OSDN Git Service

Emit DW_AT_ranges for inlined subroutines that contain disjoint blocks.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-loop-ivopts.c
index e33d572..2544fbc 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* Induction variable optimizations.
-   Copyright (C) 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
    
 This file is part of GCC.
    
@@ -96,14 +96,12 @@ Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
    this.  */
 #define AVG_LOOP_NITER(LOOP) 5
 
-/* Just to shorten the ugly names.  */
-#define EXEC_BINARY nondestructive_fold_binary_to_constant
-#define EXEC_UNARY nondestructive_fold_unary_to_constant
 
 /* Representation of the induction variable.  */
 struct iv
 {
   tree base;           /* Initial value of the iv.  */
+  tree base_object;    /* A memory object to that the induction variable points.  */
   tree step;           /* Step of the iv (constant only).  */
   tree ssa_name;       /* The ssa name with the value.  */
   bool biv_p;          /* Is it a biv?  */
@@ -125,9 +123,6 @@ struct version_info
 /* Information attached to loop.  */
 struct loop_data
 {
-  struct tree_niter_desc niter;
-                       /* Number of iterations.  */
-
   unsigned regs_used;  /* Number of registers used.  */
 };
 
@@ -157,7 +152,8 @@ struct iv_use
   struct iv *iv;       /* The induction variable it is based on.  */
   tree stmt;           /* Statement in that it occurs.  */
   tree *op_p;          /* The place where it occurs.  */
-  bitmap related_cands;        /* The set of "related" iv candidates.  */
+  bitmap related_cands;        /* The set of "related" iv candidates, plus the common
+                          important ones.  */
 
   unsigned n_map_members; /* Number of candidates in the cost_map list.  */
   struct cost_pair *cost_map;
@@ -200,6 +196,9 @@ struct ivopts_data
   /* The currently optimized loop.  */
   struct loop *current_loop;
 
+  /* Numbers of iterations for all exits of the current loop.  */
+  htab_t niters;
+
   /* The size of version_info array allocated.  */
   unsigned version_info_size;
 
@@ -218,11 +217,69 @@ struct ivopts_data
   /* The candidates.  */
   varray_type iv_candidates;
 
+  /* A bitmap of important candidates.  */
+  bitmap important_candidates;
+
   /* Whether to consider just related and important candidates when replacing a
      use.  */
   bool consider_all_candidates;
 };
 
+/* An assignment of iv candidates to uses.  */
+
+struct iv_ca
+{
+  /* The number of uses covered by the assignment.  */
+  unsigned upto;
+
+  /* Number of uses that cannot be expressed by the candidates in the set.  */
+  unsigned bad_uses;
+
+  /* Candidate assigned to a use, together with the related costs.  */
+  struct cost_pair **cand_for_use;
+
+  /* Number of times each candidate is used.  */
+  unsigned *n_cand_uses;
+
+  /* The candidates used.  */
+  bitmap cands;
+
+  /* The number of candidates in the set.  */
+  unsigned n_cands;
+
+  /* Total number of registers needed.  */
+  unsigned n_regs;
+
+  /* Total cost of expressing uses.  */
+  unsigned cand_use_cost;
+
+  /* Total cost of candidates.  */
+  unsigned cand_cost;
+
+  /* Number of times each invariant is used.  */
+  unsigned *n_invariant_uses;
+
+  /* Total cost of the assignment.  */
+  unsigned cost;
+};
+
+/* Difference of two iv candidate assignments.  */
+
+struct iv_ca_delta
+{
+  /* Changed use.  */
+  struct iv_use *use;
+
+  /* An old assignment (for rollback purposes).  */
+  struct cost_pair *old_cp;
+
+  /* A new assignment.  */
+  struct cost_pair *new_cp;
+
+  /* Next change in the list.  */
+  struct iv_ca_delta *next_change;
+};
+
 /* Bound on number of candidates below that all candidates are considered.  */
 
 #define CONSIDER_ALL_CANDIDATES_BOUND \
@@ -234,6 +291,12 @@ struct ivopts_data
 #define MAX_CONSIDERED_USES \
   ((unsigned) PARAM_VALUE (PARAM_IV_MAX_CONSIDERED_USES))
 
+/* If there are at most this number of ivs in the set, try removing unnecessary
+   ivs from the set always.  */
+
+#define ALWAYS_PRUNE_CAND_SET_BOUND \
+  ((unsigned) PARAM_VALUE (PARAM_IV_ALWAYS_PRUNE_CAND_SET_BOUND))
+
 /* The list of trees for that the decl_rtl field must be reset is stored
    here.  */
 
@@ -301,9 +364,12 @@ extern void dump_iv (FILE *, struct iv *);
 void
 dump_iv (FILE *file, struct iv *iv)
 {
-  fprintf (file, "ssa name ");
-  print_generic_expr (file, iv->ssa_name, TDF_SLIM);
-  fprintf (file, "\n");
+  if (iv->ssa_name)
+    {
+      fprintf (file, "ssa name ");
+      print_generic_expr (file, iv->ssa_name, TDF_SLIM);
+      fprintf (file, "\n");
+    }
 
   fprintf (file, "  type ");
   print_generic_expr (file, TREE_TYPE (iv->base), TDF_SLIM);
@@ -326,6 +392,13 @@ dump_iv (FILE *file, struct iv *iv)
       fprintf (file, "\n");
     }
 
+  if (iv->base_object)
+    {
+      fprintf (file, "  base object ");
+      print_generic_expr (file, iv->base_object, TDF_SLIM);
+      fprintf (file, "\n");
+    }
+
   if (iv->biv_p)
     fprintf (file, "  is a biv\n");
 }
@@ -336,8 +409,6 @@ extern void dump_use (FILE *, struct iv_use *);
 void
 dump_use (FILE *file, struct iv_use *use)
 {
-  struct iv *iv = use->iv;
-
   fprintf (file, "use %d\n", use->id);
 
   switch (use->type)
@@ -371,29 +442,13 @@ dump_use (FILE *file, struct iv_use *use)
     print_generic_expr (file, *use->op_p, TDF_SLIM);
   fprintf (file, "\n");
 
-  fprintf (file, "  type ");
-  print_generic_expr (file, TREE_TYPE (iv->base), TDF_SLIM);
-  fprintf (file, "\n");
-
-  if (iv->step)
-    {
-      fprintf (file, "  base ");
-      print_generic_expr (file, iv->base, TDF_SLIM);
-      fprintf (file, "\n");
+  dump_iv (file, use->iv);
 
-      fprintf (file, "  step ");
-      print_generic_expr (file, iv->step, TDF_SLIM);
-      fprintf (file, "\n");
-    }
-  else
+  if (use->related_cands)
     {
-      fprintf (file, "  invariant ");
-      print_generic_expr (file, iv->base, TDF_SLIM);
-      fprintf (file, "\n");
+      fprintf (file, "  related candidates ");
+      dump_bitmap (file, use->related_cands);
     }
-
-  fprintf (file, "  related candidates ");
-  dump_bitmap (file, use->related_cands);
 }
 
 /* Dumps information about the uses to FILE.  */
@@ -446,26 +501,7 @@ dump_cand (FILE *file, struct iv_cand *cand)
       break;
     }
 
-  fprintf (file, "  type ");
-  print_generic_expr (file, TREE_TYPE (iv->base), TDF_SLIM);
-  fprintf (file, "\n");
-
-  if (iv->step)
-    {
-      fprintf (file, "  base ");
-      print_generic_expr (file, iv->base, TDF_SLIM);
-      fprintf (file, "\n");
-
-      fprintf (file, "  step ");
-      print_generic_expr (file, iv->step, TDF_SLIM);
-      fprintf (file, "\n");
-    }
-  else
-    {
-      fprintf (file, "  invariant ");
-      print_generic_expr (file, iv->base, TDF_SLIM);
-      fprintf (file, "\n");
-    }
+  dump_iv (file, iv);
 }
 
 /* Returns the info for ssa version VER.  */
@@ -603,6 +639,86 @@ stmt_after_increment (struct loop *loop, struct iv_cand *cand, tree stmt)
     }
 }
 
+/* Element of the table in that we cache the numbers of iterations obtained
+   from exits of the loop.  */
+
+struct nfe_cache_elt
+{
+  /* The edge for that the number of iterations is cached.  */
+  edge exit;
+
+  /* True if the # of iterations was successfully determined.  */
+  bool valid_p;
+
+  /* Description of # of iterations.  */
+  struct tree_niter_desc niter;
+};
+
+/* Hash function for nfe_cache_elt E.  */
+
+static hashval_t
+nfe_hash (const void *e)
+{
+  const struct nfe_cache_elt *elt = e;
+
+  return htab_hash_pointer (elt->exit);
+}
+
+/* Equality function for nfe_cache_elt E1 and edge E2.  */
+
+static int
+nfe_eq (const void *e1, const void *e2)
+{
+  const struct nfe_cache_elt *elt1 = e1;
+
+  return elt1->exit == e2;
+}
+
+/*  Returns structure describing number of iterations determined from
+    EXIT of DATA->current_loop, or NULL if something goes wrong.  */
+
+static struct tree_niter_desc *
+niter_for_exit (struct ivopts_data *data, edge exit)
+{
+  struct nfe_cache_elt *nfe_desc;
+  PTR *slot;
+
+  slot = htab_find_slot_with_hash (data->niters, exit,
+                                  htab_hash_pointer (exit),
+                                  INSERT);
+
+  if (!*slot)
+    {
+      nfe_desc = xmalloc (sizeof (struct nfe_cache_elt));
+      nfe_desc->exit = exit;
+      nfe_desc->valid_p = number_of_iterations_exit (data->current_loop,
+                                                    exit, &nfe_desc->niter);
+      *slot = nfe_desc;
+    }
+  else
+    nfe_desc = *slot;
+
+  if (!nfe_desc->valid_p)
+    return NULL;
+
+  return &nfe_desc->niter;
+}
+
+/* Returns structure describing number of iterations determined from
+   single dominating exit of DATA->current_loop, or NULL if something
+   goes wrong.  */
+
+static struct tree_niter_desc *
+niter_for_single_dom_exit (struct ivopts_data *data)
+{
+  edge exit = single_dom_exit (data->current_loop);
+
+  if (!exit)
+    return NULL;
+
+  return niter_for_exit (data, exit);
+}
+
 /* Initializes data structures used by the iv optimization pass, stored
    in DATA.  LOOPS is the loop tree.  */
 
@@ -614,8 +730,10 @@ tree_ssa_iv_optimize_init (struct loops *loops, struct ivopts_data *data)
   data->version_info_size = 2 * num_ssa_names;
   data->version_info = xcalloc (data->version_info_size,
                                sizeof (struct version_info));
-  data->relevant = BITMAP_XMALLOC ();
+  data->relevant = BITMAP_ALLOC (NULL);
+  data->important_candidates = BITMAP_ALLOC (NULL);
   data->max_inv_id = 0;
+  data->niters = htab_create (10, nfe_hash, nfe_eq, free);
 
   for (i = 1; i < loops->num; i++)
     if (loops->parray[i])
@@ -626,6 +744,59 @@ tree_ssa_iv_optimize_init (struct loops *loops, struct ivopts_data *data)
   VARRAY_GENERIC_PTR_NOGC_INIT (decl_rtl_to_reset, 20, "decl_rtl_to_reset");
 }
 
+/* Returns a memory object to that EXPR points.  In case we are able to
+   determine that it does not point to any such object, NULL is returned.  */
+
+static tree
+determine_base_object (tree expr)
+{
+  enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
+  tree base, obj, op0, op1;
+
+  if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)))
+    return NULL_TREE;
+
+  switch (code)
+    {
+    case INTEGER_CST:
+      return NULL_TREE;
+
+    case ADDR_EXPR:
+      obj = TREE_OPERAND (expr, 0);
+      base = get_base_address (obj);
+
+      if (!base)
+       return expr;
+
+      if (TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF)
+       return determine_base_object (TREE_OPERAND (base, 0));
+
+      return fold (build1 (ADDR_EXPR, ptr_type_node, base));
+
+    case PLUS_EXPR:
+    case MINUS_EXPR:
+      op0 = determine_base_object (TREE_OPERAND (expr, 0));
+      op1 = determine_base_object (TREE_OPERAND (expr, 1));
+      
+      if (!op1)
+       return op0;
+
+      if (!op0)
+       return (code == PLUS_EXPR
+               ? op1
+               : fold (build1 (NEGATE_EXPR, ptr_type_node, op1)));
+
+      return fold (build (code, ptr_type_node, op0, op1));
+
+    case NOP_EXPR:
+    case CONVERT_EXPR:
+      return determine_base_object (TREE_OPERAND (expr, 0));
+
+    default:
+      return fold_convert (ptr_type_node, expr);
+    }
+}
+
 /* Allocates an induction variable with given initial value BASE and step STEP
    for loop LOOP.  */
 
@@ -638,6 +809,7 @@ alloc_iv (tree base, tree step)
     step = NULL_TREE;
 
   iv->base = base;
+  iv->base_object = determine_base_object (base);
   iv->step = step;
   iv->biv_p = false;
   iv->have_use_for = false;
@@ -750,7 +922,7 @@ contains_abnormal_ssa_name_p (tree expr)
     return false;
 
   if (code == ADDR_EXPR)
-    return !for_each_index (&TREE_OPERAND (expr, 1),
+    return !for_each_index (&TREE_OPERAND (expr, 0),
                            idx_contains_abnormal_ssa_name_p,
                            NULL);
 
@@ -784,7 +956,7 @@ find_bivs (struct ivopts_data *data)
   bool found = false;
   struct loop *loop = data->current_loop;
 
-  for (phi = phi_nodes (loop->header); phi; phi = TREE_CHAIN (phi))
+  for (phi = phi_nodes (loop->header); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
     {
       if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (PHI_RESULT (phi)))
        continue;
@@ -827,7 +999,7 @@ mark_bivs (struct ivopts_data *data)
   struct loop *loop = data->current_loop;
   basic_block incr_bb;
 
-  for (phi = phi_nodes (loop->header); phi; phi = TREE_CHAIN (phi))
+  for (phi = phi_nodes (loop->header); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
     {
       iv = get_iv (data, PHI_RESULT (phi));
       if (!iv)
@@ -922,20 +1094,6 @@ find_givs (struct ivopts_data *data)
   free (body);
 }
 
-/* Determine the number of iterations of the current loop.  */
-
-static void
-determine_number_of_iterations (struct ivopts_data *data)
-{
-  struct loop *loop = data->current_loop;
-  edge exit = single_dom_exit (loop);
-
-  if (!exit)
-    return;
-
-  number_of_iterations_exit (loop, exit, &loop_data (loop)->niter);
-}
-
 /* For each ssa name defined in LOOP determines whether it is an induction
    variable and if so, its initial value and step.  */
 
@@ -943,7 +1101,6 @@ static bool
 find_induction_variables (struct ivopts_data *data)
 {
   unsigned i;
-  struct loop *loop = data->current_loop;
   bitmap_iterator bi;
 
   if (!find_bivs (data))
@@ -951,25 +1108,21 @@ find_induction_variables (struct ivopts_data *data)
 
   find_givs (data);
   mark_bivs (data);
-  determine_number_of_iterations (data);
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
     {
-      if (loop_data (loop)->niter.niter)
+      struct tree_niter_desc *niter;
+
+      niter = niter_for_single_dom_exit (data);
+
+      if (niter)
        {
          fprintf (dump_file, "  number of iterations ");
-         print_generic_expr (dump_file, loop_data (loop)->niter.niter,
-                             TDF_SLIM);
+         print_generic_expr (dump_file, niter->niter, TDF_SLIM);
          fprintf (dump_file, "\n");
 
          fprintf (dump_file, "  may be zero if ");
-         print_generic_expr (dump_file, loop_data (loop)->niter.may_be_zero,
-                             TDF_SLIM);
-         fprintf (dump_file, "\n");
-
-         fprintf (dump_file, "  bogus unless ");
-         print_generic_expr (dump_file, loop_data (loop)->niter.assumptions,
-                             TDF_SLIM);
+         print_generic_expr (dump_file, niter->may_be_zero, TDF_SLIM);
          fprintf (dump_file, "\n");
          fprintf (dump_file, "\n");
        };
@@ -999,7 +1152,11 @@ record_use (struct ivopts_data *data, tree *use_p, struct iv *iv,
   use->iv = iv;
   use->stmt = stmt;
   use->op_p = use_p;
-  use->related_cands = BITMAP_XMALLOC ();
+  use->related_cands = BITMAP_ALLOC (NULL);
+
+  /* To avoid showing ssa name in the dumps, if it was not reset by the
+     caller.  */
+  iv->ssa_name = NULL_TREE;
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
     dump_use (dump_file, use);
@@ -1169,7 +1326,7 @@ find_interesting_uses_cond (struct ivopts_data *data, tree stmt, tree *cond_p)
 /* Returns true if expression EXPR is obviously invariant in LOOP,
    i.e. if all its operands are defined outside of the LOOP.  */
 
-static bool
+bool
 expr_invariant_in_loop_p (struct loop *loop, tree expr)
 {
   basic_block def_bb;
@@ -1191,7 +1348,7 @@ expr_invariant_in_loop_p (struct loop *loop, tree expr)
   if (!EXPR_P (expr))
     return false;
 
-  len = first_rtl_op (TREE_CODE (expr));
+  len = TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (expr));
   for (i = 0; i < len; i++)
     if (!expr_invariant_in_loop_p (loop, TREE_OPERAND (expr, i)))
       return false;
@@ -1223,7 +1380,7 @@ idx_find_step (tree base, tree *idx, void *data)
     return false;
 
   /* If base is a component ref, require that the offset of the reference
-     is invariant.  */
+     be invariant.  */
   if (TREE_CODE (base) == COMPONENT_REF)
     {
       off = component_ref_field_offset (base);
@@ -1282,12 +1439,13 @@ idx_find_step (tree base, tree *idx, void *data)
       return false;
     }
 
-  step = EXEC_BINARY (MULT_EXPR, type, step, iv_step);
+  step = fold_binary_to_constant (MULT_EXPR, type, step, iv_step);
 
   if (!*dta->step_p)
     *dta->step_p = step;
   else
-    *dta->step_p = EXEC_BINARY (PLUS_EXPR, type, *dta->step_p, step);
+    *dta->step_p = fold_binary_to_constant (PLUS_EXPR, type,
+                                           *dta->step_p, step);
 
   return true;
 }
@@ -1308,6 +1466,37 @@ idx_record_use (tree base, tree *idx,
   return true;
 }
 
+/* Returns true if memory reference REF may be unaligned.  */
+
+static bool
+may_be_unaligned_p (tree ref)
+{
+  tree base;
+  tree base_type;
+  HOST_WIDE_INT bitsize;
+  HOST_WIDE_INT bitpos;
+  tree toffset;
+  enum machine_mode mode;
+  int unsignedp, volatilep;
+  unsigned base_align;
+
+  /* The test below is basically copy of what expr.c:normal_inner_ref
+     does to check whether the object must be loaded by parts when
+     STRICT_ALIGNMENT is true.  */
+  base = get_inner_reference (ref, &bitsize, &bitpos, &toffset, &mode,
+                             &unsignedp, &volatilep, true);
+  base_type = TREE_TYPE (base);
+  base_align = TYPE_ALIGN (base_type);
+
+  if (mode != BLKmode
+      && (base_align < GET_MODE_ALIGNMENT (mode)
+         || bitpos % GET_MODE_ALIGNMENT (mode) != 0
+         || bitpos % BITS_PER_UNIT != 0))
+    return true;
+
+  return false;
+}
+
 /* Finds addresses in *OP_P inside STMT.  */
 
 static void
@@ -1323,6 +1512,10 @@ find_interesting_uses_address (struct ivopts_data *data, tree stmt, tree *op_p)
       && DECL_NONADDRESSABLE_P (TREE_OPERAND (base, 1)))
     goto fail;
 
+  if (STRICT_ALIGNMENT
+      && may_be_unaligned_p (base))
+    goto fail;
+
   ifs_ivopts_data.ivopts_data = data;
   ifs_ivopts_data.stmt = stmt;
   ifs_ivopts_data.step_p = &step;
@@ -1485,7 +1678,7 @@ find_interesting_uses_outside (struct ivopts_data *data, edge exit)
 {
   tree phi, def;
 
-  for (phi = phi_nodes (exit->dest); phi; phi = TREE_CHAIN (phi))
+  for (phi = phi_nodes (exit->dest); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
     {
       def = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, exit);
       find_interesting_uses_outer (data, def);
@@ -1510,14 +1703,15 @@ find_interesting_uses (struct ivopts_data *data)
 
   for (i = 0; i < data->current_loop->num_nodes; i++)
     {
+      edge_iterator ei;
       bb = body[i];
 
-      for (e = bb->succ; e; e = e->succ_next)
+      FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
        if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR
            && !flow_bb_inside_loop_p (data->current_loop, e->dest))
          find_interesting_uses_outside (data, e);
 
-      for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = TREE_CHAIN (phi))
+      for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
        find_interesting_uses_stmt (data, phi);
       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
        find_interesting_uses_stmt (data, bsi_stmt (bsi));
@@ -1547,6 +1741,105 @@ find_interesting_uses (struct ivopts_data *data)
   free (body);
 }
 
+/* Strips constant offsets from EXPR and stores them to OFFSET.  If INSIDE_ADDR
+   is true, assume we are inside an address.  */
+
+static tree
+strip_offset (tree expr, bool inside_addr, unsigned HOST_WIDE_INT *offset)
+{
+  tree op0 = NULL_TREE, op1 = NULL_TREE, step;
+  enum tree_code code;
+  tree type, orig_type = TREE_TYPE (expr);
+  unsigned HOST_WIDE_INT off0, off1, st;
+  tree orig_expr = expr;
+
+  STRIP_NOPS (expr);
+  type = TREE_TYPE (expr);
+  code = TREE_CODE (expr);
+  *offset = 0;
+
+  switch (code)
+    {
+    case INTEGER_CST:
+      if (!cst_and_fits_in_hwi (expr)
+         || zero_p (expr))
+       return orig_expr;
+
+      *offset = int_cst_value (expr);
+      return build_int_cst_type (orig_type, 0);
+
+    case PLUS_EXPR:
+    case MINUS_EXPR:
+      op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
+      op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
+
+      op0 = strip_offset (op0, false, &off0);
+      op1 = strip_offset (op1, false, &off1);
+
+      *offset = (code == PLUS_EXPR ? off0 + off1 : off0 - off1);
+      if (op0 == TREE_OPERAND (expr, 0)
+         && op1 == TREE_OPERAND (expr, 1))
+       return orig_expr;
+
+      if (zero_p (op1))
+       expr = op0;
+      else if (zero_p (op0))
+       {
+         if (code == PLUS_EXPR)
+           expr = op1;
+         else
+           expr = build1 (NEGATE_EXPR, type, op1);
+       }
+      else
+       expr = build2 (code, type, op0, op1);
+
+      return fold_convert (orig_type, expr);
+
+    case ARRAY_REF:
+      if (!inside_addr)
+       return orig_expr;
+
+      step = array_ref_element_size (expr);
+      if (!cst_and_fits_in_hwi (step))
+       break;
+
+      st = int_cst_value (step);
+      op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
+      op1 = strip_offset (op1, false, &off1);
+      *offset = off1 * st;
+      break;
+
+    case COMPONENT_REF:
+      if (!inside_addr)
+       return orig_expr;
+      break;
+
+    case ADDR_EXPR:
+      inside_addr = true;
+      break;
+
+    default:
+      return orig_expr;
+    }
+
+  /* Default handling of expressions for that we want to recurse into
+     the first operand.  */
+  op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
+  op0 = strip_offset (op0, inside_addr, &off0);
+  *offset += off0;
+
+  if (op0 == TREE_OPERAND (expr, 0)
+      && (!op1 || op1 == TREE_OPERAND (expr, 1)))
+    return orig_expr;
+
+  expr = copy_node (expr);
+  TREE_OPERAND (expr, 0) = op0;
+  if (op1)
+    TREE_OPERAND (expr, 1) = op1;
+
+  return fold_convert (orig_type, expr);
+}
+
 /* Adds a candidate BASE + STEP * i.  Important field is set to IMPORTANT and
    position to POS.  If USE is not NULL, the candidate is set as related to
    it.  If both BASE and STEP are NULL, we add a pseudocandidate for the
@@ -1651,6 +1944,27 @@ add_candidate_1 (struct ivopts_data *data,
   return cand;
 }
 
+/* Returns true if incrementing the induction variable at the end of the LOOP
+   is allowed.
+
+   The purpose is to avoid splitting latch edge with a biv increment, thus
+   creating a jump, possibly confusing other optimization passes and leaving
+   less freedom to scheduler.  So we allow IP_END_POS only if IP_NORMAL_POS
+   is not available (so we do not have a better alternative), or if the latch
+   edge is already nonempty.  */
+
+static bool
+allow_ip_end_pos_p (struct loop *loop)
+{
+  if (!ip_normal_pos (loop))
+    return true;
+
+  if (!empty_block_p (ip_end_pos (loop)))
+    return true;
+
+  return false;
+}
+
 /* Adds a candidate BASE + STEP * i.  Important field is set to IMPORTANT and
    position to POS.  If USE is not NULL, the candidate is set as related to
    it.  The candidate computation is scheduled on all available positions.  */
@@ -1661,7 +1975,8 @@ add_candidate (struct ivopts_data *data,
 {
   if (ip_normal_pos (data->current_loop))
     add_candidate_1 (data, base, step, important, IP_NORMAL, use, NULL_TREE);
-  if (ip_end_pos (data->current_loop))
+  if (ip_end_pos (data->current_loop)
+      && allow_ip_end_pos_p (data->current_loop))
     add_candidate_1 (data, base, step, important, IP_END, use, NULL_TREE);
 }
 
@@ -1750,7 +2065,8 @@ static void
 add_address_candidates (struct ivopts_data *data,
                        struct iv *iv, struct iv_use *use)
 {
-  tree base, abase, tmp, *act;
+  tree base, abase;
+  unsigned HOST_WIDE_INT offset;
 
   /* First, the trivial choices.  */
   add_iv_value_candidates (data, iv, use);
@@ -1779,26 +2095,9 @@ add_address_candidates (struct ivopts_data *data,
 
   /* Third, try removing the constant offset.  */
   abase = iv->base;
-  while (TREE_CODE (abase) == PLUS_EXPR
-        && TREE_CODE (TREE_OPERAND (abase, 1)) != INTEGER_CST)
-    abase = TREE_OPERAND (abase, 0);
-  /* We found the offset, so make the copy of the non-shared part and
-     remove it.  */
-  if (TREE_CODE (abase) == PLUS_EXPR)
-    {
-      tmp = iv->base;
-      act = &base;
-
-      for (tmp = iv->base; tmp != abase; tmp = TREE_OPERAND (tmp, 0))
-       {
-         *act = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (tmp),
-                        NULL_TREE, TREE_OPERAND (tmp, 1));
-         act = &TREE_OPERAND (*act, 0);
-       }
-      *act = TREE_OPERAND (tmp, 0);
-
-      add_candidate (data, base, iv->step, false, use);
-    }
+  base = strip_offset (abase, false, &offset);
+  if (offset)
+    add_candidate (data, base, iv->step, false, use);
 }
 
 /* Possibly adds pseudocandidate for replacing the final value of USE by
@@ -1808,16 +2107,11 @@ static void
 add_iv_outer_candidates (struct ivopts_data *data, struct iv_use *use)
 {
   struct tree_niter_desc *niter;
-  struct loop *loop = data->current_loop;
 
   /* We must know where we exit the loop and how many times does it roll.  */
-  if (!single_dom_exit (loop))
-    return;
-
-  niter = &loop_data (loop)->niter;
-  if (!niter->niter
-      || !operand_equal_p (niter->assumptions, boolean_true_node, 0)
-      || !operand_equal_p (niter->may_be_zero, boolean_false_node, 0))
+  niter = niter_for_single_dom_exit (data);
+  if (!niter
+      || !zero_p (niter->may_be_zero))
     return;
 
   add_candidate_1 (data, NULL, NULL, false, IP_NORMAL, use, NULL_TREE);
@@ -1863,39 +2157,71 @@ add_derived_ivs_candidates (struct ivopts_data *data)
     }
 }
 
-/* Finds the candidates for the induction variables.  */
+/* Record important candidates and add them to related_cands bitmaps
+   if needed.  */
 
 static void
-find_iv_candidates (struct ivopts_data *data)
+record_important_candidates (struct ivopts_data *data)
 {
-  /* Add commonly used ivs.  */
-  add_standard_iv_candidates (data);
-
-  /* Add old induction variables.  */
-  add_old_ivs_candidates (data);
+  unsigned i;
+  struct iv_use *use;
 
-  /* Add induction variables derived from uses.  */
-  add_derived_ivs_candidates (data);
-}
+  for (i = 0; i < n_iv_cands (data); i++)
+    {
+      struct iv_cand *cand = iv_cand (data, i);
 
-/* Allocates the data structure mapping the (use, candidate) pairs to costs.
-   If consider_all_candidates is true, we use a two-dimensional array, otherwise
-   we allocate a simple list to every use.  */
+      if (cand->important)
+       bitmap_set_bit (data->important_candidates, i);
+    }
 
-static void
-alloc_use_cost_map (struct ivopts_data *data)
-{
-  unsigned i, n_imp = 0, size, j;
+  data->consider_all_candidates = (n_iv_cands (data)
+                                  <= CONSIDER_ALL_CANDIDATES_BOUND);
 
-  if (!data->consider_all_candidates)
+  if (data->consider_all_candidates)
     {
-      for (i = 0; i < n_iv_cands (data); i++)
+      /* We will not need "related_cands" bitmaps in this case,
+        so release them to decrease peak memory consumption.  */
+      for (i = 0; i < n_iv_uses (data); i++)
        {
-         struct iv_cand *cand = iv_cand (data, i);
-         if (cand->important)
-           n_imp++;
+         use = iv_use (data, i);
+         BITMAP_FREE (use->related_cands);
        }
     }
+  else
+    {
+      /* Add important candidates to the related_cands bitmaps.  */
+      for (i = 0; i < n_iv_uses (data); i++)
+       bitmap_ior_into (iv_use (data, i)->related_cands,
+                        data->important_candidates);
+    }
+}
+
+/* Finds the candidates for the induction variables.  */
+
+static void
+find_iv_candidates (struct ivopts_data *data)
+{
+  /* Add commonly used ivs.  */
+  add_standard_iv_candidates (data);
+
+  /* Add old induction variables.  */
+  add_old_ivs_candidates (data);
+
+  /* Add induction variables derived from uses.  */
+  add_derived_ivs_candidates (data);
+
+  /* Record the important candidates.  */
+  record_important_candidates (data);
+}
+
+/* Allocates the data structure mapping the (use, candidate) pairs to costs.
+   If consider_all_candidates is true, we use a two-dimensional array, otherwise
+   we allocate a simple list to every use.  */
+
+static void
+alloc_use_cost_map (struct ivopts_data *data)
+{
+  unsigned i, size, s, j;
 
   for (i = 0; i < n_iv_uses (data); i++)
     {
@@ -1903,20 +2229,21 @@ alloc_use_cost_map (struct ivopts_data *data)
       bitmap_iterator bi;
 
       if (data->consider_all_candidates)
-       {
-         size = n_iv_cands (data);
-         use->n_map_members = size;
-       }
+       size = n_iv_cands (data);
       else
        {
-         size = n_imp;
+         s = 0;
          EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (use->related_cands, 0, j, bi)
            {
-             size++;
+             s++;
            }
-         use->n_map_members = 0;
+
+         /* Round up to the power of two, so that moduling by it is fast.  */
+         for (size = 1; size < s; size <<= 1)
+           continue;
        }
 
+      use->n_map_members = size;
       use->cost_map = xcalloc (size, sizeof (struct cost_pair));
     }
 }
@@ -1929,11 +2256,12 @@ set_use_iv_cost (struct ivopts_data *data,
                 struct iv_use *use, struct iv_cand *cand, unsigned cost,
                 bitmap depends_on)
 {
-  if (cost == INFTY
-      && depends_on)
+  unsigned i, s;
+
+  if (cost == INFTY)
     {
-      BITMAP_XFREE (depends_on);
-      depends_on = NULL;
+      BITMAP_FREE (depends_on);
+      return;
     }
 
   if (data->consider_all_candidates)
@@ -1944,42 +2272,55 @@ set_use_iv_cost (struct ivopts_data *data,
       return;
     }
 
-  if (cost == INFTY)
-    return;
+  /* n_map_members is a power of two, so this computes modulo.  */
+  s = cand->id & (use->n_map_members - 1);
+  for (i = s; i < use->n_map_members; i++)
+    if (!use->cost_map[i].cand)
+      goto found;
+  for (i = 0; i < s; i++)
+    if (!use->cost_map[i].cand)
+      goto found;
+
+  gcc_unreachable ();
 
-  use->cost_map[use->n_map_members].cand = cand;
-  use->cost_map[use->n_map_members].cost = cost;
-  use->cost_map[use->n_map_members].depends_on = depends_on;
-  use->n_map_members++;
+found:
+  use->cost_map[i].cand = cand;
+  use->cost_map[i].cost = cost;
+  use->cost_map[i].depends_on = depends_on;
 }
 
-/* Gets cost of (USE, CANDIDATE) pair.  Stores the bitmap of dependencies to
-   DEPENDS_ON.  */
+/* Gets cost of (USE, CANDIDATE) pair.  */
 
-static unsigned
-get_use_iv_cost (struct ivopts_data *data,
-                struct iv_use *use, struct iv_cand *cand, bitmap *depends_on)
+static struct cost_pair *
+get_use_iv_cost (struct ivopts_data *data, struct iv_use *use,
+                struct iv_cand *cand)
 {
-  unsigned i;
+  unsigned i, s;
+  struct cost_pair *ret;
 
   if (!cand)
-    return INFTY;
+    return NULL;
 
   if (data->consider_all_candidates)
-    i = cand->id;
-  else
     {
-      for (i = 0; i < use->n_map_members; i++)
-       if (use->cost_map[i].cand == cand)
-         break;
+      ret = use->cost_map + cand->id;
+      if (!ret->cand)
+       return NULL;
 
-      if (i == use->n_map_members)
-       return INFTY;
+      return ret;
     }
+      
+  /* n_map_members is a power of two, so this computes modulo.  */
+  s = cand->id & (use->n_map_members - 1);
+  for (i = s; i < use->n_map_members; i++)
+    if (use->cost_map[i].cand == cand)
+      return use->cost_map + i;
 
-  if (depends_on)
-    *depends_on = use->cost_map[i].depends_on;
-  return use->cost_map[i].cost;
+  for (i = 0; i < s; i++)
+    if (use->cost_map[i].cand == cand)
+      return use->cost_map + i;
+
+  return NULL;
 }
 
 /* Returns estimate on cost of computing SEQ.  */
@@ -2034,10 +2375,9 @@ prepare_decl_rtl (tree *expr_p, int *ws, void *data)
     {
     case ADDR_EXPR:
       for (expr_p = &TREE_OPERAND (*expr_p, 0);
-          (handled_component_p (*expr_p)
-           || TREE_CODE (*expr_p) == REALPART_EXPR
-           || TREE_CODE (*expr_p) == IMAGPART_EXPR);
-          expr_p = &TREE_OPERAND (*expr_p, 0));
+          handled_component_p (*expr_p);
+          expr_p = &TREE_OPERAND (*expr_p, 0))
+       continue;
       obj = *expr_p;
       if (DECL_P (obj))
         x = produce_memory_decl_rtl (obj, regno);
@@ -2087,7 +2427,8 @@ computation_cost (tree expr)
   rtx seq, rslt;
   tree type = TREE_TYPE (expr);
   unsigned cost;
-  int regno = 0;
+  /* Avoid using hard regs in ways which may be unsupported.  */
+  int regno = LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1;
 
   walk_tree (&expr, prepare_decl_rtl, &regno, NULL);
   start_sequence ();
@@ -2180,10 +2521,13 @@ get_computation_at (struct loop *loop,
   if (stmt_after_increment (loop, cand, at))
     cbase = fold (build2 (PLUS_EXPR, uutype, cbase, cstep));
 
-  /* use = ubase + ratio * (var - cbase).  If either cbase is a constant
-     or |ratio| == 1, it is better to handle this like
-     
-     ubase - ratio * cbase + ratio * var.  */
+  /* use = ubase - ratio * cbase + ratio * var.
+
+     In general case ubase + ratio * (var - cbase) could be better (one less
+     multiplication), but often it is possible to eliminate redundant parts
+     of computations from (ubase - ratio * cbase) term, and if it does not
+     happen, fold is able to apply the distributive law to obtain this form
+     anyway.  */
 
   if (ratioi == 1)
     {
@@ -2195,7 +2539,7 @@ get_computation_at (struct loop *loop,
       delta = fold (build2 (PLUS_EXPR, uutype, ubase, cbase));
       expr = fold (build2 (MINUS_EXPR, uutype, delta, expr));
     }
-  else if (TREE_CODE (cbase) == INTEGER_CST)
+  else
     {
       ratio = build_int_cst_type (uutype, ratioi);
       delta = fold (build2 (MULT_EXPR, uutype, ratio, cbase));
@@ -2203,13 +2547,6 @@ get_computation_at (struct loop *loop,
       expr = fold (build2 (MULT_EXPR, uutype, ratio, expr));
       expr = fold (build2 (PLUS_EXPR, uutype, delta, expr));
     }
-  else
-    {
-      expr = fold (build2 (MINUS_EXPR, uutype, expr, cbase));
-      ratio = build_int_cst_type (uutype, ratioi);
-      expr = fold (build2 (MULT_EXPR, uutype, ratio, expr));
-      expr = fold (build2 (PLUS_EXPR, uutype, ubase, expr));
-    }
 
   return fold_convert (utype, expr);
 }
@@ -2223,53 +2560,6 @@ get_computation (struct loop *loop, struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
   return get_computation_at (loop, use, cand, use->stmt);
 }
 
-/* Strips constant offsets from EXPR and adds them to OFFSET.  */
-
-static void
-strip_offset (tree *expr, unsigned HOST_WIDE_INT *offset)
-{
-  tree op0, op1;
-  enum tree_code code;
-  
-  while (1)
-    {
-      if (cst_and_fits_in_hwi (*expr))
-       {
-         *offset += int_cst_value (*expr);
-         *expr = integer_zero_node;
-         return;
-       }
-
-      code = TREE_CODE (*expr);
-     
-      if (code != PLUS_EXPR && code != MINUS_EXPR)
-       return;
-
-      op0 = TREE_OPERAND (*expr, 0);
-      op1 = TREE_OPERAND (*expr, 1);
-
-      if (cst_and_fits_in_hwi (op1))
-       {
-         if (code == PLUS_EXPR)
-           *offset += int_cst_value (op1);
-         else
-           *offset -= int_cst_value (op1);
-
-         *expr = op0;
-         continue;
-       }
-
-      if (code != PLUS_EXPR)
-       return;
-
-      if (!cst_and_fits_in_hwi (op0))
-       return;
-
-      *offset += int_cst_value (op0);
-      *expr = op1;
-    }
-}
-
 /* Returns cost of addition in MODE.  */
 
 static unsigned
@@ -2459,7 +2749,8 @@ get_address_cost (bool symbol_present, bool var_present,
   s_offset = offset;
 
   cost = 0;
-  offset_p = (min_offset <= s_offset && s_offset <= max_offset);
+  offset_p = (s_offset != 0
+             && min_offset <= s_offset && s_offset <= max_offset);
   ratio_p = (ratio != 1
             && -MAX_RATIO <= ratio && ratio <= MAX_RATIO
             && TEST_BIT (valid_mult, ratio + MAX_RATIO));
@@ -2483,6 +2774,9 @@ get_address_cost (bool symbol_present, bool var_present,
       if (ratio_p)
        addr = gen_rtx_fmt_ee (MULT, Pmode, addr, GEN_INT (rat));
 
+      if (var_present)
+       addr = gen_rtx_fmt_ee (PLUS, Pmode, addr, reg1);
+
       if (symbol_present)
        {
          base = gen_rtx_SYMBOL_REF (Pmode, ggc_strdup (""));
@@ -2491,15 +2785,6 @@ get_address_cost (bool symbol_present, bool var_present,
                                  gen_rtx_fmt_ee (PLUS, Pmode,
                                                  base,
                                                  GEN_INT (off)));
-         if (var_present)
-           base = gen_rtx_fmt_ee (PLUS, Pmode, reg1, base);
-       }
-
-      else if (var_present)
-       {
-         base = reg1;
-         if (offset_p)
-           base = gen_rtx_fmt_ee (PLUS, Pmode, base, GEN_INT (off));
        }
       else if (offset_p)
        base = GEN_INT (off);
@@ -2507,7 +2792,7 @@ get_address_cost (bool symbol_present, bool var_present,
        base = NULL_RTX;
     
       if (base)
-       addr = gen_rtx_fmt_ee (PLUS, Pmode, base, addr);
+       addr = gen_rtx_fmt_ee (PLUS, Pmode, addr, base);
   
       start_sequence ();
       addr = memory_address (Pmode, addr);
@@ -2543,13 +2828,13 @@ find_depends (tree *expr_p, int *ws ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
     return NULL_TREE;
 
   if (!*depends_on)
-    *depends_on = BITMAP_XMALLOC ();
+    *depends_on = BITMAP_ALLOC (NULL);
   bitmap_set_bit (*depends_on, info->inv_id);
 
   return NULL_TREE;
 }
 
-/* Estimates cost of forcing EXPR into variable.  DEPENDS_ON is a set of the
+/* Estimates cost of forcing EXPR into variable.  DEPENDS_ON is a set of the
    invariants the computation depends on.  */
 
 static unsigned
@@ -2560,6 +2845,9 @@ force_var_cost (struct ivopts_data *data,
   static unsigned integer_cost;
   static unsigned symbol_cost;
   static unsigned address_cost;
+  tree op0, op1;
+  unsigned cost0, cost1, cost;
+  enum machine_mode mode;
 
   if (!costs_initialized)
     {
@@ -2594,6 +2882,8 @@ force_var_cost (struct ivopts_data *data,
       costs_initialized = true;
     }
 
+  STRIP_NOPS (expr);
+
   if (depends_on)
     {
       fd_ivopts_data = data;
@@ -2621,8 +2911,62 @@ force_var_cost (struct ivopts_data *data,
       return address_cost;
     }
 
-  /* Just an arbitrary value, FIXME.  */
-  return target_spill_cost;
+  switch (TREE_CODE (expr))
+    {
+    case PLUS_EXPR:
+    case MINUS_EXPR:
+    case MULT_EXPR:
+      op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
+      op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
+      STRIP_NOPS (op0);
+      STRIP_NOPS (op1);
+
+      if (is_gimple_val (op0))
+       cost0 = 0;
+      else
+       cost0 = force_var_cost (data, op0, NULL);
+
+      if (is_gimple_val (op1))
+       cost1 = 0;
+      else
+       cost1 = force_var_cost (data, op1, NULL);
+
+      break;
+
+    default:
+      /* Just an arbitrary value, FIXME.  */
+      return target_spill_cost;
+    }
+
+  mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (expr));
+  switch (TREE_CODE (expr))
+    {
+    case PLUS_EXPR:
+    case MINUS_EXPR:
+      cost = add_cost (mode);
+      break;
+
+    case MULT_EXPR:
+      if (cst_and_fits_in_hwi (op0))
+       cost = multiply_by_cost (int_cst_value (op0), mode);
+      else if (cst_and_fits_in_hwi (op1))
+       cost = multiply_by_cost (int_cst_value (op1), mode);
+      else
+       return target_spill_cost;
+      break;
+
+    default:
+      gcc_unreachable ();
+    }
+
+  cost += cost0;
+  cost += cost1;
+
+  /* Bound the cost by target_spill_cost.  The parts of complicated
+     computations often are either loop invariant or at least can
+     be shared between several iv uses, so letting this grow without
+     limits would not give reasonable results.  */
+  return cost < target_spill_cost ? cost : target_spill_cost;
 }
 
 /* Estimates cost of expressing address ADDR  as var + symbol + offset.  The
@@ -2643,7 +2987,7 @@ split_address_cost (struct ivopts_data *data,
   int unsignedp, volatilep;
   
   core = get_inner_reference (addr, &bitsize, &bitpos, &toffset, &mode,
-                             &unsignedp, &volatilep);
+                             &unsignedp, &volatilep, false);
 
   if (toffset != 0
       || bitpos % BITS_PER_UNIT != 0
@@ -2686,9 +3030,7 @@ ptr_difference_cost (struct ivopts_data *data,
 
   gcc_assert (TREE_CODE (e1) == ADDR_EXPR);
 
-  if (TREE_CODE (e2) == ADDR_EXPR
-      && ptr_difference_const (TREE_OPERAND (e1, 0),
-                              TREE_OPERAND (e2, 0), &diff))
+  if (ptr_difference_const (e1, e2, &diff))
     {
       *offset += diff;
       *symbol_present = false;
@@ -2723,11 +3065,14 @@ difference_cost (struct ivopts_data *data,
 {
   unsigned cost;
   enum machine_mode mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (e1));
+  unsigned HOST_WIDE_INT off1, off2;
 
-  strip_offset (&e1, offset);
-  *offset = -*offset;
-  strip_offset (&e2, offset);
-  *offset = -*offset;
+  e1 = strip_offset (e1, false, &off1);
+  e2 = strip_offset (e2, false, &off2);
+  *offset += off1 - off2;
+
+  STRIP_NOPS (e1);
+  STRIP_NOPS (e2);
 
   if (TREE_CODE (e1) == ADDR_EXPR)
     return ptr_difference_cost (data, e1, e2, symbol_present, var_present, offset,
@@ -2793,6 +3138,19 @@ get_computation_cost_at (struct ivopts_data *data,
       return INFTY;
     }
 
+  if (address_p)
+    {
+      /* Do not try to express address of an object with computation based
+        on address of a different object.  This may cause problems in rtl
+        level alias analysis (that does not expect this to be happening,
+        as this is illegal in C), and would be unlikely to be useful
+        anyway.  */
+      if (use->iv->base_object
+         && cand->iv->base_object
+         && !operand_equal_p (use->iv->base_object, cand->iv->base_object, 0))
+       return INFTY;
+    }
+
   if (!cst_and_fits_in_hwi (ustep)
       || !cst_and_fits_in_hwi (cstep))
     return INFTY;
@@ -2858,7 +3216,7 @@ get_computation_cost_at (struct ivopts_data *data,
      (symbol/var/const parts may be omitted).  If we are looking for an address,
      find the cost of addressing this.  */
   if (address_p)
-    return get_address_cost (symbol_present, var_present, offset, ratio);
+    return cost + get_address_cost (symbol_present, var_present, offset, ratio);
 
   /* Otherwise estimate the costs for computing the expression.  */
   aratio = ratio > 0 ? ratio : -ratio;
@@ -2914,19 +3272,33 @@ get_computation_cost (struct ivopts_data *data,
 /* Determines cost of basing replacement of USE on CAND in a generic
    expression.  */
 
-static void
+static bool
 determine_use_iv_cost_generic (struct ivopts_data *data,
                               struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
 {
   bitmap depends_on;
-  unsigned cost = get_computation_cost (data, use, cand, false, &depends_on);
+  unsigned cost;
+
+  /* The simple case first -- if we need to express value of the preserved
+     original biv, the cost is 0.  This also prevents us from counting the
+     cost of increment twice -- once at this use and once in the cost of
+     the candidate.  */
+  if (cand->pos == IP_ORIGINAL
+      && cand->incremented_at == use->stmt)
+    {
+      set_use_iv_cost (data, use, cand, 0, NULL);
+      return true;
+    }
 
+  cost = get_computation_cost (data, use, cand, false, &depends_on);
   set_use_iv_cost (data, use, cand, cost, depends_on);
+
+  return cost != INFTY;
 }
 
 /* Determines cost of basing replacement of USE on CAND in an address.  */
 
-static void
+static bool
 determine_use_iv_cost_address (struct ivopts_data *data,
                               struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
 {
@@ -2934,6 +3306,8 @@ determine_use_iv_cost_address (struct ivopts_data *data,
   unsigned cost = get_computation_cost (data, use, cand, true, &depends_on);
 
   set_use_iv_cost (data, use, cand, cost, depends_on);
+
+  return cost != INFTY;
 }
 
 /* Computes value of induction variable IV in iteration NITER.  */
@@ -2964,70 +3338,99 @@ cand_value_at (struct loop *loop, struct iv_cand *cand, tree at, tree niter)
   return val;
 }
 
+/* Returns period of induction variable iv.  */
+
+static tree
+iv_period (struct iv *iv)
+{
+  tree step = iv->step, period, type;
+  tree pow2div;
+
+  gcc_assert (step && TREE_CODE (step) == INTEGER_CST);
+
+  /* Period of the iv is gcd (step, type range).  Since type range is power
+     of two, it suffices to determine the maximum power of two that divides
+     step.  */
+  pow2div = num_ending_zeros (step);
+  type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (step));
+
+  period = build_low_bits_mask (type,
+                               (TYPE_PRECISION (type)
+                                - tree_low_cst (pow2div, 1)));
+
+  return period;
+}
+
 /* Check whether it is possible to express the condition in USE by comparison
    of candidate CAND.  If so, store the comparison code to COMPARE and the
    value compared with to BOUND.  */
 
 static bool
-may_eliminate_iv (struct loop *loop,
+may_eliminate_iv (struct ivopts_data *data,
                  struct iv_use *use, struct iv_cand *cand,
                  enum tree_code *compare, tree *bound)
 {
+  basic_block ex_bb;
   edge exit;
-  struct tree_niter_desc *niter, new_niter;
-  tree wider_type, type, base;
-
-  /* For now just very primitive -- we work just for the single exit condition,
-     and are quite conservative about the possible overflows.  TODO -- both of
-     these can be improved.  */
-  exit = single_dom_exit (loop);
-  if (!exit)
+  struct tree_niter_desc *niter;
+  tree nit, nit_type;
+  tree wider_type, period, per_type;
+  struct loop *loop = data->current_loop;
+  
+  /* For now works only for exits that dominate the loop latch.  TODO -- extend
+     for other conditions inside loop body.  */
+  ex_bb = bb_for_stmt (use->stmt);
+  if (use->stmt != last_stmt (ex_bb)
+      || TREE_CODE (use->stmt) != COND_EXPR)
     return false;
-  if (use->stmt != last_stmt (exit->src))
+  if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->latch, ex_bb))
     return false;
 
-  niter = &loop_data (loop)->niter;
-  if (!niter->niter
-      || !integer_nonzerop (niter->assumptions)
-      || !integer_zerop (niter->may_be_zero))
+  exit = EDGE_SUCC (ex_bb, 0);
+  if (flow_bb_inside_loop_p (loop, exit->dest))
+    exit = EDGE_SUCC (ex_bb, 1);
+  if (flow_bb_inside_loop_p (loop, exit->dest))
     return false;
 
-  if (exit->flags & EDGE_TRUE_VALUE)
-    *compare = EQ_EXPR;
-  else
-    *compare = NE_EXPR;
+  niter = niter_for_exit (data, exit);
+  if (!niter
+      || !zero_p (niter->may_be_zero))
+    return false;
 
-  *bound = cand_value_at (loop, cand, use->stmt, niter->niter);
+  nit = niter->niter;
+  nit_type = TREE_TYPE (nit);
 
-  /* Let us check there is not some problem with overflows, by checking that
-     the number of iterations is unchanged.  */
-  base = cand->iv->base;
-  type = TREE_TYPE (base);
-  if (stmt_after_increment (loop, cand, use->stmt))
-    base = fold (build2 (PLUS_EXPR, type, base, cand->iv->step));
-
-  new_niter.niter = NULL_TREE;
-  number_of_iterations_cond (TREE_TYPE (cand->iv->base), base,
-                            cand->iv->step, NE_EXPR, *bound, NULL_TREE,
-                            &new_niter);
-  if (!new_niter.niter
-      || !integer_nonzerop (new_niter.assumptions)
-      || !integer_zerop (new_niter.may_be_zero))
+  /* Determine whether we may use the variable to test whether niter iterations
+     elapsed.  This is the case iff the period of the induction variable is
+     greater than the number of iterations.  */
+  period = iv_period (cand->iv);
+  if (!period)
     return false;
+  per_type = TREE_TYPE (period);
 
-  wider_type = TREE_TYPE (new_niter.niter);
-  if (TYPE_PRECISION (wider_type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (niter->niter)))
-    wider_type = TREE_TYPE (niter->niter);
-  if (!operand_equal_p (fold_convert (wider_type, niter->niter),
-                       fold_convert (wider_type, new_niter.niter), 0))
+  wider_type = TREE_TYPE (period);
+  if (TYPE_PRECISION (nit_type) < TYPE_PRECISION (per_type))
+    wider_type = per_type;
+  else
+    wider_type = nit_type;
+
+  if (!integer_nonzerop (fold (build2 (GE_EXPR, boolean_type_node,
+                                      fold_convert (wider_type, period),
+                                      fold_convert (wider_type, nit)))))
     return false;
 
+  if (exit->flags & EDGE_TRUE_VALUE)
+    *compare = EQ_EXPR;
+  else
+    *compare = NE_EXPR;
+
+  *bound = cand_value_at (loop, cand, use->stmt, nit);
   return true;
 }
 
 /* Determines cost of basing replacement of USE on CAND in a condition.  */
 
-static void
+static bool
 determine_use_iv_cost_condition (struct ivopts_data *data,
                                 struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
 {
@@ -3038,16 +3441,16 @@ determine_use_iv_cost_condition (struct ivopts_data *data,
   if (!cand->iv)
     {
       set_use_iv_cost (data, use, cand, INFTY, NULL);
-      return;
+      return false;
     }
 
-  if (may_eliminate_iv (data->current_loop, use, cand, &compare, &bound))
+  if (may_eliminate_iv (data, use, cand, &compare, &bound))
     {
       bitmap depends_on = NULL;
       unsigned cost = force_var_cost (data, bound, &depends_on);
 
       set_use_iv_cost (data, use, cand, cost, depends_on);
-      return;
+      return cost != INFTY;
     }
 
   /* The induction variable elimination failed; just express the original
@@ -3061,15 +3464,17 @@ determine_use_iv_cost_condition (struct ivopts_data *data,
       record_invariant (data, TREE_OPERAND (*use->op_p, 1), true);
     }
 
-  determine_use_iv_cost_generic (data, use, cand);
+  return determine_use_iv_cost_generic (data, use, cand);
 }
 
 /* Checks whether it is possible to replace the final value of USE by
    a direct computation.  If so, the formula is stored to *VALUE.  */
 
 static bool
-may_replace_final_value (struct loop *loop, struct iv_use *use, tree *value)
+may_replace_final_value (struct ivopts_data *data, struct iv_use *use,
+                        tree *value)
 {
+  struct loop *loop = data->current_loop;
   edge exit;
   struct tree_niter_desc *niter;
 
@@ -3080,10 +3485,9 @@ may_replace_final_value (struct loop *loop, struct iv_use *use, tree *value)
   gcc_assert (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, exit->src,
                              bb_for_stmt (use->stmt)));
 
-  niter = &loop_data (loop)->niter;
-  if (!niter->niter
-      || !operand_equal_p (niter->assumptions, boolean_true_node, 0)
-      || !operand_equal_p (niter->may_be_zero, boolean_false_node, 0))
+  niter = niter_for_single_dom_exit (data);
+  if (!niter
+      || !zero_p (niter->may_be_zero))
     return false;
 
   *value = iv_value (use->iv, niter->niter);
@@ -3093,7 +3497,7 @@ may_replace_final_value (struct loop *loop, struct iv_use *use, tree *value)
 
 /* Determines cost of replacing final value of USE using CAND.  */
 
-static void
+static bool
 determine_use_iv_cost_outer (struct ivopts_data *data,
                             struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
 {
@@ -3102,13 +3506,24 @@ determine_use_iv_cost_outer (struct ivopts_data *data,
   edge exit;
   tree value;
   struct loop *loop = data->current_loop;
-         
+
+  /* The simple case first -- if we need to express value of the preserved
+     original biv, the cost is 0.  This also prevents us from counting the
+     cost of increment twice -- once at this use and once in the cost of
+     the candidate.  */
+  if (cand->pos == IP_ORIGINAL
+      && cand->incremented_at == use->stmt)
+    {
+      set_use_iv_cost (data, use, cand, 0, NULL);
+      return true;
+    }
+
   if (!cand->iv)
     {
-      if (!may_replace_final_value (loop, use, &value))
+      if (!may_replace_final_value (data, use, &value))
        {
          set_use_iv_cost (data, use, cand, INFTY, NULL);
-         return;
+         return false;
        }
 
       depends_on = NULL;
@@ -3117,7 +3532,7 @@ determine_use_iv_cost_outer (struct ivopts_data *data,
       cost /= AVG_LOOP_NITER (loop);
 
       set_use_iv_cost (data, use, cand, cost, depends_on);
-      return;
+      return cost != INFTY;
     }
 
   exit = single_dom_exit (loop);
@@ -3137,31 +3552,30 @@ determine_use_iv_cost_outer (struct ivopts_data *data,
     }
                                   
   set_use_iv_cost (data, use, cand, cost, depends_on);
+
+  return cost != INFTY;
 }
 
-/* Determines cost of basing replacement of USE on CAND.  */
+/* Determines cost of basing replacement of USE on CAND.  Returns false
+   if USE cannot be based on CAND.  */
 
-static void
+static bool
 determine_use_iv_cost (struct ivopts_data *data,
                       struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
 {
   switch (use->type)
     {
     case USE_NONLINEAR_EXPR:
-      determine_use_iv_cost_generic (data, use, cand);
-      break;
+      return determine_use_iv_cost_generic (data, use, cand);
 
     case USE_OUTER:
-      determine_use_iv_cost_outer (data, use, cand);
-      break;
+      return determine_use_iv_cost_outer (data, use, cand);
 
     case USE_ADDRESS:
-      determine_use_iv_cost_address (data, use, cand);
-      break;
+      return determine_use_iv_cost_address (data, use, cand);
 
     case USE_COMPARE:
-      determine_use_iv_cost_condition (data, use, cand);
-      break;
+      return determine_use_iv_cost_condition (data, use, cand);
 
     default:
       gcc_unreachable ();
@@ -3176,28 +3590,10 @@ determine_use_iv_costs (struct ivopts_data *data)
   unsigned i, j;
   struct iv_use *use;
   struct iv_cand *cand;
-
-  data->consider_all_candidates = (n_iv_cands (data)
-                                  <= CONSIDER_ALL_CANDIDATES_BOUND);
+  bitmap to_clear = BITMAP_ALLOC (NULL);
 
   alloc_use_cost_map (data);
 
-  if (!data->consider_all_candidates)
-    {
-      /* Add the important candidate entries.  */
-      for (j = 0; j < n_iv_cands (data); j++)
-       {
-         cand = iv_cand (data, j);
-         if (!cand->important)
-           continue;
-         for (i = 0; i < n_iv_uses (data); i++)
-           {
-             use = iv_use (data, i);
-             determine_use_iv_cost (data, use, cand);
-           }
-       }
-    }
-
   for (i = 0; i < n_iv_uses (data); i++)
     {
       use = iv_use (data, i);
@@ -3217,12 +3613,19 @@ determine_use_iv_costs (struct ivopts_data *data)
          EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (use->related_cands, 0, j, bi)
            {
              cand = iv_cand (data, j);
-             if (!cand->important)
-               determine_use_iv_cost (data, use, cand);
+             if (!determine_use_iv_cost (data, use, cand))
+               bitmap_set_bit (to_clear, j);
            }
+
+         /* Remove the candidates for that the cost is infinite from
+            the list of related candidates.  */
+         bitmap_and_compl_into (use->related_cands, to_clear);
+         bitmap_clear (to_clear);
        }
     }
 
+  BITMAP_FREE (to_clear);
+
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
     {
       fprintf (dump_file, "Use-candidate costs:\n");
@@ -3260,8 +3663,7 @@ static void
 determine_iv_cost (struct ivopts_data *data, struct iv_cand *cand)
 {
   unsigned cost_base, cost_step;
-  tree base, last;
-  basic_block bb;
+  tree base;
 
   if (!cand->iv)
     {
@@ -3279,21 +3681,18 @@ determine_iv_cost (struct ivopts_data *data, struct iv_cand *cand)
 
   cand->cost = cost_step + cost_base / AVG_LOOP_NITER (current_loop);
 
-  /* Prefer the original iv unless we may gain something by replacing it.  */
-  if (cand->pos == IP_ORIGINAL)
+  /* Prefer the original iv unless we may gain something by replacing it;
+     this is not really relevant for artificial ivs created by other
+     passes.  */
+  if (cand->pos == IP_ORIGINAL
+      && !DECL_ARTIFICIAL (SSA_NAME_VAR (cand->var_before)))
     cand->cost--;
   
   /* Prefer not to insert statements into latch unless there are some
      already (so that we do not create unnecessary jumps).  */
-  if (cand->pos == IP_END)
-    {
-      bb = ip_end_pos (data->current_loop);
-      last = last_stmt (bb);
-
-      if (!last
-         || TREE_CODE (last) == LABEL_EXPR)
-       cand->cost++;
-    }
+  if (cand->pos == IP_END
+      && empty_block_p (ip_end_pos (data->current_loop)))
+    cand->cost++;
 }
 
 /* Determines costs of computation of the candidates.  */
@@ -3373,7 +3772,7 @@ determine_set_costs (struct ivopts_data *data)
     }
 
   n = 0;
-  for (phi = phi_nodes (loop->header); phi; phi = TREE_CHAIN (phi))
+  for (phi = phi_nodes (loop->header); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
     {
       op = PHI_RESULT (phi);
 
@@ -3409,279 +3808,731 @@ determine_set_costs (struct ivopts_data *data)
     }
 }
 
-/* Finds a best candidate for USE and stores it to CAND.  The candidates are
-   taken from the set SOL and they may depend on invariants in the set INV.
-   The really used candidate and invariants are noted to USED_IVS and
-   USED_INV.  */
+/* Returns true if A is a cheaper cost pair than B.  */
 
-static unsigned
-find_best_candidate (struct ivopts_data *data,
-                    struct iv_use *use, bitmap sol, bitmap inv,
-                    bitmap used_ivs, bitmap used_inv, struct iv_cand **cand)
+static bool
+cheaper_cost_pair (struct cost_pair *a, struct cost_pair *b)
 {
-  unsigned c, d;
-  unsigned best_cost = INFTY, cost;
-  struct iv_cand *cnd = NULL, *acnd;
-  bitmap depends_on = NULL, asol;
-  bitmap_iterator bi, bi1;
-
-  if (data->consider_all_candidates)
-    asol = sol;
-  else
-    {
-      asol = BITMAP_XMALLOC ();
-      bitmap_a_and_b (asol, sol, use->related_cands);
-    }
+  if (!a)
+    return false;
 
-  EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (asol, 0, c, bi)
-    {
-      acnd = iv_cand (data, c);
-      cost = get_use_iv_cost (data, use, acnd, &depends_on);
+  if (!b)
+    return true;
 
-      if (cost == INFTY)
-       continue;
-      if (cost > best_cost)
-       continue;
-      if (cost == best_cost)
-       {
-         /* Prefer the cheaper iv.  */
-         if (acnd->cost >= cnd->cost)
-           continue;
-       }
+  if (a->cost < b->cost)
+    return true;
 
-      if (depends_on)
-       {
-         EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (depends_on, inv, 0, d, bi1)
-           {
-             goto next_cand;
-           }
-         if (used_inv)
-           bitmap_a_or_b (used_inv, used_inv, depends_on);
-       }
+  if (a->cost > b->cost)
+    return false;
 
-      cnd = acnd;
-      best_cost = cost;
+  /* In case the costs are the same, prefer the cheaper candidate.  */
+  if (a->cand->cost < b->cand->cost)
+    return true;
 
-next_cand: ;
-    }
+  return false;
+}
 
-  if (cnd && used_ivs)
-    bitmap_set_bit (used_ivs, cnd->id);
+/* Computes the cost field of IVS structure.  */
 
-  if (cand)
-    *cand = cnd;
+static void
+iv_ca_recount_cost (struct ivopts_data *data, struct iv_ca *ivs)
+{
+  unsigned cost = 0;
 
-  if (!data->consider_all_candidates)
-    BITMAP_XFREE (asol);
+  cost += ivs->cand_use_cost;
+  cost += ivs->cand_cost;
+  cost += ivopts_global_cost_for_size (data, ivs->n_regs);
 
-  return best_cost;
+  ivs->cost = cost;
 }
 
-/* Returns cost of set of ivs SOL + invariants INV.  Removes unnecessary
-   induction variable candidates and invariants from the sets.  Only
-   uses 0 .. MAX_USE - 1 are taken into account.  */
+/* Set USE not to be expressed by any candidate in IVS.  */
 
-static unsigned
-set_cost_up_to (struct ivopts_data *data, bitmap sol, bitmap inv,
-               unsigned max_use)
+static void
+iv_ca_set_no_cp (struct ivopts_data *data, struct iv_ca *ivs,
+                struct iv_use *use)
 {
-  unsigned i;
-  unsigned cost = 0, size = 0, acost;
-  struct iv_use *use;
-  struct iv_cand *cand;
-  bitmap used_ivs = BITMAP_XMALLOC (), used_inv = BITMAP_XMALLOC ();
+  unsigned uid = use->id, cid, iid;
+  bitmap deps;
+  struct cost_pair *cp;
   bitmap_iterator bi;
 
-  for (i = 0; i < max_use; i++)
+  cp = ivs->cand_for_use[uid];
+  if (!cp)
+    return;
+  cid = cp->cand->id;
+
+  ivs->bad_uses++;
+  ivs->cand_for_use[uid] = NULL;
+  ivs->n_cand_uses[cid]--;
+
+  if (ivs->n_cand_uses[cid] == 0)
     {
-      use = iv_use (data, i);
-      acost = find_best_candidate (data, use, sol, inv,
-                                  used_ivs, used_inv, NULL);
-      if (acost == INFTY)
-       {
-         BITMAP_XFREE (used_ivs);
-         BITMAP_XFREE (used_inv);
-         return INFTY;
-       }
-      cost += acost;
+      bitmap_clear_bit (ivs->cands, cid);
+      /* Do not count the pseudocandidates.  */
+      if (cp->cand->iv)
+       ivs->n_regs--;
+      ivs->n_cands--;
+      ivs->cand_cost -= cp->cand->cost;
     }
 
-  EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (used_ivs, 0, i, bi)
+  ivs->cand_use_cost -= cp->cost;
+
+  deps = cp->depends_on;
+
+  if (deps)
     {
-      cand = iv_cand (data, i);
+      EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (deps, 0, iid, bi)
+       {
+         ivs->n_invariant_uses[iid]--;
+         if (ivs->n_invariant_uses[iid] == 0)
+           ivs->n_regs--;
+       }
+    }
 
-      /* Do not count the pseudocandidates.  */
-      if (cand->iv)
-       size++;
+  iv_ca_recount_cost (data, ivs);
+}
+
+/* Set cost pair for USE in set IVS to CP.  */
 
-      cost += cand->cost;
+static void
+iv_ca_set_cp (struct ivopts_data *data, struct iv_ca *ivs,
+             struct iv_use *use, struct cost_pair *cp)
+{
+  unsigned uid = use->id, cid, iid;
+  bitmap deps;
+  bitmap_iterator bi;
+
+  if (ivs->cand_for_use[uid] == cp)
+    return;
+
+  if (ivs->cand_for_use[uid])
+    iv_ca_set_no_cp (data, ivs, use);
+
+  if (cp)
+    {
+      cid = cp->cand->id;
+
+      ivs->bad_uses--;
+      ivs->cand_for_use[uid] = cp;
+      ivs->n_cand_uses[cid]++;
+      if (ivs->n_cand_uses[cid] == 1)
+       {
+         bitmap_set_bit (ivs->cands, cid);
+         /* Do not count the pseudocandidates.  */
+         if (cp->cand->iv)
+           ivs->n_regs++;
+         ivs->n_cands++;
+         ivs->cand_cost += cp->cand->cost;
+       }
+
+      ivs->cand_use_cost += cp->cost;
+
+      deps = cp->depends_on;
+
+      if (deps)
+       {
+         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (deps, 0, iid, bi)
+           {
+             ivs->n_invariant_uses[iid]++;
+             if (ivs->n_invariant_uses[iid] == 1)
+               ivs->n_regs++;
+           }
+       }
+
+      iv_ca_recount_cost (data, ivs);
     }
-  EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (used_inv, 0, i, bi)
+}
+
+/* Extend set IVS by expressing USE by some of the candidates in it
+   if possible.  */
+
+static void
+iv_ca_add_use (struct ivopts_data *data, struct iv_ca *ivs,
+              struct iv_use *use)
+{
+  struct cost_pair *best_cp = NULL, *cp;
+  bitmap_iterator bi;
+  unsigned i;
+
+  gcc_assert (ivs->upto >= use->id);
+
+  if (ivs->upto == use->id)
     {
-      size++;
+      ivs->upto++;
+      ivs->bad_uses++;
     }
-  cost += ivopts_global_cost_for_size (data, size);
 
-  bitmap_copy (sol, used_ivs);
-  bitmap_copy (inv, used_inv);
+  EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (ivs->cands, 0, i, bi)
+    {
+      cp = get_use_iv_cost (data, use, iv_cand (data, i));
 
-  BITMAP_XFREE (used_ivs);
-  BITMAP_XFREE (used_inv);
+      if (cheaper_cost_pair (cp, best_cp))
+       best_cp = cp;
+    }
 
-  return cost;
+  iv_ca_set_cp (data, ivs, use, best_cp);
 }
 
-/* Computes cost of set of ivs SOL + invariants INV.  Removes unnecessary
-   induction variable candidates and invariants from the sets.  */
+/* Get cost for assignment IVS.  */
 
 static unsigned
-set_cost (struct ivopts_data *data, bitmap sol, bitmap inv)
+iv_ca_cost (struct iv_ca *ivs)
 {
-  return set_cost_up_to (data, sol, inv, n_iv_uses (data));
+  return (ivs->bad_uses ? INFTY : ivs->cost);
 }
 
-/* Tries to extend the sets IVS and INV in the best possible way in order
-   to express the USE.  */
+/* Returns true if all dependences of CP are among invariants in IVS.  */
 
 static bool
-try_add_cand_for (struct ivopts_data *data, bitmap ivs, bitmap inv,
-                 struct iv_use *use)
+iv_ca_has_deps (struct iv_ca *ivs, struct cost_pair *cp)
 {
-  unsigned best_cost = set_cost_up_to (data, ivs, inv, use->id + 1), act_cost;
-  bitmap best_ivs = BITMAP_XMALLOC ();
-  bitmap best_inv = BITMAP_XMALLOC ();
-  bitmap act_ivs = BITMAP_XMALLOC ();
-  bitmap act_inv = BITMAP_XMALLOC ();
   unsigned i;
-  struct cost_pair *cp;
+  bitmap_iterator bi;
 
-  bitmap_copy (best_ivs, ivs);
-  bitmap_copy (best_inv, inv);
+  if (!cp->depends_on)
+    return true;
 
-  for (i = 0; i < use->n_map_members; i++)
+  EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (cp->depends_on, 0, i, bi)
     {
-      cp = use->cost_map + i;
-      if (cp->cost == INFTY)
-       continue;
+      if (ivs->n_invariant_uses[i] == 0)
+       return false;
+    }
 
-      bitmap_copy (act_ivs, ivs);
-      bitmap_set_bit (act_ivs, cp->cand->id);
-      if (cp->depends_on)
-       bitmap_a_or_b (act_inv, inv, cp->depends_on);
-      else
-       bitmap_copy (act_inv, inv);
-      act_cost = set_cost_up_to (data, act_ivs, act_inv, use->id + 1);
+  return true;
+}
 
-      if (act_cost < best_cost)
-       {
-         best_cost = act_cost;
-         bitmap_copy (best_ivs, act_ivs);
-         bitmap_copy (best_inv, act_inv);
-       }
+/* Creates change of expressing USE by NEW_CP instead of OLD_CP and chains
+   it before NEXT_CHANGE.  */
+
+static struct iv_ca_delta *
+iv_ca_delta_add (struct iv_use *use, struct cost_pair *old_cp,
+                struct cost_pair *new_cp, struct iv_ca_delta *next_change)
+{
+  struct iv_ca_delta *change = xmalloc (sizeof (struct iv_ca_delta));
+
+  change->use = use;
+  change->old_cp = old_cp;
+  change->new_cp = new_cp;
+  change->next_change = next_change;
+
+  return change;
+}
+
+/* Joins two lists of changes L1 and L2.  Destructive -- old lists
+   are rewritten.  */
+
+static struct iv_ca_delta *
+iv_ca_delta_join (struct iv_ca_delta *l1, struct iv_ca_delta *l2)
+{
+  struct iv_ca_delta *last;
+
+  if (!l2)
+    return l1;
+
+  if (!l1)
+    return l2;
+
+  for (last = l1; last->next_change; last = last->next_change)
+    continue;
+  last->next_change = l2;
+
+  return l1;
+}
+
+/* Returns candidate by that USE is expressed in IVS.  */
+
+static struct cost_pair *
+iv_ca_cand_for_use (struct iv_ca *ivs, struct iv_use *use)
+{
+  return ivs->cand_for_use[use->id];
+}
+
+/* Reverse the list of changes DELTA, forming the inverse to it.  */
+
+static struct iv_ca_delta *
+iv_ca_delta_reverse (struct iv_ca_delta *delta)
+{
+  struct iv_ca_delta *act, *next, *prev = NULL;
+  struct cost_pair *tmp;
+
+  for (act = delta; act; act = next)
+    {
+      next = act->next_change;
+      act->next_change = prev;
+      prev = act;
+
+      tmp = act->old_cp;
+      act->old_cp = act->new_cp;
+      act->new_cp = tmp;
     }
 
-  bitmap_copy (ivs, best_ivs);
-  bitmap_copy (inv, best_inv);
+  return prev;
+}
 
-  BITMAP_XFREE (best_ivs);
-  BITMAP_XFREE (best_inv);
-  BITMAP_XFREE (act_ivs);
-  BITMAP_XFREE (act_inv);
+/* Commit changes in DELTA to IVS.  If FORWARD is false, the changes are
+   reverted instead.  */
 
-  return (best_cost != INFTY);
+static void
+iv_ca_delta_commit (struct ivopts_data *data, struct iv_ca *ivs,
+                   struct iv_ca_delta *delta, bool forward)
+{
+  struct cost_pair *from, *to;
+  struct iv_ca_delta *act;
+
+  if (!forward)
+    delta = iv_ca_delta_reverse (delta);
+
+  for (act = delta; act; act = act->next_change)
+    {
+      from = act->old_cp;
+      to = act->new_cp;
+      gcc_assert (iv_ca_cand_for_use (ivs, act->use) == from);
+      iv_ca_set_cp (data, ivs, act->use, to);
+    }
+
+  if (!forward)
+    iv_ca_delta_reverse (delta);
 }
 
-/* Finds an initial set of IVS and invariants INV.  We do this by simply
-   choosing the best candidate for each use.  */
+/* Returns true if CAND is used in IVS.  */
+
+static bool
+iv_ca_cand_used_p (struct iv_ca *ivs, struct iv_cand *cand)
+{
+  return ivs->n_cand_uses[cand->id] > 0;
+}
+
+/* Returns number of induction variable candidates in the set IVS.  */
 
 static unsigned
-get_initial_solution (struct ivopts_data *data, bitmap ivs, bitmap inv)
+iv_ca_n_cands (struct iv_ca *ivs)
+{
+  return ivs->n_cands;
+}
+
+/* Free the list of changes DELTA.  */
+
+static void
+iv_ca_delta_free (struct iv_ca_delta **delta)
+{
+  struct iv_ca_delta *act, *next;
+
+  for (act = *delta; act; act = next)
+    {
+      next = act->next_change;
+      free (act);
+    }
+
+  *delta = NULL;
+}
+
+/* Allocates new iv candidates assignment.  */
+
+static struct iv_ca *
+iv_ca_new (struct ivopts_data *data)
+{
+  struct iv_ca *nw = xmalloc (sizeof (struct iv_ca));
+
+  nw->upto = 0;
+  nw->bad_uses = 0;
+  nw->cand_for_use = xcalloc (n_iv_uses (data), sizeof (struct cost_pair *));
+  nw->n_cand_uses = xcalloc (n_iv_cands (data), sizeof (unsigned));
+  nw->cands = BITMAP_ALLOC (NULL);
+  nw->n_cands = 0;
+  nw->n_regs = 0;
+  nw->cand_use_cost = 0;
+  nw->cand_cost = 0;
+  nw->n_invariant_uses = xcalloc (data->max_inv_id + 1, sizeof (unsigned));
+  nw->cost = 0;
+
+  return nw;
+}
+
+/* Free memory occupied by the set IVS.  */
+
+static void
+iv_ca_free (struct iv_ca **ivs)
+{
+  free ((*ivs)->cand_for_use);
+  free ((*ivs)->n_cand_uses);
+  BITMAP_FREE ((*ivs)->cands);
+  free ((*ivs)->n_invariant_uses);
+  free (*ivs);
+  *ivs = NULL;
+}
+
+/* Dumps IVS to FILE.  */
+
+static void
+iv_ca_dump (struct ivopts_data *data, FILE *file, struct iv_ca *ivs)
 {
+  const char *pref = "  invariants ";
   unsigned i;
 
-  for (i = 0; i < n_iv_uses (data); i++)
-    if (!try_add_cand_for (data, ivs, inv, iv_use (data, i)))
-      return INFTY;
+  fprintf (file, "  cost %d\n", iv_ca_cost (ivs));
+  bitmap_print (file, ivs->cands, "  candidates ","\n");
 
-  return set_cost (data, ivs, inv);
+  for (i = 1; i <= data->max_inv_id; i++)
+    if (ivs->n_invariant_uses[i])
+      {
+       fprintf (file, "%s%d", pref, i);
+       pref = ", ";
+      }
+  fprintf (file, "\n");
 }
 
-/* Tries to improve set of induction variables IVS and invariants INV to get
-   it better than COST.  */
+/* Try changing candidate in IVS to CAND for each use.  Return cost of the
+   new set, and store differences in DELTA.  Number of induction variables
+   in the new set is stored to N_IVS.  */
 
-static bool
-try_improve_iv_set (struct ivopts_data *data,
-                   bitmap ivs, bitmap inv, unsigned *cost)
+static unsigned
+iv_ca_extend (struct ivopts_data *data, struct iv_ca *ivs,
+             struct iv_cand *cand, struct iv_ca_delta **delta,
+             unsigned *n_ivs)
 {
-  unsigned i, acost;
-  bitmap new_ivs = BITMAP_XMALLOC (), new_inv = BITMAP_XMALLOC ();
-  bitmap best_new_ivs = NULL, best_new_inv = NULL;
+  unsigned i, cost;
+  struct iv_use *use;
+  struct cost_pair *old_cp, *new_cp;
 
-  /* Try altering the set of induction variables by one.  */
-  for (i = 0; i < n_iv_cands (data); i++)
+  *delta = NULL;
+  for (i = 0; i < ivs->upto; i++)
     {
-      bitmap_copy (new_ivs, ivs);
-      bitmap_copy (new_inv, inv);
+      use = iv_use (data, i);
+      old_cp = iv_ca_cand_for_use (ivs, use);
 
-      if (bitmap_bit_p (ivs, i))
-       bitmap_clear_bit (new_ivs, i);
-      else
-       bitmap_set_bit (new_ivs, i);
+      if (old_cp
+         && old_cp->cand == cand)
+       continue;
+
+      new_cp = get_use_iv_cost (data, use, cand);
+      if (!new_cp)
+       continue;
 
-      acost = set_cost (data, new_ivs, new_inv);
-      if (acost >= *cost)
+      if (!iv_ca_has_deps (ivs, new_cp))
        continue;
+      
+      if (!cheaper_cost_pair (new_cp, old_cp))
+       continue;
+
+      *delta = iv_ca_delta_add (use, old_cp, new_cp, *delta);
+    }
+
+  iv_ca_delta_commit (data, ivs, *delta, true);
+  cost = iv_ca_cost (ivs);
+  if (n_ivs)
+    *n_ivs = iv_ca_n_cands (ivs);
+  iv_ca_delta_commit (data, ivs, *delta, false);
 
-      if (!best_new_ivs)
+  return cost;
+}
+
+/* Try narrowing set IVS by removing CAND.  Return the cost of
+   the new set and store the differences in DELTA.  */
+
+static unsigned
+iv_ca_narrow (struct ivopts_data *data, struct iv_ca *ivs,
+             struct iv_cand *cand, struct iv_ca_delta **delta)
+{
+  unsigned i, ci;
+  struct iv_use *use;
+  struct cost_pair *old_cp, *new_cp, *cp;
+  bitmap_iterator bi;
+  struct iv_cand *cnd;
+  unsigned cost;
+
+  *delta = NULL;
+  for (i = 0; i < n_iv_uses (data); i++)
+    {
+      use = iv_use (data, i);
+
+      old_cp = iv_ca_cand_for_use (ivs, use);
+      if (old_cp->cand != cand)
+       continue;
+
+      new_cp = NULL;
+
+      if (data->consider_all_candidates)
        {
-         best_new_ivs = BITMAP_XMALLOC ();
-         best_new_inv = BITMAP_XMALLOC ();
+         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (ivs->cands, 0, ci, bi)
+           {
+             if (ci == cand->id)
+               continue;
+
+             cnd = iv_cand (data, ci);
+
+             cp = get_use_iv_cost (data, use, cnd);
+             if (!cp)
+               continue;
+             if (!iv_ca_has_deps (ivs, cp))
+               continue;
+      
+             if (!cheaper_cost_pair (cp, new_cp))
+               continue;
+
+             new_cp = cp;
+           }
        }
+      else
+       {
+         EXECUTE_IF_AND_IN_BITMAP (use->related_cands, ivs->cands, 0, ci, bi)
+           {
+             if (ci == cand->id)
+               continue;
+
+             cnd = iv_cand (data, ci);
+
+             cp = get_use_iv_cost (data, use, cnd);
+             if (!cp)
+               continue;
+             if (!iv_ca_has_deps (ivs, cp))
+               continue;
+      
+             if (!cheaper_cost_pair (cp, new_cp))
+               continue;
 
-      *cost = acost;
-      bitmap_copy (best_new_ivs, new_ivs);
-      bitmap_copy (best_new_inv, new_inv);
+             new_cp = cp;
+           }
+       }
+
+      if (!new_cp)
+       {
+         iv_ca_delta_free (delta);
+         return INFTY;
+       }
+
+      *delta = iv_ca_delta_add (use, old_cp, new_cp, *delta);
     }
 
-  /* Ditto for invariants.  */
-  for (i = 1; i <= data->max_inv_id; i++)
+  iv_ca_delta_commit (data, ivs, *delta, true);
+  cost = iv_ca_cost (ivs);
+  iv_ca_delta_commit (data, ivs, *delta, false);
+
+  return cost;
+}
+
+/* Try optimizing the set of candidates IVS by removing candidates different
+   from to EXCEPT_CAND from it.  Return cost of the new set, and store
+   differences in DELTA.  */
+
+static unsigned
+iv_ca_prune (struct ivopts_data *data, struct iv_ca *ivs,
+            struct iv_cand *except_cand, struct iv_ca_delta **delta)
+{
+  bitmap_iterator bi;
+  struct iv_ca_delta *act_delta, *best_delta;
+  unsigned i, best_cost, acost;
+  struct iv_cand *cand;
+
+  best_delta = NULL;
+  best_cost = iv_ca_cost (ivs);
+
+  EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (ivs->cands, 0, i, bi)
     {
-      if (ver_info (data, i)->has_nonlin_use)
+      cand = iv_cand (data, i);
+
+      if (cand == except_cand)
        continue;
 
-      bitmap_copy (new_ivs, ivs);
-      bitmap_copy (new_inv, inv);
+      acost = iv_ca_narrow (data, ivs, cand, &act_delta);
 
-      if (bitmap_bit_p (inv, i))
-       bitmap_clear_bit (new_inv, i);
+      if (acost < best_cost)
+       {
+         best_cost = acost;
+         iv_ca_delta_free (&best_delta);
+         best_delta = act_delta;
+       }
       else
-       bitmap_set_bit (new_inv, i);
+       iv_ca_delta_free (&act_delta);
+    }
+
+  if (!best_delta)
+    {
+      *delta = NULL;
+      return best_cost;
+    }
+
+  /* Recurse to possibly remove other unnecessary ivs.  */
+  iv_ca_delta_commit (data, ivs, best_delta, true);
+  best_cost = iv_ca_prune (data, ivs, except_cand, delta);
+  iv_ca_delta_commit (data, ivs, best_delta, false);
+  *delta = iv_ca_delta_join (best_delta, *delta);
+  return best_cost;
+}
+
+/* Tries to extend the sets IVS in the best possible way in order
+   to express the USE.  */
+
+static bool
+try_add_cand_for (struct ivopts_data *data, struct iv_ca *ivs,
+                 struct iv_use *use)
+{
+  unsigned best_cost, act_cost;
+  unsigned i;
+  bitmap_iterator bi;
+  struct iv_cand *cand;
+  struct iv_ca_delta *best_delta = NULL, *act_delta;
+  struct cost_pair *cp;
 
-      acost = set_cost (data, new_ivs, new_inv);
-      if (acost >= *cost)
+  iv_ca_add_use (data, ivs, use);
+  best_cost = iv_ca_cost (ivs);
+
+  cp = iv_ca_cand_for_use (ivs, use);
+  if (cp)
+    {
+      best_delta = iv_ca_delta_add (use, NULL, cp, NULL);
+      iv_ca_set_no_cp (data, ivs, use);
+    }
+
+  /* First try important candidates.  Only if it fails, try the specific ones.
+     Rationale -- in loops with many variables the best choice often is to use
+     just one generic biv.  If we added here many ivs specific to the uses,
+     the optimization algorithm later would be likely to get stuck in a local
+     minimum, thus causing us to create too many ivs.  The approach from
+     few ivs to more seems more likely to be successful -- starting from few
+     ivs, replacing an expensive use by a specific iv should always be a
+     win.  */
+  EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->important_candidates, 0, i, bi)
+    {
+      cand = iv_cand (data, i);
+
+      if (iv_ca_cand_used_p (ivs, cand))
        continue;
 
-      if (!best_new_ivs)
+      cp = get_use_iv_cost (data, use, cand);
+      if (!cp)
+       continue;
+
+      iv_ca_set_cp (data, ivs, use, cp);
+      act_cost = iv_ca_extend (data, ivs, cand, &act_delta, NULL);
+      iv_ca_set_no_cp (data, ivs, use);
+      act_delta = iv_ca_delta_add (use, NULL, cp, act_delta);
+
+      if (act_cost < best_cost)
        {
-         best_new_ivs = BITMAP_XMALLOC ();
-         best_new_inv = BITMAP_XMALLOC ();
+         best_cost = act_cost;
+
+         iv_ca_delta_free (&best_delta);
+         best_delta = act_delta;
        }
+      else
+       iv_ca_delta_free (&act_delta);
+    }
 
-      *cost = acost;
-      bitmap_copy (best_new_ivs, new_ivs);
-      bitmap_copy (best_new_inv, new_inv);
+  if (best_cost == INFTY)
+    {
+      for (i = 0; i < use->n_map_members; i++)
+       {
+         cp = use->cost_map + i;
+         cand = cp->cand;
+         if (!cand)
+           continue;
+
+         /* Already tried this.  */
+         if (cand->important)
+           continue;
+      
+         if (iv_ca_cand_used_p (ivs, cand))
+           continue;
+
+         act_delta = NULL;
+         iv_ca_set_cp (data, ivs, use, cp);
+         act_cost = iv_ca_extend (data, ivs, cand, &act_delta, NULL);
+         iv_ca_set_no_cp (data, ivs, use);
+         act_delta = iv_ca_delta_add (use, iv_ca_cand_for_use (ivs, use),
+                                      cp, act_delta);
+
+         if (act_cost < best_cost)
+           {
+             best_cost = act_cost;
+
+             if (best_delta)
+               iv_ca_delta_free (&best_delta);
+             best_delta = act_delta;
+           }
+         else
+           iv_ca_delta_free (&act_delta);
+       }
     }
 
-  BITMAP_XFREE (new_ivs);
-  BITMAP_XFREE (new_inv);
+  iv_ca_delta_commit (data, ivs, best_delta, true);
+  iv_ca_delta_free (&best_delta);
 
-  if (!best_new_ivs)
-    return false;
+  return (best_cost != INFTY);
+}
 
-  bitmap_copy (ivs, best_new_ivs);
-  bitmap_copy (inv, best_new_inv);
-  BITMAP_XFREE (best_new_ivs);
-  BITMAP_XFREE (best_new_inv);
+/* Finds an initial assignment of candidates to uses.  */
+
+static struct iv_ca *
+get_initial_solution (struct ivopts_data *data)
+{
+  struct iv_ca *ivs = iv_ca_new (data);
+  unsigned i;
+
+  for (i = 0; i < n_iv_uses (data); i++)
+    if (!try_add_cand_for (data, ivs, iv_use (data, i)))
+      {
+       iv_ca_free (&ivs);
+       return NULL;
+      }
+
+  return ivs;
+}
+
+/* Tries to improve set of induction variables IVS.  */
+
+static bool
+try_improve_iv_set (struct ivopts_data *data, struct iv_ca *ivs)
+{
+  unsigned i, acost, best_cost = iv_ca_cost (ivs), n_ivs;
+  struct iv_ca_delta *best_delta = NULL, *act_delta, *tmp_delta;
+  struct iv_cand *cand;
+
+  /* Try extending the set of induction variables by one.  */
+  for (i = 0; i < n_iv_cands (data); i++)
+    {
+      cand = iv_cand (data, i);
+      
+      if (iv_ca_cand_used_p (ivs, cand))
+       continue;
+
+      acost = iv_ca_extend (data, ivs, cand, &act_delta, &n_ivs);
+      if (!act_delta)
+       continue;
+
+      /* If we successfully added the candidate and the set is small enough,
+        try optimizing it by removing other candidates.  */
+      if (n_ivs <= ALWAYS_PRUNE_CAND_SET_BOUND)
+       {
+         iv_ca_delta_commit (data, ivs, act_delta, true);
+         acost = iv_ca_prune (data, ivs, cand, &tmp_delta);
+         iv_ca_delta_commit (data, ivs, act_delta, false);
+         act_delta = iv_ca_delta_join (act_delta, tmp_delta);
+       }
+
+      if (acost < best_cost)
+       {
+         best_cost = acost;
+         iv_ca_delta_free (&best_delta);
+         best_delta = act_delta;
+       }
+      else
+       iv_ca_delta_free (&act_delta);
+    }
+
+  if (!best_delta)
+    {
+      /* Try removing the candidates from the set instead.  */
+      best_cost = iv_ca_prune (data, ivs, NULL, &best_delta);
+
+      /* Nothing more we can do.  */
+      if (!best_delta)
+       return false;
+    }
+
+  iv_ca_delta_commit (data, ivs, best_delta, true);
+  gcc_assert (best_cost == iv_ca_cost (ivs));
+  iv_ca_delta_free (&best_delta);
   return true;
 }
 
@@ -3689,57 +4540,46 @@ try_improve_iv_set (struct ivopts_data *data,
    greedy heuristic -- we try to replace at most one candidate in the selected
    solution and remove the unused ivs while this improves the cost.  */
 
-static bitmap
+static struct iv_ca *
 find_optimal_iv_set (struct ivopts_data *data)
 {
-  unsigned cost, i;
-  bitmap set = BITMAP_XMALLOC ();
-  bitmap inv = BITMAP_XMALLOC ();
+  unsigned i;
+  struct iv_ca *set;
   struct iv_use *use;
 
-  /* Set the upper bound.  */
-  cost = get_initial_solution (data, set, inv);
-  if (cost == INFTY)
+  /* Get the initial solution.  */
+  set = get_initial_solution (data);
+  if (!set)
     {
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        fprintf (dump_file, "Unable to substitute for ivs, failed.\n");
-      BITMAP_XFREE (inv);
-      BITMAP_XFREE (set);
       return NULL;
     }
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
     {
-      fprintf (dump_file, "Initial set of candidates (cost %d): ", cost);
-      bitmap_print (dump_file, set, "", "");
-      fprintf (dump_file, " invariants ");
-      bitmap_print (dump_file, inv, "", "");
-      fprintf (dump_file, "\n");
+      fprintf (dump_file, "Initial set of candidates:\n");
+      iv_ca_dump (data, dump_file, set);
     }
 
-  while (try_improve_iv_set (data, set, inv, &cost))
+  while (try_improve_iv_set (data, set))
     {
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        {
-         fprintf (dump_file, "Improved to (cost %d): ", cost);
-         bitmap_print (dump_file, set, "", "");
-         fprintf (dump_file, " invariants ");
-         bitmap_print (dump_file, inv, "", "");
-         fprintf (dump_file, "\n");
+         fprintf (dump_file, "Improved to:\n");
+         iv_ca_dump (data, dump_file, set);
        }
     }
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-    fprintf (dump_file, "Final cost %d\n\n", cost);
+    fprintf (dump_file, "Final cost %d\n\n", iv_ca_cost (set));
 
   for (i = 0; i < n_iv_uses (data); i++)
     {
       use = iv_use (data, i);
-      find_best_candidate (data, use, set, inv, NULL, NULL, &use->selected);
+      use->selected = iv_ca_cand_for_use (set, use)->cand;
     }
 
-  BITMAP_XFREE (inv);
-
   return set;
 }
 
@@ -3789,13 +4629,13 @@ create_new_iv (struct ivopts_data *data, struct iv_cand *cand)
 /* Creates new induction variables described in SET.  */
 
 static void
-create_new_ivs (struct ivopts_data *data, bitmap set)
+create_new_ivs (struct ivopts_data *data, struct iv_ca *set)
 {
   unsigned i;
   struct iv_cand *cand;
   bitmap_iterator bi;
 
-  EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
+  EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set->cands, 0, i, bi)
     {
       cand = iv_cand (data, i);
       create_new_iv (data, cand);
@@ -3815,11 +4655,11 @@ remove_statement (tree stmt, bool including_defined_name)
          /* Prevent the ssa name defined by the statement from being removed.  */
          SET_PHI_RESULT (stmt, NULL);
        }
-      remove_phi_node (stmt, NULL_TREE, bb_for_stmt (stmt));
+      remove_phi_node (stmt, NULL_TREE);
     }
   else
     {
-      block_stmt_iterator bsi = stmt_for_bsi (stmt);
+      block_stmt_iterator bsi = bsi_for_stmt (stmt);
 
       bsi_remove (&bsi);
     }
@@ -3832,11 +4672,32 @@ static void
 rewrite_use_nonlinear_expr (struct ivopts_data *data,
                            struct iv_use *use, struct iv_cand *cand)
 {
-  tree comp = unshare_expr (get_computation (data->current_loop,
-                                            use, cand));
+  tree comp;
   tree op, stmts, tgt, ass;
   block_stmt_iterator bsi, pbsi;
+
+  /* An important special case -- if we are asked to express value of
+     the original iv by itself, just exit; there is no need to
+     introduce a new computation (that might also need casting the
+     variable to unsigned and back).  */
+  if (cand->pos == IP_ORIGINAL
+      && TREE_CODE (use->stmt) == MODIFY_EXPR
+      && TREE_OPERAND (use->stmt, 0) == cand->var_after)
+    {
+      op = TREE_OPERAND (use->stmt, 1);
+
+      /* Be a bit careful.  In case variable is expressed in some
+        complicated way, rewrite it so that we may get rid of this
+        complicated expression.  */
+      if ((TREE_CODE (op) == PLUS_EXPR
+          || TREE_CODE (op) == MINUS_EXPR)
+         && TREE_OPERAND (op, 0) == cand->var_before
+         && TREE_CODE (TREE_OPERAND (op, 1)) == INTEGER_CST)
+       return;
+    }
+
+  comp = unshare_expr (get_computation (data->current_loop,
+                                       use, cand));
   switch (TREE_CODE (use->stmt))
     {
     case PHI_NODE:
@@ -3857,7 +4718,7 @@ rewrite_use_nonlinear_expr (struct ivopts_data *data,
 
     case MODIFY_EXPR:
       tgt = TREE_OPERAND (use->stmt, 0);
-      bsi = stmt_for_bsi (use->stmt);
+      bsi = bsi_for_stmt (use->stmt);
       break;
 
     default:
@@ -3996,7 +4857,7 @@ rewrite_use_address (struct ivopts_data *data,
 {
   tree comp = unshare_expr (get_computation (data->current_loop,
                                             use, cand));
-  block_stmt_iterator bsi = stmt_for_bsi (use->stmt);
+  block_stmt_iterator bsi = bsi_for_stmt (use->stmt);
   tree stmts;
   tree op = force_gimple_operand (comp, &stmts, true, NULL_TREE);
 
@@ -4015,21 +4876,22 @@ rewrite_use_compare (struct ivopts_data *data,
 {
   tree comp;
   tree *op_p, cond, op, stmts, bound;
-  block_stmt_iterator bsi = stmt_for_bsi (use->stmt);
+  block_stmt_iterator bsi = bsi_for_stmt (use->stmt);
   enum tree_code compare;
   
-  if (may_eliminate_iv (data->current_loop,
-                       use, cand, &compare, &bound))
+  if (may_eliminate_iv (data, use, cand, &compare, &bound))
     {
+      tree var = var_at_stmt (data->current_loop, cand, use->stmt);
+      tree var_type = TREE_TYPE (var);
+
+      bound = fold_convert (var_type, bound);
       op = force_gimple_operand (unshare_expr (bound), &stmts,
                                 true, NULL_TREE);
 
       if (stmts)
        bsi_insert_before (&bsi, stmts, BSI_SAME_STMT);
 
-      *use->op_p = build2 (compare, boolean_type_node,
-                         var_at_stmt (data->current_loop,
-                                      cand, use->stmt), op);
+      *use->op_p = build2 (compare, boolean_type_node, var, op);
       modify_stmt (use->stmt);
       return;
     }
@@ -4074,7 +4936,7 @@ protect_loop_closed_ssa_form_use (edge exit, use_operand_p op_p)
     return;
 
   /* Try finding a phi node that copies the value out of the loop.  */
-  for (phi = phi_nodes (exit->dest); phi; phi = TREE_CHAIN (phi))
+  for (phi = phi_nodes (exit->dest); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
     if (PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, exit) == use)
       break;
 
@@ -4085,7 +4947,7 @@ protect_loop_closed_ssa_form_use (edge exit, use_operand_p op_p)
 
       phi = create_phi_node (new_name, exit->dest);
       SSA_NAME_DEF_STMT (new_name) = phi;
-      add_phi_arg (&phi, use, exit);
+      add_phi_arg (phi, use, exit);
     }
 
   SET_USE (op_p, PHI_RESULT (phi));
@@ -4128,7 +4990,7 @@ compute_phi_arg_on_exit (edge exit, tree stmts, tree op)
   block_stmt_iterator bsi;
   tree phi, stmt, def, next;
 
-  if (exit->dest->pred->pred_next)
+  if (!single_pred_p (exit->dest))
     split_loop_exit_edge (exit);
 
   if (TREE_CODE (stmts) == STATEMENT_LIST)
@@ -4150,7 +5012,7 @@ compute_phi_arg_on_exit (edge exit, tree stmts, tree op)
 
   for (phi = phi_nodes (exit->dest); phi; phi = next)
     {
-      next = TREE_CHAIN (phi);
+      next = PHI_CHAIN (phi);
 
       if (PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, exit) == op)
        {
@@ -4193,7 +5055,7 @@ rewrite_use_outer (struct ivopts_data *data,
     {
       if (!cand->iv)
        {
-         bool ok = may_replace_final_value (data->current_loop, use, &value);
+         bool ok = may_replace_final_value (data, use, &value);
          gcc_assert (ok);
        }
       else
@@ -4208,7 +5070,7 @@ rewrite_use_outer (struct ivopts_data *data,
       if (stmts && name_info (data, tgt)->preserve_biv)
        return;
 
-      for (phi = phi_nodes (exit->dest); phi; phi = TREE_CHAIN (phi))
+      for (phi = phi_nodes (exit->dest); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
        {
          use_operand_p use_p = PHI_ARG_DEF_PTR_FROM_EDGE (phi, exit);
 
@@ -4314,6 +5176,8 @@ free_loop_data (struct ivopts_data *data)
   unsigned i, j;
   bitmap_iterator bi;
 
+  htab_empty (data->niters);
+
   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (data->relevant, 0, i, bi)
     {
       struct version_info *info;
@@ -4327,16 +5191,17 @@ free_loop_data (struct ivopts_data *data)
       info->inv_id = 0;
     }
   bitmap_clear (data->relevant);
+  bitmap_clear (data->important_candidates);
 
   for (i = 0; i < n_iv_uses (data); i++)
     {
       struct iv_use *use = iv_use (data, i);
 
       free (use->iv);
-      BITMAP_XFREE (use->related_cands);
+      BITMAP_FREE (use->related_cands);
       for (j = 0; j < use->n_map_members; j++)
        if (use->cost_map[j].depends_on)
-         BITMAP_XFREE (use->cost_map[j].depends_on);
+         BITMAP_FREE (use->cost_map[j].depends_on);
       free (use->cost_map);
       free (use);
     }
@@ -4388,7 +5253,9 @@ tree_ssa_iv_optimize_finalize (struct loops *loops, struct ivopts_data *data)
 
   free_loop_data (data);
   free (data->version_info);
-  BITMAP_XFREE (data->relevant);
+  BITMAP_FREE (data->relevant);
+  BITMAP_FREE (data->important_candidates);
+  htab_delete (data->niters);
 
   VARRAY_FREE (decl_rtl_to_reset);
   VARRAY_FREE (data->iv_uses);
@@ -4401,7 +5268,7 @@ static bool
 tree_ssa_iv_optimize_loop (struct ivopts_data *data, struct loop *loop)
 {
   bool changed = false;
-  bitmap iv_set;
+  struct iv_ca *iv_ca;
   edge exit;
 
   data->current_loop = loop;
@@ -4441,13 +5308,14 @@ tree_ssa_iv_optimize_loop (struct ivopts_data *data, struct loop *loop)
   determine_set_costs (data);
 
   /* Find the optimal set of induction variables (item 3, part 2).  */
-  iv_set = find_optimal_iv_set (data);
-  if (!iv_set)
+  iv_ca = find_optimal_iv_set (data);
+  if (!iv_ca)
     goto finish;
   changed = true;
 
   /* Create the new induction variables (item 4, part 1).  */
-  create_new_ivs (data, iv_set);
+  create_new_ivs (data, iv_ca);
+  iv_ca_free (&iv_ca);
   
   /* Rewrite the uses (item 4, part 2).  */
   rewrite_uses (data);
@@ -4455,10 +5323,6 @@ tree_ssa_iv_optimize_loop (struct ivopts_data *data, struct loop *loop)
   /* Remove the ivs that are unused after rewriting.  */
   remove_unused_ivs (data);
 
-  loop_commit_inserts ();
-
-  BITMAP_XFREE (iv_set);
-
   /* We have changed the structure of induction variables; it might happen
      that definitions in the scev database refer to some of them that were
      eliminated.  */
@@ -4495,13 +5359,8 @@ tree_ssa_iv_optimize (struct loops *loops)
     {
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        flow_loop_dump (loop, dump_file, NULL, 1);
-      if (tree_ssa_iv_optimize_loop (&data, loop))
-       {
-#ifdef ENABLE_CHECKING
-         verify_loop_closed_ssa ();
-          verify_stmts ();
-#endif
-       }
+
+      tree_ssa_iv_optimize_loop (&data, loop);
 
       if (loop->next)
        {
@@ -4513,5 +5372,10 @@ tree_ssa_iv_optimize (struct loops *loops)
        loop = loop->outer;
     }
 
+#ifdef ENABLE_CHECKING
+  verify_loop_closed_ssa ();
+  verify_stmts ();
+#endif
+
   tree_ssa_iv_optimize_finalize (loops, &data);
 }