OSDN Git Service

Daily bump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-loop-niter.c
index 5d01487..c2a9f9c 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* Functions to determine/estimate number of iterations of a loop.
-   Copyright (C) 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
    
 This file is part of GCC.
    
@@ -15,8 +15,8 @@ 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, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
-02111-1307, USA.  */
+Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
+02110-1301, USA.  */
 
 #include "config.h"
 #include "system.h"
@@ -29,6 +29,7 @@ Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
 #include "basic-block.h"
 #include "output.h"
 #include "diagnostic.h"
+#include "intl.h"
 #include "tree-flow.h"
 #include "tree-dump.h"
 #include "cfgloop.h"
@@ -39,6 +40,7 @@ Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
 #include "tree-data-ref.h"
 #include "params.h"
 #include "flags.h"
+#include "toplev.h"
 #include "tree-inline.h"
 
 #define SWAP(X, Y) do { void *tmp = (X); (X) = (Y); (Y) = tmp; } while (0)
@@ -50,36 +52,6 @@ Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
 
 */
 
-/* Returns true if ARG is either NULL_TREE or constant zero.  Unlike
-   integer_zerop, it does not care about overflow flags.  */
-
-bool
-zero_p (tree arg)
-{
-  if (!arg)
-    return true;
-
-  if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
-    return false;
-
-  return (TREE_INT_CST_LOW (arg) == 0 && TREE_INT_CST_HIGH (arg) == 0);
-}
-
-/* Returns true if ARG a nonzero constant.  Unlike integer_nonzerop, it does
-   not care about overflow flags.  */
-
-static bool
-nonzero_p (tree arg)
-{
-  if (!arg)
-    return false;
-
-  if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
-    return false;
-
-  return (TREE_INT_CST_LOW (arg) != 0 || TREE_INT_CST_HIGH (arg) != 0);
-}
-
 /* Returns inverse of X modulo 2^s, where MASK = 2^s-1.  */
 
 static tree
@@ -112,481 +84,557 @@ inverse (tree x, tree mask)
     }
   else
     {
-      rslt = build_int_cst_type (type, 1);
+      rslt = build_int_cst (type, 1);
       for (; ctr; ctr--)
        {
-         rslt = fold_binary_to_constant (MULT_EXPR, type, rslt, x);
-         x = fold_binary_to_constant (MULT_EXPR, type, x, x);
+         rslt = int_const_binop (MULT_EXPR, rslt, x, 0);
+         x = int_const_binop (MULT_EXPR, x, x, 0);
        }
-      rslt = fold_binary_to_constant (BIT_AND_EXPR, type, rslt, mask);
+      rslt = int_const_binop (BIT_AND_EXPR, rslt, mask, 0);
     }
 
   return rslt;
 }
 
-/* Determine the number of iterations according to condition (for staying
-   inside loop) which compares two induction variables using comparison
-   operator CODE.  The induction variable on left side of the comparison
-   has base BASE0 and step STEP0. the right-hand side one has base
-   BASE1 and step STEP1.  Both induction variables must have type TYPE,
-   which must be an integer or pointer type.  STEP0 and STEP1 must be
-   constants (or NULL_TREE, which is interpreted as constant zero).
-   
-   The results (number of iterations and assumptions as described in
-   comments at struct tree_niter_desc in tree-flow.h) are stored to NITER.
-   In case we are unable to determine number of iterations, contents of
-   this structure is unchanged.  */
+/* Determines number of iterations of loop whose ending condition
+   is IV <> FINAL.  TYPE is the type of the iv.  The number of
+   iterations is stored to NITER.  NEVER_INFINITE is true if
+   we know that the exit must be taken eventually, i.e., that the IV
+   ever reaches the value FINAL (we derived this earlier, and possibly set
+   NITER->assumptions to make sure this is the case).  */
 
-static void
-number_of_iterations_cond (tree type, tree base0, tree step0,
-                          enum tree_code code, tree base1, tree step1,
-                          struct tree_niter_desc *niter)
+static bool
+number_of_iterations_ne (tree type, affine_iv *iv, tree final,
+                        struct tree_niter_desc *niter, bool never_infinite)
 {
-  tree step, delta, mmin, mmax;
-  tree may_xform, bound, s, d, tmp;
-  bool was_sharp = false;
-  tree assumption;
-  tree assumptions = boolean_true_node;
-  tree noloop_assumptions = boolean_false_node;
-  tree niter_type, signed_niter_type;
-  tree bits;
+  tree niter_type = unsigned_type_for (type);
+  tree s, c, d, bits, assumption, tmp, bound;
 
-  /* The meaning of these assumptions is this:
-     if !assumptions
-       then the rest of information does not have to be valid
-     if noloop_assumptions then the loop does not have to roll
-       (but it is only conservative approximation, i.e. it only says that
-       if !noloop_assumptions, then the loop does not end before the computed
-       number of iterations)  */
-
-  /* Make < comparison from > ones.  */
-  if (code == GE_EXPR
-      || code == GT_EXPR)
+  niter->control = *iv;
+  niter->bound = final;
+  niter->cmp = NE_EXPR;
+
+  /* Rearrange the terms so that we get inequality s * i <> c, with s
+     positive.  Also cast everything to the unsigned type.  */
+  if (tree_int_cst_sign_bit (iv->step))
     {
-      SWAP (base0, base1);
-      SWAP (step0, step1);
-      code = swap_tree_comparison (code);
+      s = fold_convert (niter_type,
+                       fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, iv->step));
+      c = fold_build2 (MINUS_EXPR, niter_type,
+                      fold_convert (niter_type, iv->base),
+                      fold_convert (niter_type, final));
     }
-
-  /* We can handle the case when neither of the sides of the comparison is
-     invariant, provided that the test is NE_EXPR.  This rarely occurs in
-     practice, but it is simple enough to manage.  */
-  if (!zero_p (step0) && !zero_p (step1))
+  else
     {
-      if (code != NE_EXPR)
-       return;
+      s = fold_convert (niter_type, iv->step);
+      c = fold_build2 (MINUS_EXPR, niter_type,
+                      fold_convert (niter_type, final),
+                      fold_convert (niter_type, iv->base));
+    }
 
-      step0 = fold_binary_to_constant (MINUS_EXPR, type, step0, step1);
-      step1 = NULL_TREE;
+  /* First the trivial cases -- when the step is 1.  */
+  if (integer_onep (s))
+    {
+      niter->niter = c;
+      return true;
     }
 
-  /* If the result is a constant,  the loop is weird.  More precise handling
-     would be possible, but the situation is not common enough to waste time
-     on it.  */
-  if (zero_p (step0) && zero_p (step1))
-    return;
+  /* Let nsd (step, size of mode) = d.  If d does not divide c, the loop
+     is infinite.  Otherwise, the number of iterations is
+     (inverse(s/d) * (c/d)) mod (size of mode/d).  */
+  bits = num_ending_zeros (s);
+  bound = build_low_bits_mask (niter_type,
+                              (TYPE_PRECISION (niter_type)
+                               - tree_low_cst (bits, 1)));
 
-  /* Ignore loops of while (i-- < 10) type.  */
-  if (code != NE_EXPR)
-    {
-      if (step0 && !tree_expr_nonnegative_p (step0))
-       return;
+  d = fold_binary_to_constant (LSHIFT_EXPR, niter_type,
+                              build_int_cst (niter_type, 1), bits);
+  s = fold_binary_to_constant (RSHIFT_EXPR, niter_type, s, bits);
 
-      if (!zero_p (step1) && tree_expr_nonnegative_p (step1))
-       return;
+  if (!never_infinite)
+    {
+      /* If we cannot assume that the loop is not infinite, record the
+        assumptions for divisibility of c.  */
+      assumption = fold_build2 (FLOOR_MOD_EXPR, niter_type, c, d);
+      assumption = fold_build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node,
+                               assumption, build_int_cst (niter_type, 0));
+      if (!integer_nonzerop (assumption))
+       niter->assumptions = fold_build2 (TRUTH_AND_EXPR, boolean_type_node,
+                                         niter->assumptions, assumption);
     }
+      
+  c = fold_build2 (EXACT_DIV_EXPR, niter_type, c, d);
+  tmp = fold_build2 (MULT_EXPR, niter_type, c, inverse (s, bound));
+  niter->niter = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, niter_type, tmp, bound);
+  return true;
+}
 
-  if (POINTER_TYPE_P (type))
+/* Checks whether we can determine the final value of the control variable
+   of the loop with ending condition IV0 < IV1 (computed in TYPE).
+   DELTA is the difference IV1->base - IV0->base, STEP is the absolute value
+   of the step.  The assumptions necessary to ensure that the computation
+   of the final value does not overflow are recorded in NITER.  If we
+   find the final value, we adjust DELTA and return TRUE.  Otherwise
+   we return false.  */
+
+static bool
+number_of_iterations_lt_to_ne (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
+                              struct tree_niter_desc *niter,
+                              tree *delta, tree step)
+{
+  tree niter_type = TREE_TYPE (step);
+  tree mod = fold_build2 (FLOOR_MOD_EXPR, niter_type, *delta, step);
+  tree tmod;
+  tree assumption = boolean_true_node, bound, noloop;
+
+  if (TREE_CODE (mod) != INTEGER_CST)
+    return false;
+  if (integer_nonzerop (mod))
+    mod = fold_build2 (MINUS_EXPR, niter_type, step, mod);
+  tmod = fold_convert (type, mod);
+
+  if (integer_nonzerop (iv0->step))
     {
-      /* We assume pointer arithmetic never overflows.  */
-      mmin = mmax = NULL_TREE;
+      /* The final value of the iv is iv1->base + MOD, assuming that this
+        computation does not overflow, and that
+        iv0->base <= iv1->base + MOD.  */
+      if (!iv1->no_overflow && !integer_zerop (mod))
+       {
+         bound = fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
+                              TYPE_MAX_VALUE (type), tmod);
+         assumption = fold_build2 (LE_EXPR, boolean_type_node,
+                                   iv1->base, bound);
+         if (integer_zerop (assumption))
+           return false;
+       }
+      noloop = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node,
+                           iv0->base,
+                           fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
+                                        iv1->base, tmod));
     }
   else
     {
-      mmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
-      mmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
+      /* The final value of the iv is iv0->base - MOD, assuming that this
+        computation does not overflow, and that
+        iv0->base - MOD <= iv1->base. */
+      if (!iv0->no_overflow && !integer_zerop (mod))
+       {
+         bound = fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
+                              TYPE_MIN_VALUE (type), tmod);
+         assumption = fold_build2 (GE_EXPR, boolean_type_node,
+                                   iv0->base, bound);
+         if (integer_zerop (assumption))
+           return false;
+       }
+      noloop = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node,
+                           fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
+                                        iv0->base, tmod),
+                           iv1->base);
     }
 
-  /* Some more condition normalization.  We must record some assumptions
-     due to overflows.  */
+  if (!integer_nonzerop (assumption))
+    niter->assumptions = fold_build2 (TRUTH_AND_EXPR, boolean_type_node,
+                                     niter->assumptions,
+                                     assumption);
+  if (!integer_zerop (noloop))
+    niter->may_be_zero = fold_build2 (TRUTH_OR_EXPR, boolean_type_node,
+                                     niter->may_be_zero,
+                                     noloop);
+  *delta = fold_build2 (PLUS_EXPR, niter_type, *delta, mod);
+  return true;
+}
+
+/* Add assertions to NITER that ensure that the control variable of the loop
+   with ending condition IV0 < IV1 does not overflow.  Types of IV0 and IV1
+   are TYPE.  Returns false if we can prove that there is an overflow, true
+   otherwise.  STEP is the absolute value of the step.  */
 
-  if (code == LT_EXPR)
+static bool
+assert_no_overflow_lt (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
+                      struct tree_niter_desc *niter, tree step)
+{
+  tree bound, d, assumption, diff;
+  tree niter_type = TREE_TYPE (step);
+
+  if (integer_nonzerop (iv0->step))
     {
-      /* We want to take care only of <=; this is easy,
-        as in cases the overflow would make the transformation unsafe the loop
-        does not roll.  Seemingly it would make more sense to want to take
-        care of <, as NE is more similar to it, but the problem is that here
-        the transformation would be more difficult due to possibly infinite
-        loops.  */
-      if (zero_p (step0))
+      /* for (i = iv0->base; i < iv1->base; i += iv0->step) */
+      if (iv0->no_overflow)
+       return true;
+
+      /* If iv0->base is a constant, we can determine the last value before
+        overflow precisely; otherwise we conservatively assume
+        MAX - STEP + 1.  */
+
+      if (TREE_CODE (iv0->base) == INTEGER_CST)
        {
-         if (mmax)
-           assumption = fold_build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, base0, mmax);
-         else
-           assumption = boolean_false_node;
-         if (nonzero_p (assumption))
-           goto zero_iter;
-         base0 = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, base0,
-                              build_int_cst_type (type, 1));
+         d = fold_build2 (MINUS_EXPR, niter_type,
+                          fold_convert (niter_type, TYPE_MAX_VALUE (type)),
+                          fold_convert (niter_type, iv0->base));
+         diff = fold_build2 (FLOOR_MOD_EXPR, niter_type, d, step);
        }
       else
+       diff = fold_build2 (MINUS_EXPR, niter_type, step,
+                           build_int_cst (niter_type, 1));
+      bound = fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
+                          TYPE_MAX_VALUE (type), fold_convert (type, diff));
+      assumption = fold_build2 (LE_EXPR, boolean_type_node,
+                               iv1->base, bound);
+    }
+  else
+    {
+      /* for (i = iv1->base; i > iv0->base; i += iv1->step) */
+      if (iv1->no_overflow)
+       return true;
+
+      if (TREE_CODE (iv1->base) == INTEGER_CST)
        {
-         if (mmin)
-           assumption = fold_build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, base1, mmin);
-         else
-           assumption = boolean_false_node;
-         if (nonzero_p (assumption))
-           goto zero_iter;
-         base1 = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, base1,
-                              build_int_cst_type (type, 1));
+         d = fold_build2 (MINUS_EXPR, niter_type,
+                          fold_convert (niter_type, iv1->base),
+                          fold_convert (niter_type, TYPE_MIN_VALUE (type)));
+         diff = fold_build2 (FLOOR_MOD_EXPR, niter_type, d, step);
        }
-      noloop_assumptions = assumption;
-      code = LE_EXPR;
-
-      /* It will be useful to be able to tell the difference once more in
-        <= -> != reduction.  */
-      was_sharp = true;
+      else
+       diff = fold_build2 (MINUS_EXPR, niter_type, step,
+                           build_int_cst (niter_type, 1));
+      bound = fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
+                          TYPE_MIN_VALUE (type), fold_convert (type, diff));
+      assumption = fold_build2 (GE_EXPR, boolean_type_node,
+                               iv0->base, bound);
     }
 
-  /* Take care of trivially infinite loops.  */
-  if (code != NE_EXPR)
-    {
-      if (zero_p (step0)
-         && mmin
-         && operand_equal_p (base0, mmin, 0))
-       return;
-      if (zero_p (step1)
-         && mmax
-         && operand_equal_p (base1, mmax, 0))
-       return;
-    }
+  if (integer_zerop (assumption))
+    return false;
+  if (!integer_nonzerop (assumption))
+    niter->assumptions = fold_build2 (TRUTH_AND_EXPR, boolean_type_node,
+                                     niter->assumptions, assumption);
+    
+  iv0->no_overflow = true;
+  iv1->no_overflow = true;
+  return true;
+}
 
-  /* If we can we want to take care of NE conditions instead of size
-     comparisons, as they are much more friendly (most importantly
-     this takes care of special handling of loops with step 1).  We can
-     do it if we first check that upper bound is greater or equal to
-     lower bound, their difference is constant c modulo step and that
-     there is not an overflow.  */
-  if (code != NE_EXPR)
+/* Add an assumption to NITER that a loop whose ending condition
+   is IV0 < IV1 rolls.  TYPE is the type of the control iv.  */
+
+static void
+assert_loop_rolls_lt (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
+                     struct tree_niter_desc *niter)
+{
+  tree assumption = boolean_true_node, bound, diff;
+  tree mbz, mbzl, mbzr;
+
+  if (integer_nonzerop (iv0->step))
     {
-      if (zero_p (step0))
-       step = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, type, step1);
-      else
-       step = step0;
-      delta = build2 (MINUS_EXPR, type, base1, base0);
-      delta = fold_build2 (FLOOR_MOD_EXPR, type, delta, step);
-      may_xform = boolean_false_node;
+      diff = fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
+                         iv0->step, build_int_cst (type, 1));
 
-      if (TREE_CODE (delta) == INTEGER_CST)
+      /* We need to know that iv0->base >= MIN + iv0->step - 1.  Since
+        0 address never belongs to any object, we can assume this for
+        pointers.  */
+      if (!POINTER_TYPE_P (type))
        {
-         tmp = fold_binary_to_constant (MINUS_EXPR, type, step,
-                                        build_int_cst_type (type, 1));
-         if (was_sharp
-             && operand_equal_p (delta, tmp, 0))
-           {
-             /* A special case.  We have transformed condition of type
-                for (i = 0; i < 4; i += 4)
-                into
-                for (i = 0; i <= 3; i += 4)
-                obviously if the test for overflow during that transformation
-                passed, we cannot overflow here.  Most importantly any
-                loop with sharp end condition and step 1 falls into this
-                category, so handling this case specially is definitely
-                worth the troubles.  */
-             may_xform = boolean_true_node;
-           }
-         else if (zero_p (step0))
-           {
-             if (!mmin)
-               may_xform = boolean_true_node;
-             else
-               {
-                 bound = fold_binary_to_constant (PLUS_EXPR, type,
-                                                  mmin, step);
-                 bound = fold_binary_to_constant (MINUS_EXPR, type,
-                                                  bound, delta);
-                 may_xform = fold_build2 (LE_EXPR, boolean_type_node,
-                                          bound, base0);
-               }
-           }
-         else
-           {
-             if (!mmax)
-               may_xform = boolean_true_node;
-             else
-               {
-                 bound = fold_binary_to_constant (MINUS_EXPR, type,
-                                                  mmax, step);
-                 bound = fold_binary_to_constant (PLUS_EXPR, type,
-                                                  bound, delta);
-                 may_xform = fold_build2 (LE_EXPR, boolean_type_node,
-                                          base1, bound);
-               }
-           }
+         bound = fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
+                              TYPE_MIN_VALUE (type), diff);
+         assumption = fold_build2 (GE_EXPR, boolean_type_node,
+                                   iv0->base, bound);
        }
 
-      if (!zero_p (may_xform))
-       {
-         /* We perform the transformation always provided that it is not
-            completely senseless.  This is OK, as we would need this assumption
-            to determine the number of iterations anyway.  */
-         if (!nonzero_p (may_xform))
-           assumptions = may_xform;
-
-         if (zero_p (step0))
-           {
-             base0 = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, base0, delta);
-             base0 = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, base0, step);
-           }
-         else
-           {
-             base1 = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, base1, delta);
-             base1 = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, base1, step);
-           }
+      /* And then we can compute iv0->base - diff, and compare it with
+        iv1->base.  */      
+      mbzl = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, iv0->base, diff);
+      mbzr = iv1->base;
+    }
+  else
+    {
+      diff = fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
+                         iv1->step, build_int_cst (type, 1));
 
-         assumption = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node, base0, base1);
-         noloop_assumptions = fold_build2 (TRUTH_OR_EXPR, boolean_type_node,
-                                           noloop_assumptions, assumption);
-         code = NE_EXPR;
+      if (!POINTER_TYPE_P (type))
+       {
+         bound = fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
+                              TYPE_MAX_VALUE (type), diff);
+         assumption = fold_build2 (LE_EXPR, boolean_type_node,
+                                   iv1->base, bound);
        }
+
+      mbzl = iv0->base;
+      mbzr = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, iv1->base, diff);
     }
 
-  /* Count the number of iterations.  */
-  niter_type = unsigned_type_for (type);
-  signed_niter_type = signed_type_for (type);
+  mbz = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node, mbzl, mbzr);
+
+  if (!integer_nonzerop (assumption))
+    niter->assumptions = fold_build2 (TRUTH_AND_EXPR, boolean_type_node,
+                                     niter->assumptions, assumption);
+  if (!integer_zerop (mbz))
+    niter->may_be_zero = fold_build2 (TRUTH_OR_EXPR, boolean_type_node,
+                                     niter->may_be_zero, mbz);
+}
+
+/* Determines number of iterations of loop whose ending condition
+   is IV0 < IV1.  TYPE is the type of the iv.  The number of
+   iterations is stored to NITER.  */
 
-  if (code == NE_EXPR)
+static bool
+number_of_iterations_lt (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
+                        struct tree_niter_desc *niter,
+                        bool never_infinite ATTRIBUTE_UNUSED)
+{
+  tree niter_type = unsigned_type_for (type);
+  tree delta, step, s;
+
+  if (integer_nonzerop (iv0->step))
     {
-      /* Everything we do here is just arithmetics modulo size of mode.  This
-        makes us able to do more involved computations of number of iterations
-        than in other cases.  First transform the condition into shape
-        s * i <> c, with s positive.  */
-      base1 = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, base1, base0);
-      base0 = NULL_TREE;
-      if (!zero_p (step1))
-       step0 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, type, step1);
-      step1 = NULL_TREE;
-      if (!tree_expr_nonnegative_p (fold_convert (signed_niter_type, step0)))
-       {
-         step0 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, type, step0);
-         base1 = fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, base1);
-       }
+      niter->control = *iv0;
+      niter->cmp = LT_EXPR;
+      niter->bound = iv1->base;
+    }
+  else
+    {
+      niter->control = *iv1;
+      niter->cmp = GT_EXPR;
+      niter->bound = iv0->base;
+    }
 
-      base1 = fold_convert (niter_type, base1);
-      step0 = fold_convert (niter_type, step0);
+  delta = fold_build2 (MINUS_EXPR, niter_type,
+                      fold_convert (niter_type, iv1->base),
+                      fold_convert (niter_type, iv0->base));
 
-      /* Let nsd (step, size of mode) = d.  If d does not divide c, the loop
-        is infinite.  Otherwise, the number of iterations is
-        (inverse(s/d) * (c/d)) mod (size of mode/d).  */
-      bits = num_ending_zeros (step0);
-      d = fold_binary_to_constant (LSHIFT_EXPR, niter_type,
-                                  build_int_cst_type (niter_type, 1), bits);
-      s = fold_binary_to_constant (RSHIFT_EXPR, niter_type, step0, bits);
+  /* First handle the special case that the step is +-1.  */
+  if ((integer_onep (iv0->step) && integer_zerop (iv1->step))
+      || (integer_all_onesp (iv1->step) && integer_zerop (iv0->step)))
+    {
+      /* for (i = iv0->base; i < iv1->base; i++)
 
-      bound = build_low_bits_mask (niter_type,
-                                  (TYPE_PRECISION (niter_type)
-                                   - tree_low_cst (bits, 1)));
+        or
 
-      assumption = fold_build2 (FLOOR_MOD_EXPR, niter_type, base1, d);
-      assumption = fold_build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node,
-                               assumption,
-                               build_int_cst (niter_type, 0));
-      assumptions = fold_build2 (TRUTH_AND_EXPR, boolean_type_node,
-                                assumptions, assumption);
-
-      tmp = fold_build2 (EXACT_DIV_EXPR, niter_type, base1, d);
-      tmp = fold_build2 (MULT_EXPR, niter_type, tmp, inverse (s, bound));
-      niter->niter = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, niter_type, tmp, bound);
+        for (i = iv1->base; i > iv0->base; i--).
+            
+        In both cases # of iterations is iv1->base - iv0->base, assuming that
+        iv1->base >= iv0->base.  */
+      niter->may_be_zero = fold_build2 (LT_EXPR, boolean_type_node,
+                                       iv1->base, iv0->base);
+      niter->niter = delta;
+      return true;
     }
+
+  if (integer_nonzerop (iv0->step))
+    step = fold_convert (niter_type, iv0->step);
   else
+    step = fold_convert (niter_type,
+                        fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, iv1->step));
+
+  /* If we can determine the final value of the control iv exactly, we can
+     transform the condition to != comparison.  In particular, this will be
+     the case if DELTA is constant.  */
+  if (number_of_iterations_lt_to_ne (type, iv0, iv1, niter, &delta, step))
     {
-      if (zero_p (step1))
-       /* Condition in shape a + s * i <= b
-          We must know that b + s does not overflow and a <= b + s and then we
-          can compute number of iterations as (b + s - a) / s.  (It might
-          seem that we in fact could be more clever about testing the b + s
-          overflow condition using some information about b - a mod s,
-          but it was already taken into account during LE -> NE transform).  */
-       {
-         if (mmax)
-           {
-             bound = fold_binary_to_constant (MINUS_EXPR, type, mmax, step0);
-             assumption = fold_build2 (LE_EXPR, boolean_type_node,
-                                       base1, bound);
-             assumptions = fold_build2 (TRUTH_AND_EXPR, boolean_type_node,
-                                        assumptions, assumption);
-           }
+      affine_iv zps;
 
-         step = step0;
-         tmp = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, base1, step0);
-         assumption = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node, base0, tmp);
-         delta = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, base1, step);
-         delta = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, delta, base0);
-         delta = fold_convert (niter_type, delta);
-       }
-      else
-       {
-         /* Condition in shape a <= b - s * i
-            We must know that a - s does not overflow and a - s <= b and then
-            we can again compute number of iterations as (b - (a - s)) / s.  */
-         if (mmin)
-           {
-             bound = fold_binary_to_constant (MINUS_EXPR, type, mmin, step1);
-             assumption = fold_build2 (LE_EXPR, boolean_type_node,
-                                       bound, base0);
-             assumptions = fold_build2 (TRUTH_AND_EXPR, boolean_type_node,
-                                        assumptions, assumption);
-           }
-         step = fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, step1);
-         tmp = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, base0, step1);
-         assumption = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node, tmp, base1);
-         delta = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, base0, step);
-         delta = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, base1, delta);
-         delta = fold_convert (niter_type, delta);
-       }
-      noloop_assumptions = fold_build2 (TRUTH_OR_EXPR, boolean_type_node,
-                                       noloop_assumptions, assumption);
-      delta = fold_build2 (FLOOR_DIV_EXPR, niter_type, delta,
-                          fold_convert (niter_type, step));
-      niter->niter = delta;
+      zps.base = build_int_cst (niter_type, 0);
+      zps.step = step;
+      /* number_of_iterations_lt_to_ne will add assumptions that ensure that
+        zps does not overflow.  */
+      zps.no_overflow = true;
+
+      return number_of_iterations_ne (type, &zps, delta, niter, true);
     }
 
-  niter->assumptions = assumptions;
-  niter->may_be_zero = noloop_assumptions;
-  return;
+  /* Make sure that the control iv does not overflow.  */
+  if (!assert_no_overflow_lt (type, iv0, iv1, niter, step))
+    return false;
 
-zero_iter:
-  niter->assumptions = boolean_true_node;
-  niter->may_be_zero = boolean_true_node;
-  niter->niter = build_int_cst_type (type, 0);
-  return;
+  /* We determine the number of iterations as (delta + step - 1) / step.  For
+     this to work, we must know that iv1->base >= iv0->base - step + 1,
+     otherwise the loop does not roll.  */
+  assert_loop_rolls_lt (type, iv0, iv1, niter);
+
+  s = fold_build2 (MINUS_EXPR, niter_type,
+                  step, build_int_cst (niter_type, 1));
+  delta = fold_build2 (PLUS_EXPR, niter_type, delta, s);
+  niter->niter = fold_build2 (FLOOR_DIV_EXPR, niter_type, delta, step);
+  return true;
 }
 
+/* Determines number of iterations of loop whose ending condition
+   is IV0 <= IV1.  TYPE is the type of the iv.  The number of
+   iterations is stored to NITER.  NEVER_INFINITE is true if
+   we know that this condition must eventually become false (we derived this
+   earlier, and possibly set NITER->assumptions to make sure this
+   is the case).  */
+
+static bool
+number_of_iterations_le (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
+                        struct tree_niter_desc *niter, bool never_infinite)
+{
+  tree assumption;
+
+  /* Say that IV0 is the control variable.  Then IV0 <= IV1 iff
+     IV0 < IV1 + 1, assuming that IV1 is not equal to the greatest
+     value of the type.  This we must know anyway, since if it is
+     equal to this value, the loop rolls forever.  */
+
+  if (!never_infinite)
+    {
+      if (integer_nonzerop (iv0->step))
+       assumption = fold_build2 (NE_EXPR, boolean_type_node,
+                                 iv1->base, TYPE_MAX_VALUE (type));
+      else
+       assumption = fold_build2 (NE_EXPR, boolean_type_node,
+                                 iv0->base, TYPE_MIN_VALUE (type));
+
+      if (integer_zerop (assumption))
+       return false;
+      if (!integer_nonzerop (assumption))
+       niter->assumptions = fold_build2 (TRUTH_AND_EXPR, boolean_type_node,
+                                         niter->assumptions, assumption);
+    }
+
+  if (integer_nonzerop (iv0->step))
+    iv1->base = fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
+                            iv1->base, build_int_cst (type, 1));
+  else
+    iv0->base = fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
+                            iv0->base, build_int_cst (type, 1));
+  return number_of_iterations_lt (type, iv0, iv1, niter, never_infinite);
+}
 
-/* Similar to number_of_iterations_cond, but only handles the special
-   case of loops with step 1 or -1.  The meaning of the arguments
-   is the same as in number_of_iterations_cond.  The function
-   returns true if the special case was recognized, false otherwise.  */
+/* Determine the number of iterations according to condition (for staying
+   inside loop) which compares two induction variables using comparison
+   operator CODE.  The induction variable on left side of the comparison
+   is IV0, the right-hand side is IV1.  Both induction variables must have
+   type TYPE, which must be an integer or pointer type.  The steps of the
+   ivs must be constants (or NULL_TREE, which is interpreted as constant zero).
+
+   ONLY_EXIT is true if we are sure this is the only way the loop could be
+   exited (including possibly non-returning function calls, exceptions, etc.)
+   -- in this case we can use the information whether the control induction
+   variables can overflow or not in a more efficient way.
+   
+   The results (number of iterations and assumptions as described in
+   comments at struct tree_niter_desc in tree-flow.h) are stored to NITER.
+   Returns false if it fails to determine number of iterations, true if it
+   was determined (possibly with some assumptions).  */
 
 static bool
-number_of_iterations_special (tree type, tree base0, tree step0,
-                             enum tree_code code, tree base1, tree step1,
-                             struct tree_niter_desc *niter)
+number_of_iterations_cond (tree type, affine_iv *iv0, enum tree_code code,
+                          affine_iv *iv1, struct tree_niter_desc *niter,
+                          bool only_exit)
 {
-  tree niter_type = unsigned_type_for (type), mmax, mmin;
+  bool never_infinite;
+
+  /* The meaning of these assumptions is this:
+     if !assumptions
+       then the rest of information does not have to be valid
+     if may_be_zero then the loop does not roll, even if
+       niter != 0.  */
+  niter->assumptions = boolean_true_node;
+  niter->may_be_zero = boolean_false_node;
+  niter->niter = NULL_TREE;
+  niter->additional_info = boolean_true_node;
+
+  niter->bound = NULL_TREE;
+  niter->cmp = ERROR_MARK;
 
-  /* Make < comparison from > ones.  */
-  if (code == GE_EXPR
-      || code == GT_EXPR)
+  /* Make < comparison from > ones, and for NE_EXPR comparisons, ensure that
+     the control variable is on lhs.  */
+  if (code == GE_EXPR || code == GT_EXPR
+      || (code == NE_EXPR && integer_zerop (iv0->step)))
     {
-      SWAP (base0, base1);
-      SWAP (step0, step1);
+      SWAP (iv0, iv1);
       code = swap_tree_comparison (code);
     }
 
-  switch (code)
+  if (!only_exit)
     {
-    case NE_EXPR:
-      if (zero_p (step0))
-       {
-         if (zero_p (step1))
-           return false;
-         SWAP (base0, base1);
-         SWAP (step0, step1);
-       }
-      else if (!zero_p (step1))
-       return false;
+      /* If this is not the only possible exit from the loop, the information
+        that the induction variables cannot overflow as derived from
+        signedness analysis cannot be relied upon.  We use them e.g. in the
+        following way:  given loop for (i = 0; i <= n; i++), if i is
+        signed, it cannot overflow, thus this loop is equivalent to
+        for (i = 0; i < n + 1; i++);  however, if n == MAX, but the loop
+        is exited in some other way before i overflows, this transformation
+        is incorrect (the new loop exits immediately).  */
+      iv0->no_overflow = false;
+      iv1->no_overflow = false;
+    }
 
-      if (integer_onep (step0))
-       {
-         /* for (i = base0; i != base1; i++)  */
-         niter->assumptions = boolean_true_node;
-         niter->may_be_zero = boolean_false_node;
-         niter->niter = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, base1, base0);
-         niter->additional_info = boolean_true_node;
-       }
-      else if (integer_all_onesp (step0))
-       {
-         /* for (i = base0; i != base1; i--)  */
-         niter->assumptions = boolean_true_node;
-         niter->may_be_zero = boolean_false_node;
-         niter->niter = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, base0, base1);
-       }
-      else
-       return false;
+  if (POINTER_TYPE_P (type))
+    {
+      /* Comparison of pointers is undefined unless both iv0 and iv1 point
+        to the same object.  If they do, the control variable cannot wrap
+        (as wrap around the bounds of memory will never return a pointer
+        that would be guaranteed to point to the same object, even if we
+        avoid undefined behavior by casting to size_t and back).  The
+        restrictions on pointer arithmetics and comparisons of pointers
+        ensure that using the no-overflow assumptions is correct in this
+        case even if ONLY_EXIT is false.  */
+      iv0->no_overflow = true;
+      iv1->no_overflow = true;
+    }
 
-      break;
+  /* If the control induction variable does not overflow, the loop obviously
+     cannot be infinite.  */
+  if (!integer_zerop (iv0->step) && iv0->no_overflow)
+    never_infinite = true;
+  else if (!integer_zerop (iv1->step) && iv1->no_overflow)
+    never_infinite = true;
+  else
+    never_infinite = false;
 
-    case LT_EXPR:
-      if ((step0 && integer_onep (step0) && zero_p (step1))
-         || (step1 && integer_all_onesp (step1) && zero_p (step0)))
-       {
-         /* for (i = base0; i < base1; i++)
-            
-            or
+  /* We can handle the case when neither of the sides of the comparison is
+     invariant, provided that the test is NE_EXPR.  This rarely occurs in
+     practice, but it is simple enough to manage.  */
+  if (!integer_zerop (iv0->step) && !integer_zerop (iv1->step))
+    {
+      if (code != NE_EXPR)
+       return false;
 
-            for (i = base1; i > base0; i--).
-            
-            In both cases # of iterations is base1 - base0.  */
+      iv0->step = fold_binary_to_constant (MINUS_EXPR, type,
+                                          iv0->step, iv1->step);
+      iv0->no_overflow = false;
+      iv1->step = build_int_cst (type, 0);
+      iv1->no_overflow = true;
+    }
 
-         niter->assumptions = boolean_true_node;
-         niter->may_be_zero = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node,
-                                           base0, base1);
-         niter->niter = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, base1, base0);
-       }
-      else
-       return false;
-      break;
+  /* If the result of the comparison is a constant,  the loop is weird.  More
+     precise handling would be possible, but the situation is not common enough
+     to waste time on it.  */
+  if (integer_zerop (iv0->step) && integer_zerop (iv1->step))
+    return false;
 
-    case LE_EXPR:
-      if (POINTER_TYPE_P (type))
-       {
-         /* We assume pointer arithmetic never overflows.  */
-         mmin = mmax = NULL_TREE;
-       }
-      else
-       {
-         mmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
-         mmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
-       }
+  /* Ignore loops of while (i-- < 10) type.  */
+  if (code != NE_EXPR)
+    {
+      if (iv0->step && tree_int_cst_sign_bit (iv0->step))
+       return false;
 
-      if (step0 && integer_onep (step0) && zero_p (step1))
-       {
-         /* for (i = base0; i <= base1; i++)  */
-         if (mmax)
-           niter->assumptions = fold_build2 (NE_EXPR, boolean_type_node,
-                                             base1, mmax);
-         else
-           niter->assumptions = boolean_true_node;
-         base1 = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, base1,
-                              build_int_cst_type (type, 1));
-       }
-      else if (step1 && integer_all_onesp (step1) && zero_p (step0))
-       {
-         /* for (i = base1; i >= base0; i--)  */
-         if (mmin)
-           niter->assumptions = fold_build2 (NE_EXPR, boolean_type_node,
-                                             base0, mmin);
-         else
-           niter->assumptions = boolean_true_node;
-         base0 = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, base0,
-                              build_int_cst_type (type, 1));
-       }
-      else
+      if (!integer_zerop (iv1->step) && !tree_int_cst_sign_bit (iv1->step))
        return false;
+    }
 
-      niter->may_be_zero = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node,
-                                       base0, base1);
-      niter->niter = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, base1, base0);
-      break;
+  /* If the loop exits immediately, there is nothing to do.  */
+  if (integer_zerop (fold_build2 (code, boolean_type_node, iv0->base, iv1->base)))
+    {
+      niter->niter = build_int_cst (unsigned_type_for (type), 0);
+      return true;
+    }
 
+  /* OK, now we know we have a senseful loop.  Handle several cases, depending
+     on what comparison operator is used.  */
+  switch (code)
+    {
+    case NE_EXPR:
+      gcc_assert (integer_zerop (iv1->step));
+      return number_of_iterations_ne (type, iv0, iv1->base, niter, never_infinite);
+    case LT_EXPR:
+      return number_of_iterations_lt (type, iv0, iv1, niter, never_infinite);
+    case LE_EXPR:
+      return number_of_iterations_le (type, iv0, iv1, niter, never_infinite);
     default:
       gcc_unreachable ();
     }
-
-  niter->niter = fold_convert (niter_type, niter->niter);
-  niter->additional_info = boolean_true_node;
-  return true;
 }
 
 /* Substitute NEW for OLD in EXPR and fold the result.  */
@@ -604,7 +652,7 @@ simplify_replace_tree (tree expr, tree old, tree new)
       || operand_equal_p (expr, old, 0))
     return unshare_expr (new);
 
-  if (!EXPR_P (expr))
+  if (!EXPR_P (expr) && !GIMPLE_STMT_P (expr))
     return expr;
 
   n = TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (expr));
@@ -627,16 +675,20 @@ simplify_replace_tree (tree expr, tree old, tree new)
 /* Expand definitions of ssa names in EXPR as long as they are simple
    enough, and return the new expression.  */
 
-static tree
+tree
 expand_simple_operations (tree expr)
 {
   unsigned i, n;
   tree ret = NULL_TREE, e, ee, stmt;
-  enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
+  enum tree_code code;
+
+  if (expr == NULL_TREE)
+    return expr;
 
   if (is_gimple_min_invariant (expr))
     return expr;
 
+  code = TREE_CODE (expr);
   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (code)))
     {
       n = TREE_CODE_LENGTH (code);
@@ -660,10 +712,10 @@ expand_simple_operations (tree expr)
     return expr;
 
   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (expr);
-  if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR)
+  if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
     return expr;
 
-  e = TREE_OPERAND (stmt, 1);
+  e = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
   if (/* Casts are simple.  */
       TREE_CODE (e) != NOP_EXPR
       && TREE_CODE (e) != CONVERT_EXPR
@@ -738,11 +790,11 @@ tree_simplify_using_condition_1 (tree cond, tree expr)
       /* We know that e0 == e1.  Check whether we cannot simplify expr
         using this fact.  */
       e = simplify_replace_tree (expr, e0, e1);
-      if (zero_p (e) || nonzero_p (e))
+      if (integer_zerop (e) || integer_nonzerop (e))
        return e;
 
       e = simplify_replace_tree (expr, e1, e0);
-      if (zero_p (e) || nonzero_p (e))
+      if (integer_zerop (e) || integer_nonzerop (e))
        return e;
     }
   if (TREE_CODE (expr) == EQ_EXPR)
@@ -752,10 +804,10 @@ tree_simplify_using_condition_1 (tree cond, tree expr)
 
       /* If e0 == e1 (EXPR) implies !COND, then EXPR cannot be true.  */
       e = simplify_replace_tree (cond, e0, e1);
-      if (zero_p (e))
+      if (integer_zerop (e))
        return e;
       e = simplify_replace_tree (cond, e1, e0);
-      if (zero_p (e))
+      if (integer_zerop (e))
        return e;
     }
   if (TREE_CODE (expr) == NE_EXPR)
@@ -765,10 +817,10 @@ tree_simplify_using_condition_1 (tree cond, tree expr)
 
       /* If e0 == e1 (!EXPR) implies !COND, then EXPR must be true.  */
       e = simplify_replace_tree (cond, e0, e1);
-      if (zero_p (e))
+      if (integer_zerop (e))
        return boolean_true_node;
       e = simplify_replace_tree (cond, e1, e0);
-      if (zero_p (e))
+      if (integer_zerop (e))
        return boolean_true_node;
     }
 
@@ -776,13 +828,13 @@ tree_simplify_using_condition_1 (tree cond, tree expr)
 
   /* Check whether COND ==> EXPR.  */
   notcond = invert_truthvalue (cond);
-  e = fold_build2 (TRUTH_OR_EXPR, boolean_type_node, notcond, te);
-  if (nonzero_p (e))
+  e = fold_binary (TRUTH_OR_EXPR, boolean_type_node, notcond, te);
+  if (e && integer_nonzerop (e))
     return e;
 
   /* Check whether COND ==> not EXPR.  */
-  e = fold_build2 (TRUTH_AND_EXPR, boolean_type_node, cond, te);
-  if (zero_p (e))
+  e = fold_binary (TRUTH_AND_EXPR, boolean_type_node, cond, te);
+  if (e && integer_zerop (e))
     return e;
 
   return expr;
@@ -802,7 +854,12 @@ tree_simplify_using_condition (tree cond, tree expr)
 
   return tree_simplify_using_condition_1 (cond, expr);
 }
-     
+
+/* The maximum number of dominator BBs we search for conditions
+   of loop header copies we use for simplifying a conditional
+   expression.  */
+#define MAX_DOMINATORS_TO_WALK 8
+
 /* Tries to simplify EXPR using the conditions on entry to LOOP.
    Record the conditions used for simplification to CONDS_USED.
    Returns the simplified expression (or EXPR unchanged, if no
@@ -815,12 +872,16 @@ simplify_using_initial_conditions (struct loop *loop, tree expr,
   edge e;
   basic_block bb;
   tree exp, cond;
+  int cnt = 0;
 
   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST)
     return expr;
 
+  /* Limit walking the dominators to avoid quadraticness in
+     the number of BBs times the number of loops in degenerate
+     cases.  */
   for (bb = loop->header;
-       bb != ENTRY_BLOCK_PTR;
+       bb != ENTRY_BLOCK_PTR && cnt < MAX_DOMINATORS_TO_WALK;
        bb = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb))
     {
       if (!single_pred_p (bb))
@@ -842,6 +903,7 @@ simplify_using_initial_conditions (struct loop *loop, tree expr,
                                   cond);
 
       expr = exp;
+      ++cnt;
     }
 
   return expr;
@@ -902,27 +964,61 @@ simplify_using_outer_evolutions (struct loop *loop, tree expr)
   return expr;
 }
 
-/* Stores description of number of iterations of LOOP derived from
-   EXIT (an exit edge of the LOOP) in NITER.  Returns true if some
-   useful information could be derived (and fields of NITER has
-   meaning described in comments at struct tree_niter_desc
-   declaration), false otherwise.  */
+/* Returns true if EXIT is the only possible exit from LOOP.  */
 
-bool
-number_of_iterations_exit (struct loop *loop, edge exit,
-                          struct tree_niter_desc *niter)
+static bool
+loop_only_exit_p (struct loop *loop, edge exit)
 {
-  tree stmt, cond, type;
-  tree op0, base0, step0;
-  tree op1, base1, step1;
-  enum tree_code code;
+  basic_block *body;
+  block_stmt_iterator bsi;
+  unsigned i;
+  tree call;
 
-  if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->latch, exit->src))
+  if (exit != single_exit (loop))
     return false;
 
-  niter->assumptions = boolean_false_node;
-  stmt = last_stmt (exit->src);
-  if (!stmt || TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR)
+  body = get_loop_body (loop);
+  for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
+    {
+      for (bsi = bsi_start (body[0]); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
+       {
+         call = get_call_expr_in (bsi_stmt (bsi));
+         if (call && TREE_SIDE_EFFECTS (call))
+           {
+             free (body);
+             return false;
+           }
+       }
+    }
+
+  free (body);
+  return true;
+}
+
+/* Stores description of number of iterations of LOOP derived from
+   EXIT (an exit edge of the LOOP) in NITER.  Returns true if some
+   useful information could be derived (and fields of NITER has
+   meaning described in comments at struct tree_niter_desc
+   declaration), false otherwise.  If WARN is true and
+   -Wunsafe-loop-optimizations was given, warn if the optimizer is going to use
+   potentially unsafe assumptions.  */
+
+bool
+number_of_iterations_exit (struct loop *loop, edge exit,
+                          struct tree_niter_desc *niter,
+                          bool warn)
+{
+  tree stmt, cond, type;
+  tree op0, op1;
+  enum tree_code code;
+  affine_iv iv0, iv1;
+
+  if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->latch, exit->src))
+    return false;
+
+  niter->assumptions = boolean_false_node;
+  stmt = last_stmt (exit->src);
+  if (!stmt || TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR)
     return false;
 
   /* We want the condition for staying inside loop.  */
@@ -952,25 +1048,16 @@ number_of_iterations_exit (struct loop *loop, edge exit,
       && !POINTER_TYPE_P (type))
     return false;
      
-  if (!simple_iv (loop, stmt, op0, &base0, &step0, false))
+  if (!simple_iv (loop, stmt, op0, &iv0, false))
     return false;
-  if (!simple_iv (loop, stmt, op1, &base1, &step1, false))
+  if (!simple_iv (loop, stmt, op1, &iv1, false))
     return false;
 
-  niter->niter = NULL_TREE;
-
-  /* Handle common special cases first, so that we do not need to use
-     generic (and slow) analysis very often.  */
-  if (!number_of_iterations_special (type, base0, step0, code, base1, step1,
-                                    niter))
-    {
-
-      number_of_iterations_cond (type, base0, step0, code, base1, step1,
-                                niter);
-
-      if (!niter->niter)
-       return false;
-    }
+  iv0.base = expand_simple_operations (iv0.base);
+  iv1.base = expand_simple_operations (iv1.base);
+  if (!number_of_iterations_cond (type, &iv0, code, &iv1, niter,
+                                 loop_only_exit_p (loop, exit)))
+    return false;
 
   if (optimize >= 3)
     {
@@ -990,7 +1077,47 @@ number_of_iterations_exit (struct loop *loop, edge exit,
          = simplify_using_initial_conditions (loop,
                                               niter->may_be_zero,
                                               &niter->additional_info);
-  return integer_onep (niter->assumptions);
+
+  if (integer_onep (niter->assumptions))
+    return true;
+
+  /* With -funsafe-loop-optimizations we assume that nothing bad can happen.
+     But if we can prove that there is overflow or some other source of weird
+     behavior, ignore the loop even with -funsafe-loop-optimizations.  */
+  if (integer_zerop (niter->assumptions))
+    return false;
+
+  if (flag_unsafe_loop_optimizations)
+    niter->assumptions = boolean_true_node;
+
+  if (warn)
+    {
+      const char *wording;
+      location_t loc = EXPR_LOCATION (stmt);
+  
+      /* We can provide a more specific warning if one of the operator is
+        constant and the other advances by +1 or -1.  */
+      if (!integer_zerop (iv1.step)
+         ? (integer_zerop (iv0.step)
+            && (integer_onep (iv1.step) || integer_all_onesp (iv1.step)))
+         : (integer_onep (iv0.step) || integer_all_onesp (iv0.step)))
+        wording =
+          flag_unsafe_loop_optimizations
+          ? N_("assuming that the loop is not infinite")
+          : N_("cannot optimize possibly infinite loops");
+      else
+       wording = 
+         flag_unsafe_loop_optimizations
+         ? N_("assuming that the loop counter does not overflow")
+         : N_("cannot optimize loop, the loop counter may overflow");
+
+      if (LOCATION_LINE (loc) > 0)
+       warning (OPT_Wunsafe_loop_optimizations, "%H%s", &loc, gettext (wording));
+      else
+       warning (OPT_Wunsafe_loop_optimizations, "%s", gettext (wording));
+    }
+
+  return flag_unsafe_loop_optimizations;
 }
 
 /* Try to determine the number of iterations of LOOP.  If we succeed,
@@ -1001,32 +1128,31 @@ number_of_iterations_exit (struct loop *loop, edge exit,
 tree
 find_loop_niter (struct loop *loop, edge *exit)
 {
-  unsigned n_exits, i;
-  edge *exits = get_loop_exit_edges (loop, &n_exits);
+  unsigned i;
+  VEC (edge, heap) *exits = get_loop_exit_edges (loop);
   edge ex;
   tree niter = NULL_TREE, aniter;
   struct tree_niter_desc desc;
 
   *exit = NULL;
-  for (i = 0; i < n_exits; i++)
+  for (i = 0; VEC_iterate (edge, exits, i, ex); i++)
     {
-      ex = exits[i];
       if (!just_once_each_iteration_p (loop, ex->src))
        continue;
 
-      if (!number_of_iterations_exit (loop, ex, &desc))
+      if (!number_of_iterations_exit (loop, ex, &desc, false))
        continue;
 
-      if (nonzero_p (desc.may_be_zero))
+      if (integer_nonzerop (desc.may_be_zero))
        {
          /* We exit in the first iteration through this exit.
             We won't find anything better.  */
-         niter = build_int_cst_type (unsigned_type_node, 0);
+         niter = build_int_cst (unsigned_type_node, 0);
          *exit = ex;
          break;
        }
 
-      if (!zero_p (desc.may_be_zero))
+      if (!integer_zerop (desc.may_be_zero))
        continue;
 
       aniter = desc.niter;
@@ -1057,7 +1183,7 @@ find_loop_niter (struct loop *loop, edge *exit)
          continue;
        }
     }
-  free (exits);
+  VEC_free (edge, heap, exits);
 
   return niter ? niter : chrec_dont_know;
 }
@@ -1081,8 +1207,8 @@ static tree
 chain_of_csts_start (struct loop *loop, tree x)
 {
   tree stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (x);
+  tree use;
   basic_block bb = bb_for_stmt (stmt);
-  use_optype uses;
 
   if (!bb
       || !flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
@@ -1096,22 +1222,19 @@ chain_of_csts_start (struct loop *loop, tree x)
       return NULL_TREE;
     }
 
-  if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR)
+  if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
     return NULL_TREE;
 
-  if (NUM_VUSES (STMT_VUSE_OPS (stmt)) > 0)
-    return NULL_TREE;
-  if (NUM_V_MAY_DEFS (STMT_V_MAY_DEF_OPS (stmt)) > 0)
+  if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
     return NULL_TREE;
-  if (NUM_V_MUST_DEFS (STMT_V_MUST_DEF_OPS (stmt)) > 0)
+  if (SINGLE_SSA_DEF_OPERAND (stmt, SSA_OP_DEF) == NULL_DEF_OPERAND_P)
     return NULL_TREE;
-  if (NUM_DEFS (STMT_DEF_OPS (stmt)) > 1)
-    return NULL_TREE;
-  uses = STMT_USE_OPS (stmt);
-  if (NUM_USES (uses) != 1)
+
+  use = SINGLE_SSA_TREE_OPERAND (stmt, SSA_OP_USE);
+  if (use == NULL_USE_OPERAND_P)
     return NULL_TREE;
 
-  return chain_of_csts_start (loop, USE_OP (uses, 0));
+  return chain_of_csts_start (loop, use);
 }
 
 /* Determines whether the expression X is derived from a result of a phi node
@@ -1154,7 +1277,7 @@ get_base_for (struct loop *loop, tree x)
 
 /* Given an expression X, then 
  
-   * if BASE is NULL_TREE, X must be a constant and we return X.
+   * if X is NULL_TREE, we return the constant BASE.
    * otherwise X is a SSA name, whose value in the considered loop is derived
      by a chain of operations with constant from a result of a phi node in
      the header of the loop.  Then we return value of X when the value of the
@@ -1164,8 +1287,10 @@ static tree
 get_val_for (tree x, tree base)
 {
   tree stmt, nx, val;
-  use_optype uses;
   use_operand_p op;
+  ssa_op_iter iter;
+
+  gcc_assert (is_gimple_min_invariant (base));
 
   if (!x)
     return base;
@@ -1174,16 +1299,19 @@ get_val_for (tree x, tree base)
   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
     return base;
 
-  uses = STMT_USE_OPS (stmt);
-  op = USE_OP_PTR (uses, 0);
-
-  nx = USE_FROM_PTR (op);
-  val = get_val_for (nx, base);
-  SET_USE (op, val);
-  val = fold (TREE_OPERAND (stmt, 1));
-  SET_USE (op, nx);
+  FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
+    {
+      nx = USE_FROM_PTR (op);
+      val = get_val_for (nx, base);
+      SET_USE (op, val);
+      val = fold (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1));
+      SET_USE (op, nx);
+      /* only iterate loop once.  */
+      return val;
+    }
 
-  return val;
+  /* Should never reach here.  */
+  gcc_unreachable ();
 }
 
 /* Tries to count the number of iterations of LOOP till it exits by EXIT
@@ -1253,8 +1381,8 @@ loop_niter_by_eval (struct loop *loop, edge exit)
       for (j = 0; j < 2; j++)
        aval[j] = get_val_for (op[j], val[j]);
 
-      acnd = fold_build2 (cmp, boolean_type_node, aval[0], aval[1]);
-      if (zero_p (acnd))
+      acnd = fold_binary (cmp, boolean_type_node, aval[0], aval[1]);
+      if (acnd && integer_zerop (acnd))
        {
          if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
            fprintf (dump_file,
@@ -1264,7 +1392,11 @@ loop_niter_by_eval (struct loop *loop, edge exit)
        }
 
       for (j = 0; j < 2; j++)
-       val[j] = get_val_for (next[j], val[j]);
+       {
+         val[j] = get_val_for (next[j], val[j]);
+         if (!is_gimple_min_invariant (val[j]))
+           return chrec_dont_know;
+       }
     }
 
   return chrec_dont_know;
@@ -1280,15 +1412,14 @@ loop_niter_by_eval (struct loop *loop, edge exit)
 tree
 find_loop_niter_by_eval (struct loop *loop, edge *exit)
 {
-  unsigned n_exits, i;
-  edge *exits = get_loop_exit_edges (loop, &n_exits);
+  unsigned i;
+  VEC (edge, heap) *exits = get_loop_exit_edges (loop);
   edge ex;
   tree niter = NULL_TREE, aniter;
 
   *exit = NULL;
-  for (i = 0; i < n_exits; i++)
+  for (i = 0; VEC_iterate (edge, exits, i, ex); i++)
     {
-      ex = exits[i];
       if (!just_once_each_iteration_p (loop, ex->src))
        continue;
 
@@ -1303,7 +1434,7 @@ find_loop_niter_by_eval (struct loop *loop, edge *exit)
       niter = aniter;
       *exit = ex;
     }
-  free (exits);
+  VEC_free (edge, heap, exits);
 
   return niter ? niter : chrec_dont_know;
 }
@@ -1314,112 +1445,561 @@ find_loop_niter_by_eval (struct loop *loop, edge *exit)
 
 */
 
-/* Records that AT_STMT is executed at most BOUND times in LOOP.  The
-   additional condition ADDITIONAL is recorded with the bound.  */
+/* Returns true if we can prove that COND ==> VAL >= 0.  */
 
-void
-record_estimate (struct loop *loop, tree bound, tree additional, tree at_stmt)
+static bool
+implies_nonnegative_p (tree cond, tree val)
+{
+  tree type = TREE_TYPE (val);
+  tree compare;
+
+  if (tree_expr_nonnegative_p (val))
+    return true;
+
+  if (integer_nonzerop (cond))
+    return false;
+
+  compare = fold_build2 (GE_EXPR,
+                        boolean_type_node, val, build_int_cst (type, 0));
+  compare = tree_simplify_using_condition_1 (cond, compare);
+
+  return integer_nonzerop (compare);
+}
+
+/* Returns true if we can prove that COND ==> A >= B.  */
+
+static bool
+implies_ge_p (tree cond, tree a, tree b)
+{
+  tree compare = fold_build2 (GE_EXPR, boolean_type_node, a, b);
+
+  if (integer_nonzerop (compare))
+    return true;
+
+  if (integer_nonzerop (cond))
+    return false;
+
+  compare = tree_simplify_using_condition_1 (cond, compare);
+
+  return integer_nonzerop (compare);
+}
+
+/* Returns a constant upper bound on the value of expression VAL.  VAL
+   is considered to be unsigned.  If its type is signed, its value must
+   be nonnegative.
+   
+   The condition ADDITIONAL must be satisfied (for example, if VAL is
+   "(unsigned) n" and ADDITIONAL is "n > 0", then we can derive that
+   VAL is at most (unsigned) MAX_INT).  */
+static double_int
+derive_constant_upper_bound (tree val, tree additional)
+{
+  tree type = TREE_TYPE (val);
+  tree op0, op1, subtype, maxt;
+  double_int bnd, max, mmax, cst;
+  tree stmt;
+
+  if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
+    maxt = TYPE_MAX_VALUE (type);
+  else
+    maxt = upper_bound_in_type (type, type);
+
+  max = tree_to_double_int (maxt);
+
+  switch (TREE_CODE (val))
+    {
+    case INTEGER_CST:
+      return tree_to_double_int (val);
+
+    case NOP_EXPR:
+    case CONVERT_EXPR:
+      op0 = TREE_OPERAND (val, 0);
+      subtype = TREE_TYPE (op0);
+      if (!TYPE_UNSIGNED (subtype)
+         /* If TYPE is also signed, the fact that VAL is nonnegative implies
+            that OP0 is nonnegative.  */
+         && TYPE_UNSIGNED (type)
+         && !implies_nonnegative_p (additional, op0))
+       {
+         /* If we cannot prove that the casted expression is nonnegative,
+            we cannot establish more useful upper bound than the precision
+            of the type gives us.  */
+         return max;
+       }
+
+      /* We now know that op0 is an nonnegative value.  Try deriving an upper
+        bound for it.  */
+      bnd = derive_constant_upper_bound (op0, additional);
+
+      /* If the bound does not fit in TYPE, max. value of TYPE could be
+        attained.  */
+      if (double_int_ucmp (max, bnd) < 0)
+       return max;
+
+      return bnd;
+
+    case PLUS_EXPR:
+    case MINUS_EXPR:
+      op0 = TREE_OPERAND (val, 0);
+      op1 = TREE_OPERAND (val, 1);
+
+      if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST
+         || !implies_nonnegative_p (additional, op0))
+       return max;
+
+      /* Canonicalize to OP0 - CST.  Consider CST to be signed, in order to
+        choose the most logical way how to treat this constant regardless
+        of the signedness of the type.  */
+      cst = tree_to_double_int (op1);
+      cst = double_int_sext (cst, TYPE_PRECISION (type));
+      if (TREE_CODE (val) == PLUS_EXPR)
+       cst = double_int_neg (cst);
+
+      bnd = derive_constant_upper_bound (op0, additional);
+
+      if (double_int_negative_p (cst))
+       {
+         cst = double_int_neg (cst);
+         /* Avoid CST == 0x80000...  */
+         if (double_int_negative_p (cst))
+           return max;;
+
+         /* OP0 + CST.  We need to check that
+            BND <= MAX (type) - CST.  */
+
+         mmax = double_int_add (max, double_int_neg (cst));
+         if (double_int_ucmp (bnd, mmax) > 0)
+           return max;
+
+         return double_int_add (bnd, cst);
+       }
+      else
+       {
+         /* OP0 - CST, where CST >= 0.
+
+            If TYPE is signed, we have already verified that OP0 >= 0, and we
+            know that the result is nonnegative.  This implies that
+            VAL <= BND - CST.
+
+            If TYPE is unsigned, we must additionally know that OP0 >= CST,
+            otherwise the operation underflows.
+          */
+
+         /* This should only happen if the type is unsigned; however, for
+            programs that use overflowing signed arithmetics even with
+            -fno-wrapv, this condition may also be true for signed values.  */
+         if (double_int_ucmp (bnd, cst) < 0)
+           return max;
+
+         if (TYPE_UNSIGNED (type)
+             && !implies_ge_p (additional,
+                               op0, double_int_to_tree (type, cst)))
+           return max;
+
+         bnd = double_int_add (bnd, double_int_neg (cst));
+       }
+
+      return bnd;
+
+    case FLOOR_DIV_EXPR:
+    case EXACT_DIV_EXPR:
+      op0 = TREE_OPERAND (val, 0);
+      op1 = TREE_OPERAND (val, 1);
+      if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST
+         || tree_int_cst_sign_bit (op1))
+       return max;
+
+      bnd = derive_constant_upper_bound (op0, additional);
+      return double_int_udiv (bnd, tree_to_double_int (op1), FLOOR_DIV_EXPR);
+
+    case BIT_AND_EXPR:
+      op1 = TREE_OPERAND (val, 1);
+      if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST
+         || tree_int_cst_sign_bit (op1))
+       return max;
+      return tree_to_double_int (op1);
+
+    case SSA_NAME:
+      stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (val);
+      if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT
+         || GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) != val)
+       return max;
+      return derive_constant_upper_bound (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1),
+                                         additional);
+
+    default: 
+      return max;
+    }
+}
+
+/* Records that AT_STMT is executed at most BOUND + 1 times in LOOP.  The
+   additional condition ADDITIONAL is recorded with the bound.  IS_EXIT
+   is true if the loop is exited immediately after STMT, and this exit
+   is taken at last when the STMT is executed BOUND + 1 times.
+   REALISTIC is true if the estimate comes from a reliable source
+   (number of iterations analysis, or size of data accessed in the loop).  */
+
+static void
+record_estimate (struct loop *loop, tree bound, tree additional, tree at_stmt,
+                bool is_exit, bool realistic)
 {
   struct nb_iter_bound *elt = xmalloc (sizeof (struct nb_iter_bound));
+  double_int i_bound = derive_constant_upper_bound (bound, additional);
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
     {
-      fprintf (dump_file, "Statements after ");
+      fprintf (dump_file, "Statement %s", is_exit ? "(exit)" : "");
       print_generic_expr (dump_file, at_stmt, TDF_SLIM);
-      fprintf (dump_file, " are executed at most ");
+      fprintf (dump_file, " is executed at most ");
       print_generic_expr (dump_file, bound, TDF_SLIM);
-      fprintf (dump_file, " times in loop %d.\n", loop->num);
+      fprintf (dump_file, " (bounded by ");
+      dump_double_int (dump_file, i_bound, true);
+      fprintf (dump_file, ") + 1 times in loop %d.\n", loop->num);
     }
 
-  elt->bound = bound;
-  elt->at_stmt = at_stmt;
-  elt->additional = additional;
+  elt->bound = i_bound;
+  elt->stmt = at_stmt;
+  elt->is_exit = is_exit;
+  elt->realistic = realistic && TREE_CODE (bound) == INTEGER_CST;
   elt->next = loop->bounds;
   loop->bounds = elt;
 }
 
+/* Record the estimate on number of iterations of LOOP based on the fact that
+   the induction variable BASE + STEP * i evaluated in STMT does not wrap and
+   its values belong to the range <LOW, HIGH>.  DATA_SIZE_BOUNDS_P is true if
+   LOW and HIGH are derived from the size of data.  */
+
+static void
+record_nonwrapping_iv (struct loop *loop, tree base, tree step, tree stmt,
+                      tree low, tree high, bool data_size_bounds_p)
+{
+  tree niter_bound, extreme, delta;
+  tree type = TREE_TYPE (base), unsigned_type;
+
+  if (TREE_CODE (step) != INTEGER_CST || integer_zerop (step))
+    return;
+
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "Induction variable (");
+      print_generic_expr (dump_file, TREE_TYPE (base), TDF_SLIM);
+      fprintf (dump_file, ") ");
+      print_generic_expr (dump_file, base, TDF_SLIM);
+      fprintf (dump_file, " + ");
+      print_generic_expr (dump_file, step, TDF_SLIM);
+      fprintf (dump_file, " * iteration does not wrap in statement ");
+      print_generic_expr (dump_file, stmt, TDF_SLIM);
+      fprintf (dump_file, " in loop %d.\n", loop->num);
+    }
+
+  unsigned_type = unsigned_type_for (type);
+  base = fold_convert (unsigned_type, base);
+  step = fold_convert (unsigned_type, step);
+
+  if (tree_int_cst_sign_bit (step))
+    {
+      extreme = fold_convert (unsigned_type, low);
+      if (TREE_CODE (base) != INTEGER_CST)
+       base = fold_convert (unsigned_type, high);
+      delta = fold_build2 (MINUS_EXPR, unsigned_type, base, extreme);
+      step = fold_build1 (NEGATE_EXPR, unsigned_type, step);
+    }
+  else
+    {
+      extreme = fold_convert (unsigned_type, high);
+      if (TREE_CODE (base) != INTEGER_CST)
+       base = fold_convert (unsigned_type, low);
+      delta = fold_build2 (MINUS_EXPR, unsigned_type, extreme, base);
+    }
+
+  /* STMT is executed at most NITER_BOUND + 1 times, since otherwise the value
+     would get out of the range.  */
+  niter_bound = fold_build2 (FLOOR_DIV_EXPR, unsigned_type, delta, step);
+  record_estimate (loop, niter_bound, boolean_true_node, stmt,
+                  false, data_size_bounds_p);
+}
+
+/* Initialize LOOP->ESTIMATED_NB_ITERATIONS with the lowest safe
+   approximation of the number of iterations for LOOP.  */
+
+static void
+compute_estimated_nb_iterations (struct loop *loop)
+{
+  struct nb_iter_bound *bound;
+  gcc_assert (loop->estimate_state == EST_NOT_AVAILABLE);
+
+  for (bound = loop->bounds; bound; bound = bound->next)
+    {
+      if (!bound->realistic)
+       continue;
+
+      /* Update only when there is no previous estimation, or when the current
+        estimation is smaller.  */
+      if (loop->estimate_state == EST_NOT_AVAILABLE
+         || double_int_ucmp (bound->bound, loop->estimated_nb_iterations) < 0)
+       {
+         loop->estimate_state = EST_AVAILABLE;
+         loop->estimated_nb_iterations = bound->bound;
+       }
+    }
+}
+
+/* Determine information about number of iterations a LOOP from the index
+   IDX of a data reference accessed in STMT.  Callback for for_each_index.  */
+
+struct ilb_data
+{
+  struct loop *loop;
+  tree stmt;
+};
+
+static bool
+idx_infer_loop_bounds (tree base, tree *idx, void *dta)
+{
+  struct ilb_data *data = dta;
+  tree ev, init, step;
+  tree low, high, type, next;
+  bool sign;
+  struct loop *loop = data->loop;
+
+  if (TREE_CODE (base) != ARRAY_REF)
+    return true;
+
+  ev = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, *idx));
+  init = initial_condition (ev);
+  step = evolution_part_in_loop_num (ev, loop->num);
+
+  if (!init
+      || !step
+      || TREE_CODE (step) != INTEGER_CST
+      || integer_zerop (step)
+      || tree_contains_chrecs (init, NULL)
+      || chrec_contains_symbols_defined_in_loop (init, loop->num))
+    return true;
+
+  low = array_ref_low_bound (base);
+  high = array_ref_up_bound (base);
+  
+  /* The case of nonconstant bounds could be handled, but it would be
+     complicated.  */
+  if (TREE_CODE (low) != INTEGER_CST
+      || !high
+      || TREE_CODE (high) != INTEGER_CST)
+    return true;
+  sign = tree_int_cst_sign_bit (step);
+  type = TREE_TYPE (step);
+  
+  /* In case the relevant bound of the array does not fit in type, or
+     it does, but bound + step (in type) still belongs into the range of the
+     array, the index may wrap and still stay within the range of the array
+     (consider e.g. if the array is indexed by the full range of
+     unsigned char).
+
+     To make things simpler, we require both bounds to fit into type, although
+     there are cases where this would not be strictly necessary.  */
+  if (!int_fits_type_p (high, type)
+      || !int_fits_type_p (low, type))
+    return true;
+  low = fold_convert (type, low);
+  high = fold_convert (type, high);
+
+  if (sign)
+    next = fold_binary (PLUS_EXPR, type, low, step);
+  else
+    next = fold_binary (PLUS_EXPR, type, high, step);
+  
+  if (tree_int_cst_compare (low, next) <= 0
+      && tree_int_cst_compare (next, high) <= 0)
+    return true;
+
+  record_nonwrapping_iv (loop, init, step, data->stmt, low, high, true);
+  return true;
+}
+
+/* Determine information about number of iterations a LOOP from the bounds
+   of arrays in the data reference REF accessed in STMT.  */
+
+static void
+infer_loop_bounds_from_ref (struct loop *loop, tree stmt, tree ref)
+{
+  struct ilb_data data;
+
+  data.loop = loop;
+  data.stmt = stmt;
+  for_each_index (&ref, idx_infer_loop_bounds, &data);
+}
+
+/* Determine information about number of iterations of a LOOP from the way
+   arrays are used in STMT.  */
+
+static void
+infer_loop_bounds_from_array (struct loop *loop, tree stmt)
+{
+  tree call;
+
+  if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
+    {
+      tree op0 = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
+      tree op1 = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
+
+      /* For each memory access, analyze its access function
+        and record a bound on the loop iteration domain.  */
+      if (REFERENCE_CLASS_P (op0))
+       infer_loop_bounds_from_ref (loop, stmt, op0);
+
+      if (REFERENCE_CLASS_P (op1))
+       infer_loop_bounds_from_ref (loop, stmt, op1);
+    }
+  
+  
+  call = get_call_expr_in (stmt);
+  if (call)
+    {
+      tree args;
+
+      for (args = TREE_OPERAND (call, 1); args; args = TREE_CHAIN (args))
+       if (REFERENCE_CLASS_P (TREE_VALUE (args)))
+         infer_loop_bounds_from_ref (loop, stmt, TREE_VALUE (args));
+    }
+}
+
+/* Determine information about number of iterations of a LOOP from the fact
+   that signed arithmetics in STMT does not overflow.  */
+
+static void
+infer_loop_bounds_from_signedness (struct loop *loop, tree stmt)
+{
+  tree def, base, step, scev, type, low, high;
+
+  if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
+    return;
+
+  def = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
+
+  if (TREE_CODE (def) != SSA_NAME)
+    return;
+
+  type = TREE_TYPE (def);
+  if (!INTEGRAL_TYPE_P (type)
+      || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
+    return;
+
+  scev = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, def));
+  if (chrec_contains_undetermined (scev))
+    return;
+
+  base = initial_condition_in_loop_num (scev, loop->num);
+  step = evolution_part_in_loop_num (scev, loop->num);
+
+  if (!base || !step
+      || TREE_CODE (step) != INTEGER_CST
+      || tree_contains_chrecs (base, NULL)
+      || chrec_contains_symbols_defined_in_loop (base, loop->num))
+    return;
+
+  low = lower_bound_in_type (type, type);
+  high = upper_bound_in_type (type, type);
+
+  record_nonwrapping_iv (loop, base, step, stmt, low, high, false);
+}
+
+/* The following analyzers are extracting informations on the bounds
+   of LOOP from the following undefined behaviors:
+
+   - data references should not access elements over the statically
+     allocated size,
+
+   - signed variables should not overflow when flag_wrapv is not set.
+*/
+
+static void
+infer_loop_bounds_from_undefined (struct loop *loop)
+{
+  unsigned i;
+  basic_block *bbs;
+  block_stmt_iterator bsi;
+  basic_block bb;
+  
+  bbs = get_loop_body (loop);
+
+  for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
+    {
+      bb = bbs[i];
+
+      /* If BB is not executed in each iteration of the loop, we cannot
+        use it to infer any information about # of iterations of the loop.  */
+      if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->latch, bb))
+       continue;
+
+      for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
+       {
+         tree stmt = bsi_stmt (bsi);
+
+         infer_loop_bounds_from_array (loop, stmt);
+         infer_loop_bounds_from_signedness (loop, stmt);
+       }
+
+    }
+
+  free (bbs);
+}
+
 /* Records estimates on numbers of iterations of LOOP.  */
 
 static void
 estimate_numbers_of_iterations_loop (struct loop *loop)
 {
-  edge *exits;
+  VEC (edge, heap) *exits;
   tree niter, type;
-  unsigned i, n_exits;
+  unsigned i;
   struct tree_niter_desc niter_desc;
+  edge ex;
+
+  /* Give up if we already have tried to compute an estimation.  */
+  if (loop->estimate_state != EST_NOT_COMPUTED)
+    return;
+  loop->estimate_state = EST_NOT_AVAILABLE;
 
-  exits = get_loop_exit_edges (loop, &n_exits);
-  for (i = 0; i < n_exits; i++)
+  exits = get_loop_exit_edges (loop);
+  for (i = 0; VEC_iterate (edge, exits, i, ex); i++)
     {
-      if (!number_of_iterations_exit (loop, exits[i], &niter_desc))
+      if (!number_of_iterations_exit (loop, ex, &niter_desc, false))
        continue;
 
       niter = niter_desc.niter;
       type = TREE_TYPE (niter);
-      if (!zero_p (niter_desc.may_be_zero)
-         && !nonzero_p (niter_desc.may_be_zero))
+      if (TREE_CODE (niter_desc.may_be_zero) != INTEGER_CST)
        niter = build3 (COND_EXPR, type, niter_desc.may_be_zero,
-                       build_int_cst_type (type, 0),
+                       build_int_cst (type, 0),
                        niter);
       record_estimate (loop, niter,
                       niter_desc.additional_info,
-                      last_stmt (exits[i]->src));
+                      last_stmt (ex->src),
+                      true, true);
     }
-  free (exits);
+  VEC_free (edge, heap, exits);
   
-  /* Analyzes the bounds of arrays accessed in the loop.  */
-  if (loop->estimated_nb_iterations == NULL_TREE)
-    {
-      varray_type datarefs;
-      VARRAY_GENERIC_PTR_INIT (datarefs, 3, "datarefs");
-      find_data_references_in_loop (loop, &datarefs);
-      free_data_refs (datarefs);
-    }
+  infer_loop_bounds_from_undefined (loop);
+  compute_estimated_nb_iterations (loop);
 }
 
-/* Records estimates on numbers of iterations of LOOPS.  */
+/* Records estimates on numbers of iterations of loops.  */
 
 void
-estimate_numbers_of_iterations (struct loops *loops)
+estimate_numbers_of_iterations (void)
 {
-  unsigned i;
+  loop_iterator li;
   struct loop *loop;
 
-  for (i = 1; i < loops->num; i++)
+  FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
     {
-      loop = loops->parray[i];
-      if (loop)
-       estimate_numbers_of_iterations_loop (loop);
+      estimate_numbers_of_iterations_loop (loop);
     }
 }
 
-/* If A > B, returns -1.  If A == B, returns 0.  If A < B, returns 1.
-   If neither of these relations can be proved, returns 2.  */
-
-static int
-compare_trees (tree a, tree b)
-{
-  tree typea = TREE_TYPE (a), typeb = TREE_TYPE (b);
-  tree type;
-
-  if (TYPE_PRECISION (typea) > TYPE_PRECISION (typeb))
-    type = typea;
-  else
-    type = typeb;
-
-  a = fold_convert (type, a);
-  b = fold_convert (type, b);
-
-  if (nonzero_p (fold_build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, a, b)))
-    return 0;
-  if (nonzero_p (fold_build2 (LT_EXPR, boolean_type_node, a, b)))
-    return 1;
-  if (nonzero_p (fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node, a, b)))
-    return -1;
-
-  return 2;
-}
-
 /* Returns true if statement S1 dominates statement S2.  */
 
 static bool
@@ -1445,137 +2025,177 @@ stmt_dominates_stmt_p (tree s1, tree s2)
   return dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb2, bb1);
 }
 
-/* Checks whether it is correct to count the induction variable BASE + STEP * I
-   at AT_STMT in wider TYPE, using the fact that statement OF is executed at
-   most BOUND times in the loop.  If it is possible, return the value of step
-   of the induction variable in the TYPE, otherwise return NULL_TREE.
-   
-   ADDITIONAL is the additional condition recorded for operands of the bound.
-   This is useful in the following case, created by loop header copying:
-
-   i = 0;
-   if (n > 0)
-     do
-       {
-         something;
-       } while (++i < n)
-
-   If the n > 0 condition is taken into account, the number of iterations of the
-   loop can be expressed as n - 1.  If the type of n is signed, the ADDITIONAL
-   assumption "n > 0" says us that the value of the number of iterations is at
-   most MAX_TYPE - 1 (without this assumption, it might overflow).  */
+/* Returns true when we can prove that the number of executions of
+   STMT in the loop is at most NITER, according to the bound on
+   the number of executions of the statement NITER_BOUND->stmt recorded in
+   NITER_BOUND.  If STMT is NULL, we must prove this bound for all
+   statements in the loop.  */
 
-static tree
-can_count_iv_in_wider_type_bound (tree type, tree base, tree step,
-                                 tree at_stmt,
-                                 tree bound,
-                                 tree additional,
-                                 tree of)
+static bool
+n_of_executions_at_most (tree stmt,
+                        struct nb_iter_bound *niter_bound, 
+                        tree niter)
 {
-  tree inner_type = TREE_TYPE (base), b, bplusstep, new_step, new_step_abs;
-  tree valid_niter, extreme, unsigned_type, delta, bound_type;
-  tree cond;
-
-  b = fold_convert (type, base);
-  bplusstep = fold_convert (type,
-                           fold_build2 (PLUS_EXPR, inner_type, base, step));
-  new_step = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, bplusstep, b);
-  if (TREE_CODE (new_step) != INTEGER_CST)
-    return NULL_TREE;
-
-  switch (compare_trees (bplusstep, b))
-    {
-    case -1:
-      extreme = upper_bound_in_type (type, inner_type);
-      delta = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, extreme, b);
-      new_step_abs = new_step;
-      break;
-
-    case 1:
-      extreme = lower_bound_in_type (type, inner_type);
-      new_step_abs = fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, new_step);
-      delta = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, b, extreme);
-      break;
+  double_int bound = niter_bound->bound;
+  tree nit_type = TREE_TYPE (niter), e;
+  enum tree_code cmp;
 
-    case 0:
-      return new_step;
+  gcc_assert (TYPE_UNSIGNED (nit_type));
 
-    default:
-      return NULL_TREE;
-    }
+  /* If the bound does not even fit into NIT_TYPE, it cannot tell us that
+     the number of iterations is small.  */
+  if (!double_int_fits_to_tree_p (nit_type, bound))
+    return false;
 
-  unsigned_type = unsigned_type_for (type);
-  delta = fold_convert (unsigned_type, delta);
-  new_step_abs = fold_convert (unsigned_type, new_step_abs);
-  valid_niter = fold_build2 (FLOOR_DIV_EXPR, unsigned_type,
-                            delta, new_step_abs);
-
-  bound_type = TREE_TYPE (bound);
-  if (TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (bound_type))
-    bound = fold_convert (unsigned_type, bound);
-  else
-    valid_niter = fold_convert (bound_type, valid_niter);
-    
-  if (at_stmt && stmt_dominates_stmt_p (of, at_stmt))
+  /* We know that NITER_BOUND->stmt is executed at most NITER_BOUND->bound + 1
+     times.  This means that:
+     
+     -- if NITER_BOUND->is_exit is true, then everything before
+        NITER_BOUND->stmt is executed at most NITER_BOUND->bound + 1
+       times, and everything after it at most NITER_BOUND->bound times.
+
+     -- If NITER_BOUND->is_exit is false, then if we can prove that when STMT
+       is executed, then NITER_BOUND->stmt is executed as well in the same
+       iteration (we conclude that if both statements belong to the same
+       basic block, or if STMT is after NITER_BOUND->stmt), then STMT
+       is executed at most NITER_BOUND->bound + 1 times.  Otherwise STMT is
+       executed at most NITER_BOUND->bound + 2 times.  */
+
+  if (niter_bound->is_exit)
     {
-      /* After the statement OF we know that anything is executed at most
-        BOUND times.  */
-      cond = fold_build2 (GE_EXPR, boolean_type_node, valid_niter, bound);
+      if (stmt
+         && stmt != niter_bound->stmt
+         && stmt_dominates_stmt_p (niter_bound->stmt, stmt))
+       cmp = GE_EXPR;
+      else
+       cmp = GT_EXPR;
     }
   else
     {
-      /* Before the statement OF we know that anything is executed at most
-        BOUND + 1 times.  */
-      cond = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node, valid_niter, bound);
+      if (!stmt
+         || (bb_for_stmt (stmt) != bb_for_stmt (niter_bound->stmt)
+             && !stmt_dominates_stmt_p (niter_bound->stmt, stmt)))
+       {
+         bound = double_int_add (bound, double_int_one);
+         if (double_int_zero_p (bound)
+             || !double_int_fits_to_tree_p (nit_type, bound))
+           return false;
+       }
+      cmp = GT_EXPR;
     }
 
-  if (nonzero_p (cond))
-    return new_step;
+  e = fold_binary (cmp, boolean_type_node,
+                  niter, double_int_to_tree (nit_type, bound));
+  return e && integer_nonzerop (e);
+}
+
+/* Returns true if the arithmetics in TYPE can be assumed not to wrap.  */
+
+bool
+nowrap_type_p (tree type)
+{
+  if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
+      && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
+    return true;
 
-  /* Try taking additional conditions into account.  */
-  cond = fold_build2 (TRUTH_OR_EXPR, boolean_type_node,
-                     invert_truthvalue (additional),
-                     cond);
-  if (nonzero_p (cond))
-    return new_step;
+  if (POINTER_TYPE_P (type))
+    return true;
 
-  return NULL_TREE;
+  return false;
 }
 
-/* Checks whether it is correct to count the induction variable BASE + STEP * I
-   at AT_STMT in wider TYPE, using the bounds on numbers of iterations of a
-   LOOP.  If it is possible, return the value of step of the induction variable
-   in the TYPE, otherwise return NULL_TREE.  */
+/* Return false only when the induction variable BASE + STEP * I is
+   known to not overflow: i.e. when the number of iterations is small
+   enough with respect to the step and initial condition in order to
+   keep the evolution confined in TYPEs bounds.  Return true when the
+   iv is known to overflow or when the property is not computable.
+   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).  */
 
-tree
-can_count_iv_in_wider_type (struct loop *loop, tree type, tree base, tree step,
-                           tree at_stmt)
+bool
+scev_probably_wraps_p (tree base, tree step, 
+                      tree at_stmt, struct loop *loop,
+                      bool use_overflow_semantics)
 {
   struct nb_iter_bound *bound;
-  tree new_step;
+  tree delta, step_abs;
+  tree unsigned_type, valid_niter;
+  tree type = TREE_TYPE (step);
+
+  /* FIXME: We really need something like
+     http://gcc.gnu.org/ml/gcc-patches/2005-06/msg02025.html.
+
+     We used to test for the following situation that frequently appears
+     during address arithmetics:
+        
+       D.1621_13 = (long unsigned intD.4) D.1620_12;
+       D.1622_14 = D.1621_13 * 8;
+       D.1623_15 = (doubleD.29 *) D.1622_14;
+
+     And derived that the sequence corresponding to D_14
+     can be proved to not wrap because it is used for computing a
+     memory access; however, this is not really the case -- for example,
+     if D_12 = (unsigned char) [254,+,1], then D_14 has values
+     2032, 2040, 0, 8, ..., but the code is still legal.  */
+
+  if (chrec_contains_undetermined (base)
+      || chrec_contains_undetermined (step)
+      || TREE_CODE (step) != INTEGER_CST)
+    return true;
 
-  for (bound = loop->bounds; bound; bound = bound->next)
+  if (integer_zerop (step))
+    return false;
+
+  /* If we can use the fact that signed and pointer arithmetics does not
+     wrap, we are done.  */
+  if (use_overflow_semantics && nowrap_type_p (type))
+    return false;
+
+  /* Otherwise, compute the number of iterations before we reach the
+     bound of the type, and verify that the loop is exited before this
+     occurs.  */
+  unsigned_type = unsigned_type_for (type);
+  base = fold_convert (unsigned_type, base);
+
+  if (tree_int_cst_sign_bit (step))
     {
-      new_step = can_count_iv_in_wider_type_bound (type, base, step,
-                                                  at_stmt,
-                                                  bound->bound,
-                                                  bound->additional,
-                                                  bound->at_stmt);
-
-      if (new_step)
-       return new_step;
+      tree extreme = fold_convert (unsigned_type,
+                                  lower_bound_in_type (type, type));
+      delta = fold_build2 (MINUS_EXPR, unsigned_type, base, extreme);
+      step_abs = fold_build1 (NEGATE_EXPR, unsigned_type,
+                             fold_convert (unsigned_type, step));
     }
+  else
+    {
+      tree extreme = fold_convert (unsigned_type,
+                                  upper_bound_in_type (type, type));
+      delta = fold_build2 (MINUS_EXPR, unsigned_type, extreme, base);
+      step_abs = fold_convert (unsigned_type, step);
+    }
+
+  valid_niter = fold_build2 (FLOOR_DIV_EXPR, unsigned_type, delta, step_abs);
 
-  return NULL_TREE;
+  estimate_numbers_of_iterations_loop (loop);
+  for (bound = loop->bounds; bound; bound = bound->next)
+    if (n_of_executions_at_most (at_stmt, bound, valid_niter))
+      return false;
+
+  /* At this point we still don't have a proof that the iv does not
+     overflow: give up.  */
+  return true;
 }
 
 /* Frees the information on upper bounds on numbers of iterations of LOOP.  */
 
-static void
+void
 free_numbers_of_iterations_estimates_loop (struct loop *loop)
 {
   struct nb_iter_bound *bound, *next;
-  
+
+  loop->nb_iterations = NULL;
+  loop->estimate_state = EST_NOT_COMPUTED;
   for (bound = loop->bounds; bound; bound = next)
     {
       next = bound->next;
@@ -1585,18 +2205,25 @@ free_numbers_of_iterations_estimates_loop (struct loop *loop)
   loop->bounds = NULL;
 }
 
-/* Frees the information on upper bounds on numbers of iterations of LOOPS.  */
+/* Frees the information on upper bounds on numbers of iterations of loops.  */
 
 void
-free_numbers_of_iterations_estimates (struct loops *loops)
+free_numbers_of_iterations_estimates (void)
 {
-  unsigned i;
+  loop_iterator li;
   struct loop *loop;
 
-  for (i = 1; i < loops->num; i++)
+  FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
     {
-      loop = loops->parray[i];
-      if (loop)
-       free_numbers_of_iterations_estimates_loop (loop);
+      free_numbers_of_iterations_estimates_loop (loop);
     }
 }
+
+/* Substitute value VAL for ssa name NAME inside expressions held
+   at LOOP.  */
+
+void
+substitute_in_loop_info (struct loop *loop, tree name, tree val)
+{
+  loop->nb_iterations = simplify_replace_tree (loop->nb_iterations, name, val);
+}