree_code code,
          return chrec_fold_plus_poly_poly (code, type, op0, op1);
 
        default:
-         if (code == PLUS_EXPR)
+         if (code == PLUS_EXPR || code == POINTER_PLUS_EXPR)
            return build_polynomial_chrec 
              (CHREC_VARIABLE (op0), 
               chrec_fold_plus (type, CHREC_LEFT (op0), op1),
@@ -281,7 +299,7 @@ chrec_fold_plus_1 (enum tree_code code,
       switch (TREE_CODE (op1))
        {
        case POLYNOMIAL_CHREC:
-         if (code == PLUS_EXPR)
+         if (code == PLUS_EXPR || code == POINTER_PLUS_EXPR)
            return build_polynomial_chrec 
              (CHREC_VARIABLE (op1), 
               chrec_fold_plus (type, op0, CHREC_LEFT (op1)),
@@ -305,7 +323,7 @@ chrec_fold_plus_1 (enum tree_code code,
            else if (size < PARAM_VALUE (PARAM_SCEV_MAX_EXPR_SIZE))
              return fold_build2 (code, type,
                                  fold_convert (type, op0),
-                                 fold_convert (type, op1));
+                                 fold_convert (op1_type, op1));
            else
              return chrec_dont_know;
          }
@@ -320,12 +338,22 @@ chrec_fold_plus (tree type,
                 tree op0,
                 tree op1)
 {
+  enum tree_code code;
+  if (automatically_generated_chrec_p (op0)
+      || automatically_generated_chrec_p (op1))
+    return chrec_fold_automatically_generated_operands (op0, op1);
+
   if (integer_zerop (op0))
-    return op1;
+    return chrec_convert (type, op1, NULL);
   if (integer_zerop (op1))
-    return op0;
+    return chrec_convert (type, op0, NULL);
+
+  if (POINTER_TYPE_P (type))
+    code = POINTER_PLUS_EXPR;
+  else
+    code = PLUS_EXPR;
   
-  return chrec_fold_plus_1 (PLUS_EXPR, type, op0, op1);
+  return chrec_fold_plus_1 (code, type, op0, op1);
 }
 
 /* Fold the subtraction of two chrecs.  */
@@ -335,6 +363,10 @@ chrec_fold_minus (tree type,
                  tree op0, 
                  tree op1)
 {
+  if (automatically_generated_chrec_p (op0)
+      || automatically_generated_chrec_p (op1))
+    return chrec_fold_automatically_generated_operands (op0, op1);
+
   if (integer_zerop (op1))
     return op0;
   
@@ -364,7 +396,7 @@ chrec_fold_multiply (tree type,
          if (integer_onep (op1))
            return op0;
          if (integer_zerop (op1))
-           return build_int_cst_type (type, 0);
+           return build_int_cst (type, 0);
          
          return build_polynomial_chrec 
            (CHREC_VARIABLE (op0), 
@@ -377,7 +409,7 @@ chrec_fold_multiply (tree type,
        return op1;
       
       if (integer_zerop (op0))
-       return build_int_cst_type (type, 0);
+       return build_int_cst (type, 0);
       
       switch (TREE_CODE (op1))
        {
@@ -391,7 +423,7 @@ chrec_fold_multiply (tree type,
          if (integer_onep (op1))
            return op0;
          if (integer_zerop (op1))
-           return build_int_cst_type (type, 0);
+           return build_int_cst (type, 0);
          return fold_build2 (MULT_EXPR, type, op0, op1);
        }
     }
@@ -482,21 +514,22 @@ chrec_evaluate (unsigned var, tree chrec, tree n, unsigned int k)
 {
   tree arg0, arg1, binomial_n_k;
   tree type = TREE_TYPE (chrec);
+  struct loop *var_loop = get_loop (var);
 
   while (TREE_CODE (chrec) == POLYNOMIAL_CHREC
-        && CHREC_VARIABLE (chrec) > var)
+        && flow_loop_nested_p (var_loop, get_chrec_loop (chrec)))
     chrec = CHREC_LEFT (chrec);
 
   if (TREE_CODE (chrec) == POLYNOMIAL_CHREC
       && CHREC_VARIABLE (chrec) == var)
     {
-      arg0 = chrec_evaluate (var, CHREC_RIGHT (chrec), n, k + 1);
-      if (arg0 == chrec_dont_know)
+      arg1 = chrec_evaluate (var, CHREC_RIGHT (chrec), n, k + 1);
+      if (arg1 == chrec_dont_know)
        return chrec_dont_know;
       binomial_n_k = tree_fold_binomial (type, n, k);
       if (!binomial_n_k)
        return chrec_dont_know;
-      arg1 = fold_build2 (MULT_EXPR, type,
+      arg0 = fold_build2 (MULT_EXPR, type,
                          CHREC_LEFT (chrec), binomial_n_k);
       return chrec_fold_plus (type, arg0, arg1);
     }
@@ -545,10 +578,9 @@ chrec_apply (unsigned var,
   if (evolution_function_is_affine_p (chrec))
     {
       /* "{a, +, b} (x)"  ->  "a + b*x".  */
-      x = chrec_convert (type, x, NULL_TREE);
-      res = chrec_fold_multiply (type, CHREC_RIGHT (chrec), x);
-      if (!integer_zerop (CHREC_LEFT (chrec)))
-       res = chrec_fold_plus (type, CHREC_LEFT (chrec), res);
+      x = chrec_convert_rhs (type, x, NULL);
+      res = chrec_fold_multiply (TREE_TYPE (x), CHREC_RIGHT (chrec), x);
+      res = chrec_fold_plus (type, CHREC_LEFT (chrec), res);
     }
   
   else if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
@@ -584,7 +616,9 @@ chrec_replace_initial_condition (tree chrec,
 {
   if (automatically_generated_chrec_p (chrec))
     return chrec;
-  
+
+  gcc_assert (chrec_type (chrec) == chrec_type (init_cond));
+
   switch (TREE_CODE (chrec))
     {
     case POLYNOMIAL_CHREC:
@@ -619,26 +653,32 @@ tree
 hide_evolution_in_other_loops_than_loop (tree chrec, 
                                         unsigned loop_num)
 {
+  struct loop *loop = get_loop (loop_num), *chloop;
   if (automatically_generated_chrec_p (chrec))
     return chrec;
   
   switch (TREE_CODE (chrec))
     {
     case POLYNOMIAL_CHREC:
-      if (CHREC_VARIABLE (chrec) == loop_num)
+      chloop = get_chrec_loop (chrec);
+
+      if (chloop == loop)
        return build_polynomial_chrec 
          (loop_num, 
           hide_evolution_in_other_loops_than_loop (CHREC_LEFT (chrec), 
                                                    loop_num), 
           CHREC_RIGHT (chrec));
       
-      else if (CHREC_VARIABLE (chrec) < loop_num)
+      else if (flow_loop_nested_p (chloop, loop))
        /* There is no evolution in this loop.  */
        return initial_condition (chrec);
       
       else
-       return hide_evolution_in_other_loops_than_loop (CHREC_LEFT (chrec), 
-                                                       loop_num);
+       {
+         gcc_assert (flow_loop_nested_p (loop, chloop));
+         return hide_evolution_in_other_loops_than_loop (CHREC_LEFT (chrec), 
+                                                         loop_num);
+       }
       
     default:
       return chrec;
@@ -654,6 +694,7 @@ chrec_component_in_loop_num (tree chrec,
                             bool right)
 {
   tree component;
+  struct loop *loop = get_loop (loop_num), *chloop;
 
   if (automatically_generated_chrec_p (chrec))
     return chrec;
@@ -661,7 +702,9 @@ chrec_component_in_loop_num (tree chrec,
   switch (TREE_CODE (chrec))
     {
     case POLYNOMIAL_CHREC:
-      if (CHREC_VARIABLE (chrec) == loop_num)
+      chloop = get_chrec_loop (chrec);
+
+      if (chloop == loop)
        {
          if (right)
            component = CHREC_RIGHT (chrec);
@@ -681,14 +724,17 @@ chrec_component_in_loop_num (tree chrec,
               component);
        }
       
-      else if (CHREC_VARIABLE (chrec) < loop_num)
+      else if (flow_loop_nested_p (chloop, loop))
        /* There is no evolution part in this loop.  */
        return NULL_TREE;
       
       else
-       return chrec_component_in_loop_num (CHREC_LEFT (chrec), 
-                                           loop_num, 
-                                           right);
+       {
+         gcc_assert (flow_loop_nested_p (loop, chloop));
+         return chrec_component_in_loop_num (CHREC_LEFT (chrec), 
+                                             loop_num, 
+                                             right);
+       }
       
      default:
       if (right)
@@ -730,8 +776,15 @@ reset_evolution_in_loop (unsigned loop_num,
                         tree chrec, 
                         tree new_evol)
 {
+  struct loop *loop = get_loop (loop_num);
+
+  if (POINTER_TYPE_P (chrec_type (chrec)))
+    gcc_assert (sizetype == chrec_type (new_evol));
+  else
+    gcc_assert (chrec_type (chrec) == chrec_type (new_evol));
+
   if (TREE_CODE (chrec) == POLYNOMIAL_CHREC
-      && CHREC_VARIABLE (chrec) > loop_num)
+      && flow_loop_nested_p (loop, get_chrec_loop (chrec)))
     {
       tree left = reset_evolution_in_loop (loop_num, CHREC_LEFT (chrec),
                                           new_evol);
@@ -769,7 +822,7 @@ chrec_merge (tree chrec1,
   if (chrec2 == chrec_not_analyzed_yet)
     return chrec1;
 
-  if (operand_equal_p (chrec1, chrec2, 0))
+  if (eq_evolutions_p (chrec1, chrec2))
     return chrec1;
 
   return chrec_dont_know;
@@ -782,7 +835,7 @@ chrec_merge (tree chrec1,
 /* Helper function for is_multivariate_chrec.  */
 
 static bool 
-is_multivariate_chrec_rec (tree chrec, unsigned int rec_var)
+is_multivariate_chrec_rec (const_tree chrec, unsigned int rec_var)
 {
   if (chrec == NULL_TREE)
     return false;
@@ -802,7 +855,7 @@ is_multivariate_chrec_rec (tree chrec, unsigned int rec_var)
 /* Determine whether the given chrec is multivariate or not.  */
 
 bool 
-is_multivariate_chrec (tree chrec)
+is_multivariate_chrec (const_tree chrec)
 {
   if (chrec == NULL_TREE)
     return false;
@@ -819,8 +872,10 @@ is_multivariate_chrec (tree chrec)
 /* Determines whether the chrec contains symbolic names or not.  */
 
 bool 
-chrec_contains_symbols (tree chrec)
+chrec_contains_symbols (const_tree chrec)
 {
+  int i, n;
+
   if (chrec == NULL_TREE)
     return false;
   
@@ -832,53 +887,32 @@ chrec_contains_symbols (tree chrec)
       || TREE_CODE (chrec) == RESULT_DECL
       || TREE_CODE (chrec) == FIELD_DECL)
     return true;
-  
-  switch (TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (chrec)))
-    {
-    case 3:
-      if (chrec_contains_symbols (TREE_OPERAND (chrec, 2)))
-       return true;
-      
-    case 2:
-      if (chrec_contains_symbols (TREE_OPERAND (chrec, 1)))
-       return true;
-      
-    case 1:
-      if (chrec_contains_symbols (TREE_OPERAND (chrec, 0)))
-       return true;
-      
-    default:
-      return false;
-    }
+
+  n = TREE_OPERAND_LENGTH (chrec);
+  for (i = 0; i < n; i++)
+    if (chrec_contains_symbols (TREE_OPERAND (chrec, i)))
+      return true;
+  return false;
 }
 
 /* Determines whether the chrec contains undetermined coefficients.  */
 
 bool 
-chrec_contains_undetermined (tree chrec)
+chrec_contains_undetermined (const_tree chrec)
 {
-  if (chrec == chrec_dont_know
-      || chrec == chrec_not_analyzed_yet
-      || chrec == NULL_TREE)
+  int i, n;
+
+  if (chrec == chrec_dont_know)
     return true;
-  
-  switch (TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (chrec)))
-    {
-    case 3:
-      if (chrec_contains_undetermined (TREE_OPERAND (chrec, 2)))
-       return true;
-      
-    case 2:
-      if (chrec_contains_undetermined (TREE_OPERAND (chrec, 1)))
-       return true;
-      
-    case 1:
-      if (chrec_contains_undetermined (TREE_OPERAND (chrec, 0)))
-       return true;
-      
-    default:
-      return false;
-    }
+
+  if (chrec == NULL_TREE)
+    return false;
+
+  n = TREE_OPERAND_LENGTH (chrec);
+  for (i = 0; i < n; i++)
+    if (chrec_contains_undetermined (TREE_OPERAND (chrec, i)))
+      return true;
+  return false;
 }
 
 /* Determines whether the tree EXPR contains chrecs, and increment
@@ -886,8 +920,10 @@ chrec_contains_undetermined (tree chrec)
    the tree.  */
 
 bool
-tree_contains_chrecs (tree expr, int *size)
+tree_contains_chrecs (const_tree expr, int *size)
 {
+  int i, n;
+
   if (expr == NULL_TREE)
     return false;
 
@@ -897,23 +933,11 @@ tree_contains_chrecs (tree expr, int *size)
   if (tree_is_chrec (expr))
     return true;
 
-  switch (TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (expr)))
-    {
-    case 3:
-      if (tree_contains_chrecs (TREE_OPERAND (expr, 2), size))
-       return true;
-      
-    case 2:
-      if (tree_contains_chrecs (TREE_OPERAND (expr, 1), size))
-       return true;
-      
-    case 1:
-      if (tree_contains_chrecs (TREE_OPERAND (expr, 0), size))
-       return true;
-      
-    default:
-      return false;
-    }
+  n = TREE_OPERAND_LENGTH (expr);
+  for (i = 0; i < n; i++)
+    if (tree_contains_chrecs (TREE_OPERAND (expr, i), size))
+      return true;
+  return false;
 }
 
 /* Recursive helper function.  */
@@ -924,9 +948,9 @@ evolution_function_is_invariant_rec_p (tree chrec, int loopnum)
   if (evolution_function_is_constant_p (chrec))
     return true;
 
-  if (TREE_CODE (chrec) == SSA_NAME 
-      && expr_invariant_in_loop_p (current_loops->parray[loopnum],
-                                  chrec))
+  if (TREE_CODE (chrec) == SSA_NAME
+      && (loopnum == 0
+         || expr_invariant_in_loop_p (get_loop (loopnum), chrec)))
     return true;
 
   if (TREE_CODE (chrec) == POLYNOMIAL_CHREC)
@@ -940,7 +964,7 @@ evolution_function_is_invariant_rec_p (tree chrec, int loopnum)
       return true;
     }
 
-  switch (TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (chrec)))
+  switch (TREE_OPERAND_LENGTH (chrec))
     {
     case 2:
       if (!evolution_function_is_invariant_rec_p (TREE_OPERAND (chrec, 1),
@@ -965,20 +989,14 @@ evolution_function_is_invariant_rec_p (tree chrec, int loopnum)
 bool
 evolution_function_is_invariant_p (tree chrec, int loopnum)
 {
-  if (evolution_function_is_constant_p (chrec))
-    return true;
-  
-  if (current_loops != NULL)
-    return evolution_function_is_invariant_rec_p (chrec, loopnum);
-
-  return false;
+  return evolution_function_is_invariant_rec_p (chrec, loopnum);
 }
 
 /* Determine whether the given tree is an affine multivariate
    evolution.  */
 
 bool 
-evolution_function_is_affine_multivariate_p (tree chrec)
+evolution_function_is_affine_multivariate_p (const_tree chrec, int loopnum)
 {
   if (chrec == NULL_TREE)
     return false;
@@ -986,9 +1004,9 @@ evolution_function_is_affine_multivariate_p (tree chrec)
   switch (TREE_CODE (chrec))
     {
     case POLYNOMIAL_CHREC:
-      if (evolution_function_is_constant_p (CHREC_LEFT (chrec)))
+      if (evolution_function_is_invariant_rec_p (CHREC_LEFT (chrec), loopnum))
        {
-         if (evolution_function_is_constant_p (CHREC_RIGHT (chrec)))
+         if (evolution_function_is_invariant_rec_p (CHREC_RIGHT (chrec), loopnum))
            return true;
          else
            {
@@ -996,7 +1014,7 @@ evolution_function_is_affine_multivariate_p (tree chrec)
                  && CHREC_VARIABLE (CHREC_RIGHT (chrec)) 
                     != CHREC_VARIABLE (chrec)
                  && evolution_function_is_affine_multivariate_p 
-                 (CHREC_RIGHT (chrec)))
+                 (CHREC_RIGHT (chrec), loopnum))
                return true;
              else
                return false;
@@ -1004,11 +1022,11 @@ evolution_function_is_affine_multivariate_p (tree chrec)
        }
       else
        {
-         if (evolution_function_is_constant_p (CHREC_RIGHT (chrec))
+         if (evolution_function_is_invariant_rec_p (CHREC_RIGHT (chrec), loopnum)
              && TREE_CODE (CHREC_LEFT (chrec)) == POLYNOMIAL_CHREC
              && CHREC_VARIABLE (CHREC_LEFT (chrec)) != CHREC_VARIABLE (chrec)
              && evolution_function_is_affine_multivariate_p 
-             (CHREC_LEFT (chrec)))
+             (CHREC_LEFT (chrec), loopnum))
            return true;
          else
            return false;
@@ -1023,7 +1041,7 @@ evolution_function_is_affine_multivariate_p (tree chrec)
    variables.  */
 
 bool
-evolution_function_is_univariate_p (tree chrec)
+evolution_function_is_univariate_p (const_tree chrec)
 {
   if (chrec == NULL_TREE)
     return true;
@@ -1082,8 +1100,141 @@ nb_vars_in_chrec (tree chrec)
     }
 }
 
+/* Returns true if TYPE is a type in that we cannot directly perform
+   arithmetics, even though it is a scalar type.  */
+
+static bool
+avoid_arithmetics_in_type_p (const_tree type)
+{
+  /* Ada frontend uses subtypes -- an arithmetic cannot be directly performed
+     in the subtype, but a base type must be used, and the result then can
+     be casted to the subtype.  */
+  if (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE && TREE_TYPE (type) != NULL_TREE)
+    return true;
+
+  return false;
+}
+
+static tree chrec_convert_1 (tree, tree, gimple, bool);
+
+/* Converts BASE and STEP of affine scev to TYPE.  LOOP is the loop whose iv
+   the scev corresponds to.  AT_STMT is the statement at that the scev is
+   evaluated.  USE_OVERFLOW_SEMANTICS is true if this function should assume that
+   the rules for overflow of the given language apply (e.g., that signed
+   arithmetics in C does not overflow) -- i.e., to use them to avoid unnecessary
+   tests, but also to enforce that the result follows them.  Returns true if the
+   conversion succeeded, false otherwise.  */
+
+bool
+convert_affine_scev (struct loop *loop, tree type,
+                    tree *base, tree *step, gimple at_stmt,
+                    bool use_overflow_semantics)
+{
+  tree ct = TREE_TYPE (*step);
+  bool enforce_overflow_semantics;
+  bool must_check_src_overflow, must_check_rslt_overflow;
+  tree new_base, new_step;
+  tree step_type = POINTER_TYPE_P (type) ? sizetype : type;
+
+  /* If we cannot perform arithmetic in TYPE, avoid creating an scev.  */
+  if (avoid_arithmetics_in_type_p (type))
+    return false;
+
+  /* In general,
+     (TYPE) (BASE + STEP * i) = (TYPE) BASE + (TYPE -- sign extend) STEP * i,
+     but we must check some assumptions.
+     
+     1) If [BASE, +, STEP] wraps, the equation is not valid when precision
+        of CT is smaller than the precision of TYPE.  For example, when we
+       cast unsigned char [254, +, 1] to unsigned, the values on left side
+       are 254, 255, 0, 1, ..., but those on the right side are
+       254, 255, 256, 257, ...
+     2) In case that we must also preserve the fact that signed ivs do not
+        overflow, we must additionally check that the new iv does not wrap.
+       For example, unsigned char [125, +, 1] casted to signed char could
+       become a wrapping variable with values 125, 126, 127, -128, -127, ...,
+       which would confuse optimizers that assume that this does not
+       happen.  */
+  must_check_src_overflow = TYPE_PRECISION (ct) < TYPE_PRECISION (type);
+
+  enforce_overflow_semantics = (use_overflow_semantics
+                               && nowrap_type_p (type));
+  if (enforce_overflow_semantics)
+    {
+      /* We can avoid checking whether the result overflows in the following
+        cases:
+
+        -- must_check_src_overflow is true, and the range of TYPE is superset
+           of the range of CT -- i.e., in all cases except if CT signed and
+           TYPE unsigned.
+         -- both CT and TYPE have the same precision and signedness, and we
+           verify instead that the source does not overflow (this may be
+           easier than verifying it for the result, as we may use the
+           information about the semantics of overflow in CT).  */
+      if (must_check_src_overflow)
+       {
+         if (TYPE_UNSIGNED (type) && !TYPE_UNSIGNED (ct))
+           must_check_rslt_overflow = true;
+         else
+           must_check_rslt_overflow = false;
+       }
+      else if (TYPE_UNSIGNED (ct) == TYPE_UNSIGNED (type)
+              && TYPE_PRECISION (ct) == TYPE_PRECISION (type))
+       {
+         must_check_rslt_overflow = false;
+         must_check_src_overflow = true;
+       }
+      else
+       must_check_rslt_overflow = true;
+    }
+  else
+    must_check_rslt_overflow = false;
+
+  if (must_check_src_overflow
+      && scev_probably_wraps_p (*base, *step, at_stmt, loop,
+                               use_overflow_semantics))
+    return false;
+
+  new_base = chrec_convert_1 (type, *base, at_stmt,
+                             use_overflow_semantics);
+  /* The step must be sign extended, regardless of the signedness
+     of CT and TYPE.  This only needs to be handled specially when
+     CT is unsigned -- to avoid e.g. unsigned char [100, +, 255]
+     (with values 100, 99, 98, ...) from becoming signed or unsigned
+     [100, +, 255] with values 100, 355, ...; the sign-extension is 
+     performed by default when CT is signed.  */
+  new_step = *step;
+  if (TYPE_PRECISION (step_type) > TYPE_PRECISION (ct) && TYPE_UNSIGNED (ct))
+    new_step = chrec_convert_1 (signed_type_for (ct), new_step, at_stmt,
+                               use_overflow_semantics);
+  new_step = chrec_convert_1 (step_type, new_step, at_stmt, use_overflow_semantics);
+
+  if (automatically_generated_chrec_p (new_base)
+      || automatically_generated_chrec_p (new_step))
+    return false;
+
+  if (must_check_rslt_overflow
+      /* Note that in this case we cannot use the fact that signed variables
+        do not overflow, as this is what we are verifying for the new iv.  */
+      && scev_probably_wraps_p (new_base, new_step, at_stmt, loop, false))
+    return false;
+
+  *base = new_base;
+  *step = new_step;
+  return true;
+}
 \f
 
+/* Convert CHREC for the right hand side of a CREC.
+   The increment for a pointer type is always sizetype.  */
+tree 
+chrec_convert_rhs (tree type, tree chrec, gimple at_stmt)
+{
+  if (POINTER_TYPE_P (type))
+   type = sizetype;
+  return chrec_convert (type, chrec, at_stmt);
+}
+
 /* Convert CHREC to TYPE.  When the analyzer knows the context in
    which the CHREC is built, it sets AT_STMT to the statement that
    contains the definition of the analyzed variable, otherwise the
@@ -1109,9 +1260,30 @@ nb_vars_in_chrec (tree chrec)
 */
 
 tree 
-chrec_convert (tree type, tree chrec, tree at_stmt)
+chrec_convert (tree type, tree chrec, gimple at_stmt)
+{
+  return chrec_convert_1 (type, chrec, at_stmt, true);
+}
+
+/* Convert CHREC to TYPE.  When the analyzer knows the context in
+   which the CHREC is built, it sets AT_STMT to the statement that
+   contains the definition of the analyzed variable, otherwise the
+   conversion is less accurate: the information is used for
+   determining a more accurate estimation of the number of iterations.
+   By default AT_STMT could be safely set to NULL_TREE.
+   USE_OVERFLOW_SEMANTICS is true if this function should assume that
+   the rules for overflow of the given language apply (e.g., that signed
+   arithmetics in C does not overflow) -- i.e., to use them to avoid unnecessary
+   tests, but also to enforce that the result follows them.  */
+
+static tree 
+chrec_convert_1 (tree type, tree chrec, gimple at_stmt,
+                bool use_overflow_semantics)
 {
   tree ct, res;
+  tree base, step;
+  struct loop *loop;
 
   if (automatically_generated_chrec_p (chrec))
     return chrec;
@@ -1120,64 +1292,24 @@ chrec_convert (tree type, tree chrec, tree at_stmt)
   if (ct == type)
     return chrec;
 
-  if (evolution_function_is_affine_p (chrec))
-    {
-      tree base, step;
-      bool dummy;
-      struct loop *loop = current_loops->parray[CHREC_VARIABLE (chrec)];
-
-      base = instantiate_parameters (loop, CHREC_LEFT (chrec));
-      step = instantiate_parameters (loop, CHREC_RIGHT (chrec));
-
-      /* Avoid conversion of (signed char) {(uchar)1, +, (uchar)1}_x
-        when it is not possible to prove that the scev does not wrap.
-        See PR22236, where a sequence 1, 2, ..., 255 has to be
-        converted to signed char, but this would wrap: 
-        1, 2, ..., 127, -128, ...  The result should not be
-        {(schar)1, +, (schar)1}_x, but instead, we should keep the
-        conversion: (schar) {(uchar)1, +, (uchar)1}_x.  */
-      if (scev_probably_wraps_p (type, base, step, at_stmt, loop,
-                                &dummy, &dummy))
-       goto failed_to_convert;
-
-      step = convert_step (loop, type, base, step, at_stmt);
-      if (!step)
-       {
-       failed_to_convert:;
-         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-           {
-             fprintf (dump_file, "(failed conversion:");
-             fprintf (dump_file, "\n  type: ");
-             print_generic_expr (dump_file, type, 0);
-             fprintf (dump_file, "\n  base: ");
-             print_generic_expr (dump_file, base, 0);
-             fprintf (dump_file, "\n  step: ");
-             print_generic_expr (dump_file, step, 0);
-             fprintf (dump_file, "\n  estimated_nb_iterations: ");
-             print_generic_expr (dump_file, loop->estimated_nb_iterations, 0);
-             fprintf (dump_file, "\n)\n");
-           }
+  if (!evolution_function_is_affine_p (chrec))
+    goto keep_cast;
 
-         return fold_convert (type, chrec);
-       }
+  loop = get_chrec_loop (chrec);
+  base = CHREC_LEFT (chrec);
+  step = CHREC_RIGHT (chrec);
 
-      return build_polynomial_chrec (CHREC_VARIABLE (chrec),
-                                    chrec_convert (type, CHREC_LEFT (chrec),
-                                                   at_stmt),
-                                    step);
-    }
-
-  if (TREE_CODE (chrec) == POLYNOMIAL_CHREC)
-    return chrec_dont_know;
+  if (convert_affine_scev (loop, type, &base, &step, at_stmt,
+                          use_overflow_semantics))
+    return build_polynomial_chrec (loop->num, base, step);
 
+  /* If we cannot propagate the cast inside the chrec, just keep the cast.  */
+keep_cast:
   res = fold_convert (type, chrec);
 
   /* Don't propagate overflows.  */
   if (CONSTANT_CLASS_P (res))
-    {
-      TREE_CONSTANT_OVERFLOW (res) = 0;
-      TREE_OVERFLOW (res) = 0;
-    }
+    TREE_OVERFLOW (res) = 0;
 
   /* But reject constants that don't fit in their type after conversion.
      This can happen if TYPE_MIN_VALUE or TYPE_MAX_VALUE are not the
@@ -1200,7 +1332,7 @@ chrec_convert (tree type, tree chrec, tree at_stmt)
 tree
 chrec_convert_aggressive (tree type, tree chrec)
 {
-  tree inner_type, left, right, lc, rc;
+  tree inner_type, left, right, lc, rc, rtype;
 
   if (automatically_generated_chrec_p (chrec)
       || TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
@@ -1210,25 +1342,153 @@ chrec_convert_aggressive (tree type, tree chrec)
   if (TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (inner_type))
     return NULL_TREE;
 
+  /* If we cannot perform arithmetic in TYPE, avoid creating an scev.  */
+  if (avoid_arithmetics_in_type_p (type))
+    return NULL_TREE;
+
+  rtype = POINTER_TYPE_P (type) ? sizetype : type;
+
   left = CHREC_LEFT (chrec);
   right = CHREC_RIGHT (chrec);
   lc = chrec_convert_aggressive (type, left);
   if (!lc)
-    lc = chrec_convert (type, left, NULL_TREE);
-  rc = chrec_convert_aggressive (type, right);
+    lc = chrec_convert (type, left, NULL);
+  rc = chrec_convert_aggressive (rtype, right);
   if (!rc)
-    rc = chrec_convert (type, right, NULL_TREE);
-
+    rc = chrec_convert (rtype, right, NULL);
   return build_polynomial_chrec (CHREC_VARIABLE (chrec), lc, rc);
 }
 
-/* Returns the type of the chrec.  */
+/* Returns true when CHREC0 == CHREC1.  */
 
-tree 
-chrec_type (tree chrec)
+bool 
+eq_evolutions_p (const_tree chrec0, const_tree chrec1)
 {
-  if (automatically_generated_chrec_p (chrec))
-    return NULL_TREE;
-  
-  return TREE_TYPE (chrec);
+  if (chrec0 == NULL_TREE
+      || chrec1 == NULL_TREE
+      || TREE_CODE (chrec0) != TREE_CODE (chrec1))
+    return false;
+
+  if (chrec0 == chrec1)
+    return true;
+
+  switch (TREE_CODE (chrec0))
+    {
+    case INTEGER_CST:
+      return operand_equal_p (chrec0, chrec1, 0);
+
+    case POLYNOMIAL_CHREC:
+      return (CHREC_VARIABLE (chrec0) == CHREC_VARIABLE (chrec1)
+             && eq_evolutions_p (CHREC_LEFT (chrec0), CHREC_LEFT (chrec1))
+             && eq_evolutions_p (CHREC_RIGHT (chrec0), CHREC_RIGHT (chrec1)));
+    default:
+      return false;
+    }  
+}
+
+/* Returns EV_GROWS if CHREC grows (assuming that it does not overflow),
+   EV_DECREASES if it decreases, and EV_UNKNOWN if we cannot determine
+   which of these cases happens.  */
+
+enum ev_direction
+scev_direction (const_tree chrec)
+{
+  const_tree step;
+
+  if (!evolution_function_is_affine_p (chrec))
+    return EV_DIR_UNKNOWN;
+
+  step = CHREC_RIGHT (chrec);
+  if (TREE_CODE (step) != INTEGER_CST)
+    return EV_DIR_UNKNOWN;
+
+  if (tree_int_cst_sign_bit (step))
+    return EV_DIR_DECREASES;
+  else
+    return EV_DIR_GROWS;
+}
+
+/* Iterates over all the components of SCEV, and calls CBCK.  */
+
+void
+for_each_scev_op (tree *scev, bool (*cbck) (tree *, void *), void *data)
+{
+  switch (TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (*scev)))
+    {
+    case 3:
+      for_each_scev_op (&TREE_OPERAND (*scev, 2), cbck, data);
+
+    case 2:
+      for_each_scev_op (&TREE_OPERAND (*scev, 1), cbck, data);
+      
+    case 1:
+      for_each_scev_op (&TREE_OPERAND (*scev, 0), cbck, data);
+
+    default:
+      cbck (scev, data);
+      break;
+    }
+}
+
+/* Returns true when the operation can be part of a linear
+   expression.  */
+
+static inline bool
+operator_is_linear (tree scev)
+{
+  switch (TREE_CODE (scev))
+    {
+    case INTEGER_CST:
+    case POLYNOMIAL_CHREC:
+    case PLUS_EXPR:
+    case POINTER_PLUS_EXPR:
+    case MULT_EXPR:
+    case MINUS_EXPR:
+    case NEGATE_EXPR:
+    case SSA_NAME:
+    case NON_LVALUE_EXPR:
+    CASE_CONVERT:
+      return true;
+
+    default:
+      return false;
+    }
+}
+
+/* Return true when SCEV is a linear expression.  Linear expressions
+   can contain additions, substractions and multiplications.
+   Multiplications are restricted to constant scaling: "cst * x".  */
+
+bool
+scev_is_linear_expression (tree scev)
+{
+  if (scev == NULL
+      || !operator_is_linear (scev))
+    return false;
+
+  if (TREE_CODE (scev) == MULT_EXPR)
+    return !(tree_contains_chrecs (TREE_OPERAND (scev, 0), NULL)
+            && tree_contains_chrecs (TREE_OPERAND (scev, 1), NULL));
+
+  switch (TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (scev)))
+    {
+    case 3:
+      return scev_is_linear_expression (TREE_OPERAND (scev, 0))
+       && scev_is_linear_expression (TREE_OPERAND (scev, 1))
+       && scev_is_linear_expression (TREE_OPERAND (scev, 2));
+
+    case 2:
+      return scev_is_linear_expression (TREE_OPERAND (scev, 0))
+       && scev_is_linear_expression (TREE_OPERAND (scev, 1));
+      
+    case 1:
+      return scev_is_linear_expression (TREE_OPERAND (scev, 0));
+
+    case 0:
+      return true;
+
+    default:
+      return false;
+    }
 }