OSDN Git Service

* config/interix.opt: New.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-loop-niter.c
index 018e9a8..ee85f6f 100644 (file)
@@ -1,34 +1,33 @@
 /* Functions to determine/estimate number of iterations of a loop.
-   Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
-   
+   Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
+   Free Software Foundation, Inc.
+
 This file is part of GCC.
-   
+
 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
 under the terms of the GNU General Public License as published by the
-Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
+Free Software Foundation; either version 3, or (at your option) any
 later version.
-   
+
 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
 for more details.
-   
+
 You should have received a copy of the GNU General Public License
-along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
-Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
-02110-1301, USA.  */
+along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
+<http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
 #include "config.h"
 #include "system.h"
 #include "coretypes.h"
 #include "tm.h"
 #include "tree.h"
-#include "rtl.h"
 #include "tm_p.h"
-#include "hard-reg-set.h"
 #include "basic-block.h"
 #include "output.h"
-#include "diagnostic.h"
+#include "tree-pretty-print.h"
+#include "gimple-pretty-print.h"
 #include "intl.h"
 #include "tree-flow.h"
 #include "tree-dump.h"
@@ -40,11 +39,16 @@ Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
 #include "tree-data-ref.h"
 #include "params.h"
 #include "flags.h"
-#include "toplev.h"
+#include "diagnostic-core.h"
 #include "tree-inline.h"
+#include "gmp.h"
 
-#define SWAP(X, Y) do { void *tmp = (X); (X) = (Y); (Y) = tmp; } while (0)
+#define SWAP(X, Y) do { affine_iv *tmp = (X); (X) = (Y); (Y) = tmp; } while (0)
 
+/* 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
 
 /*
 
@@ -52,6 +56,440 @@ Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
 
 */
 
+/* Bounds on some value, BELOW <= X <= UP.  */
+
+typedef struct
+{
+  mpz_t below, up;
+} bounds;
+
+
+/* Splits expression EXPR to a variable part VAR and constant OFFSET.  */
+
+static void
+split_to_var_and_offset (tree expr, tree *var, mpz_t offset)
+{
+  tree type = TREE_TYPE (expr);
+  tree op0, op1;
+  double_int off;
+  bool negate = false;
+
+  *var = expr;
+  mpz_set_ui (offset, 0);
+
+  switch (TREE_CODE (expr))
+    {
+    case MINUS_EXPR:
+      negate = true;
+      /* Fallthru.  */
+
+    case PLUS_EXPR:
+    case POINTER_PLUS_EXPR:
+      op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
+      op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
+
+      if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
+       break;
+
+      *var = op0;
+      /* Always sign extend the offset.  */
+      off = tree_to_double_int (op1);
+      off = double_int_sext (off, TYPE_PRECISION (type));
+      mpz_set_double_int (offset, off, false);
+      if (negate)
+       mpz_neg (offset, offset);
+      break;
+
+    case INTEGER_CST:
+      *var = build_int_cst_type (type, 0);
+      off = tree_to_double_int (expr);
+      mpz_set_double_int (offset, off, TYPE_UNSIGNED (type));
+      break;
+
+    default:
+      break;
+    }
+}
+
+/* Stores estimate on the minimum/maximum value of the expression VAR + OFF
+   in TYPE to MIN and MAX.  */
+
+static void
+determine_value_range (tree type, tree var, mpz_t off,
+                      mpz_t min, mpz_t max)
+{
+  /* If the expression is a constant, we know its value exactly.  */
+  if (integer_zerop (var))
+    {
+      mpz_set (min, off);
+      mpz_set (max, off);
+      return;
+    }
+
+  /* If the computation may wrap, we know nothing about the value, except for
+     the range of the type.  */
+  get_type_static_bounds (type, min, max);
+  if (!nowrap_type_p (type))
+    return;
+
+  /* Since the addition of OFF does not wrap, if OFF is positive, then we may
+     add it to MIN, otherwise to MAX.  */
+  if (mpz_sgn (off) < 0)
+    mpz_add (max, max, off);
+  else
+    mpz_add (min, min, off);
+}
+
+/* Stores the bounds on the difference of the values of the expressions
+   (var + X) and (var + Y), computed in TYPE, to BNDS.  */
+
+static void
+bound_difference_of_offsetted_base (tree type, mpz_t x, mpz_t y,
+                                   bounds *bnds)
+{
+  int rel = mpz_cmp (x, y);
+  bool may_wrap = !nowrap_type_p (type);
+  mpz_t m;
+
+  /* If X == Y, then the expressions are always equal.
+     If X > Y, there are the following possibilities:
+       a) neither of var + X and var + Y overflow or underflow, or both of
+         them do.  Then their difference is X - Y.
+       b) var + X overflows, and var + Y does not.  Then the values of the
+         expressions are var + X - M and var + Y, where M is the range of
+         the type, and their difference is X - Y - M.
+       c) var + Y underflows and var + X does not.  Their difference again
+         is M - X + Y.
+       Therefore, if the arithmetics in type does not overflow, then the
+       bounds are (X - Y, X - Y), otherwise they are (X - Y - M, X - Y)
+     Similarly, if X < Y, the bounds are either (X - Y, X - Y) or
+     (X - Y, X - Y + M).  */
+
+  if (rel == 0)
+    {
+      mpz_set_ui (bnds->below, 0);
+      mpz_set_ui (bnds->up, 0);
+      return;
+    }
+
+  mpz_init (m);
+  mpz_set_double_int (m, double_int_mask (TYPE_PRECISION (type)), true);
+  mpz_add_ui (m, m, 1);
+  mpz_sub (bnds->up, x, y);
+  mpz_set (bnds->below, bnds->up);
+
+  if (may_wrap)
+    {
+      if (rel > 0)
+       mpz_sub (bnds->below, bnds->below, m);
+      else
+       mpz_add (bnds->up, bnds->up, m);
+    }
+
+  mpz_clear (m);
+}
+
+/* From condition C0 CMP C1 derives information regarding the
+   difference of values of VARX + OFFX and VARY + OFFY, computed in TYPE,
+   and stores it to BNDS.  */
+
+static void
+refine_bounds_using_guard (tree type, tree varx, mpz_t offx,
+                          tree vary, mpz_t offy,
+                          tree c0, enum tree_code cmp, tree c1,
+                          bounds *bnds)
+{
+  tree varc0, varc1, tmp, ctype;
+  mpz_t offc0, offc1, loffx, loffy, bnd;
+  bool lbound = false;
+  bool no_wrap = nowrap_type_p (type);
+  bool x_ok, y_ok;
+
+  switch (cmp)
+    {
+    case LT_EXPR:
+    case LE_EXPR:
+    case GT_EXPR:
+    case GE_EXPR:
+      STRIP_SIGN_NOPS (c0);
+      STRIP_SIGN_NOPS (c1);
+      ctype = TREE_TYPE (c0);
+      if (!useless_type_conversion_p (ctype, type))
+       return;
+
+      break;
+
+    case EQ_EXPR:
+      /* We could derive quite precise information from EQ_EXPR, however, such
+        a guard is unlikely to appear, so we do not bother with handling
+        it.  */
+      return;
+
+    case NE_EXPR:
+      /* NE_EXPR comparisons do not contain much of useful information, except for
+        special case of comparing with the bounds of the type.  */
+      if (TREE_CODE (c1) != INTEGER_CST
+         || !INTEGRAL_TYPE_P (type))
+       return;
+
+      /* Ensure that the condition speaks about an expression in the same type
+        as X and Y.  */
+      ctype = TREE_TYPE (c0);
+      if (TYPE_PRECISION (ctype) != TYPE_PRECISION (type))
+       return;
+      c0 = fold_convert (type, c0);
+      c1 = fold_convert (type, c1);
+
+      if (TYPE_MIN_VALUE (type)
+         && operand_equal_p (c1, TYPE_MIN_VALUE (type), 0))
+       {
+         cmp = GT_EXPR;
+         break;
+       }
+      if (TYPE_MAX_VALUE (type)
+         && operand_equal_p (c1, TYPE_MAX_VALUE (type), 0))
+       {
+         cmp = LT_EXPR;
+         break;
+       }
+
+      return;
+    default:
+      return;
+    }
+
+  mpz_init (offc0);
+  mpz_init (offc1);
+  split_to_var_and_offset (expand_simple_operations (c0), &varc0, offc0);
+  split_to_var_and_offset (expand_simple_operations (c1), &varc1, offc1);
+
+  /* We are only interested in comparisons of expressions based on VARX and
+     VARY.  TODO -- we might also be able to derive some bounds from
+     expressions containing just one of the variables.  */
+
+  if (operand_equal_p (varx, varc1, 0))
+    {
+      tmp = varc0; varc0 = varc1; varc1 = tmp;
+      mpz_swap (offc0, offc1);
+      cmp = swap_tree_comparison (cmp);
+    }
+
+  if (!operand_equal_p (varx, varc0, 0)
+      || !operand_equal_p (vary, varc1, 0))
+    goto end;
+
+  mpz_init_set (loffx, offx);
+  mpz_init_set (loffy, offy);
+
+  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
+    {
+      tmp = varx; varx = vary; vary = tmp;
+      mpz_swap (offc0, offc1);
+      mpz_swap (loffx, loffy);
+      cmp = swap_tree_comparison (cmp);
+      lbound = true;
+    }
+
+  /* If there is no overflow, the condition implies that
+
+     (VARX + OFFX) cmp (VARY + OFFY) + (OFFX - OFFY + OFFC1 - OFFC0).
+
+     The overflows and underflows may complicate things a bit; each
+     overflow decreases the appropriate offset by M, and underflow
+     increases it by M.  The above inequality would not necessarily be
+     true if
+
+     -- VARX + OFFX underflows and VARX + OFFC0 does not, or
+       VARX + OFFC0 overflows, but VARX + OFFX does not.
+       This may only happen if OFFX < OFFC0.
+     -- VARY + OFFY overflows and VARY + OFFC1 does not, or
+       VARY + OFFC1 underflows and VARY + OFFY does not.
+       This may only happen if OFFY > OFFC1.  */
+
+  if (no_wrap)
+    {
+      x_ok = true;
+      y_ok = true;
+    }
+  else
+    {
+      x_ok = (integer_zerop (varx)
+             || mpz_cmp (loffx, offc0) >= 0);
+      y_ok = (integer_zerop (vary)
+             || mpz_cmp (loffy, offc1) <= 0);
+    }
+
+  if (x_ok && y_ok)
+    {
+      mpz_init (bnd);
+      mpz_sub (bnd, loffx, loffy);
+      mpz_add (bnd, bnd, offc1);
+      mpz_sub (bnd, bnd, offc0);
+
+      if (cmp == LT_EXPR)
+       mpz_sub_ui (bnd, bnd, 1);
+
+      if (lbound)
+       {
+         mpz_neg (bnd, bnd);
+         if (mpz_cmp (bnds->below, bnd) < 0)
+           mpz_set (bnds->below, bnd);
+       }
+      else
+       {
+         if (mpz_cmp (bnd, bnds->up) < 0)
+           mpz_set (bnds->up, bnd);
+       }
+      mpz_clear (bnd);
+    }
+
+  mpz_clear (loffx);
+  mpz_clear (loffy);
+end:
+  mpz_clear (offc0);
+  mpz_clear (offc1);
+}
+
+/* Stores the bounds on the value of the expression X - Y in LOOP to BNDS.
+   The subtraction is considered to be performed in arbitrary precision,
+   without overflows.
+
+   We do not attempt to be too clever regarding the value ranges of X and
+   Y; most of the time, they are just integers or ssa names offsetted by
+   integer.  However, we try to use the information contained in the
+   comparisons before the loop (usually created by loop header copying).  */
+
+static void
+bound_difference (struct loop *loop, tree x, tree y, bounds *bnds)
+{
+  tree type = TREE_TYPE (x);
+  tree varx, vary;
+  mpz_t offx, offy;
+  mpz_t minx, maxx, miny, maxy;
+  int cnt = 0;
+  edge e;
+  basic_block bb;
+  tree c0, c1;
+  gimple cond;
+  enum tree_code cmp;
+
+  /* Get rid of unnecessary casts, but preserve the value of
+     the expressions.  */
+  STRIP_SIGN_NOPS (x);
+  STRIP_SIGN_NOPS (y);
+
+  mpz_init (bnds->below);
+  mpz_init (bnds->up);
+  mpz_init (offx);
+  mpz_init (offy);
+  split_to_var_and_offset (x, &varx, offx);
+  split_to_var_and_offset (y, &vary, offy);
+
+  if (!integer_zerop (varx)
+      && operand_equal_p (varx, vary, 0))
+    {
+      /* Special case VARX == VARY -- we just need to compare the
+         offsets.  The matters are a bit more complicated in the
+        case addition of offsets may wrap.  */
+      bound_difference_of_offsetted_base (type, offx, offy, bnds);
+    }
+  else
+    {
+      /* Otherwise, use the value ranges to determine the initial
+        estimates on below and up.  */
+      mpz_init (minx);
+      mpz_init (maxx);
+      mpz_init (miny);
+      mpz_init (maxy);
+      determine_value_range (type, varx, offx, minx, maxx);
+      determine_value_range (type, vary, offy, miny, maxy);
+
+      mpz_sub (bnds->below, minx, maxy);
+      mpz_sub (bnds->up, maxx, miny);
+      mpz_clear (minx);
+      mpz_clear (maxx);
+      mpz_clear (miny);
+      mpz_clear (maxy);
+    }
+
+  /* If both X and Y are constants, we cannot get any more precise.  */
+  if (integer_zerop (varx) && integer_zerop (vary))
+    goto end;
+
+  /* Now walk the dominators of the loop header and use the entry
+     guards to refine the estimates.  */
+  for (bb = loop->header;
+       bb != ENTRY_BLOCK_PTR && cnt < MAX_DOMINATORS_TO_WALK;
+       bb = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb))
+    {
+      if (!single_pred_p (bb))
+       continue;
+      e = single_pred_edge (bb);
+
+      if (!(e->flags & (EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE)))
+       continue;
+
+      cond = last_stmt (e->src);
+      c0 = gimple_cond_lhs (cond);
+      cmp = gimple_cond_code (cond);
+      c1 = gimple_cond_rhs (cond);
+
+      if (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE)
+       cmp = invert_tree_comparison (cmp, false);
+
+      refine_bounds_using_guard (type, varx, offx, vary, offy,
+                                c0, cmp, c1, bnds);
+      ++cnt;
+    }
+
+end:
+  mpz_clear (offx);
+  mpz_clear (offy);
+}
+
+/* Update the bounds in BNDS that restrict the value of X to the bounds
+   that restrict the value of X + DELTA.  X can be obtained as a
+   difference of two values in TYPE.  */
+
+static void
+bounds_add (bounds *bnds, double_int delta, tree type)
+{
+  mpz_t mdelta, max;
+
+  mpz_init (mdelta);
+  mpz_set_double_int (mdelta, delta, false);
+
+  mpz_init (max);
+  mpz_set_double_int (max, double_int_mask (TYPE_PRECISION (type)), true);
+
+  mpz_add (bnds->up, bnds->up, mdelta);
+  mpz_add (bnds->below, bnds->below, mdelta);
+
+  if (mpz_cmp (bnds->up, max) > 0)
+    mpz_set (bnds->up, max);
+
+  mpz_neg (max, max);
+  if (mpz_cmp (bnds->below, max) < 0)
+    mpz_set (bnds->below, max);
+
+  mpz_clear (mdelta);
+  mpz_clear (max);
+}
+
+/* Update the bounds in BNDS that restrict the value of X to the bounds
+   that restrict the value of -X.  */
+
+static void
+bounds_negate (bounds *bnds)
+{
+  mpz_t tmp;
+
+  mpz_init_set (tmp, bnds->up);
+  mpz_neg (bnds->up, bnds->below);
+  mpz_neg (bnds->below, tmp);
+  mpz_clear (tmp);
+}
+
 /* Returns inverse of X modulo 2^s, where MASK = 2^s-1.  */
 
 static tree
@@ -96,26 +534,103 @@ inverse (tree x, tree mask)
   return rslt;
 }
 
+/* Derives the upper bound BND on the number of executions of loop with exit
+   condition S * i <> C.  If NO_OVERFLOW is true, then the control variable of
+   the loop does not overflow.  EXIT_MUST_BE_TAKEN is true if we are guaranteed
+   that the loop ends through this exit, i.e., the induction variable ever
+   reaches the value of C.  
+   
+   The value C is equal to final - base, where final and base are the final and
+   initial value of the actual induction variable in the analysed loop.  BNDS
+   bounds the value of this difference when computed in signed type with
+   unbounded range, while the computation of C is performed in an unsigned
+   type with the range matching the range of the type of the induction variable.
+   In particular, BNDS.up contains an upper bound on C in the following cases:
+   -- if the iv must reach its final value without overflow, i.e., if
+      NO_OVERFLOW && EXIT_MUST_BE_TAKEN is true, or
+   -- if final >= base, which we know to hold when BNDS.below >= 0.  */
+
+static void
+number_of_iterations_ne_max (mpz_t bnd, bool no_overflow, tree c, tree s,
+                            bounds *bnds, bool exit_must_be_taken)
+{
+  double_int max;
+  mpz_t d;
+  bool bnds_u_valid = ((no_overflow && exit_must_be_taken)
+                      || mpz_sgn (bnds->below) >= 0);
+
+  if (multiple_of_p (TREE_TYPE (c), c, s))
+    {
+      /* If C is an exact multiple of S, then its value will be reached before
+        the induction variable overflows (unless the loop is exited in some
+        other way before).  Note that the actual induction variable in the
+        loop (which ranges from base to final instead of from 0 to C) may
+        overflow, in which case BNDS.up will not be giving a correct upper
+        bound on C; thus, BNDS_U_VALID had to be computed in advance.  */
+      no_overflow = true;
+      exit_must_be_taken = true;
+    }
+
+  /* If the induction variable can overflow, the number of iterations is at
+     most the period of the control variable (or infinite, but in that case
+     the whole # of iterations analysis will fail).  */
+  if (!no_overflow)
+    {
+      max = double_int_mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (c))
+                            - tree_low_cst (num_ending_zeros (s), 1));
+      mpz_set_double_int (bnd, max, true);
+      return;
+    }
+
+  /* Now we know that the induction variable does not overflow, so the loop
+     iterates at most (range of type / S) times.  */
+  mpz_set_double_int (bnd, double_int_mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (c))),
+                     true);
+
+  /* If the induction variable is guaranteed to reach the value of C before
+     overflow, ... */
+  if (exit_must_be_taken)
+    {
+      /* ... then we can strenghten this to C / S, and possibly we can use
+        the upper bound on C given by BNDS.  */
+      if (TREE_CODE (c) == INTEGER_CST)
+       mpz_set_double_int (bnd, tree_to_double_int (c), true);
+      else if (bnds_u_valid)
+       mpz_set (bnd, bnds->up);
+    }
+
+  mpz_init (d);
+  mpz_set_double_int (d, tree_to_double_int (s), true);
+  mpz_fdiv_q (bnd, bnd, d);
+  mpz_clear (d);
+}
+
 /* 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
+   iterations is stored to NITER.  EXIT_MUST_BE_TAKEN 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).  */
+   NITER->assumptions to make sure this is the case).  BNDS contains the
+   bounds on the difference FINAL - IV->base.  */
 
 static bool
 number_of_iterations_ne (tree type, affine_iv *iv, tree final,
-                        struct tree_niter_desc *niter, bool never_infinite)
+                        struct tree_niter_desc *niter, bool exit_must_be_taken,
+                        bounds *bnds)
 {
   tree niter_type = unsigned_type_for (type);
   tree s, c, d, bits, assumption, tmp, bound;
+  mpz_t max;
 
   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.  */
+  /* Rearrange the terms so that we get inequality S * i <> C, with S
+     positive.  Also cast everything to the unsigned type.  If IV does
+     not overflow, BNDS bounds the value of C.  Also, this is the
+     case if the computation |FINAL - IV->base| does not overflow, i.e.,
+     if BNDS->below in the result is nonnegative.  */
   if (tree_int_cst_sign_bit (iv->step))
     {
       s = fold_convert (niter_type,
@@ -123,6 +638,7 @@ number_of_iterations_ne (tree type, affine_iv *iv, tree final,
       c = fold_build2 (MINUS_EXPR, niter_type,
                       fold_convert (niter_type, iv->base),
                       fold_convert (niter_type, final));
+      bounds_negate (bnds);
     }
   else
     {
@@ -132,6 +648,12 @@ number_of_iterations_ne (tree type, affine_iv *iv, tree final,
                       fold_convert (niter_type, iv->base));
     }
 
+  mpz_init (max);
+  number_of_iterations_ne_max (max, iv->no_overflow, c, s, bnds,
+                              exit_must_be_taken);
+  niter->max = mpz_get_double_int (niter_type, max, false);
+  mpz_clear (max);
+
   /* First the trivial cases -- when the step is 1.  */
   if (integer_onep (s))
     {
@@ -151,9 +673,9 @@ number_of_iterations_ne (tree type, affine_iv *iv, tree final,
                               build_int_cst (niter_type, 1), bits);
   s = fold_binary_to_constant (RSHIFT_EXPR, niter_type, s, bits);
 
-  if (!never_infinite)
+  if (!exit_must_be_taken)
     {
-      /* If we cannot assume that the loop is not infinite, record the
+      /* If we cannot assume that the exit is taken eventually, 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,
@@ -162,7 +684,7 @@ number_of_iterations_ne (tree type, affine_iv *iv, tree final,
        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);
@@ -175,61 +697,107 @@ number_of_iterations_ne (tree type, affine_iv *iv, tree final,
    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.  */
+   we return false.  BNDS bounds the value of IV1->base - IV0->base,
+   and will be updated by the same amount as DELTA.  EXIT_MUST_BE_TAKEN is
+   true if we know that the exit must be taken eventually.  */
 
 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 *delta, tree step,
+                              bool exit_must_be_taken, bounds *bnds)
 {
   tree niter_type = TREE_TYPE (step);
   tree mod = fold_build2 (FLOOR_MOD_EXPR, niter_type, *delta, step);
   tree tmod;
+  mpz_t mmod;
   tree assumption = boolean_true_node, bound, noloop;
+  bool ret = false, fv_comp_no_overflow;
+  tree type1 = type;
+  if (POINTER_TYPE_P (type))
+    type1 = sizetype;
 
   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);
+  tmod = fold_convert (type1, mod);
+
+  mpz_init (mmod);
+  mpz_set_double_int (mmod, tree_to_double_int (mod), true);
+  mpz_neg (mmod, mmod);
+
+  /* If the induction variable does not overflow and the exit is taken,
+     then the computation of the final value does not overflow.  This is
+     also obviously the case if the new final value is equal to the
+     current one.  Finally, we postulate this for pointer type variables,
+     as the code cannot rely on the object to that the pointer points being
+     placed at the end of the address space (and more pragmatically,
+     TYPE_{MIN,MAX}_VALUE is not defined for pointers).  */
+  if (integer_zerop (mod) || POINTER_TYPE_P (type))
+    fv_comp_no_overflow = true;
+  else if (!exit_must_be_taken)
+    fv_comp_no_overflow = false;
+  else
+    fv_comp_no_overflow =
+           (iv0->no_overflow && integer_nonzerop (iv0->step))
+           || (iv1->no_overflow && integer_nonzerop (iv1->step));
 
   if (integer_nonzerop (iv0->step))
     {
       /* 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))
+      if (!fv_comp_no_overflow)
        {
-         bound = fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
-                              TYPE_MAX_VALUE (type), tmod);
+         bound = fold_build2 (MINUS_EXPR, type1,
+                              TYPE_MAX_VALUE (type1), tmod);
          assumption = fold_build2 (LE_EXPR, boolean_type_node,
                                    iv1->base, bound);
          if (integer_zerop (assumption))
-           return false;
+           goto end;
        }
-      noloop = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node,
-                           iv0->base,
-                           fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
-                                        iv1->base, tmod));
+      if (mpz_cmp (mmod, bnds->below) < 0)
+       noloop = boolean_false_node;
+      else if (POINTER_TYPE_P (type))
+       noloop = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node,
+                             iv0->base,
+                             fold_build2 (POINTER_PLUS_EXPR, type,
+                                          iv1->base, tmod));
+      else
+       noloop = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node,
+                             iv0->base,
+                             fold_build2 (PLUS_EXPR, type1,
+                                          iv1->base, tmod));
     }
   else
     {
       /* 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))
+      if (!fv_comp_no_overflow)
        {
-         bound = fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
-                              TYPE_MIN_VALUE (type), tmod);
+         bound = fold_build2 (PLUS_EXPR, type1,
+                              TYPE_MIN_VALUE (type1), tmod);
          assumption = fold_build2 (GE_EXPR, boolean_type_node,
                                    iv0->base, bound);
          if (integer_zerop (assumption))
-           return false;
+           goto end;
        }
-      noloop = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node,
-                           fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
-                                        iv0->base, tmod),
-                           iv1->base);
+      if (mpz_cmp (mmod, bnds->below) < 0)
+       noloop = boolean_false_node;
+      else if (POINTER_TYPE_P (type))
+       noloop = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node,
+                             fold_build2 (POINTER_PLUS_EXPR, type,
+                                          iv0->base,
+                                          fold_build1 (NEGATE_EXPR,
+                                                       type1, tmod)),
+                             iv1->base);
+      else
+       noloop = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node,
+                             fold_build2 (MINUS_EXPR, type1,
+                                          iv0->base, tmod),
+                             iv1->base);
     }
 
   if (!integer_nonzerop (assumption))
@@ -240,8 +808,13 @@ number_of_iterations_lt_to_ne (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
     niter->may_be_zero = fold_build2 (TRUTH_OR_EXPR, boolean_type_node,
                                      niter->may_be_zero,
                                      noloop);
+  bounds_add (bnds, tree_to_double_int (mod), type);
   *delta = fold_build2 (PLUS_EXPR, niter_type, *delta, mod);
-  return true;
+
+  ret = true;
+end:
+  mpz_clear (mmod);
+  return ret;
 }
 
 /* Add assertions to NITER that ensure that the control variable of the loop
@@ -308,81 +881,152 @@ assert_no_overflow_lt (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
   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;
 }
 
 /* Add an assumption to NITER that a loop whose ending condition
-   is IV0 < IV1 rolls.  TYPE is the type of the control iv.  */
+   is IV0 < IV1 rolls.  TYPE is the type of the control iv.  BNDS
+   bounds the value of IV1->base - IV0->base.  */
 
 static void
 assert_loop_rolls_lt (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
-                     struct tree_niter_desc *niter)
+                     struct tree_niter_desc *niter, bounds *bnds)
 {
   tree assumption = boolean_true_node, bound, diff;
-  tree mbz, mbzl, mbzr;
+  tree mbz, mbzl, mbzr, type1;
+  bool rolls_p, no_overflow_p;
+  double_int dstep;
+  mpz_t mstep, max;
+
+  /* We are going to compute the number of iterations as
+     (iv1->base - iv0->base + step - 1) / step, computed in the unsigned
+     variant of TYPE.  This formula only works if
+
+     -step + 1 <= (iv1->base - iv0->base) <= MAX - step + 1
+
+     (where MAX is the maximum value of the unsigned variant of TYPE, and
+     the computations in this formula are performed in full precision,
+     i.e., without overflows).
+
+     Usually, for loops with exit condition iv0->base + step * i < iv1->base,
+     we have a condition of the form iv0->base - step < iv1->base before the loop,
+     and for loops iv0->base < iv1->base - step * i the condition
+     iv0->base < iv1->base + step, due to loop header copying, which enable us
+     to prove the lower bound.
+
+     The upper bound is more complicated.  Unless the expressions for initial
+     and final value themselves contain enough information, we usually cannot
+     derive it from the context.  */
+
+  /* First check whether the answer does not follow from the bounds we gathered
+     before.  */
+  if (integer_nonzerop (iv0->step))
+    dstep = tree_to_double_int (iv0->step);
+  else
+    {
+      dstep = double_int_sext (tree_to_double_int (iv1->step),
+                              TYPE_PRECISION (type));
+      dstep = double_int_neg (dstep);
+    }
+
+  mpz_init (mstep);
+  mpz_set_double_int (mstep, dstep, true);
+  mpz_neg (mstep, mstep);
+  mpz_add_ui (mstep, mstep, 1);
+
+  rolls_p = mpz_cmp (mstep, bnds->below) <= 0;
+
+  mpz_init (max);
+  mpz_set_double_int (max, double_int_mask (TYPE_PRECISION (type)), true);
+  mpz_add (max, max, mstep);
+  no_overflow_p = (mpz_cmp (bnds->up, max) <= 0
+                  /* For pointers, only values lying inside a single object
+                     can be compared or manipulated by pointer arithmetics.
+                     Gcc in general does not allow or handle objects larger
+                     than half of the address space, hence the upper bound
+                     is satisfied for pointers.  */
+                  || POINTER_TYPE_P (type));
+  mpz_clear (mstep);
+  mpz_clear (max);
+
+  if (rolls_p && no_overflow_p)
+    return;
+
+  type1 = type;
+  if (POINTER_TYPE_P (type))
+    type1 = sizetype;
+
+  /* Now the hard part; we must formulate the assumption(s) as expressions, and
+     we must be careful not to introduce overflow.  */
 
   if (integer_nonzerop (iv0->step))
     {
-      diff = fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
-                         iv0->step, build_int_cst (type, 1));
+      diff = fold_build2 (MINUS_EXPR, type1,
+                         iv0->step, build_int_cst (type1, 1));
 
       /* 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))
        {
-         bound = fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
+         bound = fold_build2 (PLUS_EXPR, type1,
                               TYPE_MIN_VALUE (type), diff);
          assumption = fold_build2 (GE_EXPR, boolean_type_node,
                                    iv0->base, bound);
        }
 
       /* 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;
+        iv1->base.  */
+      mbzl = fold_build2 (MINUS_EXPR, type1,
+                         fold_convert (type1, iv0->base), diff);
+      mbzr = fold_convert (type1, iv1->base);
     }
   else
     {
-      diff = fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
-                         iv1->step, build_int_cst (type, 1));
+      diff = fold_build2 (PLUS_EXPR, type1,
+                         iv1->step, build_int_cst (type1, 1));
 
       if (!POINTER_TYPE_P (type))
        {
-         bound = fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
+         bound = fold_build2 (PLUS_EXPR, type1,
                               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);
+      mbzl = fold_convert (type1, iv0->base);
+      mbzr = fold_build2 (MINUS_EXPR, type1,
+                         fold_convert (type1, iv1->base), diff);
     }
 
-  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);
+  if (!rolls_p)
+    {
+      mbz = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node, mbzl, mbzr);
+      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.  */
+   iterations is stored to NITER.  BNDS bounds the difference
+   IV1->base - IV0->base.  EXIT_MUST_BE_TAKEN is true if we know
+   that the exit must be taken eventually.  */
 
 static bool
 number_of_iterations_lt (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
                         struct tree_niter_desc *niter,
-                        bool never_infinite ATTRIBUTE_UNUSED)
+                        bool exit_must_be_taken, bounds *bnds)
 {
   tree niter_type = unsigned_type_for (type);
   tree delta, step, s;
+  mpz_t mstep, tmp;
 
   if (integer_nonzerop (iv0->step))
     {
@@ -410,12 +1054,20 @@ number_of_iterations_lt (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
         or
 
         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);
+        iv1->base >= iv0->base.
+
+         First try to derive a lower bound on the value of
+        iv1->base - iv0->base, computed in full precision.  If the difference
+        is nonnegative, we are done, otherwise we must record the
+        condition.  */
+
+      if (mpz_sgn (bnds->below) < 0)
+       niter->may_be_zero = fold_build2 (LT_EXPR, boolean_type_node,
+                                         iv1->base, iv0->base);
       niter->niter = delta;
+      niter->max = mpz_get_double_int (niter_type, bnds->up, false);
       return true;
     }
 
@@ -428,7 +1080,8 @@ number_of_iterations_lt (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
   /* 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 (number_of_iterations_lt_to_ne (type, iv0, iv1, niter, &delta, step,
+                                    exit_must_be_taken, bnds))
     {
       affine_iv zps;
 
@@ -438,7 +1091,7 @@ number_of_iterations_lt (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
         zps does not overflow.  */
       zps.no_overflow = true;
 
-      return number_of_iterations_ne (type, &zps, delta, niter, true);
+      return number_of_iterations_ne (type, &zps, delta, niter, true, bnds);
     }
 
   /* Make sure that the control iv does not overflow.  */
@@ -448,34 +1101,53 @@ number_of_iterations_lt (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
   /* 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);
+  assert_loop_rolls_lt (type, iv0, iv1, niter, bnds);
 
   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);
+
+  mpz_init (mstep);
+  mpz_init (tmp);
+  mpz_set_double_int (mstep, tree_to_double_int (step), true);
+  mpz_add (tmp, bnds->up, mstep);
+  mpz_sub_ui (tmp, tmp, 1);
+  mpz_fdiv_q (tmp, tmp, mstep);
+  niter->max = mpz_get_double_int (niter_type, tmp, false);
+  mpz_clear (mstep);
+  mpz_clear (tmp);
+
   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
+   iterations is stored to NITER.  EXIT_MUST_BE_TAKEN 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).  */
+   is the case).  BNDS bounds the difference IV1->base - IV0->base.  */
 
 static bool
 number_of_iterations_le (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
-                        struct tree_niter_desc *niter, bool never_infinite)
+                        struct tree_niter_desc *niter, bool exit_must_be_taken,
+                        bounds *bnds)
 {
   tree assumption;
+  tree type1 = type;
+  if (POINTER_TYPE_P (type))
+    type1 = sizetype;
 
   /* 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.  */
+     equal to this value, the loop rolls forever.  We do not check
+     this condition for pointer type ivs, as the code cannot rely on
+     the object to that the pointer points being placed at the end of
+     the address space (and more pragmatically, TYPE_{MIN,MAX}_VALUE is
+     not defined for pointers).  */
 
-  if (!never_infinite)
+  if (!exit_must_be_taken && !POINTER_TYPE_P (type))
     {
       if (integer_nonzerop (iv0->step))
        assumption = fold_build2 (NE_EXPR, boolean_type_node,
@@ -492,12 +1164,44 @@ number_of_iterations_le (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
     }
 
   if (integer_nonzerop (iv0->step))
-    iv1->base = fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
-                            iv1->base, build_int_cst (type, 1));
+    {
+      if (POINTER_TYPE_P (type))
+       iv1->base = fold_build2 (POINTER_PLUS_EXPR, type, iv1->base,
+                                build_int_cst (type1, 1));
+      else
+       iv1->base = fold_build2 (PLUS_EXPR, type1, iv1->base,
+                                build_int_cst (type1, 1));
+    }
+  else if (POINTER_TYPE_P (type))
+    iv0->base = fold_build2 (POINTER_PLUS_EXPR, type, iv0->base,
+                            fold_build1 (NEGATE_EXPR, type1,
+                                         build_int_cst (type1, 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);
+    iv0->base = fold_build2 (MINUS_EXPR, type1,
+                            iv0->base, build_int_cst (type1, 1));
+
+  bounds_add (bnds, double_int_one, type1);
+
+  return number_of_iterations_lt (type, iv0, iv1, niter, exit_must_be_taken,
+                                 bnds);
+}
+
+/* Dumps description of affine induction variable IV to FILE.  */
+
+static void
+dump_affine_iv (FILE *file, affine_iv *iv)
+{
+  if (!integer_zerop (iv->step))
+    fprintf (file, "[");
+
+  print_generic_expr (dump_file, iv->base, TDF_SLIM);
+
+  if (!integer_zerop (iv->step))
+    {
+      fprintf (file, ", + , ");
+      print_generic_expr (dump_file, iv->step, TDF_SLIM);
+      fprintf (file, "]%s", iv->no_overflow ? "(no_overflow)" : "");
+    }
 }
 
 /* Determine the number of iterations according to condition (for staying
@@ -507,22 +1211,26 @@ number_of_iterations_le (tree type, affine_iv *iv0, affine_iv *iv1,
    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).
 
+   LOOP is the loop whose number of iterations we are determining.
+
    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_cond (tree type, affine_iv *iv0, enum tree_code code,
+number_of_iterations_cond (struct loop *loop,
+                          tree type, affine_iv *iv0, enum tree_code code,
                           affine_iv *iv1, struct tree_niter_desc *niter,
                           bool only_exit)
 {
-  bool never_infinite;
+  bool exit_must_be_taken = false, ret;
+  bounds bnds;
 
   /* The meaning of these assumptions is this:
      if !assumptions
@@ -532,7 +1240,7 @@ number_of_iterations_cond (tree type, affine_iv *iv0, enum tree_code code,
   niter->assumptions = boolean_true_node;
   niter->may_be_zero = boolean_false_node;
   niter->niter = NULL_TREE;
-  niter->additional_info = boolean_true_node;
+  niter->max = double_int_zero;
 
   niter->bound = NULL_TREE;
   niter->cmp = ERROR_MARK;
@@ -546,42 +1254,27 @@ number_of_iterations_cond (tree type, affine_iv *iv0, enum tree_code code,
       code = swap_tree_comparison (code);
     }
 
-  if (!only_exit)
-    {
-      /* 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 (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.  */
+        avoid undefined behavior by casting to size_t and back).  */
       iv0->no_overflow = true;
       iv1->no_overflow = true;
     }
 
-  /* 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;
+  /* If the control induction variable does not overflow and the only exit
+     from the loop is the one that we analyze, we know it must be taken
+     eventually.  */
+  if (only_exit)
+    {
+      if (!integer_zerop (iv0->step) && iv0->no_overflow)
+       exit_must_be_taken = true;
+      else if (!integer_zerop (iv1->step) && iv1->no_overflow)
+       exit_must_be_taken = true;
+    }
 
   /* 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
@@ -618,29 +1311,95 @@ number_of_iterations_cond (tree type, affine_iv *iv0, enum tree_code code,
   if (integer_zerop (fold_build2 (code, boolean_type_node, iv0->base, iv1->base)))
     {
       niter->niter = build_int_cst (unsigned_type_for (type), 0);
+      niter->max = double_int_zero;
       return true;
     }
 
   /* OK, now we know we have a senseful loop.  Handle several cases, depending
      on what comparison operator is used.  */
+  bound_difference (loop, iv1->base, iv0->base, &bnds);
+
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file,
+              "Analyzing # of iterations of loop %d\n", loop->num);
+
+      fprintf (dump_file, "  exit condition ");
+      dump_affine_iv (dump_file, iv0);
+      fprintf (dump_file, " %s ",
+              code == NE_EXPR ? "!="
+              : code == LT_EXPR ? "<"
+              : "<=");
+      dump_affine_iv (dump_file, iv1);
+      fprintf (dump_file, "\n");
+
+      fprintf (dump_file, "  bounds on difference of bases: ");
+      mpz_out_str (dump_file, 10, bnds.below);
+      fprintf (dump_file, " ... ");
+      mpz_out_str (dump_file, 10, bnds.up);
+      fprintf (dump_file, "\n");
+    }
+
   switch (code)
     {
     case NE_EXPR:
       gcc_assert (integer_zerop (iv1->step));
-      return number_of_iterations_ne (type, iv0, iv1->base, niter, never_infinite);
+      ret = number_of_iterations_ne (type, iv0, iv1->base, niter,
+                                    exit_must_be_taken, &bnds);
+      break;
+
     case LT_EXPR:
-      return number_of_iterations_lt (type, iv0, iv1, niter, never_infinite);
+      ret = number_of_iterations_lt (type, iv0, iv1, niter, exit_must_be_taken,
+                                    &bnds);
+      break;
+
     case LE_EXPR:
-      return number_of_iterations_le (type, iv0, iv1, niter, never_infinite);
+      ret = number_of_iterations_le (type, iv0, iv1, niter, exit_must_be_taken,
+                                    &bnds);
+      break;
+
     default:
       gcc_unreachable ();
     }
+
+  mpz_clear (bnds.up);
+  mpz_clear (bnds.below);
+
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      if (ret)
+       {
+         fprintf (dump_file, "  result:\n");
+         if (!integer_nonzerop (niter->assumptions))
+           {
+             fprintf (dump_file, "    under assumptions ");
+             print_generic_expr (dump_file, niter->assumptions, TDF_SLIM);
+             fprintf (dump_file, "\n");
+           }
+
+         if (!integer_zerop (niter->may_be_zero))
+           {
+             fprintf (dump_file, "    zero if ");
+             print_generic_expr (dump_file, niter->may_be_zero, TDF_SLIM);
+             fprintf (dump_file, "\n");
+           }
+
+         fprintf (dump_file, "    # of iterations ");
+         print_generic_expr (dump_file, niter->niter, TDF_SLIM);
+         fprintf (dump_file, ", bounded by ");
+         dump_double_int (dump_file, niter->max, true);
+         fprintf (dump_file, "\n");
+       }
+      else
+       fprintf (dump_file, "  failed\n\n");
+    }
+  return ret;
 }
 
 /* Substitute NEW for OLD in EXPR and fold the result.  */
 
 static tree
-simplify_replace_tree (tree expr, tree old, tree new)
+simplify_replace_tree (tree expr, tree old, tree new_tree)
 {
   unsigned i, n;
   tree ret = NULL_TREE, e, se;
@@ -648,18 +1407,22 @@ simplify_replace_tree (tree expr, tree old, tree new)
   if (!expr)
     return NULL_TREE;
 
+  /* Do not bother to replace constants.  */
+  if (CONSTANT_CLASS_P (old))
+    return expr;
+
   if (expr == old
       || operand_equal_p (expr, old, 0))
-    return unshare_expr (new);
+    return unshare_expr (new_tree);
 
-  if (!EXPR_P (expr) && !GIMPLE_STMT_P (expr))
+  if (!EXPR_P (expr))
     return expr;
 
   n = TREE_OPERAND_LENGTH (expr);
   for (i = 0; i < n; i++)
     {
       e = TREE_OPERAND (expr, i);
-      se = simplify_replace_tree (e, old, new);
+      se = simplify_replace_tree (e, old, new_tree);
       if (e == se)
        continue;
 
@@ -679,8 +1442,9 @@ tree
 expand_simple_operations (tree expr)
 {
   unsigned i, n;
-  tree ret = NULL_TREE, e, ee, stmt;
+  tree ret = NULL_TREE, e, ee, e1;
   enum tree_code code;
+  gimple stmt;
 
   if (expr == NULL_TREE)
     return expr;
@@ -718,24 +1482,61 @@ expand_simple_operations (tree expr)
     return expr;
 
   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (expr);
-  if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
+  if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
+    {
+      basic_block src, dest;
+
+      if (gimple_phi_num_args (stmt) != 1)
+       return expr;
+      e = PHI_ARG_DEF (stmt, 0);
+
+      /* Avoid propagating through loop exit phi nodes, which
+        could break loop-closed SSA form restrictions.  */
+      dest = gimple_bb (stmt);
+      src = single_pred (dest);
+      if (TREE_CODE (e) == SSA_NAME
+         && src->loop_father != dest->loop_father)
+       return expr;
+
+      return expand_simple_operations (e);
+    }
+  if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
     return expr;
 
-  e = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
-  if (/* Casts are simple.  */
-      TREE_CODE (e) != NOP_EXPR
-      && TREE_CODE (e) != CONVERT_EXPR
-      /* Copies are simple.  */
-      && TREE_CODE (e) != SSA_NAME
-      /* Assignments of invariants are simple.  */
-      && !is_gimple_min_invariant (e)
+  e = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+  code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
+  if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS)
+    {
+      if (is_gimple_min_invariant (e))
+       return e;
+
+      if (code == SSA_NAME)
+       return expand_simple_operations (e);
+
+      return expr;
+    }
+
+  switch (code)
+    {
+    CASE_CONVERT:
+      /* Casts are simple.  */
+      ee = expand_simple_operations (e);
+      return fold_build1 (code, TREE_TYPE (expr), ee);
+
+    case PLUS_EXPR:
+    case MINUS_EXPR:
+    case POINTER_PLUS_EXPR:
       /* And increments and decrements by a constant are simple.  */
-      && !((TREE_CODE (e) == PLUS_EXPR
-           || TREE_CODE (e) == MINUS_EXPR)
-          && is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (e, 1))))
-    return expr;
+      e1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
+      if (!is_gimple_min_invariant (e1))
+       return expr;
 
-  return expand_simple_operations (e);
+      ee = expand_simple_operations (e);
+      return fold_build2 (code, TREE_TYPE (expr), ee, e1);
+
+    default:
+      return expr;
+    }
 }
 
 /* Tries to simplify EXPR using the condition COND.  Returns the simplified
@@ -861,23 +1662,17 @@ 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
    simplification was possible).*/
 
 static tree
-simplify_using_initial_conditions (struct loop *loop, tree expr,
-                                  tree *conds_used)
+simplify_using_initial_conditions (struct loop *loop, tree expr)
 {
   edge e;
   basic_block bb;
-  tree exp, cond;
+  gimple stmt;
+  tree cond;
   int cnt = 0;
 
   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST)
@@ -897,18 +1692,14 @@ simplify_using_initial_conditions (struct loop *loop, tree expr,
       if (!(e->flags & (EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE)))
        continue;
 
-      cond = COND_EXPR_COND (last_stmt (e->src));
+      stmt = last_stmt (e->src);
+      cond = fold_build2 (gimple_cond_code (stmt),
+                         boolean_type_node,
+                         gimple_cond_lhs (stmt),
+                         gimple_cond_rhs (stmt));
       if (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE)
        cond = invert_truthvalue (cond);
-      exp = tree_simplify_using_condition (cond, expr);
-
-      if (exp != expr)
-       *conds_used = fold_build2 (TRUTH_AND_EXPR,
-                                  boolean_type_node,
-                                  *conds_used,
-                                  cond);
-
-      expr = exp;
+      expr = tree_simplify_using_condition (cond, expr);
       ++cnt;
     }
 
@@ -972,13 +1763,13 @@ simplify_using_outer_evolutions (struct loop *loop, tree expr)
 
 /* Returns true if EXIT is the only possible exit from LOOP.  */
 
-static bool
-loop_only_exit_p (struct loop *loop, edge exit)
+bool
+loop_only_exit_p (const struct loop *loop, const_edge exit)
 {
   basic_block *body;
-  block_stmt_iterator bsi;
+  gimple_stmt_iterator bsi;
   unsigned i;
-  tree call;
+  gimple call;
 
   if (exit != single_exit (loop))
     return false;
@@ -986,10 +1777,13 @@ loop_only_exit_p (struct loop *loop, edge exit)
   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))
+      for (bsi = gsi_start_bb (body[i]); !gsi_end_p (bsi); gsi_next (&bsi))
        {
-         call = get_call_expr_in (bsi_stmt (bsi));
-         if (call && TREE_SIDE_EFFECTS (call))
+         call = gsi_stmt (bsi);
+         if (gimple_code (call) != GIMPLE_CALL)
+           continue;
+
+         if (gimple_has_side_effects (call))
            {
              free (body);
              return false;
@@ -1014,7 +1808,8 @@ number_of_iterations_exit (struct loop *loop, edge exit,
                           struct tree_niter_desc *niter,
                           bool warn)
 {
-  tree stmt, cond, type;
+  gimple stmt;
+  tree type;
   tree op0, op1;
   enum tree_code code;
   affine_iv iv0, iv1;
@@ -1024,15 +1819,14 @@ number_of_iterations_exit (struct loop *loop, edge exit,
 
   niter->assumptions = boolean_false_node;
   stmt = last_stmt (exit->src);
-  if (!stmt || TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR)
+  if (!stmt || gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
     return false;
 
   /* We want the condition for staying inside loop.  */
-  cond = COND_EXPR_COND (stmt);
+  code = gimple_cond_code (stmt);
   if (exit->flags & EDGE_TRUE_VALUE)
-    cond = invert_truthvalue (cond);
+    code = invert_tree_comparison (code, false);
 
-  code = TREE_CODE (cond);
   switch (code)
     {
     case GT_EXPR:
@@ -1045,18 +1839,18 @@ number_of_iterations_exit (struct loop *loop, edge exit,
     default:
       return false;
     }
-  
-  op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
-  op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
+
+  op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
+  op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
   type = TREE_TYPE (op0);
 
   if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE
       && !POINTER_TYPE_P (type))
     return false;
-     
-  if (!simple_iv (loop, stmt, op0, &iv0, false))
+
+  if (!simple_iv (loop, loop_containing_stmt (stmt), op0, &iv0, false))
     return false;
-  if (!simple_iv (loop, stmt, op1, &iv1, false))
+  if (!simple_iv (loop, loop_containing_stmt (stmt), op1, &iv1, false))
     return false;
 
   /* We don't want to see undefined signed overflow warnings while
@@ -1065,7 +1859,7 @@ number_of_iterations_exit (struct loop *loop, edge exit,
 
   iv0.base = expand_simple_operations (iv0.base);
   iv1.base = expand_simple_operations (iv1.base);
-  if (!number_of_iterations_cond (type, &iv0, code, &iv1, niter,
+  if (!number_of_iterations_cond (loop, type, &iv0, code, &iv1, niter,
                                  loop_only_exit_p (loop, exit)))
     {
       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
@@ -1081,15 +1875,12 @@ number_of_iterations_exit (struct loop *loop, edge exit,
       niter->niter = simplify_using_outer_evolutions (loop, niter->niter);
     }
 
-  niter->additional_info = boolean_true_node;
   niter->assumptions
          = simplify_using_initial_conditions (loop,
-                                              niter->assumptions,
-                                              &niter->additional_info);
+                                              niter->assumptions);
   niter->may_be_zero
          = simplify_using_initial_conditions (loop,
-                                              niter->may_be_zero,
-                                              &niter->additional_info);
+                                              niter->may_be_zero);
 
   fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
 
@@ -1108,8 +1899,8 @@ number_of_iterations_exit (struct loop *loop, edge exit,
   if (warn)
     {
       const char *wording;
-      location_t loc = EXPR_LOCATION (stmt);
-  
+      location_t loc = gimple_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)
@@ -1121,15 +1912,13 @@ number_of_iterations_exit (struct loop *loop, edge exit,
           ? N_("assuming that the loop is not infinite")
           : N_("cannot optimize possibly infinite loops");
       else
-       wording = 
+       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));
+      warning_at ((LOCATION_LINE (loc) > 0) ? loc : input_location,
+                 OPT_Wunsafe_loop_optimizations, "%s", gettext (wording));
     }
 
   return flag_unsafe_loop_optimizations;
@@ -1150,7 +1939,7 @@ find_loop_niter (struct loop *loop, edge *exit)
   struct tree_niter_desc desc;
 
   *exit = NULL;
-  for (i = 0; VEC_iterate (edge, exits, i, ex); i++)
+  FOR_EACH_VEC_ELT (edge, exits, i, ex)
     {
       if (!just_once_each_iteration_p (loop, ex->src))
        continue;
@@ -1203,6 +1992,51 @@ find_loop_niter (struct loop *loop, edge *exit)
   return niter ? niter : chrec_dont_know;
 }
 
+/* Return true if loop is known to have bounded number of iterations.  */
+
+bool
+finite_loop_p (struct loop *loop)
+{
+  unsigned i;
+  VEC (edge, heap) *exits;
+  edge ex;
+  struct tree_niter_desc desc;
+  bool finite = false;
+  int flags;
+
+  if (flag_unsafe_loop_optimizations)
+    return true;
+  flags = flags_from_decl_or_type (current_function_decl);
+  if ((flags & (ECF_CONST|ECF_PURE)) && !(flags & ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE))
+    {
+      if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+       fprintf (dump_file, "Found loop %i to be finite: it is within pure or const function.\n",
+                loop->num);
+      return true;
+    }
+
+  exits = get_loop_exit_edges (loop);
+  FOR_EACH_VEC_ELT (edge, exits, i, ex)
+    {
+      if (!just_once_each_iteration_p (loop, ex->src))
+       continue;
+
+      if (number_of_iterations_exit (loop, ex, &desc, false))
+        {
+         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+           {
+             fprintf (dump_file, "Found loop %i to be finite: iterating ", loop->num);
+             print_generic_expr (dump_file, desc.niter, TDF_SLIM);
+             fprintf (dump_file, " times\n");
+           }
+         finite = true;
+         break;
+       }
+    }
+  VEC_free (edge, heap, exits);
+  return finite;
+}
+
 /*
 
    Analysis of a number of iterations of a loop by a brute-force evaluation.
@@ -1218,36 +2052,39 @@ find_loop_niter (struct loop *loop, edge *exit)
    result by a chain of operations such that all but exactly one of their
    operands are constants.  */
 
-static tree
+static gimple
 chain_of_csts_start (struct loop *loop, tree x)
 {
-  tree stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (x);
+  gimple stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (x);
   tree use;
-  basic_block bb = bb_for_stmt (stmt);
+  basic_block bb = gimple_bb (stmt);
+  enum tree_code code;
 
   if (!bb
       || !flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
-    return NULL_TREE;
-  
-  if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
+    return NULL;
+
+  if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
     {
       if (bb == loop->header)
        return stmt;
 
-      return NULL_TREE;
+      return NULL;
     }
 
-  if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
-    return NULL_TREE;
+  if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
+    return NULL;
 
-  if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
-    return NULL_TREE;
-  if (SINGLE_SSA_DEF_OPERAND (stmt, SSA_OP_DEF) == NULL_DEF_OPERAND_P)
-    return NULL_TREE;
+  code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
+  if (gimple_references_memory_p (stmt)
+      || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_reference
+      || (code == ADDR_EXPR
+         && !is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt))))
+    return NULL;
 
   use = SINGLE_SSA_TREE_OPERAND (stmt, SSA_OP_USE);
-  if (use == NULL_USE_OPERAND_P)
-    return NULL_TREE;
+  if (use == NULL_TREE)
+    return NULL;
 
   return chain_of_csts_start (loop, use);
 }
@@ -1259,39 +2096,39 @@ chain_of_csts_start (struct loop *loop, tree x)
    * the initial value of the phi node is constant
    * the value of the phi node in the next iteration can be derived from the
      value in the current iteration by a chain of operations with constants.
-   
-   If such phi node exists, it is returned.  If X is a constant, X is returned
-   unchanged.  Otherwise NULL_TREE is returned.  */
 
-static tree
+   If such phi node exists, it is returned, otherwise NULL is returned.  */
+
+static gimple
 get_base_for (struct loop *loop, tree x)
 {
-  tree phi, init, next;
+  gimple phi;
+  tree init, next;
 
   if (is_gimple_min_invariant (x))
-    return x;
+    return NULL;
 
   phi = chain_of_csts_start (loop, x);
   if (!phi)
-    return NULL_TREE;
+    return NULL;
 
   init = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, loop_preheader_edge (loop));
   next = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, loop_latch_edge (loop));
 
   if (TREE_CODE (next) != SSA_NAME)
-    return NULL_TREE;
+    return NULL;
 
   if (!is_gimple_min_invariant (init))
-    return NULL_TREE;
+    return NULL;
 
   if (chain_of_csts_start (loop, next) != phi)
-    return NULL_TREE;
+    return NULL;
 
   return phi;
 }
 
-/* Given an expression X, then 
+/* Given an expression X, then
+
    * 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
@@ -1301,9 +2138,7 @@ get_base_for (struct loop *loop, tree x)
 static tree
 get_val_for (tree x, tree base)
 {
-  tree stmt, nx, val;
-  use_operand_p op;
-  ssa_op_iter iter;
+  gimple stmt;
 
   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (base));
 
@@ -1311,24 +2146,41 @@ get_val_for (tree x, tree base)
     return base;
 
   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (x);
-  if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
+  if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
     return base;
 
-  FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
+  gcc_assert (is_gimple_assign (stmt));
+
+  /* STMT must be either an assignment of a single SSA name or an
+     expression involving an SSA name and a constant.  Try to fold that
+     expression using the value for the SSA name.  */
+  if (gimple_assign_ssa_name_copy_p (stmt))
+    return get_val_for (gimple_assign_rhs1 (stmt), base);
+  else if (gimple_assign_rhs_class (stmt) == GIMPLE_UNARY_RHS
+          && TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == SSA_NAME)
     {
-      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 fold_build1 (gimple_assign_rhs_code (stmt),
+                         gimple_expr_type (stmt),
+                         get_val_for (gimple_assign_rhs1 (stmt), base));
     }
-
-  /* Should never reach here.  */
-  gcc_unreachable ();
+  else if (gimple_assign_rhs_class (stmt) == GIMPLE_BINARY_RHS)
+    {
+      tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+      tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
+      if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
+       rhs1 = get_val_for (rhs1, base);
+      else if (TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME)
+       rhs2 = get_val_for (rhs2, base);
+      else
+       gcc_unreachable ();
+      return fold_build2 (gimple_assign_rhs_code (stmt),
+                         gimple_expr_type (stmt), rhs1, rhs2);
+    }
+  else
+    gcc_unreachable ();
 }
 
+
 /* Tries to count the number of iterations of LOOP till it exits by EXIT
    by brute force -- i.e. by determining the value of the operands of the
    condition at EXIT in first few iterations of the loop (assuming that
@@ -1339,20 +2191,20 @@ get_val_for (tree x, tree base)
 tree
 loop_niter_by_eval (struct loop *loop, edge exit)
 {
-  tree cond, cnd, acnd;
-  tree op[2], val[2], next[2], aval[2], phi[2];
+  tree acnd;
+  tree op[2], val[2], next[2], aval[2];
+  gimple phi, cond;
   unsigned i, j;
   enum tree_code cmp;
 
   cond = last_stmt (exit->src);
-  if (!cond || TREE_CODE (cond) != COND_EXPR)
+  if (!cond || gimple_code (cond) != GIMPLE_COND)
     return chrec_dont_know;
 
-  cnd = COND_EXPR_COND (cond);
+  cmp = gimple_cond_code (cond);
   if (exit->flags & EDGE_TRUE_VALUE)
-    cnd = invert_truthvalue (cnd);
+    cmp = invert_tree_comparison (cmp, false);
 
-  cmp = TREE_CODE (cnd);
   switch (cmp)
     {
     case EQ_EXPR:
@@ -1361,8 +2213,8 @@ loop_niter_by_eval (struct loop *loop, edge exit)
     case GE_EXPR:
     case LT_EXPR:
     case LE_EXPR:
-      for (j = 0; j < 2; j++)
-       op[j] = TREE_OPERAND (cnd, j);
+      op[0] = gimple_cond_lhs (cond);
+      op[1] = gimple_cond_rhs (cond);
       break;
 
     default:
@@ -1371,23 +2223,19 @@ loop_niter_by_eval (struct loop *loop, edge exit)
 
   for (j = 0; j < 2; j++)
     {
-      phi[j] = get_base_for (loop, op[j]);
-      if (!phi[j])
-       return chrec_dont_know;
-    }
-
-  for (j = 0; j < 2; j++)
-    {
-      if (TREE_CODE (phi[j]) == PHI_NODE)
+      if (is_gimple_min_invariant (op[j]))
        {
-         val[j] = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi[j], loop_preheader_edge (loop));
-         next[j] = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi[j], loop_latch_edge (loop));
+         val[j] = op[j];
+         next[j] = NULL_TREE;
+         op[j] = NULL_TREE;
        }
       else
        {
-         val[j] = phi[j];
-         next[j] = NULL_TREE;
-         op[j] = NULL_TREE;
+         phi = get_base_for (loop, op[j]);
+         if (!phi)
+           return chrec_dont_know;
+         val[j] = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, loop_preheader_edge (loop));
+         next[j] = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, loop_latch_edge (loop));
        }
     }
 
@@ -1442,7 +2290,13 @@ find_loop_niter_by_eval (struct loop *loop, edge *exit)
   tree niter = NULL_TREE, aniter;
 
   *exit = NULL;
-  for (i = 0; VEC_iterate (edge, exits, i, ex); i++)
+
+  /* Loops with multiple exits are expensive to handle and less important.  */
+  if (!flag_expensive_optimizations
+      && VEC_length (edge, exits) > 1)
+    return chrec_dont_know;
+
+  FOR_EACH_VEC_ELT (edge, exits, i, ex)
     {
       if (!just_once_each_iteration_p (loop, ex->src))
        continue;
@@ -1469,60 +2323,48 @@ find_loop_niter_by_eval (struct loop *loop, edge *exit)
 
 */
 
-/* Returns true if we can prove that COND ==> VAL >= 0.  */
-
-static bool
-implies_nonnegative_p (tree cond, tree val)
-{
-  tree type = TREE_TYPE (val);
-  tree compare;
-
-  if (tree_expr_nonnegative_p (val))
-    return true;
+static double_int derive_constant_upper_bound_ops (tree, tree,
+                                                  enum tree_code, tree);
 
-  if (integer_nonzerop (cond))
-    return false;
+/* Returns a constant upper bound on the value of the right-hand side of
+   an assignment statement STMT.  */
 
-  compare = fold_build2 (GE_EXPR,
-                        boolean_type_node, val, build_int_cst (type, 0));
-  compare = tree_simplify_using_condition_1 (cond, compare);
+static double_int
+derive_constant_upper_bound_assign (gimple stmt)
+{
+  enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
+  tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+  tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
 
-  return integer_nonzerop (compare);
+  return derive_constant_upper_bound_ops (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)),
+                                         op0, code, op1);
 }
 
-/* Returns true if we can prove that COND ==> A >= B.  */
+/* 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.  */
 
-static bool
-implies_ge_p (tree cond, tree a, tree b)
+static double_int
+derive_constant_upper_bound (tree val)
 {
-  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);
+  enum tree_code code;
+  tree op0, op1;
 
-  return integer_nonzerop (compare);
+  extract_ops_from_tree (val, &code, &op0, &op1);
+  return derive_constant_upper_bound_ops (TREE_TYPE (val), op0, code, op1);
 }
 
-/* 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).  */
+/* Returns a constant upper bound on the value of expression OP0 CODE OP1,
+   whose type is TYPE.  The expression is considered to be unsigned.  If
+   its type is signed, its value must be nonnegative.  */
+
 static double_int
-derive_constant_upper_bound (tree val, tree additional)
+derive_constant_upper_bound_ops (tree type, tree op0,
+                                enum tree_code code, tree op1)
 {
-  tree type = TREE_TYPE (val);
-  tree op0, op1, subtype, maxt;
+  tree subtype, maxt;
   double_int bnd, max, mmax, cst;
-  tree stmt;
+  gimple stmt;
 
   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
     maxt = TYPE_MAX_VALUE (type);
@@ -1531,20 +2373,18 @@ derive_constant_upper_bound (tree val, tree additional)
 
   max = tree_to_double_int (maxt);
 
-  switch (TREE_CODE (val))
+  switch (code)
     {
     case INTEGER_CST:
-      return tree_to_double_int (val);
+      return tree_to_double_int (op0);
 
-    case NOP_EXPR:
-    case CONVERT_EXPR:
-      op0 = TREE_OPERAND (val, 0);
+    CASE_CONVERT:
       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))
+         && !tree_expr_nonnegative_p (op0))
        {
          /* If we cannot prove that the casted expression is nonnegative,
             we cannot establish more useful upper bound than the precision
@@ -1554,7 +2394,7 @@ derive_constant_upper_bound (tree val, tree additional)
 
       /* We now know that op0 is an nonnegative value.  Try deriving an upper
         bound for it.  */
-      bnd = derive_constant_upper_bound (op0, additional);
+      bnd = derive_constant_upper_bound (op0);
 
       /* If the bound does not fit in TYPE, max. value of TYPE could be
         attained.  */
@@ -1564,12 +2404,10 @@ derive_constant_upper_bound (tree val, tree additional)
       return bnd;
 
     case PLUS_EXPR:
+    case POINTER_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))
+         || !tree_expr_nonnegative_p (op0))
        return max;
 
       /* Canonicalize to OP0 - CST.  Consider CST to be signed, in order to
@@ -1577,10 +2415,10 @@ derive_constant_upper_bound (tree val, tree additional)
         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)
+      if (code != MINUS_EXPR)
        cst = double_int_neg (cst);
 
-      bnd = derive_constant_upper_bound (op0, additional);
+      bnd = derive_constant_upper_bound (op0);
 
       if (double_int_negative_p (cst))
        {
@@ -1592,7 +2430,7 @@ derive_constant_upper_bound (tree val, tree additional)
          /* OP0 + CST.  We need to check that
             BND <= MAX (type) - CST.  */
 
-         mmax = double_int_add (max, double_int_neg (cst));
+         mmax = double_int_sub (max, cst);
          if (double_int_ucmp (bnd, mmax) > 0)
            return max;
 
@@ -1611,96 +2449,159 @@ derive_constant_upper_bound (tree val, tree additional)
           */
 
          /* This should only happen if the type is unsigned; however, for
-            programs that use overflowing signed arithmetics even with
+            buggy 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;
+         if (TYPE_UNSIGNED (type))
+           {
+             tree tem = fold_binary (GE_EXPR, boolean_type_node, op0,
+                                     double_int_to_tree (type, cst));
+             if (!tem || integer_nonzerop (tem))
+               return max;
+           }
 
-         bnd = double_int_add (bnd, double_int_neg (cst));
+         bnd = double_int_sub (bnd, 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);
+      bnd = derive_constant_upper_bound (op0);
       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)
+      stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op0);
+      if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN
+         || gimple_assign_lhs (stmt) != op0)
        return max;
-      return derive_constant_upper_bound (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1),
-                                         additional);
+      return derive_constant_upper_bound_assign (stmt);
 
-    default: 
+    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
+/* Records that every statement in LOOP is executed I_BOUND times.
+   REALISTIC is true if I_BOUND is expected to be close to the real number
+   of iterations.  UPPER is true if we are sure the loop iterates at most
+   I_BOUND times.  */
+
+static void
+record_niter_bound (struct loop *loop, double_int i_bound, bool realistic,
+                   bool upper)
+{
+  /* Update the bounds only when there is no previous estimation, or when the current
+     estimation is smaller.  */
+  if (upper
+      && (!loop->any_upper_bound
+         || double_int_ucmp (i_bound, loop->nb_iterations_upper_bound) < 0))
+    {
+      loop->any_upper_bound = true;
+      loop->nb_iterations_upper_bound = i_bound;
+    }
+  if (realistic
+      && (!loop->any_estimate
+         || double_int_ucmp (i_bound, loop->nb_iterations_estimate) < 0))
+    {
+      loop->any_estimate = true;
+      loop->nb_iterations_estimate = i_bound;
+    }
+}
+
+/* Records that AT_STMT is executed at most BOUND + 1 times in LOOP.  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).  */
+   REALISTIC is true if BOUND is expected to be close to the real number
+   of iterations.  UPPER is true if we are sure the loop iterates at most
+   BOUND times.  I_BOUND is an unsigned double_int upper estimate on BOUND.  */
 
 static void
-record_estimate (struct loop *loop, tree bound, tree additional, tree at_stmt,
-                bool is_exit, bool realistic)
+record_estimate (struct loop *loop, tree bound, double_int i_bound,
+                gimple at_stmt, bool is_exit, bool realistic, bool upper)
 {
-  struct nb_iter_bound *elt = xmalloc (sizeof (struct nb_iter_bound));
-  double_int i_bound = derive_constant_upper_bound (bound, additional);
+  double_int delta;
+  edge exit;
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
     {
       fprintf (dump_file, "Statement %s", is_exit ? "(exit)" : "");
-      print_generic_expr (dump_file, at_stmt, TDF_SLIM);
-      fprintf (dump_file, " is executed at most ");
+      print_gimple_stmt (dump_file, at_stmt, 0, TDF_SLIM);
+      fprintf (dump_file, " is %sexecuted at most ",
+              upper ? "" : "probably ");
       print_generic_expr (dump_file, bound, TDF_SLIM);
       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 = 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;
+  /* If the I_BOUND is just an estimate of BOUND, it rarely is close to the
+     real number of iterations.  */
+  if (TREE_CODE (bound) != INTEGER_CST)
+    realistic = false;
+  if (!upper && !realistic)
+    return;
+
+  /* If we have a guaranteed upper bound, record it in the appropriate
+     list.  */
+  if (upper)
+    {
+      struct nb_iter_bound *elt = ggc_alloc_nb_iter_bound ();
+
+      elt->bound = i_bound;
+      elt->stmt = at_stmt;
+      elt->is_exit = is_exit;
+      elt->next = loop->bounds;
+      loop->bounds = elt;
+    }
+
+  /* Update the number of iteration estimates according to the bound.
+     If at_stmt is an exit, then every statement in the loop is
+     executed at most BOUND + 1 times.  If it is not an exit, then
+     some of the statements before it could be executed BOUND + 2
+     times, if an exit of LOOP is before stmt.  */
+  exit = single_exit (loop);
+  if (is_exit
+      || (exit != NULL
+         && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS,
+                            exit->src, gimple_bb (at_stmt))))
+    delta = double_int_one;
+  else
+    delta = double_int_two;
+  i_bound = double_int_add (i_bound, delta);
+
+  /* If an overflow occurred, ignore the result.  */
+  if (double_int_ucmp (i_bound, delta) < 0)
+    return;
+
+  record_niter_bound (loop, i_bound, realistic, upper);
 }
 
 /* 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.  */
+   its values belong to the range <LOW, HIGH>.  REALISTIC is true if the
+   estimated number of iterations is expected to be close to the real one.
+   UPPER is true if we are sure the induction variable does not wrap.  */
 
 static void
-record_nonwrapping_iv (struct loop *loop, tree base, tree step, tree stmt,
-                      tree low, tree high, bool data_size_bounds_p)
+record_nonwrapping_iv (struct loop *loop, tree base, tree step, gimple stmt,
+                      tree low, tree high, bool realistic, bool upper)
 {
   tree niter_bound, extreme, delta;
   tree type = TREE_TYPE (base), unsigned_type;
+  double_int max;
 
   if (TREE_CODE (step) != INTEGER_CST || integer_zerop (step))
     return;
@@ -1714,7 +2615,7 @@ record_nonwrapping_iv (struct loop *loop, tree base, tree step, tree stmt,
       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);
+      print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
       fprintf (dump_file, " in loop %d.\n", loop->num);
     }
 
@@ -1741,63 +2642,15 @@ record_nonwrapping_iv (struct loop *loop, tree base, tree step, tree stmt,
   /* 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;
-  double_int bnd_val, delta;
-  edge exit;
-  gcc_assert (loop->estimate_state == EST_NOT_AVAILABLE);
-
-  for (bound = loop->bounds; bound; bound = bound->next)
-    {
-      if (!bound->realistic)
-       continue;
-
-      bnd_val = bound->bound;
-      /* If bound->stmt is an exit, then every statement in the loop is
-        executed at most BND_VAL + 1 times.  If it is not an exit, then
-        some of the statements before it could be executed BND_VAL + 2
-        times, if an exit of LOOP is before stmt.  */
-      exit = single_exit (loop);
-
-      if (bound->is_exit
-         || (exit != NULL
-             && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS,
-                                exit->src, bb_for_stmt (bound->stmt))))
-       delta = double_int_one;
-      else
-       delta = double_int_two;
-      bnd_val = double_int_add (bnd_val, delta);
-
-      /* If an overflow occured, ignore the result.  */
-      if (double_int_ucmp (bnd_val, delta) < 0)
-       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 (bnd_val, loop->estimated_nb_iterations) < 0)
-       {
-         loop->estimate_state = EST_AVAILABLE;
-         loop->estimated_nb_iterations = bnd_val;
-       }
-    }
+  max = derive_constant_upper_bound (niter_bound);
+  record_estimate (loop, niter_bound, max, stmt, false, realistic, upper);
 }
 
 /* Returns true if REF is a reference to an array at the end of a dynamically
    allocated structure.  If this is the case, the array may be allocated larger
    than its upper bound implies.  */
 
-static bool
+bool
 array_at_struct_end_p (tree ref)
 {
   tree base = get_base_address (ref);
@@ -1805,9 +2658,9 @@ array_at_struct_end_p (tree ref)
 
   /* Unless the reference is through a pointer, the size of the array matches
      its declaration.  */
-  if (!base || !INDIRECT_REF_P (base))
+  if (!base || (!INDIRECT_REF_P (base) && TREE_CODE (base) != MEM_REF))
     return false;
-  
+
   for (;handled_component_p (ref); ref = parent)
     {
       parent = TREE_OPERAND (ref, 0);
@@ -1820,7 +2673,7 @@ array_at_struct_end_p (tree ref)
 
          /* Unless the field is at the end of the struct, we are done.  */
          field = TREE_OPERAND (ref, 1);
-         if (TREE_CHAIN (field))
+         if (DECL_CHAIN (field))
            return false;
        }
 
@@ -1831,32 +2684,42 @@ array_at_struct_end_p (tree ref)
         Therefore, continue checking.  */
     }
 
-  gcc_assert (INDIRECT_REF_P (ref));
   return true;
 }
 
 /* Determine information about number of iterations a LOOP from the index
-   IDX of a data reference accessed in STMT.  Callback for for_each_index.  */
+   IDX of a data reference accessed in STMT.  RELIABLE is true if STMT is
+   guaranteed to be executed in every iteration of LOOP.  Callback for
+   for_each_index.  */
 
 struct ilb_data
 {
   struct loop *loop;
-  tree stmt;
+  gimple stmt;
+  bool reliable;
 };
 
 static bool
 idx_infer_loop_bounds (tree base, tree *idx, void *dta)
 {
-  struct ilb_data *data = dta;
+  struct ilb_data *data = (struct ilb_data *) dta;
   tree ev, init, step;
   tree low, high, type, next;
-  bool sign;
+  bool sign, upper = data->reliable, at_end = false;
   struct loop *loop = data->loop;
 
-  if (TREE_CODE (base) != ARRAY_REF
-      || array_at_struct_end_p (base))
+  if (TREE_CODE (base) != ARRAY_REF)
     return true;
 
+  /* For arrays at the end of the structure, we are not guaranteed that they
+     do not really extend over their declared size.  However, for arrays of
+     size greater than one, this is unlikely to be intended.  */
+  if (array_at_struct_end_p (base))
+    {
+      at_end = true;
+      upper = false;
+    }
+
   ev = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, *idx));
   init = initial_condition (ev);
   step = evolution_part_in_loop_num (ev, loop->num);
@@ -1871,7 +2734,7 @@ idx_infer_loop_bounds (tree base, tree *idx, void *dta)
 
   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
@@ -1880,7 +2743,13 @@ idx_infer_loop_bounds (tree base, tree *idx, void *dta)
     return true;
   sign = tree_int_cst_sign_bit (step);
   type = TREE_TYPE (step);
-  
+
+  /* The array of length 1 at the end of a structure most likely extends
+     beyond its bounds.  */
+  if (at_end
+      && operand_equal_p (low, high, 0))
+    return true;
+
   /* 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
@@ -1899,60 +2768,66 @@ idx_infer_loop_bounds (tree base, tree *idx, void *dta)
     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);
+  record_nonwrapping_iv (loop, init, step, data->stmt, low, high, true, upper);
   return true;
 }
 
 /* Determine information about number of iterations a LOOP from the bounds
-   of arrays in the data reference REF accessed in STMT.  */
+   of arrays in the data reference REF accessed in STMT.  RELIABLE is true if
+   STMT is guaranteed to be executed in every iteration of LOOP.*/
 
 static void
-infer_loop_bounds_from_ref (struct loop *loop, tree stmt, tree ref)
+infer_loop_bounds_from_ref (struct loop *loop, gimple stmt, tree ref,
+                           bool reliable)
 {
   struct ilb_data data;
 
   data.loop = loop;
   data.stmt = stmt;
+  data.reliable = reliable;
   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.  */
+   arrays are used in STMT.  RELIABLE is true if STMT is guaranteed to be
+   executed in every iteration of LOOP.  */
 
 static void
-infer_loop_bounds_from_array (struct loop *loop, tree stmt)
+infer_loop_bounds_from_array (struct loop *loop, gimple stmt, bool reliable)
 {
-  tree call;
-
-  if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
+  if (is_gimple_assign (stmt))
     {
-      tree op0 = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
-      tree op1 = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
+      tree op0 = gimple_assign_lhs (stmt);
+      tree op1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
 
       /* 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);
+       infer_loop_bounds_from_ref (loop, stmt, op0, reliable);
 
       if (REFERENCE_CLASS_P (op1))
-       infer_loop_bounds_from_ref (loop, stmt, op1);
+       infer_loop_bounds_from_ref (loop, stmt, op1, reliable);
     }
-  
-  
-  call = get_call_expr_in (stmt);
-  if (call)
+  else if (is_gimple_call (stmt))
     {
-      tree arg;
-      call_expr_arg_iterator iter;
+      tree arg, lhs;
+      unsigned i, n = gimple_call_num_args (stmt);
+
+      lhs = gimple_call_lhs (stmt);
+      if (lhs && REFERENCE_CLASS_P (lhs))
+       infer_loop_bounds_from_ref (loop, stmt, lhs, reliable);
 
-      FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG (arg, iter, call)
-       if (REFERENCE_CLASS_P (arg))
-         infer_loop_bounds_from_ref (loop, stmt, arg);
+      for (i = 0; i < n; i++)
+       {
+         arg = gimple_call_arg (stmt, i);
+         if (REFERENCE_CLASS_P (arg))
+           infer_loop_bounds_from_ref (loop, stmt, arg, reliable);
+       }
     }
 }
 
@@ -1960,14 +2835,14 @@ infer_loop_bounds_from_array (struct loop *loop, tree stmt)
    that signed arithmetics in STMT does not overflow.  */
 
 static void
-infer_loop_bounds_from_signedness (struct loop *loop, tree stmt)
+infer_loop_bounds_from_signedness (struct loop *loop, gimple stmt)
 {
   tree def, base, step, scev, type, low, high;
 
-  if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
+  if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
     return;
 
-  def = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
+  def = gimple_assign_lhs (stmt);
 
   if (TREE_CODE (def) != SSA_NAME)
     return;
@@ -1993,7 +2868,7 @@ infer_loop_bounds_from_signedness (struct loop *loop, tree stmt)
   low = lower_bound_in_type (type, type);
   high = upper_bound_in_type (type, type);
 
-  record_nonwrapping_iv (loop, base, step, stmt, low, high, false);
+  record_nonwrapping_iv (loop, base, step, stmt, low, high, false, true);
 }
 
 /* The following analyzers are extracting informations on the bounds
@@ -2010,9 +2885,10 @@ infer_loop_bounds_from_undefined (struct loop *loop)
 {
   unsigned i;
   basic_block *bbs;
-  block_stmt_iterator bsi;
+  gimple_stmt_iterator bsi;
   basic_block bb;
-  
+  bool reliable;
+
   bbs = get_loop_body (loop);
 
   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
@@ -2020,16 +2896,18 @@ infer_loop_bounds_from_undefined (struct loop *loop)
       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;
+        use the operations in it to infer reliable upper bound on the
+        # of iterations of the loop.  However, we can use it as a guess.  */
+      reliable = dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->latch, bb);
 
-      for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
+      for (bsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (bsi); gsi_next (&bsi))
        {
-         tree stmt = bsi_stmt (bsi);
+         gimple stmt = gsi_stmt (bsi);
+
+         infer_loop_bounds_from_array (loop, stmt, reliable);
 
-         infer_loop_bounds_from_array (loop, stmt);
-         infer_loop_bounds_from_signedness (loop, stmt);
+         if (reliable)
+           infer_loop_bounds_from_signedness (loop, stmt);
        }
 
     }
@@ -2037,24 +2915,45 @@ infer_loop_bounds_from_undefined (struct loop *loop)
   free (bbs);
 }
 
-/* Records estimates on numbers of iterations of LOOP.  */
+/* Converts VAL to double_int.  */
+
+static double_int
+gcov_type_to_double_int (gcov_type val)
+{
+  double_int ret;
+
+  ret.low = (unsigned HOST_WIDE_INT) val;
+  /* If HOST_BITS_PER_WIDE_INT == HOST_BITS_PER_WIDEST_INT, avoid shifting by
+     the size of type.  */
+  val >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1;
+  val >>= 1;
+  ret.high = (unsigned HOST_WIDE_INT) val;
+
+  return ret;
+}
+
+/* Records estimates on numbers of iterations of LOOP.  If USE_UNDEFINED_P
+   is true also use estimates derived from undefined behavior.  */
 
 void
-estimate_numbers_of_iterations_loop (struct loop *loop)
+estimate_numbers_of_iterations_loop (struct loop *loop, bool use_undefined_p)
 {
   VEC (edge, heap) *exits;
   tree niter, type;
   unsigned i;
   struct tree_niter_desc niter_desc;
   edge ex;
+  double_int bound;
 
   /* 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;
+  loop->estimate_state = EST_AVAILABLE;
+  loop->any_upper_bound = false;
+  loop->any_estimate = false;
 
   exits = get_loop_exit_edges (loop);
-  for (i = 0; VEC_iterate (edge, exits, i, ex); i++)
+  FOR_EACH_VEC_ELT (edge, exits, i, ex)
     {
       if (!number_of_iterations_exit (loop, ex, &niter_desc, false))
        continue;
@@ -2065,21 +2964,37 @@ estimate_numbers_of_iterations_loop (struct loop *loop)
        niter = build3 (COND_EXPR, type, niter_desc.may_be_zero,
                        build_int_cst (type, 0),
                        niter);
-      record_estimate (loop, niter,
-                      niter_desc.additional_info,
+      record_estimate (loop, niter, niter_desc.max,
                       last_stmt (ex->src),
-                      true, true);
+                      true, true, true);
     }
   VEC_free (edge, heap, exits);
-  
-  infer_loop_bounds_from_undefined (loop);
-  compute_estimated_nb_iterations (loop);
+
+  if (use_undefined_p)
+    infer_loop_bounds_from_undefined (loop);
+
+  /* If we have a measured profile, use it to estimate the number of
+     iterations.  */
+  if (loop->header->count != 0)
+    {
+      gcov_type nit = expected_loop_iterations_unbounded (loop) + 1;
+      bound = gcov_type_to_double_int (nit);
+      record_niter_bound (loop, bound, true, false);
+    }
+
+  /* If an upper bound is smaller than the realistic estimate of the
+     number of iterations, use the upper bound instead.  */
+  if (loop->any_upper_bound
+      && loop->any_estimate
+      && double_int_ucmp (loop->nb_iterations_upper_bound,
+                         loop->nb_iterations_estimate) < 0)
+    loop->nb_iterations_estimate = loop->nb_iterations_upper_bound;
 }
 
 /* Records estimates on numbers of iterations of loops.  */
 
 void
-estimate_numbers_of_iterations (void)
+estimate_numbers_of_iterations (bool use_undefined_p)
 {
   loop_iterator li;
   struct loop *loop;
@@ -2090,7 +3005,7 @@ estimate_numbers_of_iterations (void)
 
   FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
     {
-      estimate_numbers_of_iterations_loop (loop);
+      estimate_numbers_of_iterations_loop (loop, use_undefined_p);
     }
 
   fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
@@ -2098,10 +3013,10 @@ estimate_numbers_of_iterations (void)
 
 /* Returns true if statement S1 dominates statement S2.  */
 
-static bool
-stmt_dominates_stmt_p (tree s1, tree s2)
+bool
+stmt_dominates_stmt_p (gimple s1, gimple s2)
 {
-  basic_block bb1 = bb_for_stmt (s1), bb2 = bb_for_stmt (s2);
+  basic_block bb1 = gimple_bb (s1), bb2 = gimple_bb (s2);
 
   if (!bb1
       || s1 == s2)
@@ -2109,10 +3024,16 @@ stmt_dominates_stmt_p (tree s1, tree s2)
 
   if (bb1 == bb2)
     {
-      block_stmt_iterator bsi;
+      gimple_stmt_iterator bsi;
+
+      if (gimple_code (s2) == GIMPLE_PHI)
+       return false;
 
-      for (bsi = bsi_start (bb1); bsi_stmt (bsi) != s2; bsi_next (&bsi))
-       if (bsi_stmt (bsi) == s1)
+      if (gimple_code (s1) == GIMPLE_PHI)
+       return true;
+
+      for (bsi = gsi_start_bb (bb1); gsi_stmt (bsi) != s2; gsi_next (&bsi))
+       if (gsi_stmt (bsi) == s1)
          return true;
 
       return false;
@@ -2128,8 +3049,8 @@ stmt_dominates_stmt_p (tree s1, tree s2)
    statements in the loop.  */
 
 static bool
-n_of_executions_at_most (tree stmt,
-                        struct nb_iter_bound *niter_bound, 
+n_of_executions_at_most (gimple stmt,
+                        struct nb_iter_bound *niter_bound,
                         tree niter)
 {
   double_int bound = niter_bound->bound;
@@ -2145,7 +3066,7 @@ n_of_executions_at_most (tree 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.
@@ -2169,7 +3090,7 @@ n_of_executions_at_most (tree stmt,
   else
     {
       if (!stmt
-         || (bb_for_stmt (stmt) != bb_for_stmt (niter_bound->stmt)
+         || (gimple_bb (stmt) != gimple_bb (niter_bound->stmt)
              && !stmt_dominates_stmt_p (niter_bound->stmt, stmt)))
        {
          bound = double_int_add (bound, double_int_one);
@@ -2205,14 +3126,14 @@ nowrap_type_p (tree type)
    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).  */
 
 bool
-scev_probably_wraps_p (tree base, tree step, 
-                      tree at_stmt, struct loop *loop,
+scev_probably_wraps_p (tree base, tree step,
+                      gimple at_stmt, struct loop *loop,
                       bool use_overflow_semantics)
 {
   struct nb_iter_bound *bound;
@@ -2225,7 +3146,7 @@ scev_probably_wraps_p (tree base, tree step,
 
      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;
@@ -2237,8 +3158,7 @@ scev_probably_wraps_p (tree base, tree step,
      2032, 2040, 0, 8, ..., but the code is still legal.  */
 
   if (chrec_contains_undetermined (base)
-      || chrec_contains_undetermined (step)
-      || TREE_CODE (step) != INTEGER_CST)
+      || chrec_contains_undetermined (step))
     return true;
 
   if (integer_zerop (step))
@@ -2246,9 +3166,14 @@ scev_probably_wraps_p (tree base, tree step,
 
   /* 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))
+  if (use_overflow_semantics && nowrap_type_p (TREE_TYPE (base)))
     return false;
 
+  /* To be able to use estimates on number of iterations of the loop,
+     we must have an upper bound on the absolute value of the step.  */
+  if (TREE_CODE (step) != INTEGER_CST)
+    return true;
+
   /* Don't issue signed overflow warnings.  */
   fold_defer_overflow_warnings ();
 
@@ -2276,7 +3201,7 @@ scev_probably_wraps_p (tree base, tree step,
 
   valid_niter = fold_build2 (FLOOR_DIV_EXPR, unsigned_type, delta, step_abs);
 
-  estimate_numbers_of_iterations_loop (loop);
+  estimate_numbers_of_iterations_loop (loop, true);
   for (bound = loop->bounds; bound; bound = bound->next)
     {
       if (n_of_executions_at_most (at_stmt, bound, valid_niter))
@@ -2305,7 +3230,7 @@ free_numbers_of_iterations_estimates_loop (struct loop *loop)
   for (bound = loop->bounds; bound; bound = next)
     {
       next = bound->next;
-      free (bound);
+      ggc_free (bound);
     }
 
   loop->bounds = NULL;