OSDN Git Service

Add a stub header file "feedback.h," needed to compile glibc and
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-math-opts.c
index 0534dcf..a00541f 100644 (file)
@@ -1,22 +1,22 @@
 /* Global, SSA-based optimizations using mathematical identities.
-   Copyright (C) 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
-   
+   Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
+   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/>.  */
 
 /* Currently, the only mini-pass in this file tries to CSE reciprocal
    operations.  These are common in sequences such as this one:
@@ -92,13 +92,17 @@ Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
 #include "flags.h"
 #include "tree.h"
 #include "tree-flow.h"
-#include "real.h"
 #include "timevar.h"
 #include "tree-pass.h"
 #include "alloc-pool.h"
 #include "basic-block.h"
 #include "target.h"
+#include "gimple-pretty-print.h"
 
+/* FIXME: RTL headers have to be included here for optabs.  */
+#include "rtl.h"               /* Because optabs.h wants enum rtx_code.  */
+#include "expr.h"              /* Because optabs.h wants sepops.  */
+#include "optabs.h"
 
 /* This structure represents one basic block that either computes a
    division, or is a common dominator for basic block that compute a
@@ -111,9 +115,9 @@ struct occurrence {
      inserted in BB.  */
   tree recip_def;
 
-  /* If non-NULL, the GIMPLE_MODIFY_STMT for a reciprocal computation that
+  /* If non-NULL, the GIMPLE_ASSIGN for a reciprocal computation that
      was inserted in BB.  */
-  tree recip_def_stmt;
+  gimple recip_def_stmt;
 
   /* Pointer to a list of "struct occurrence"s for blocks dominated
      by BB.  */
@@ -134,6 +138,41 @@ struct occurrence {
   bool bb_has_division;
 };
 
+static struct
+{
+  /* Number of 1.0/X ops inserted.  */
+  int rdivs_inserted;
+
+  /* Number of 1.0/FUNC ops inserted.  */
+  int rfuncs_inserted;
+} reciprocal_stats;
+
+static struct
+{
+  /* Number of cexpi calls inserted.  */
+  int inserted;
+} sincos_stats;
+
+static struct
+{
+  /* Number of hand-written 32-bit bswaps found.  */
+  int found_32bit;
+
+  /* Number of hand-written 64-bit bswaps found.  */
+  int found_64bit;
+} bswap_stats;
+
+static struct
+{
+  /* Number of widening multiplication ops inserted.  */
+  int widen_mults_inserted;
+
+  /* Number of integer multiply-and-accumulate ops inserted.  */
+  int maccs_inserted;
+
+  /* Number of fp fused multiply-add ops inserted.  */
+  int fmas_inserted;
+} widen_mul_stats;
 
 /* The instance of "struct occurrence" representing the highest
    interesting block in the dominator tree.  */
@@ -272,11 +311,15 @@ compute_merit (struct occurrence *occ)
 
 /* Return whether USE_STMT is a floating-point division by DEF.  */
 static inline bool
-is_division_by (tree use_stmt, tree def)
+is_division_by (gimple use_stmt, tree def)
 {
-  return TREE_CODE (use_stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
-        && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (use_stmt, 1)) == RDIV_EXPR
-        && TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (use_stmt, 1), 1) == def;
+  return is_gimple_assign (use_stmt)
+        && gimple_assign_rhs_code (use_stmt) == RDIV_EXPR
+        && gimple_assign_rhs2 (use_stmt) == def
+        /* Do not recognize x / x as valid division, as we are getting
+           confused later by replacing all immediate uses x in such
+           a stmt.  */
+        && gimple_assign_rhs1 (use_stmt) != def;
 }
 
 /* Walk the subset of the dominator tree rooted at OCC, setting the
@@ -289,11 +332,12 @@ is_division_by (tree use_stmt, tree def)
    be used.  */
 
 static void
-insert_reciprocals (block_stmt_iterator *def_bsi, struct occurrence *occ,
+insert_reciprocals (gimple_stmt_iterator *def_gsi, struct occurrence *occ,
                    tree def, tree recip_def, int threshold)
 {
-  tree type, new_stmt;
-  block_stmt_iterator bsi;
+  tree type;
+  gimple new_stmt;
+  gimple_stmt_iterator gsi;
   struct occurrence *occ_child;
 
   if (!recip_def
@@ -303,42 +347,41 @@ insert_reciprocals (block_stmt_iterator *def_bsi, struct occurrence *occ,
       /* Make a variable with the replacement and substitute it.  */
       type = TREE_TYPE (def);
       recip_def = make_rename_temp (type, "reciptmp");
-      new_stmt = build_gimple_modify_stmt (recip_def,
-                                          fold_build2 (RDIV_EXPR, type,
-                                                       build_one_cst (type),
-                                                       def));
-  
-  
+      new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (RDIV_EXPR, recip_def,
+                                              build_one_cst (type), def);
+
       if (occ->bb_has_division)
         {
           /* Case 1: insert before an existing division.  */
-          bsi = bsi_after_labels (occ->bb);
-          while (!bsi_end_p (bsi) && !is_division_by (bsi_stmt (bsi), def))
-           bsi_next (&bsi);
+          gsi = gsi_after_labels (occ->bb);
+          while (!gsi_end_p (gsi) && !is_division_by (gsi_stmt (gsi), def))
+           gsi_next (&gsi);
 
-          bsi_insert_before (&bsi, new_stmt, BSI_SAME_STMT);
+          gsi_insert_before (&gsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
         }
-      else if (def_bsi && occ->bb == def_bsi->bb)
+      else if (def_gsi && occ->bb == def_gsi->bb)
         {
           /* Case 2: insert right after the definition.  Note that this will
             never happen if the definition statement can throw, because in
             that case the sole successor of the statement's basic block will
             dominate all the uses as well.  */
-          bsi_insert_after (def_bsi, new_stmt, BSI_NEW_STMT);
+          gsi_insert_after (def_gsi, new_stmt, GSI_NEW_STMT);
         }
       else
         {
           /* Case 3: insert in a basic block not containing defs/uses.  */
-          bsi = bsi_after_labels (occ->bb);
-          bsi_insert_before (&bsi, new_stmt, BSI_SAME_STMT);
+          gsi = gsi_after_labels (occ->bb);
+          gsi_insert_before (&gsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
         }
 
+      reciprocal_stats.rdivs_inserted++;
+
       occ->recip_def_stmt = new_stmt;
     }
 
   occ->recip_def = recip_def;
   for (occ_child = occ->children; occ_child; occ_child = occ_child->next)
-    insert_reciprocals (def_bsi, occ_child, def, recip_def, threshold);
+    insert_reciprocals (def_gsi, occ_child, def, recip_def, threshold);
 }
 
 
@@ -348,15 +391,17 @@ insert_reciprocals (block_stmt_iterator *def_bsi, struct occurrence *occ,
 static inline void
 replace_reciprocal (use_operand_p use_p)
 {
-  tree use_stmt = USE_STMT (use_p);
-  basic_block bb = bb_for_stmt (use_stmt);
+  gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
+  basic_block bb = gimple_bb (use_stmt);
   struct occurrence *occ = (struct occurrence *) bb->aux;
 
-  if (occ->recip_def && use_stmt != occ->recip_def_stmt)
+  if (optimize_bb_for_speed_p (bb)
+      && occ->recip_def && use_stmt != occ->recip_def_stmt)
     {
-      TREE_SET_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (use_stmt, 1), MULT_EXPR);
+      gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
+      gimple_assign_set_rhs_code (use_stmt, MULT_EXPR);
       SET_USE (use_p, occ->recip_def);
-      fold_stmt_inplace (use_stmt);
+      fold_stmt_inplace (&gsi);
       update_stmt (use_stmt);
     }
 }
@@ -395,7 +440,7 @@ free_bb (struct occurrence *occ)
    DEF must be a GIMPLE register of a floating-point type.  */
 
 static void
-execute_cse_reciprocals_1 (block_stmt_iterator *def_bsi, tree def)
+execute_cse_reciprocals_1 (gimple_stmt_iterator *def_gsi, tree def)
 {
   use_operand_p use_p;
   imm_use_iterator use_iter;
@@ -406,23 +451,23 @@ execute_cse_reciprocals_1 (block_stmt_iterator *def_bsi, tree def)
 
   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, use_iter, def)
     {
-      tree use_stmt = USE_STMT (use_p);
+      gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
       if (is_division_by (use_stmt, def))
        {
-         register_division_in (bb_for_stmt (use_stmt));
+         register_division_in (gimple_bb (use_stmt));
          count++;
        }
     }
-  
+
   /* Do the expensive part only if we can hope to optimize something.  */
   threshold = targetm.min_divisions_for_recip_mul (TYPE_MODE (TREE_TYPE (def)));
   if (count >= threshold)
     {
-      tree use_stmt;
+      gimple use_stmt;
       for (occ = occ_head; occ; occ = occ->next)
        {
          compute_merit (occ);
-         insert_reciprocals (def_bsi, occ, def, NULL, threshold);
+         insert_reciprocals (def_gsi, occ, def, NULL, threshold);
        }
 
       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, use_iter, def)
@@ -444,7 +489,7 @@ execute_cse_reciprocals_1 (block_stmt_iterator *def_bsi, tree def)
 static bool
 gate_cse_reciprocals (void)
 {
-  return optimize && !optimize_size && flag_unsafe_math_optimizations;
+  return optimize && flag_reciprocal_math;
 }
 
 /* Go through all the floating-point SSA_NAMEs, and call
@@ -459,6 +504,7 @@ execute_cse_reciprocals (void)
                                sizeof (struct occurrence),
                                n_basic_blocks / 3 + 1);
 
+  memset (&reciprocal_stats, 0, sizeof (reciprocal_stats));
   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
 
@@ -467,7 +513,7 @@ execute_cse_reciprocals (void)
     gcc_assert (!bb->aux);
 #endif
 
-  for (arg = DECL_ARGUMENTS (cfun->decl); arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
+  for (arg = DECL_ARGUMENTS (cfun->decl); arg; arg = DECL_CHAIN (arg))
     if (gimple_default_def (cfun, arg)
        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg))
        && is_gimple_reg (arg))
@@ -475,91 +521,135 @@ execute_cse_reciprocals (void)
 
   FOR_EACH_BB (bb)
     {
-      block_stmt_iterator bsi;
-      tree phi, def;
+      gimple_stmt_iterator gsi;
+      gimple phi;
+      tree def;
 
-      for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
+      for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
        {
+         phi = gsi_stmt (gsi);
          def = PHI_RESULT (phi);
          if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (def))
              && is_gimple_reg (def))
            execute_cse_reciprocals_1 (NULL, def);
        }
 
-      for (bsi = bsi_after_labels (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
+      for (gsi = gsi_after_labels (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
         {
-         tree stmt = bsi_stmt (bsi);
+         gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
 
-         if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
+         if (gimple_has_lhs (stmt)
              && (def = SINGLE_SSA_TREE_OPERAND (stmt, SSA_OP_DEF)) != NULL
              && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (def))
              && TREE_CODE (def) == SSA_NAME)
-           execute_cse_reciprocals_1 (&bsi, def);
+           execute_cse_reciprocals_1 (&gsi, def);
        }
 
+      if (optimize_bb_for_size_p (bb))
+        continue;
+
       /* Scan for a/func(b) and convert it to reciprocal a*rfunc(b).  */
-      for (bsi = bsi_after_labels (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
+      for (gsi = gsi_after_labels (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
         {
-         tree stmt = bsi_stmt (bsi);
+         gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
          tree fndecl;
 
-         if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
-             && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)) == RDIV_EXPR)
+         if (is_gimple_assign (stmt)
+             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == RDIV_EXPR)
            {
-             tree arg1 = TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1), 1);
-             tree stmt1 = SSA_NAME_DEF_STMT (arg1);
+             tree arg1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
+             gimple stmt1;
+
+             if (TREE_CODE (arg1) != SSA_NAME)
+               continue;
 
-             if (TREE_CODE (stmt1) == GIMPLE_MODIFY_STMT
-                 && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt1, 1)) == CALL_EXPR
-                 && (fndecl
-                     = get_callee_fndecl (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt1, 1)))
+             stmt1 = SSA_NAME_DEF_STMT (arg1);
+
+             if (is_gimple_call (stmt1)
+                 && gimple_call_lhs (stmt1)
+                 && (fndecl = gimple_call_fndecl (stmt1))
                  && (DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL
                      || DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_MD))
                {
                  enum built_in_function code;
-                 tree arg10;
-                 tree tmp;
+                 bool md_code, fail;
+                 imm_use_iterator ui;
+                 use_operand_p use_p;
 
                  code = DECL_FUNCTION_CODE (fndecl);
-                 fndecl = targetm.builtin_reciprocal (code, false);
+                 md_code = DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_MD;
+
+                 fndecl = targetm.builtin_reciprocal (code, md_code, false);
                  if (!fndecl)
                    continue;
 
-                 arg10 = CALL_EXPR_ARG (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt1, 1), 0);
-                 tmp = build_call_expr (fndecl, 1, arg10);
-                 GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt1, 1) = tmp;
-                 update_stmt (stmt1);
+                 /* Check that all uses of the SSA name are divisions,
+                    otherwise replacing the defining statement will do
+                    the wrong thing.  */
+                 fail = false;
+                 FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, ui, arg1)
+                   {
+                     gimple stmt2 = USE_STMT (use_p);
+                     if (is_gimple_debug (stmt2))
+                       continue;
+                     if (!is_gimple_assign (stmt2)
+                         || gimple_assign_rhs_code (stmt2) != RDIV_EXPR
+                         || gimple_assign_rhs1 (stmt2) == arg1
+                         || gimple_assign_rhs2 (stmt2) != arg1)
+                       {
+                         fail = true;
+                         break;
+                       }
+                   }
+                 if (fail)
+                   continue;
 
-                 TREE_SET_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1), MULT_EXPR);
-                 fold_stmt_inplace (stmt);
-                 update_stmt (stmt);
+                 gimple_replace_lhs (stmt1, arg1);
+                 gimple_call_set_fndecl (stmt1, fndecl);
+                 update_stmt (stmt1);
+                 reciprocal_stats.rfuncs_inserted++;
+
+                 FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, arg1)
+                   {
+                     gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (stmt);
+                     gimple_assign_set_rhs_code (stmt, MULT_EXPR);
+                     fold_stmt_inplace (&gsi);
+                     update_stmt (stmt);
+                   }
                }
            }
        }
     }
 
+  statistics_counter_event (cfun, "reciprocal divs inserted",
+                           reciprocal_stats.rdivs_inserted);
+  statistics_counter_event (cfun, "reciprocal functions inserted",
+                           reciprocal_stats.rfuncs_inserted);
+
   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
   free_alloc_pool (occ_pool);
   return 0;
 }
 
-struct tree_opt_pass pass_cse_reciprocals =
+struct gimple_opt_pass pass_cse_reciprocals =
 {
+ {
+  GIMPLE_PASS,
   "recip",                             /* name */
   gate_cse_reciprocals,                        /* gate */
   execute_cse_reciprocals,             /* execute */
   NULL,                                        /* sub */
   NULL,                                        /* next */
   0,                                   /* static_pass_number */
-  0,                                   /* tv_id */
+  TV_NONE,                             /* tv_id */
   PROP_ssa,                            /* properties_required */
   0,                                   /* properties_provided */
   0,                                   /* properties_destroyed */
   0,                                   /* todo_flags_start */
-  TODO_dump_func | TODO_update_ssa | TODO_verify_ssa
-    | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
-  0                                    /* letter */
+  TODO_update_ssa | TODO_verify_ssa
+    | TODO_verify_stmts                /* todo_flags_finish */
+ }
 };
 
 /* Records an occurrence at statement USE_STMT in the vector of trees
@@ -569,18 +659,18 @@ struct tree_opt_pass pass_cse_reciprocals =
    statements in the vector.  */
 
 static bool
-maybe_record_sincos (VEC(tree, heap) **stmts,
-                    basic_block *top_bb, tree use_stmt)
+maybe_record_sincos (VEC(gimple, heap) **stmts,
+                    basic_block *top_bb, gimple use_stmt)
 {
-  basic_block use_bb = bb_for_stmt (use_stmt);
+  basic_block use_bb = gimple_bb (use_stmt);
   if (*top_bb
       && (*top_bb == use_bb
          || dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, use_bb, *top_bb)))
-    VEC_safe_push (tree, heap, *stmts, use_stmt);
+    VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, use_stmt);
   else if (!*top_bb
           || dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, *top_bb, use_bb))
     {
-      VEC_safe_push (tree, heap, *stmts, use_stmt);
+      VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, use_stmt);
       *top_bb = use_bb;
     }
   else
@@ -597,23 +687,25 @@ maybe_record_sincos (VEC(tree, heap) **stmts,
    result of the cexpi call we insert before the use statement that
    dominates all other candidates.  */
 
-static void
+static bool
 execute_cse_sincos_1 (tree name)
 {
-  block_stmt_iterator bsi;
+  gimple_stmt_iterator gsi;
   imm_use_iterator use_iter;
-  tree def_stmt, use_stmt, fndecl, res, call, stmt, type;
+  tree fndecl, res, type;
+  gimple def_stmt, use_stmt, stmt;
   int seen_cos = 0, seen_sin = 0, seen_cexpi = 0;
-  VEC(tree, heap) *stmts = NULL;
+  VEC(gimple, heap) *stmts = NULL;
   basic_block top_bb = NULL;
   int i;
+  bool cfg_changed = false;
 
   type = TREE_TYPE (name);
   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, use_iter, name)
     {
-      if (TREE_CODE (use_stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT
-         || TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (use_stmt, 1)) != CALL_EXPR
-         || !(fndecl = get_callee_fndecl (GIMPLE_STMT_OPERAND (use_stmt, 1)))
+      if (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_CALL
+         || !gimple_call_lhs (use_stmt)
+         || !(fndecl = gimple_call_fndecl (use_stmt))
          || DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) != BUILT_IN_NORMAL)
        continue;
 
@@ -637,97 +729,743 @@ execute_cse_sincos_1 (tree name)
 
   if (seen_cos + seen_sin + seen_cexpi <= 1)
     {
-      VEC_free(tree, heap, stmts);
-      return;
+      VEC_free(gimple, heap, stmts);
+      return false;
     }
 
   /* Simply insert cexpi at the beginning of top_bb but not earlier than
      the name def statement.  */
   fndecl = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_CEXPI);
   if (!fndecl)
-    return;
-  res = make_rename_temp (TREE_TYPE (TREE_TYPE (fndecl)), "sincostmp");
-  call = build_call_expr (fndecl, 1, name);
-  stmt = build_gimple_modify_stmt (res, call);
+    return false;
+  res = create_tmp_reg (TREE_TYPE (TREE_TYPE (fndecl)), "sincostmp");
+  stmt = gimple_build_call (fndecl, 1, name);
+  res = make_ssa_name (res, stmt);
+  gimple_call_set_lhs (stmt, res);
+
   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
-  if (bb_for_stmt (def_stmt) == top_bb
-      && TREE_CODE (def_stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
+  if (!SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (name)
+      && gimple_code (def_stmt) != GIMPLE_PHI
+      && gimple_bb (def_stmt) == top_bb)
     {
-      bsi = bsi_for_stmt (def_stmt);
-      bsi_insert_after (&bsi, stmt, BSI_SAME_STMT);
+      gsi = gsi_for_stmt (def_stmt);
+      gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
     }
   else
     {
-      bsi = bsi_after_labels (top_bb);
-      bsi_insert_before (&bsi, stmt, BSI_SAME_STMT);
+      gsi = gsi_after_labels (top_bb);
+      gsi_insert_before (&gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
     }
   update_stmt (stmt);
+  sincos_stats.inserted++;
 
   /* And adjust the recorded old call sites.  */
-  for (i = 0; VEC_iterate(tree, stmts, i, use_stmt); ++i)
+  for (i = 0; VEC_iterate(gimple, stmts, i, use_stmt); ++i)
     {
-      fndecl = get_callee_fndecl (GIMPLE_STMT_OPERAND (use_stmt, 1));
+      tree rhs = NULL;
+      fndecl = gimple_call_fndecl (use_stmt);
+
       switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
        {
        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_COS):
-         GIMPLE_STMT_OPERAND (use_stmt, 1) = fold_build1 (REALPART_EXPR,
-                                                          type, res);
+         rhs = fold_build1 (REALPART_EXPR, type, res);
          break;
 
        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SIN):
-         GIMPLE_STMT_OPERAND (use_stmt, 1) = fold_build1 (IMAGPART_EXPR,
-                                                          type, res);
+         rhs = fold_build1 (IMAGPART_EXPR, type, res);
          break;
 
        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CEXPI):
-         GIMPLE_STMT_OPERAND (use_stmt, 1) = res;
+         rhs = res;
          break;
 
        default:;
          gcc_unreachable ();
        }
 
-       update_stmt (use_stmt);
+       /* Replace call with a copy.  */
+       stmt = gimple_build_assign (gimple_call_lhs (use_stmt), rhs);
+
+       gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
+       gsi_replace (&gsi, stmt, true);
+       if (gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
+         cfg_changed = true;
+    }
+
+  VEC_free(gimple, heap, stmts);
+
+  return cfg_changed;
+}
+
+/* To evaluate powi(x,n), the floating point value x raised to the
+   constant integer exponent n, we use a hybrid algorithm that
+   combines the "window method" with look-up tables.  For an
+   introduction to exponentiation algorithms and "addition chains",
+   see section 4.6.3, "Evaluation of Powers" of Donald E. Knuth,
+   "Seminumerical Algorithms", Vol. 2, "The Art of Computer Programming",
+   3rd Edition, 1998, and Daniel M. Gordon, "A Survey of Fast Exponentiation
+   Methods", Journal of Algorithms, Vol. 27, pp. 129-146, 1998.  */
+
+/* Provide a default value for POWI_MAX_MULTS, the maximum number of
+   multiplications to inline before calling the system library's pow
+   function.  powi(x,n) requires at worst 2*bits(n)-2 multiplications,
+   so this default never requires calling pow, powf or powl.  */
+
+#ifndef POWI_MAX_MULTS
+#define POWI_MAX_MULTS  (2*HOST_BITS_PER_WIDE_INT-2)
+#endif
+
+/* The size of the "optimal power tree" lookup table.  All
+   exponents less than this value are simply looked up in the
+   powi_table below.  This threshold is also used to size the
+   cache of pseudo registers that hold intermediate results.  */
+#define POWI_TABLE_SIZE 256
+
+/* The size, in bits of the window, used in the "window method"
+   exponentiation algorithm.  This is equivalent to a radix of
+   (1<<POWI_WINDOW_SIZE) in the corresponding "m-ary method".  */
+#define POWI_WINDOW_SIZE 3
+
+/* The following table is an efficient representation of an
+   "optimal power tree".  For each value, i, the corresponding
+   value, j, in the table states than an optimal evaluation
+   sequence for calculating pow(x,i) can be found by evaluating
+   pow(x,j)*pow(x,i-j).  An optimal power tree for the first
+   100 integers is given in Knuth's "Seminumerical algorithms".  */
+
+static const unsigned char powi_table[POWI_TABLE_SIZE] =
+  {
+      0,   1,   1,   2,   2,   3,   3,   4,  /*   0 -   7 */
+      4,   6,   5,   6,   6,  10,   7,   9,  /*   8 -  15 */
+      8,  16,   9,  16,  10,  12,  11,  13,  /*  16 -  23 */
+     12,  17,  13,  18,  14,  24,  15,  26,  /*  24 -  31 */
+     16,  17,  17,  19,  18,  33,  19,  26,  /*  32 -  39 */
+     20,  25,  21,  40,  22,  27,  23,  44,  /*  40 -  47 */
+     24,  32,  25,  34,  26,  29,  27,  44,  /*  48 -  55 */
+     28,  31,  29,  34,  30,  60,  31,  36,  /*  56 -  63 */
+     32,  64,  33,  34,  34,  46,  35,  37,  /*  64 -  71 */
+     36,  65,  37,  50,  38,  48,  39,  69,  /*  72 -  79 */
+     40,  49,  41,  43,  42,  51,  43,  58,  /*  80 -  87 */
+     44,  64,  45,  47,  46,  59,  47,  76,  /*  88 -  95 */
+     48,  65,  49,  66,  50,  67,  51,  66,  /*  96 - 103 */
+     52,  70,  53,  74,  54, 104,  55,  74,  /* 104 - 111 */
+     56,  64,  57,  69,  58,  78,  59,  68,  /* 112 - 119 */
+     60,  61,  61,  80,  62,  75,  63,  68,  /* 120 - 127 */
+     64,  65,  65, 128,  66, 129,  67,  90,  /* 128 - 135 */
+     68,  73,  69, 131,  70,  94,  71,  88,  /* 136 - 143 */
+     72, 128,  73,  98,  74, 132,  75, 121,  /* 144 - 151 */
+     76, 102,  77, 124,  78, 132,  79, 106,  /* 152 - 159 */
+     80,  97,  81, 160,  82,  99,  83, 134,  /* 160 - 167 */
+     84,  86,  85,  95,  86, 160,  87, 100,  /* 168 - 175 */
+     88, 113,  89,  98,  90, 107,  91, 122,  /* 176 - 183 */
+     92, 111,  93, 102,  94, 126,  95, 150,  /* 184 - 191 */
+     96, 128,  97, 130,  98, 133,  99, 195,  /* 192 - 199 */
+    100, 128, 101, 123, 102, 164, 103, 138,  /* 200 - 207 */
+    104, 145, 105, 146, 106, 109, 107, 149,  /* 208 - 215 */
+    108, 200, 109, 146, 110, 170, 111, 157,  /* 216 - 223 */
+    112, 128, 113, 130, 114, 182, 115, 132,  /* 224 - 231 */
+    116, 200, 117, 132, 118, 158, 119, 206,  /* 232 - 239 */
+    120, 240, 121, 162, 122, 147, 123, 152,  /* 240 - 247 */
+    124, 166, 125, 214, 126, 138, 127, 153,  /* 248 - 255 */
+  };
+
+
+/* Return the number of multiplications required to calculate
+   powi(x,n) where n is less than POWI_TABLE_SIZE.  This is a
+   subroutine of powi_cost.  CACHE is an array indicating
+   which exponents have already been calculated.  */
+
+static int
+powi_lookup_cost (unsigned HOST_WIDE_INT n, bool *cache)
+{
+  /* If we've already calculated this exponent, then this evaluation
+     doesn't require any additional multiplications.  */
+  if (cache[n])
+    return 0;
+
+  cache[n] = true;
+  return powi_lookup_cost (n - powi_table[n], cache)
+        + powi_lookup_cost (powi_table[n], cache) + 1;
+}
+
+/* Return the number of multiplications required to calculate
+   powi(x,n) for an arbitrary x, given the exponent N.  This
+   function needs to be kept in sync with powi_as_mults below.  */
+
+static int
+powi_cost (HOST_WIDE_INT n)
+{
+  bool cache[POWI_TABLE_SIZE];
+  unsigned HOST_WIDE_INT digit;
+  unsigned HOST_WIDE_INT val;
+  int result;
+
+  if (n == 0)
+    return 0;
+
+  /* Ignore the reciprocal when calculating the cost.  */
+  val = (n < 0) ? -n : n;
+
+  /* Initialize the exponent cache.  */
+  memset (cache, 0, POWI_TABLE_SIZE * sizeof (bool));
+  cache[1] = true;
+
+  result = 0;
+
+  while (val >= POWI_TABLE_SIZE)
+    {
+      if (val & 1)
+       {
+         digit = val & ((1 << POWI_WINDOW_SIZE) - 1);
+         result += powi_lookup_cost (digit, cache)
+                   + POWI_WINDOW_SIZE + 1;
+         val >>= POWI_WINDOW_SIZE;
+       }
+      else
+       {
+         val >>= 1;
+         result++;
+       }
     }
 
-  VEC_free(tree, heap, stmts);
+  return result + powi_lookup_cost (val, cache);
+}
+
+/* Recursive subroutine of powi_as_mults.  This function takes the
+   array, CACHE, of already calculated exponents and an exponent N and
+   returns a tree that corresponds to CACHE[1]**N, with type TYPE.  */
+
+static tree
+powi_as_mults_1 (gimple_stmt_iterator *gsi, location_t loc, tree type,
+                HOST_WIDE_INT n, tree *cache, tree target)
+{
+  tree op0, op1, ssa_target;
+  unsigned HOST_WIDE_INT digit;
+  gimple mult_stmt;
+
+  if (n < POWI_TABLE_SIZE && cache[n])
+    return cache[n];
+
+  ssa_target = make_ssa_name (target, NULL);
+
+  if (n < POWI_TABLE_SIZE)
+    {
+      cache[n] = ssa_target;
+      op0 = powi_as_mults_1 (gsi, loc, type, n - powi_table[n], cache, target);
+      op1 = powi_as_mults_1 (gsi, loc, type, powi_table[n], cache, target);
+    }
+  else if (n & 1)
+    {
+      digit = n & ((1 << POWI_WINDOW_SIZE) - 1);
+      op0 = powi_as_mults_1 (gsi, loc, type, n - digit, cache, target);
+      op1 = powi_as_mults_1 (gsi, loc, type, digit, cache, target);
+    }
+  else
+    {
+      op0 = powi_as_mults_1 (gsi, loc, type, n >> 1, cache, target);
+      op1 = op0;
+    }
+
+  mult_stmt = gimple_build_assign_with_ops (MULT_EXPR, ssa_target, op0, op1);
+  gimple_set_location (mult_stmt, loc);
+  gsi_insert_before (gsi, mult_stmt, GSI_SAME_STMT);
+
+  return ssa_target;
+}
+
+/* Convert ARG0**N to a tree of multiplications of ARG0 with itself.
+   This function needs to be kept in sync with powi_cost above.  */
+
+static tree
+powi_as_mults (gimple_stmt_iterator *gsi, location_t loc,
+              tree arg0, HOST_WIDE_INT n)
+{
+  tree cache[POWI_TABLE_SIZE], result, type = TREE_TYPE (arg0), target;
+  gimple div_stmt;
+
+  if (n == 0)
+    return build_real (type, dconst1);
+
+  memset (cache, 0,  sizeof (cache));
+  cache[1] = arg0;
+
+  target = create_tmp_reg (type, "powmult");
+  add_referenced_var (target);
+
+  result = powi_as_mults_1 (gsi, loc, type, (n < 0) ? -n : n, cache, target);
+
+  if (n >= 0)
+    return result;
+
+  /* If the original exponent was negative, reciprocate the result.  */
+  target = make_ssa_name (target, NULL);
+  div_stmt = gimple_build_assign_with_ops (RDIV_EXPR, target, 
+                                          build_real (type, dconst1),
+                                          result);
+  gimple_set_location (div_stmt, loc);
+  gsi_insert_before (gsi, div_stmt, GSI_SAME_STMT);
+
+  return target;
+}
+
+/* ARG0 and N are the two arguments to a powi builtin in GSI with
+   location info LOC.  If the arguments are appropriate, create an
+   equivalent sequence of statements prior to GSI using an optimal
+   number of multiplications, and return an expession holding the
+   result.  */
+
+static tree
+gimple_expand_builtin_powi (gimple_stmt_iterator *gsi, location_t loc, 
+                           tree arg0, HOST_WIDE_INT n)
+{
+  /* Avoid largest negative number.  */
+  if (n != -n
+      && ((n >= -1 && n <= 2)
+         || (optimize_function_for_speed_p (cfun)
+             && powi_cost (n) <= POWI_MAX_MULTS)))
+    return powi_as_mults (gsi, loc, arg0, n);
+
+  return NULL_TREE;
+}
+
+/* Build a gimple call statement that calls FN with argument ARG.
+   Set the lhs of the call statement to a fresh SSA name for
+   variable VAR.  If VAR is NULL, first allocate it.  Insert the
+   statement prior to GSI's current position, and return the fresh
+   SSA name.  */
+
+static tree
+build_and_insert_call (gimple_stmt_iterator *gsi, location_t loc,
+                      tree *var, tree fn, tree arg)
+{
+  gimple call_stmt;
+  tree ssa_target;
+
+  if (!*var)
+    {
+      *var = create_tmp_reg (TREE_TYPE (arg), "powroot");
+      add_referenced_var (*var);
+    }
+
+  call_stmt = gimple_build_call (fn, 1, arg);
+  ssa_target = make_ssa_name (*var, NULL);
+  gimple_set_lhs (call_stmt, ssa_target);
+  gimple_set_location (call_stmt, loc);
+  gsi_insert_before (gsi, call_stmt, GSI_SAME_STMT);
+
+  return ssa_target;
+}
+
+/* Build a gimple binary operation with the given CODE and arguments
+   ARG0, ARG1, assigning the result to a new SSA name for variable
+   TARGET.  Insert the statement prior to GSI's current position, and
+   return the fresh SSA name.*/
+
+static tree
+build_and_insert_binop (gimple_stmt_iterator *gsi, location_t loc,
+                       tree target, enum tree_code code, tree arg0, tree arg1)
+{
+  tree result = make_ssa_name (target, NULL);
+  gimple stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, result, arg0, arg1);
+  gimple_set_location (stmt, loc);
+  gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
+  return result;
+}
+
+/* Build a gimple reference operation with the given CODE and argument
+   ARG, assigning the result to a new SSA name for variable TARGET.  
+   Insert the statement prior to GSI's current position, and return
+   the fresh SSA name.  */
+
+static inline tree
+build_and_insert_ref (gimple_stmt_iterator *gsi, location_t loc, tree type,
+                     tree target, enum tree_code code, tree arg0)
+{
+  tree result = make_ssa_name (target, NULL);
+  gimple stmt = gimple_build_assign (result, build1 (code, type, arg0));
+  gimple_set_location (stmt, loc);
+  gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
+  return result;
+}
+
+/* Build a gimple assignment to cast VAL to TARGET.  Insert the statement
+   prior to GSI's current position, and return the fresh SSA name.  */
+
+static tree
+build_and_insert_cast (gimple_stmt_iterator *gsi, location_t loc,
+                      tree target, tree val)
+{
+  return build_and_insert_binop (gsi, loc, target, CONVERT_EXPR, val, NULL);
+}
+
+/* ARG0 and ARG1 are the two arguments to a pow builtin call in GSI
+   with location info LOC.  If possible, create an equivalent and
+   less expensive sequence of statements prior to GSI, and return an
+   expession holding the result.  */
+
+static tree
+gimple_expand_builtin_pow (gimple_stmt_iterator *gsi, location_t loc, 
+                          tree arg0, tree arg1)
+{
+  REAL_VALUE_TYPE c, cint, dconst1_4, dconst3_4, dconst1_3, dconst1_6;
+  REAL_VALUE_TYPE c2, dconst3;
+  HOST_WIDE_INT n;
+  tree type, sqrtfn, cbrtfn, sqrt_arg0, sqrt_sqrt, result, cbrt_x, powi_cbrt_x;
+  tree target = NULL_TREE;
+  enum machine_mode mode;
+  bool hw_sqrt_exists;
+
+  /* If the exponent isn't a constant, there's nothing of interest
+     to be done.  */
+  if (TREE_CODE (arg1) != REAL_CST)
+    return NULL_TREE;
+
+  /* If the exponent is equivalent to an integer, expand to an optimal
+     multiplication sequence when profitable.  */
+  c = TREE_REAL_CST (arg1);
+  n = real_to_integer (&c);
+  real_from_integer (&cint, VOIDmode, n, n < 0 ? -1 : 0, 0);
+
+  if (real_identical (&c, &cint)
+      && ((n >= -1 && n <= 2)
+         || (flag_unsafe_math_optimizations
+             && optimize_insn_for_speed_p ()
+             && powi_cost (n) <= POWI_MAX_MULTS)))
+    return gimple_expand_builtin_powi (gsi, loc, arg0, n);
+
+  /* Attempt various optimizations using sqrt and cbrt.  */
+  type = TREE_TYPE (arg0);
+  mode = TYPE_MODE (type);
+  sqrtfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_SQRT);
+
+  /* Optimize pow(x,0.5) = sqrt(x).  This replacement is always safe
+     unless signed zeros must be maintained.  pow(-0,0.5) = +0, while
+     sqrt(-0) = -0.  */
+  if (sqrtfn
+      && REAL_VALUES_EQUAL (c, dconsthalf)
+      && !HONOR_SIGNED_ZEROS (mode))
+    return build_and_insert_call (gsi, loc, &target, sqrtfn, arg0);
+
+  /* Optimize pow(x,0.25) = sqrt(sqrt(x)).  Assume on most machines that
+     a builtin sqrt instruction is smaller than a call to pow with 0.25,
+     so do this optimization even if -Os.  Don't do this optimization
+     if we don't have a hardware sqrt insn.  */
+  dconst1_4 = dconst1;
+  SET_REAL_EXP (&dconst1_4, REAL_EXP (&dconst1_4) - 2);
+  hw_sqrt_exists = optab_handler (sqrt_optab, mode) != CODE_FOR_nothing;
+
+  if (flag_unsafe_math_optimizations
+      && sqrtfn
+      && REAL_VALUES_EQUAL (c, dconst1_4)
+      && hw_sqrt_exists)
+    {
+      /* sqrt(x)  */
+      sqrt_arg0 = build_and_insert_call (gsi, loc, &target, sqrtfn, arg0);
+
+      /* sqrt(sqrt(x))  */
+      return build_and_insert_call (gsi, loc, &target, sqrtfn, sqrt_arg0);
+    }
+      
+  /* Optimize pow(x,0.75) = sqrt(x) * sqrt(sqrt(x)) unless we are
+     optimizing for space.  Don't do this optimization if we don't have
+     a hardware sqrt insn.  */
+  real_from_integer (&dconst3_4, VOIDmode, 3, 0, 0);
+  SET_REAL_EXP (&dconst3_4, REAL_EXP (&dconst3_4) - 2);
+
+  if (flag_unsafe_math_optimizations
+      && sqrtfn
+      && optimize_function_for_speed_p (cfun)
+      && REAL_VALUES_EQUAL (c, dconst3_4)
+      && hw_sqrt_exists)
+    {
+      /* sqrt(x)  */
+      sqrt_arg0 = build_and_insert_call (gsi, loc, &target, sqrtfn, arg0);
+
+      /* sqrt(sqrt(x))  */
+      sqrt_sqrt = build_and_insert_call (gsi, loc, &target, sqrtfn, sqrt_arg0);
+
+      /* sqrt(x) * sqrt(sqrt(x))  */
+      return build_and_insert_binop (gsi, loc, target, MULT_EXPR,
+                                    sqrt_arg0, sqrt_sqrt);
+    }
+
+  /* Optimize pow(x,1./3.) = cbrt(x).  This requires unsafe math
+     optimizations since 1./3. is not exactly representable.  If x
+     is negative and finite, the correct value of pow(x,1./3.) is
+     a NaN with the "invalid" exception raised, because the value
+     of 1./3. actually has an even denominator.  The correct value
+     of cbrt(x) is a negative real value.  */
+  cbrtfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_CBRT);
+  dconst1_3 = real_value_truncate (mode, dconst_third ());
+
+  if (flag_unsafe_math_optimizations
+      && cbrtfn
+      && (gimple_val_nonnegative_real_p (arg0) || !HONOR_NANS (mode))
+      && REAL_VALUES_EQUAL (c, dconst1_3))
+    return build_and_insert_call (gsi, loc, &target, cbrtfn, arg0);
+  
+  /* Optimize pow(x,1./6.) = cbrt(sqrt(x)).  Don't do this optimization
+     if we don't have a hardware sqrt insn.  */
+  dconst1_6 = dconst1_3;
+  SET_REAL_EXP (&dconst1_6, REAL_EXP (&dconst1_6) - 1);
+
+  if (flag_unsafe_math_optimizations
+      && sqrtfn
+      && cbrtfn
+      && (gimple_val_nonnegative_real_p (arg0) || !HONOR_NANS (mode))
+      && optimize_function_for_speed_p (cfun)
+      && hw_sqrt_exists
+      && REAL_VALUES_EQUAL (c, dconst1_6))
+    {
+      /* sqrt(x)  */
+      sqrt_arg0 = build_and_insert_call (gsi, loc, &target, sqrtfn, arg0);
+
+      /* cbrt(sqrt(x))  */
+      return build_and_insert_call (gsi, loc, &target, cbrtfn, sqrt_arg0);
+    }
+
+  /* Optimize pow(x,c), where n = 2c for some nonzero integer n, into
+
+       sqrt(x) * powi(x, n/2),                n > 0;
+       1.0 / (sqrt(x) * powi(x, abs(n/2))),   n < 0.
+
+     Do not calculate the powi factor when n/2 = 0.  */
+  real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR, &c, &dconst2);
+  n = real_to_integer (&c2);
+  real_from_integer (&cint, VOIDmode, n, n < 0 ? -1 : 0, 0);
+
+  if (flag_unsafe_math_optimizations
+      && sqrtfn
+      && real_identical (&c2, &cint))
+    {
+      tree powi_x_ndiv2 = NULL_TREE;
+
+      /* Attempt to fold powi(arg0, abs(n/2)) into multiplies.  If not
+         possible or profitable, give up.  Skip the degenerate case when
+         n is 1 or -1, where the result is always 1.  */
+      if (absu_hwi (n) != 1)
+       {
+         powi_x_ndiv2 = gimple_expand_builtin_powi (gsi, loc, arg0,
+                                                    abs_hwi (n / 2));
+         if (!powi_x_ndiv2)
+           return NULL_TREE;
+       }
+
+      /* Calculate sqrt(x).  When n is not 1 or -1, multiply it by the
+        result of the optimal multiply sequence just calculated.  */
+      sqrt_arg0 = build_and_insert_call (gsi, loc, &target, sqrtfn, arg0);
+
+      if (absu_hwi (n) == 1)
+       result = sqrt_arg0;
+      else
+       result = build_and_insert_binop (gsi, loc, target, MULT_EXPR,
+                                        sqrt_arg0, powi_x_ndiv2);
+
+      /* If n is negative, reciprocate the result.  */
+      if (n < 0)
+       result = build_and_insert_binop (gsi, loc, target, RDIV_EXPR,
+                                        build_real (type, dconst1), result);
+      return result;
+    }
+
+  /* Optimize pow(x,c), where 3c = n for some nonzero integer n, into
+
+     powi(x, n/3) * powi(cbrt(x), n%3),                    n > 0;
+     1.0 / (powi(x, abs(n)/3) * powi(cbrt(x), abs(n)%3)),  n < 0.
+
+     Do not calculate the first factor when n/3 = 0.  As cbrt(x) is
+     different from pow(x, 1./3.) due to rounding and behavior with
+     negative x, we need to constrain this transformation to unsafe
+     math and positive x or finite math.  */
+  real_from_integer (&dconst3, VOIDmode, 3, 0, 0);
+  real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR, &c, &dconst3);
+  real_round (&c2, mode, &c2);
+  n = real_to_integer (&c2);
+  real_from_integer (&cint, VOIDmode, n, n < 0 ? -1 : 0, 0);
+  real_arithmetic (&c2, RDIV_EXPR, &cint, &dconst3);
+  real_convert (&c2, mode, &c2);
+
+  if (flag_unsafe_math_optimizations
+      && cbrtfn
+      && (gimple_val_nonnegative_real_p (arg0) || !HONOR_NANS (mode))
+      && real_identical (&c2, &c)
+      && optimize_function_for_speed_p (cfun)
+      && powi_cost (n / 3) <= POWI_MAX_MULTS)
+    {
+      tree powi_x_ndiv3 = NULL_TREE;
+
+      /* Attempt to fold powi(arg0, abs(n/3)) into multiplies.  If not
+         possible or profitable, give up.  Skip the degenerate case when
+         abs(n) < 3, where the result is always 1.  */
+      if (absu_hwi (n) >= 3)
+       {
+         powi_x_ndiv3 = gimple_expand_builtin_powi (gsi, loc, arg0,
+                                                    abs_hwi (n / 3));
+         if (!powi_x_ndiv3)
+           return NULL_TREE;
+       }
+
+      /* Calculate powi(cbrt(x), n%3).  Don't use gimple_expand_builtin_powi
+         as that creates an unnecessary variable.  Instead, just produce
+         either cbrt(x) or cbrt(x) * cbrt(x).  */
+      cbrt_x = build_and_insert_call (gsi, loc, &target, cbrtfn, arg0);
+
+      if (absu_hwi (n) % 3 == 1)
+       powi_cbrt_x = cbrt_x;
+      else
+       powi_cbrt_x = build_and_insert_binop (gsi, loc, target, MULT_EXPR,
+                                             cbrt_x, cbrt_x);
+
+      /* Multiply the two subexpressions, unless powi(x,abs(n)/3) = 1.  */
+      if (absu_hwi (n) < 3)
+       result = powi_cbrt_x;
+      else
+       result = build_and_insert_binop (gsi, loc, target, MULT_EXPR,
+                                        powi_x_ndiv3, powi_cbrt_x);
+
+      /* If n is negative, reciprocate the result.  */
+      if (n < 0)
+       result = build_and_insert_binop (gsi, loc, target, RDIV_EXPR, 
+                                        build_real (type, dconst1), result);
+
+      return result;
+    }
+
+  /* No optimizations succeeded.  */
+  return NULL_TREE;
+}
+
+/* ARG is the argument to a cabs builtin call in GSI with location info
+   LOC.  Create a sequence of statements prior to GSI that calculates
+   sqrt(R*R + I*I), where R and I are the real and imaginary components
+   of ARG, respectively.  Return an expression holding the result.  */
+
+static tree
+gimple_expand_builtin_cabs (gimple_stmt_iterator *gsi, location_t loc, tree arg)
+{
+  tree target, real_part, imag_part, addend1, addend2, sum, result;
+  tree type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg));
+  tree sqrtfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_SQRT);
+  enum machine_mode mode = TYPE_MODE (type);
+
+  if (!flag_unsafe_math_optimizations
+      || !optimize_bb_for_speed_p (gimple_bb (gsi_stmt (*gsi)))
+      || !sqrtfn
+      || optab_handler (sqrt_optab, mode) == CODE_FOR_nothing)
+    return NULL_TREE;
+
+  target = create_tmp_reg (type, "cabs");
+  add_referenced_var (target);
+
+  real_part = build_and_insert_ref (gsi, loc, type, target,
+                                   REALPART_EXPR, arg);
+  addend1 = build_and_insert_binop (gsi, loc, target, MULT_EXPR,
+                                   real_part, real_part);
+  imag_part = build_and_insert_ref (gsi, loc, type, target, 
+                                   IMAGPART_EXPR, arg);
+  addend2 = build_and_insert_binop (gsi, loc, target, MULT_EXPR,
+                                   imag_part, imag_part);
+  sum = build_and_insert_binop (gsi, loc, target, PLUS_EXPR, addend1, addend2);
+  result = build_and_insert_call (gsi, loc, &target, sqrtfn, sum);
+
+  return result;
 }
 
 /* Go through all calls to sin, cos and cexpi and call execute_cse_sincos_1
-   on the SSA_NAME argument of each of them.  */
+   on the SSA_NAME argument of each of them.  Also expand powi(x,n) into
+   an optimal number of multiplies, when n is a constant.  */
 
 static unsigned int
 execute_cse_sincos (void)
 {
   basic_block bb;
+  bool cfg_changed = false;
 
   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
+  memset (&sincos_stats, 0, sizeof (sincos_stats));
 
   FOR_EACH_BB (bb)
     {
-      block_stmt_iterator bsi;
+      gimple_stmt_iterator gsi;
 
-      for (bsi = bsi_after_labels (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
+      for (gsi = gsi_after_labels (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
         {
-         tree stmt = bsi_stmt (bsi);
+         gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
          tree fndecl;
 
-         if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
-             && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)) == CALL_EXPR
-             && (fndecl = get_callee_fndecl (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)))
+         if (is_gimple_call (stmt)
+             && gimple_call_lhs (stmt)
+             && (fndecl = gimple_call_fndecl (stmt))
              && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL)
            {
-             tree arg;
+             tree arg, arg0, arg1, result;
+             HOST_WIDE_INT n;
+             location_t loc;
 
              switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
                {
                CASE_FLT_FN (BUILT_IN_COS):
                CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SIN):
                CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CEXPI):
-                 arg = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
-                 arg = CALL_EXPR_ARG (arg, 0);
+                 /* Make sure we have either sincos or cexp.  */
+                 if (!TARGET_HAS_SINCOS && !TARGET_C99_FUNCTIONS)
+                   break;
+
+                 arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
                  if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
-                   execute_cse_sincos_1 (arg);
+                   cfg_changed |= execute_cse_sincos_1 (arg);
+                 break;
+
+               CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POW):
+                 arg0 = gimple_call_arg (stmt, 0);
+                 arg1 = gimple_call_arg (stmt, 1);
+
+                 loc = gimple_location (stmt);
+                 result = gimple_expand_builtin_pow (&gsi, loc, arg0, arg1);
+
+                 if (result)
+                   {
+                     tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
+                     gimple new_stmt = gimple_build_assign (lhs, result);
+                     gimple_set_location (new_stmt, loc);
+                     unlink_stmt_vdef (stmt);
+                     gsi_replace (&gsi, new_stmt, true);
+                   }
+                 break;
+
+               CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POWI):
+                 arg0 = gimple_call_arg (stmt, 0);
+                 arg1 = gimple_call_arg (stmt, 1);
+                 if (!host_integerp (arg1, 0))
+                   break;
+
+                 n = TREE_INT_CST_LOW (arg1);
+                 loc = gimple_location (stmt);
+                 result = gimple_expand_builtin_powi (&gsi, loc, arg0, n);
+
+                 if (result)
+                   {
+                     tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
+                     gimple new_stmt = gimple_build_assign (lhs, result);
+                     gimple_set_location (new_stmt, loc);
+                     unlink_stmt_vdef (stmt);
+                     gsi_replace (&gsi, new_stmt, true);
+                   }
+                 break;
+
+               CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CABS):
+                 arg0 = gimple_call_arg (stmt, 0);
+                 loc = gimple_location (stmt);
+                 result = gimple_expand_builtin_cabs (&gsi, loc, arg0);
+
+                 if (result)
+                   {
+                     tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
+                     gimple new_stmt = gimple_build_assign (lhs, result);
+                     gimple_set_location (new_stmt, loc);
+                     unlink_stmt_vdef (stmt);
+                     gsi_replace (&gsi, new_stmt, true);
+                   }
                  break;
 
                default:;
@@ -736,118 +1474,1237 @@ execute_cse_sincos (void)
        }
     }
 
+  statistics_counter_event (cfun, "sincos statements inserted",
+                           sincos_stats.inserted);
+
   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
-  return 0;
+  return cfg_changed ? TODO_cleanup_cfg : 0;
 }
 
 static bool
 gate_cse_sincos (void)
 {
-  /* Make sure we have either sincos or cexp.  */
-  return (TARGET_HAS_SINCOS
-         || TARGET_C99_FUNCTIONS)
-        && optimize;
+  /* We no longer require either sincos or cexp, since powi expansion
+     piggybacks on this pass.  */
+  return optimize;
 }
 
-struct tree_opt_pass pass_cse_sincos =
+struct gimple_opt_pass pass_cse_sincos =
 {
+ {
+  GIMPLE_PASS,
   "sincos",                            /* name */
   gate_cse_sincos,                     /* gate */
   execute_cse_sincos,                  /* execute */
   NULL,                                        /* sub */
   NULL,                                        /* next */
   0,                                   /* static_pass_number */
-  0,                                   /* tv_id */
+  TV_NONE,                             /* tv_id */
   PROP_ssa,                            /* properties_required */
   0,                                   /* properties_provided */
   0,                                   /* properties_destroyed */
   0,                                   /* todo_flags_start */
-  TODO_dump_func | TODO_update_ssa | TODO_verify_ssa
-    | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
-  0                                    /* letter */
+  TODO_update_ssa | TODO_verify_ssa
+    | TODO_verify_stmts                 /* todo_flags_finish */
+ }
 };
 
-/* Find all expressions in the form of sqrt(a/b) and
-   convert them to rsqrt(b/a).  */
+/* A symbolic number is used to detect byte permutation and selection
+   patterns.  Therefore the field N contains an artificial number
+   consisting of byte size markers:
+
+   0    - byte has the value 0
+   1..size - byte contains the content of the byte
+   number indexed with that value minus one  */
+
+struct symbolic_number {
+  unsigned HOST_WIDEST_INT n;
+  int size;
+};
+
+/* Perform a SHIFT or ROTATE operation by COUNT bits on symbolic
+   number N.  Return false if the requested operation is not permitted
+   on a symbolic number.  */
+
+static inline bool
+do_shift_rotate (enum tree_code code,
+                struct symbolic_number *n,
+                int count)
+{
+  if (count % 8 != 0)
+    return false;
+
+  /* Zero out the extra bits of N in order to avoid them being shifted
+     into the significant bits.  */
+  if (n->size < (int)sizeof (HOST_WIDEST_INT))
+    n->n &= ((unsigned HOST_WIDEST_INT)1 << (n->size * BITS_PER_UNIT)) - 1;
+
+  switch (code)
+    {
+    case LSHIFT_EXPR:
+      n->n <<= count;
+      break;
+    case RSHIFT_EXPR:
+      n->n >>= count;
+      break;
+    case LROTATE_EXPR:
+      n->n = (n->n << count) | (n->n >> ((n->size * BITS_PER_UNIT) - count));
+      break;
+    case RROTATE_EXPR:
+      n->n = (n->n >> count) | (n->n << ((n->size * BITS_PER_UNIT) - count));
+      break;
+    default:
+      return false;
+    }
+  /* Zero unused bits for size.  */
+  if (n->size < (int)sizeof (HOST_WIDEST_INT))
+    n->n &= ((unsigned HOST_WIDEST_INT)1 << (n->size * BITS_PER_UNIT)) - 1;
+  return true;
+}
+
+/* Perform sanity checking for the symbolic number N and the gimple
+   statement STMT.  */
+
+static inline bool
+verify_symbolic_number_p (struct symbolic_number *n, gimple stmt)
+{
+  tree lhs_type;
+
+  lhs_type = gimple_expr_type (stmt);
+
+  if (TREE_CODE (lhs_type) != INTEGER_TYPE)
+    return false;
+
+  if (TYPE_PRECISION (lhs_type) != n->size * BITS_PER_UNIT)
+    return false;
+
+  return true;
+}
+
+/* find_bswap_1 invokes itself recursively with N and tries to perform
+   the operation given by the rhs of STMT on the result.  If the
+   operation could successfully be executed the function returns the
+   tree expression of the source operand and NULL otherwise.  */
+
+static tree
+find_bswap_1 (gimple stmt, struct symbolic_number *n, int limit)
+{
+  enum tree_code code;
+  tree rhs1, rhs2 = NULL;
+  gimple rhs1_stmt, rhs2_stmt;
+  tree source_expr1;
+  enum gimple_rhs_class rhs_class;
+
+  if (!limit || !is_gimple_assign (stmt))
+    return NULL_TREE;
+
+  rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+
+  if (TREE_CODE (rhs1) != SSA_NAME)
+    return NULL_TREE;
+
+  code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
+  rhs_class = gimple_assign_rhs_class (stmt);
+  rhs1_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1);
+
+  if (rhs_class == GIMPLE_BINARY_RHS)
+    rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
+
+  /* Handle unary rhs and binary rhs with integer constants as second
+     operand.  */
+
+  if (rhs_class == GIMPLE_UNARY_RHS
+      || (rhs_class == GIMPLE_BINARY_RHS
+         && TREE_CODE (rhs2) == INTEGER_CST))
+    {
+      if (code != BIT_AND_EXPR
+         && code != LSHIFT_EXPR
+         && code != RSHIFT_EXPR
+         && code != LROTATE_EXPR
+         && code != RROTATE_EXPR
+         && code != NOP_EXPR
+         && code != CONVERT_EXPR)
+       return NULL_TREE;
+
+      source_expr1 = find_bswap_1 (rhs1_stmt, n, limit - 1);
+
+      /* If find_bswap_1 returned NULL STMT is a leaf node and we have
+        to initialize the symbolic number.  */
+      if (!source_expr1)
+       {
+         /* Set up the symbolic number N by setting each byte to a
+            value between 1 and the byte size of rhs1.  The highest
+            order byte is set to n->size and the lowest order
+            byte to 1.  */
+         n->size = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1));
+         if (n->size % BITS_PER_UNIT != 0)
+           return NULL_TREE;
+         n->size /= BITS_PER_UNIT;
+         n->n = (sizeof (HOST_WIDEST_INT) < 8 ? 0 :
+                 (unsigned HOST_WIDEST_INT)0x08070605 << 32 | 0x04030201);
+
+         if (n->size < (int)sizeof (HOST_WIDEST_INT))
+           n->n &= ((unsigned HOST_WIDEST_INT)1 <<
+                    (n->size * BITS_PER_UNIT)) - 1;
+
+         source_expr1 = rhs1;
+       }
+
+      switch (code)
+       {
+       case BIT_AND_EXPR:
+         {
+           int i;
+           unsigned HOST_WIDEST_INT val = widest_int_cst_value (rhs2);
+           unsigned HOST_WIDEST_INT tmp = val;
+
+           /* Only constants masking full bytes are allowed.  */
+           for (i = 0; i < n->size; i++, tmp >>= BITS_PER_UNIT)
+             if ((tmp & 0xff) != 0 && (tmp & 0xff) != 0xff)
+               return NULL_TREE;
+
+           n->n &= val;
+         }
+         break;
+       case LSHIFT_EXPR:
+       case RSHIFT_EXPR:
+       case LROTATE_EXPR:
+       case RROTATE_EXPR:
+         if (!do_shift_rotate (code, n, (int)TREE_INT_CST_LOW (rhs2)))
+           return NULL_TREE;
+         break;
+       CASE_CONVERT:
+         {
+           int type_size;
+
+           type_size = TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (stmt));
+           if (type_size % BITS_PER_UNIT != 0)
+             return NULL_TREE;
+
+           if (type_size / BITS_PER_UNIT < (int)(sizeof (HOST_WIDEST_INT)))
+             {
+               /* If STMT casts to a smaller type mask out the bits not
+                  belonging to the target type.  */
+               n->n &= ((unsigned HOST_WIDEST_INT)1 << type_size) - 1;
+             }
+           n->size = type_size / BITS_PER_UNIT;
+         }
+         break;
+       default:
+         return NULL_TREE;
+       };
+      return verify_symbolic_number_p (n, stmt) ? source_expr1 : NULL;
+    }
+
+  /* Handle binary rhs.  */
+
+  if (rhs_class == GIMPLE_BINARY_RHS)
+    {
+      struct symbolic_number n1, n2;
+      tree source_expr2;
+
+      if (code != BIT_IOR_EXPR)
+       return NULL_TREE;
+
+      if (TREE_CODE (rhs2) != SSA_NAME)
+       return NULL_TREE;
+
+      rhs2_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs2);
+
+      switch (code)
+       {
+       case BIT_IOR_EXPR:
+         source_expr1 = find_bswap_1 (rhs1_stmt, &n1, limit - 1);
+
+         if (!source_expr1)
+           return NULL_TREE;
+
+         source_expr2 = find_bswap_1 (rhs2_stmt, &n2, limit - 1);
+
+         if (source_expr1 != source_expr2
+             || n1.size != n2.size)
+           return NULL_TREE;
+
+         n->size = n1.size;
+         n->n = n1.n | n2.n;
+
+         if (!verify_symbolic_number_p (n, stmt))
+           return NULL_TREE;
+
+         break;
+       default:
+         return NULL_TREE;
+       }
+      return source_expr1;
+    }
+  return NULL_TREE;
+}
+
+/* Check if STMT completes a bswap implementation consisting of ORs,
+   SHIFTs and ANDs.  Return the source tree expression on which the
+   byte swap is performed and NULL if no bswap was found.  */
+
+static tree
+find_bswap (gimple stmt)
+{
+/* The number which the find_bswap result should match in order to
+   have a full byte swap.  The number is shifted to the left according
+   to the size of the symbolic number before using it.  */
+  unsigned HOST_WIDEST_INT cmp =
+    sizeof (HOST_WIDEST_INT) < 8 ? 0 :
+    (unsigned HOST_WIDEST_INT)0x01020304 << 32 | 0x05060708;
+
+  struct symbolic_number n;
+  tree source_expr;
+  int limit;
+
+  /* The last parameter determines the depth search limit.  It usually
+     correlates directly to the number of bytes to be touched.  We
+     increase that number by three  here in order to also
+     cover signed -> unsigned converions of the src operand as can be seen
+     in libgcc, and for initial shift/and operation of the src operand.  */
+  limit = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE_UNIT (gimple_expr_type (stmt)));
+  limit += 1 + (int) ceil_log2 ((unsigned HOST_WIDE_INT) limit);
+  source_expr =  find_bswap_1 (stmt, &n, limit);
+
+  if (!source_expr)
+    return NULL_TREE;
+
+  /* Zero out the extra bits of N and CMP.  */
+  if (n.size < (int)sizeof (HOST_WIDEST_INT))
+    {
+      unsigned HOST_WIDEST_INT mask =
+       ((unsigned HOST_WIDEST_INT)1 << (n.size * BITS_PER_UNIT)) - 1;
+
+      n.n &= mask;
+      cmp >>= (sizeof (HOST_WIDEST_INT) - n.size) * BITS_PER_UNIT;
+    }
+
+  /* A complete byte swap should make the symbolic number to start
+     with the largest digit in the highest order byte.  */
+  if (cmp != n.n)
+    return NULL_TREE;
+
+  return source_expr;
+}
+
+/* Find manual byte swap implementations and turn them into a bswap
+   builtin invokation.  */
 
 static unsigned int
-execute_convert_to_rsqrt (void)
+execute_optimize_bswap (void)
 {
   basic_block bb;
+  bool bswap32_p, bswap64_p;
+  bool changed = false;
+  tree bswap32_type = NULL_TREE, bswap64_type = NULL_TREE;
+
+  if (BITS_PER_UNIT != 8)
+    return 0;
+
+  if (sizeof (HOST_WIDEST_INT) < 8)
+    return 0;
+
+  bswap32_p = (builtin_decl_explicit_p (BUILT_IN_BSWAP32)
+              && optab_handler (bswap_optab, SImode) != CODE_FOR_nothing);
+  bswap64_p = (builtin_decl_explicit_p (BUILT_IN_BSWAP64)
+              && (optab_handler (bswap_optab, DImode) != CODE_FOR_nothing
+                  || (bswap32_p && word_mode == SImode)));
+
+  if (!bswap32_p && !bswap64_p)
+    return 0;
+
+  /* Determine the argument type of the builtins.  The code later on
+     assumes that the return and argument type are the same.  */
+  if (bswap32_p)
+    {
+      tree fndecl = builtin_decl_explicit (BUILT_IN_BSWAP32);
+      bswap32_type = TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fndecl)));
+    }
+
+  if (bswap64_p)
+    {
+      tree fndecl = builtin_decl_explicit (BUILT_IN_BSWAP64);
+      bswap64_type = TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fndecl)));
+    }
+
+  memset (&bswap_stats, 0, sizeof (bswap_stats));
 
   FOR_EACH_BB (bb)
     {
-      block_stmt_iterator bsi;
+      gimple_stmt_iterator gsi;
 
-      for (bsi = bsi_after_labels (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
+      /* We do a reverse scan for bswap patterns to make sure we get the
+        widest match. As bswap pattern matching doesn't handle
+        previously inserted smaller bswap replacements as sub-
+        patterns, the wider variant wouldn't be detected.  */
+      for (gsi = gsi_last_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_prev (&gsi))
         {
-         tree stmt = bsi_stmt (bsi);
-         tree fndecl;
+         gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
+         tree bswap_src, bswap_type;
+         tree bswap_tmp;
+         tree fndecl = NULL_TREE;
+         int type_size;
+         gimple call;
+
+         if (!is_gimple_assign (stmt)
+             || gimple_assign_rhs_code (stmt) != BIT_IOR_EXPR)
+           continue;
 
-         if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
-             && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)) == CALL_EXPR
-             && (fndecl = get_callee_fndecl (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)))
-             && (DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL
-                 || DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_MD))
+         type_size = TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (stmt));
+
+         switch (type_size)
            {
-             enum built_in_function code;
-             tree arg1;
-             tree stmt1;
+           case 32:
+             if (bswap32_p)
+               {
+                 fndecl = builtin_decl_explicit (BUILT_IN_BSWAP32);
+                 bswap_type = bswap32_type;
+               }
+             break;
+           case 64:
+             if (bswap64_p)
+               {
+                 fndecl = builtin_decl_explicit (BUILT_IN_BSWAP64);
+                 bswap_type = bswap64_type;
+               }
+             break;
+           default:
+             continue;
+           }
 
-             code = DECL_FUNCTION_CODE (fndecl);
-             fndecl = targetm.builtin_reciprocal (code, true);
-             if (!fndecl)
-               continue;
+         if (!fndecl)
+           continue;
 
-             arg1 = CALL_EXPR_ARG (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1), 0);
-             stmt1 = SSA_NAME_DEF_STMT (arg1);
+         bswap_src = find_bswap (stmt);
+
+         if (!bswap_src)
+           continue;
+
+         changed = true;
+         if (type_size == 32)
+           bswap_stats.found_32bit++;
+         else
+           bswap_stats.found_64bit++;
+
+         bswap_tmp = bswap_src;
+
+         /* Convert the src expression if necessary.  */
+         if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (bswap_tmp), bswap_type))
+           {
+             gimple convert_stmt;
+
+             bswap_tmp = create_tmp_var (bswap_type, "bswapsrc");
+             add_referenced_var (bswap_tmp);
+             bswap_tmp = make_ssa_name (bswap_tmp, NULL);
+
+             convert_stmt = gimple_build_assign_with_ops (
+                              CONVERT_EXPR, bswap_tmp, bswap_src, NULL);
+             gsi_insert_before (&gsi, convert_stmt, GSI_SAME_STMT);
+           }
 
-             if (TREE_CODE (stmt1) == GIMPLE_MODIFY_STMT
-                 && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt1, 1)) == RDIV_EXPR)
+         call = gimple_build_call (fndecl, 1, bswap_tmp);
+
+         bswap_tmp = gimple_assign_lhs (stmt);
+
+         /* Convert the result if necessary.  */
+         if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (bswap_tmp), bswap_type))
+           {
+             gimple convert_stmt;
+
+             bswap_tmp = create_tmp_var (bswap_type, "bswapdst");
+             add_referenced_var (bswap_tmp);
+             bswap_tmp = make_ssa_name (bswap_tmp, NULL);
+             convert_stmt = gimple_build_assign_with_ops (
+                              CONVERT_EXPR, gimple_assign_lhs (stmt), bswap_tmp, NULL);
+             gsi_insert_after (&gsi, convert_stmt, GSI_SAME_STMT);
+           }
+
+         gimple_call_set_lhs (call, bswap_tmp);
+
+         if (dump_file)
+           {
+             fprintf (dump_file, "%d bit bswap implementation found at: ",
+                      (int)type_size);
+             print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
+           }
+
+         gsi_insert_after (&gsi, call, GSI_SAME_STMT);
+         gsi_remove (&gsi, true);
+       }
+    }
+
+  statistics_counter_event (cfun, "32-bit bswap implementations found",
+                           bswap_stats.found_32bit);
+  statistics_counter_event (cfun, "64-bit bswap implementations found",
+                           bswap_stats.found_64bit);
+
+  return (changed ? TODO_update_ssa | TODO_verify_ssa
+         | TODO_verify_stmts : 0);
+}
+
+static bool
+gate_optimize_bswap (void)
+{
+  return flag_expensive_optimizations && optimize;
+}
+
+struct gimple_opt_pass pass_optimize_bswap =
+{
+ {
+  GIMPLE_PASS,
+  "bswap",                             /* name */
+  gate_optimize_bswap,                  /* gate */
+  execute_optimize_bswap,              /* execute */
+  NULL,                                        /* sub */
+  NULL,                                        /* next */
+  0,                                   /* static_pass_number */
+  TV_NONE,                             /* tv_id */
+  PROP_ssa,                            /* properties_required */
+  0,                                   /* properties_provided */
+  0,                                   /* properties_destroyed */
+  0,                                   /* todo_flags_start */
+  0                                     /* todo_flags_finish */
+ }
+};
+
+/* Return true if RHS is a suitable operand for a widening multiplication,
+   assuming a target type of TYPE.
+   There are two cases:
+
+     - RHS makes some value at least twice as wide.  Store that value
+       in *NEW_RHS_OUT if so, and store its type in *TYPE_OUT.
+
+     - RHS is an integer constant.  Store that value in *NEW_RHS_OUT if so,
+       but leave *TYPE_OUT untouched.  */
+
+static bool
+is_widening_mult_rhs_p (tree type, tree rhs, tree *type_out,
+                       tree *new_rhs_out)
+{
+  gimple stmt;
+  tree type1, rhs1;
+  enum tree_code rhs_code;
+
+  if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
+    {
+      stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs);
+      if (is_gimple_assign (stmt))
+       {
+         rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
+         if (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
+             ? !CONVERT_EXPR_CODE_P (rhs_code)
+             : rhs_code != FIXED_CONVERT_EXPR)
+           rhs1 = rhs;
+         else
+           {
+             rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+
+             if (TREE_CODE (rhs1) == INTEGER_CST)
                {
-                 tree arg10, arg11;
-                 tree tmp;
+                 *new_rhs_out = rhs1;
+                 *type_out = NULL;
+                 return true;
+               }
+           }
+       }
+      else
+       rhs1 = rhs;
 
-                 arg10 = TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt1, 1), 0);
-                 arg11 = TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt1, 1), 1);
+      type1 = TREE_TYPE (rhs1);
 
-                 /* Swap operands of RDIV_EXPR.  */
-                 TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt1, 1), 0) = arg11;
-                 TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt1, 1), 1) = arg10;
-                 fold_stmt_inplace (stmt1);
-                 update_stmt (stmt1);
+      if (TREE_CODE (type1) != TREE_CODE (type)
+         || TYPE_PRECISION (type1) * 2 > TYPE_PRECISION (type))
+       return false;
+
+      *new_rhs_out = rhs1;
+      *type_out = type1;
+      return true;
+    }
+
+  if (TREE_CODE (rhs) == INTEGER_CST)
+    {
+      *new_rhs_out = rhs;
+      *type_out = NULL;
+      return true;
+    }
+
+  return false;
+}
+
+/* Return true if STMT performs a widening multiplication, assuming the
+   output type is TYPE.  If so, store the unwidened types of the operands
+   in *TYPE1_OUT and *TYPE2_OUT respectively.  Also fill *RHS1_OUT and
+   *RHS2_OUT such that converting those operands to types *TYPE1_OUT
+   and *TYPE2_OUT would give the operands of the multiplication.  */
+
+static bool
+is_widening_mult_p (gimple stmt,
+                   tree *type1_out, tree *rhs1_out,
+                   tree *type2_out, tree *rhs2_out)
+{
+  tree type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
+
+  if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE
+      && TREE_CODE (type) != FIXED_POINT_TYPE)
+    return false;
+
+  if (!is_widening_mult_rhs_p (type, gimple_assign_rhs1 (stmt), type1_out,
+                              rhs1_out))
+    return false;
+
+  if (!is_widening_mult_rhs_p (type, gimple_assign_rhs2 (stmt), type2_out,
+                              rhs2_out))
+    return false;
+
+  if (*type1_out == NULL)
+    {
+      if (*type2_out == NULL || !int_fits_type_p (*rhs1_out, *type2_out))
+       return false;
+      *type1_out = *type2_out;
+    }
+
+  if (*type2_out == NULL)
+    {
+      if (!int_fits_type_p (*rhs2_out, *type1_out))
+       return false;
+      *type2_out = *type1_out;
+    }
+
+  /* Ensure that the larger of the two operands comes first. */
+  if (TYPE_PRECISION (*type1_out) < TYPE_PRECISION (*type2_out))
+    {
+      tree tmp;
+      tmp = *type1_out;
+      *type1_out = *type2_out;
+      *type2_out = tmp;
+      tmp = *rhs1_out;
+      *rhs1_out = *rhs2_out;
+      *rhs2_out = tmp;
+    }
+
+  return true;
+}
+
+/* Process a single gimple statement STMT, which has a MULT_EXPR as
+   its rhs, and try to convert it into a WIDEN_MULT_EXPR.  The return
+   value is true iff we converted the statement.  */
+
+static bool
+convert_mult_to_widen (gimple stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
+{
+  tree lhs, rhs1, rhs2, type, type1, type2, tmp = NULL;
+  enum insn_code handler;
+  enum machine_mode to_mode, from_mode, actual_mode;
+  optab op;
+  int actual_precision;
+  location_t loc = gimple_location (stmt);
+  bool from_unsigned1, from_unsigned2;
+
+  lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
+  type = TREE_TYPE (lhs);
+  if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE)
+    return false;
+
+  if (!is_widening_mult_p (stmt, &type1, &rhs1, &type2, &rhs2))
+    return false;
+
+  to_mode = TYPE_MODE (type);
+  from_mode = TYPE_MODE (type1);
+  from_unsigned1 = TYPE_UNSIGNED (type1);
+  from_unsigned2 = TYPE_UNSIGNED (type2);
+
+  if (from_unsigned1 && from_unsigned2)
+    op = umul_widen_optab;
+  else if (!from_unsigned1 && !from_unsigned2)
+    op = smul_widen_optab;
+  else
+    op = usmul_widen_optab;
+
+  handler = find_widening_optab_handler_and_mode (op, to_mode, from_mode,
+                                                 0, &actual_mode);
+
+  if (handler == CODE_FOR_nothing)
+    {
+      if (op != smul_widen_optab)
+       {
+         /* We can use a signed multiply with unsigned types as long as
+            there is a wider mode to use, or it is the smaller of the two
+            types that is unsigned.  Note that type1 >= type2, always.  */
+         if ((TYPE_UNSIGNED (type1)
+              && TYPE_PRECISION (type1) == GET_MODE_PRECISION (from_mode))
+             || (TYPE_UNSIGNED (type2)
+                 && TYPE_PRECISION (type2) == GET_MODE_PRECISION (from_mode)))
+           {
+             from_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (from_mode);
+             if (GET_MODE_SIZE (to_mode) <= GET_MODE_SIZE (from_mode))
+               return false;
+           }
+
+         op = smul_widen_optab;
+         handler = find_widening_optab_handler_and_mode (op, to_mode,
+                                                         from_mode, 0,
+                                                         &actual_mode);
+
+         if (handler == CODE_FOR_nothing)
+           return false;
+
+         from_unsigned1 = from_unsigned2 = false;
+       }
+      else
+       return false;
+    }
+
+  /* Ensure that the inputs to the handler are in the correct precison
+     for the opcode.  This will be the full mode size.  */
+  actual_precision = GET_MODE_PRECISION (actual_mode);
+  if (actual_precision != TYPE_PRECISION (type1)
+      || from_unsigned1 != TYPE_UNSIGNED (type1))
+    {
+      tmp = create_tmp_var (build_nonstandard_integer_type
+                               (actual_precision, from_unsigned1),
+                           NULL);
+      rhs1 = build_and_insert_cast (gsi, loc, tmp, rhs1);
+    }
+  if (actual_precision != TYPE_PRECISION (type2)
+      || from_unsigned2 != TYPE_UNSIGNED (type2))
+    {
+      /* Reuse the same type info, if possible.  */
+      if (!tmp || from_unsigned1 != from_unsigned2)
+       tmp = create_tmp_var (build_nonstandard_integer_type
+                               (actual_precision, from_unsigned2),
+                             NULL);
+      rhs2 = build_and_insert_cast (gsi, loc, tmp, rhs2);
+    }
+
+  /* Handle constants.  */
+  if (TREE_CODE (rhs1) == INTEGER_CST)
+    rhs1 = fold_convert (type1, rhs1);
+  if (TREE_CODE (rhs2) == INTEGER_CST)
+    rhs2 = fold_convert (type2, rhs2);
+
+  gimple_assign_set_rhs1 (stmt, rhs1);
+  gimple_assign_set_rhs2 (stmt, rhs2);
+  gimple_assign_set_rhs_code (stmt, WIDEN_MULT_EXPR);
+  update_stmt (stmt);
+  widen_mul_stats.widen_mults_inserted++;
+  return true;
+}
+
+/* Process a single gimple statement STMT, which is found at the
+   iterator GSI and has a either a PLUS_EXPR or a MINUS_EXPR as its
+   rhs (given by CODE), and try to convert it into a
+   WIDEN_MULT_PLUS_EXPR or a WIDEN_MULT_MINUS_EXPR.  The return value
+   is true iff we converted the statement.  */
+
+static bool
+convert_plusminus_to_widen (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt,
+                           enum tree_code code)
+{
+  gimple rhs1_stmt = NULL, rhs2_stmt = NULL;
+  gimple conv1_stmt = NULL, conv2_stmt = NULL, conv_stmt;
+  tree type, type1, type2, optype, tmp = NULL;
+  tree lhs, rhs1, rhs2, mult_rhs1, mult_rhs2, add_rhs;
+  enum tree_code rhs1_code = ERROR_MARK, rhs2_code = ERROR_MARK;
+  optab this_optab;
+  enum tree_code wmult_code;
+  enum insn_code handler;
+  enum machine_mode to_mode, from_mode, actual_mode;
+  location_t loc = gimple_location (stmt);
+  int actual_precision;
+  bool from_unsigned1, from_unsigned2;
+
+  lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
+  type = TREE_TYPE (lhs);
+  if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE
+      && TREE_CODE (type) != FIXED_POINT_TYPE)
+    return false;
 
-                 tmp = build_call_expr (fndecl, 1, arg1);
-                 GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1) = tmp;
-                 update_stmt (stmt);
+  if (code == MINUS_EXPR)
+    wmult_code = WIDEN_MULT_MINUS_EXPR;
+  else
+    wmult_code = WIDEN_MULT_PLUS_EXPR;
+
+  rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+  rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
+
+  if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
+    {
+      rhs1_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1);
+      if (is_gimple_assign (rhs1_stmt))
+       rhs1_code = gimple_assign_rhs_code (rhs1_stmt);
+    }
+
+  if (TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME)
+    {
+      rhs2_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs2);
+      if (is_gimple_assign (rhs2_stmt))
+       rhs2_code = gimple_assign_rhs_code (rhs2_stmt);
+    }
+
+  /* Allow for one conversion statement between the multiply
+     and addition/subtraction statement.  If there are more than
+     one conversions then we assume they would invalidate this
+     transformation.  If that's not the case then they should have
+     been folded before now.  */
+  if (CONVERT_EXPR_CODE_P (rhs1_code))
+    {
+      conv1_stmt = rhs1_stmt;
+      rhs1 = gimple_assign_rhs1 (rhs1_stmt);
+      if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
+       {
+         rhs1_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1);
+         if (is_gimple_assign (rhs1_stmt))
+           rhs1_code = gimple_assign_rhs_code (rhs1_stmt);
+       }
+      else
+       return false;
+    }
+  if (CONVERT_EXPR_CODE_P (rhs2_code))
+    {
+      conv2_stmt = rhs2_stmt;
+      rhs2 = gimple_assign_rhs1 (rhs2_stmt);
+      if (TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME)
+       {
+         rhs2_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs2);
+         if (is_gimple_assign (rhs2_stmt))
+           rhs2_code = gimple_assign_rhs_code (rhs2_stmt);
+       }
+      else
+       return false;
+    }
+
+  /* If code is WIDEN_MULT_EXPR then it would seem unnecessary to call
+     is_widening_mult_p, but we still need the rhs returns.
+
+     It might also appear that it would be sufficient to use the existing
+     operands of the widening multiply, but that would limit the choice of
+     multiply-and-accumulate instructions.  */
+  if (code == PLUS_EXPR
+      && (rhs1_code == MULT_EXPR || rhs1_code == WIDEN_MULT_EXPR))
+    {
+      if (!is_widening_mult_p (rhs1_stmt, &type1, &mult_rhs1,
+                              &type2, &mult_rhs2))
+       return false;
+      add_rhs = rhs2;
+      conv_stmt = conv1_stmt;
+    }
+  else if (rhs2_code == MULT_EXPR || rhs2_code == WIDEN_MULT_EXPR)
+    {
+      if (!is_widening_mult_p (rhs2_stmt, &type1, &mult_rhs1,
+                              &type2, &mult_rhs2))
+       return false;
+      add_rhs = rhs1;
+      conv_stmt = conv2_stmt;
+    }
+  else
+    return false;
+
+  to_mode = TYPE_MODE (type);
+  from_mode = TYPE_MODE (type1);
+  from_unsigned1 = TYPE_UNSIGNED (type1);
+  from_unsigned2 = TYPE_UNSIGNED (type2);
+  optype = type1;
+
+  /* There's no such thing as a mixed sign madd yet, so use a wider mode.  */
+  if (from_unsigned1 != from_unsigned2)
+    {
+      if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
+       return false;
+      /* We can use a signed multiply with unsigned types as long as
+        there is a wider mode to use, or it is the smaller of the two
+        types that is unsigned.  Note that type1 >= type2, always.  */
+      if ((from_unsigned1
+          && TYPE_PRECISION (type1) == GET_MODE_PRECISION (from_mode))
+         || (from_unsigned2
+             && TYPE_PRECISION (type2) == GET_MODE_PRECISION (from_mode)))
+       {
+         from_mode = GET_MODE_WIDER_MODE (from_mode);
+         if (GET_MODE_SIZE (from_mode) >= GET_MODE_SIZE (to_mode))
+           return false;
+       }
+
+      from_unsigned1 = from_unsigned2 = false;
+      optype = build_nonstandard_integer_type (GET_MODE_PRECISION (from_mode),
+                                              false);
+    }
+
+  /* If there was a conversion between the multiply and addition
+     then we need to make sure it fits a multiply-and-accumulate.
+     The should be a single mode change which does not change the
+     value.  */
+  if (conv_stmt)
+    {
+      /* We use the original, unmodified data types for this.  */
+      tree from_type = TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (conv_stmt));
+      tree to_type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (conv_stmt));
+      int data_size = TYPE_PRECISION (type1) + TYPE_PRECISION (type2);
+      bool is_unsigned = TYPE_UNSIGNED (type1) && TYPE_UNSIGNED (type2);
+
+      if (TYPE_PRECISION (from_type) > TYPE_PRECISION (to_type))
+       {
+         /* Conversion is a truncate.  */
+         if (TYPE_PRECISION (to_type) < data_size)
+           return false;
+       }
+      else if (TYPE_PRECISION (from_type) < TYPE_PRECISION (to_type))
+       {
+         /* Conversion is an extend.  Check it's the right sort.  */
+         if (TYPE_UNSIGNED (from_type) != is_unsigned
+             && !(is_unsigned && TYPE_PRECISION (from_type) > data_size))
+           return false;
+       }
+      /* else convert is a no-op for our purposes.  */
+    }
+
+  /* Verify that the machine can perform a widening multiply
+     accumulate in this mode/signedness combination, otherwise
+     this transformation is likely to pessimize code.  */
+  this_optab = optab_for_tree_code (wmult_code, optype, optab_default);
+  handler = find_widening_optab_handler_and_mode (this_optab, to_mode,
+                                                 from_mode, 0, &actual_mode);
+
+  if (handler == CODE_FOR_nothing)
+    return false;
+
+  /* Ensure that the inputs to the handler are in the correct precison
+     for the opcode.  This will be the full mode size.  */
+  actual_precision = GET_MODE_PRECISION (actual_mode);
+  if (actual_precision != TYPE_PRECISION (type1)
+      || from_unsigned1 != TYPE_UNSIGNED (type1))
+    {
+      tmp = create_tmp_var (build_nonstandard_integer_type
+                               (actual_precision, from_unsigned1),
+                           NULL);
+      mult_rhs1 = build_and_insert_cast (gsi, loc, tmp, mult_rhs1);
+    }
+  if (actual_precision != TYPE_PRECISION (type2)
+      || from_unsigned2 != TYPE_UNSIGNED (type2))
+    {
+      if (!tmp || from_unsigned1 != from_unsigned2)
+       tmp = create_tmp_var (build_nonstandard_integer_type
+                               (actual_precision, from_unsigned2),
+                             NULL);
+      mult_rhs2 = build_and_insert_cast (gsi, loc, tmp, mult_rhs2);
+    }
+
+  if (!useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (add_rhs)))
+    add_rhs = build_and_insert_cast (gsi, loc, create_tmp_var (type, NULL),
+                                    add_rhs);
+
+  /* Handle constants.  */
+  if (TREE_CODE (mult_rhs1) == INTEGER_CST)
+    mult_rhs1 = fold_convert (type1, mult_rhs1);
+  if (TREE_CODE (mult_rhs2) == INTEGER_CST)
+    mult_rhs2 = fold_convert (type2, mult_rhs2);
+
+  gimple_assign_set_rhs_with_ops_1 (gsi, wmult_code, mult_rhs1, mult_rhs2,
+                                   add_rhs);
+  update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
+  widen_mul_stats.maccs_inserted++;
+  return true;
+}
+
+/* Combine the multiplication at MUL_STMT with operands MULOP1 and MULOP2
+   with uses in additions and subtractions to form fused multiply-add
+   operations.  Returns true if successful and MUL_STMT should be removed.  */
+
+static bool
+convert_mult_to_fma (gimple mul_stmt, tree op1, tree op2)
+{
+  tree mul_result = gimple_get_lhs (mul_stmt);
+  tree type = TREE_TYPE (mul_result);
+  gimple use_stmt, neguse_stmt, fma_stmt;
+  use_operand_p use_p;
+  imm_use_iterator imm_iter;
+
+  if (FLOAT_TYPE_P (type)
+      && flag_fp_contract_mode == FP_CONTRACT_OFF)
+    return false;
+
+  /* We don't want to do bitfield reduction ops.  */
+  if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
+      && (TYPE_PRECISION (type)
+         != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
+    return false;
+
+  /* If the target doesn't support it, don't generate it.  We assume that
+     if fma isn't available then fms, fnma or fnms are not either.  */
+  if (optab_handler (fma_optab, TYPE_MODE (type)) == CODE_FOR_nothing)
+    return false;
+
+  /* If the multiplication has zero uses, it is kept around probably because
+     of -fnon-call-exceptions.  Don't optimize it away in that case,
+     it is DCE job.  */
+  if (has_zero_uses (mul_result))
+    return false;
+
+  /* Make sure that the multiplication statement becomes dead after
+     the transformation, thus that all uses are transformed to FMAs.
+     This means we assume that an FMA operation has the same cost
+     as an addition.  */
+  FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, mul_result)
+    {
+      enum tree_code use_code;
+      tree result = mul_result;
+      bool negate_p = false;
+
+      use_stmt = USE_STMT (use_p);
+
+      if (is_gimple_debug (use_stmt))
+       continue;
+
+      /* For now restrict this operations to single basic blocks.  In theory
+        we would want to support sinking the multiplication in
+        m = a*b;
+        if ()
+          ma = m + c;
+        else
+          d = m;
+        to form a fma in the then block and sink the multiplication to the
+        else block.  */
+      if (gimple_bb (use_stmt) != gimple_bb (mul_stmt))
+       return false;
+
+      if (!is_gimple_assign (use_stmt))
+       return false;
+
+      use_code = gimple_assign_rhs_code (use_stmt);
+
+      /* A negate on the multiplication leads to FNMA.  */
+      if (use_code == NEGATE_EXPR)
+       {
+         ssa_op_iter iter;
+         use_operand_p usep;
+
+         result = gimple_assign_lhs (use_stmt);
+
+         /* Make sure the negate statement becomes dead with this
+            single transformation.  */
+         if (!single_imm_use (gimple_assign_lhs (use_stmt),
+                              &use_p, &neguse_stmt))
+           return false;
+
+         /* Make sure the multiplication isn't also used on that stmt.  */
+         FOR_EACH_PHI_OR_STMT_USE (usep, neguse_stmt, iter, SSA_OP_USE)
+           if (USE_FROM_PTR (usep) == mul_result)
+             return false;
+
+         /* Re-validate.  */
+         use_stmt = neguse_stmt;
+         if (gimple_bb (use_stmt) != gimple_bb (mul_stmt))
+           return false;
+         if (!is_gimple_assign (use_stmt))
+           return false;
+
+         use_code = gimple_assign_rhs_code (use_stmt);
+         negate_p = true;
+       }
+
+      switch (use_code)
+       {
+       case MINUS_EXPR:
+         if (gimple_assign_rhs2 (use_stmt) == result)
+           negate_p = !negate_p;
+         break;
+       case PLUS_EXPR:
+         break;
+       default:
+         /* FMA can only be formed from PLUS and MINUS.  */
+         return false;
+       }
+
+      /* We can't handle a * b + a * b.  */
+      if (gimple_assign_rhs1 (use_stmt) == gimple_assign_rhs2 (use_stmt))
+       return false;
+
+      /* While it is possible to validate whether or not the exact form
+        that we've recognized is available in the backend, the assumption
+        is that the transformation is never a loss.  For instance, suppose
+        the target only has the plain FMA pattern available.  Consider
+        a*b-c -> fma(a,b,-c): we've exchanged MUL+SUB for FMA+NEG, which
+        is still two operations.  Consider -(a*b)-c -> fma(-a,b,-c): we
+        still have 3 operations, but in the FMA form the two NEGs are
+        independant and could be run in parallel.  */
+    }
+
+  FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, mul_result)
+    {
+      gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
+      enum tree_code use_code;
+      tree addop, mulop1 = op1, result = mul_result;
+      bool negate_p = false;
+
+      if (is_gimple_debug (use_stmt))
+       continue;
+
+      use_code = gimple_assign_rhs_code (use_stmt);
+      if (use_code == NEGATE_EXPR)
+       {
+         result = gimple_assign_lhs (use_stmt);
+         single_imm_use (gimple_assign_lhs (use_stmt), &use_p, &neguse_stmt);
+         gsi_remove (&gsi, true);
+         release_defs (use_stmt);
+
+         use_stmt = neguse_stmt;
+         gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
+         use_code = gimple_assign_rhs_code (use_stmt);
+         negate_p = true;
+       }
+
+      if (gimple_assign_rhs1 (use_stmt) == result)
+       {
+         addop = gimple_assign_rhs2 (use_stmt);
+         /* a * b - c -> a * b + (-c)  */
+         if (gimple_assign_rhs_code (use_stmt) == MINUS_EXPR)
+           addop = force_gimple_operand_gsi (&gsi,
+                                             build1 (NEGATE_EXPR,
+                                                     type, addop),
+                                             true, NULL_TREE, true,
+                                             GSI_SAME_STMT);
+       }
+      else
+       {
+         addop = gimple_assign_rhs1 (use_stmt);
+         /* a - b * c -> (-b) * c + a */
+         if (gimple_assign_rhs_code (use_stmt) == MINUS_EXPR)
+           negate_p = !negate_p;
+       }
+
+      if (negate_p)
+       mulop1 = force_gimple_operand_gsi (&gsi,
+                                          build1 (NEGATE_EXPR,
+                                                  type, mulop1),
+                                          true, NULL_TREE, true,
+                                          GSI_SAME_STMT);
+
+      fma_stmt = gimple_build_assign_with_ops3 (FMA_EXPR,
+                                               gimple_assign_lhs (use_stmt),
+                                               mulop1, op2,
+                                               addop);
+      gsi_replace (&gsi, fma_stmt, true);
+      widen_mul_stats.fmas_inserted++;
+    }
+
+  return true;
+}
+
+/* Find integer multiplications where the operands are extended from
+   smaller types, and replace the MULT_EXPR with a WIDEN_MULT_EXPR
+   where appropriate.  */
+
+static unsigned int
+execute_optimize_widening_mul (void)
+{
+  basic_block bb;
+  bool cfg_changed = false;
+
+  memset (&widen_mul_stats, 0, sizeof (widen_mul_stats));
+
+  FOR_EACH_BB (bb)
+    {
+      gimple_stmt_iterator gsi;
+
+      for (gsi = gsi_after_labels (bb); !gsi_end_p (gsi);)
+        {
+         gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
+         enum tree_code code;
+
+         if (is_gimple_assign (stmt))
+           {
+             code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
+             switch (code)
+               {
+               case MULT_EXPR:
+                 if (!convert_mult_to_widen (stmt, &gsi)
+                     && convert_mult_to_fma (stmt,
+                                             gimple_assign_rhs1 (stmt),
+                                             gimple_assign_rhs2 (stmt)))
+                   {
+                     gsi_remove (&gsi, true);
+                     release_defs (stmt);
+                     continue;
+                   }
+                 break;
+
+               case PLUS_EXPR:
+               case MINUS_EXPR:
+                 convert_plusminus_to_widen (&gsi, stmt, code);
+                 break;
+
+               default:;
                }
            }
+         else if (is_gimple_call (stmt)
+                  && gimple_call_lhs (stmt))
+           {
+             tree fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
+             if (fndecl
+                 && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL)
+               {
+                 switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
+                   {
+                     case BUILT_IN_POWF:
+                     case BUILT_IN_POW:
+                     case BUILT_IN_POWL:
+                       if (TREE_CODE (gimple_call_arg (stmt, 1)) == REAL_CST
+                           && REAL_VALUES_EQUAL
+                                (TREE_REAL_CST (gimple_call_arg (stmt, 1)),
+                                 dconst2)
+                           && convert_mult_to_fma (stmt,
+                                                   gimple_call_arg (stmt, 0),
+                                                   gimple_call_arg (stmt, 0)))
+                         {
+                           unlink_stmt_vdef (stmt);
+                           gsi_remove (&gsi, true);
+                           release_defs (stmt);
+                           if (gimple_purge_dead_eh_edges (bb))
+                             cfg_changed = true;
+                           continue;
+                         }
+                         break;
+
+                     default:;
+                   }
+               }
+           }
+         gsi_next (&gsi);
        }
     }
 
-  return 0;
+  statistics_counter_event (cfun, "widening multiplications inserted",
+                           widen_mul_stats.widen_mults_inserted);
+  statistics_counter_event (cfun, "widening maccs inserted",
+                           widen_mul_stats.maccs_inserted);
+  statistics_counter_event (cfun, "fused multiply-adds inserted",
+                           widen_mul_stats.fmas_inserted);
+
+  return cfg_changed ? TODO_cleanup_cfg : 0;
 }
 
 static bool
-gate_convert_to_rsqrt (void)
+gate_optimize_widening_mul (void)
 {
-  return flag_unsafe_math_optimizations && optimize;
+  return flag_expensive_optimizations && optimize;
 }
 
-struct tree_opt_pass pass_convert_to_rsqrt =
+struct gimple_opt_pass pass_optimize_widening_mul =
 {
-  "rsqrt",                             /* name */
-  gate_convert_to_rsqrt,               /* gate */
-  execute_convert_to_rsqrt,            /* execute */
+ {
+  GIMPLE_PASS,
+  "widening_mul",                      /* name */
+  gate_optimize_widening_mul,          /* gate */
+  execute_optimize_widening_mul,       /* execute */
   NULL,                                        /* sub */
   NULL,                                        /* next */
   0,                                   /* static_pass_number */
-  0,                                   /* tv_id */
+  TV_NONE,                             /* tv_id */
   PROP_ssa,                            /* properties_required */
   0,                                   /* properties_provided */
   0,                                   /* properties_destroyed */
   0,                                   /* todo_flags_start */
-  TODO_dump_func | TODO_update_ssa | TODO_verify_ssa
-    | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
-  0                                    /* letter */
+  TODO_verify_ssa
+  | TODO_verify_stmts
+  | TODO_update_ssa                     /* todo_flags_finish */
+ }
 };