OSDN Git Service

* tree-vect-patterns.c (vect_single_imm_use): Correct return
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vect-patterns.c
index e9dd0a9..9c84d0a 100644 (file)
@@ -1,5 +1,6 @@
 /* Analysis Utilities for Loop Vectorization.
-   Copyright (C) 2006, 2007, 2008, 2009 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012
+   Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Dorit Nuzman <dorit@il.ibm.com>
 
 This file is part of GCC.
@@ -26,7 +27,7 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 #include "tree.h"
 #include "target.h"
 #include "basic-block.h"
-#include "diagnostic.h"
+#include "gimple-pretty-print.h"
 #include "tree-flow.h"
 #include "tree-dump.h"
 #include "cfgloop.h"
@@ -36,35 +37,91 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 #include "tree-data-ref.h"
 #include "tree-vectorizer.h"
 #include "recog.h"
-#include "toplev.h"
-
-/* Function prototypes */
-static void vect_pattern_recog_1 
-  (gimple (* ) (gimple, tree *, tree *), gimple_stmt_iterator);
-static bool widened_name_p (tree, gimple, tree *, gimple *);
+#include "diagnostic-core.h"
 
 /* Pattern recognition functions  */
-static gimple vect_recog_widen_sum_pattern (gimple, tree *, tree *);
-static gimple vect_recog_widen_mult_pattern (gimple, tree *, tree *);
-static gimple vect_recog_dot_prod_pattern (gimple, tree *, tree *);
-static gimple vect_recog_pow_pattern (gimple, tree *, tree *);
+static gimple vect_recog_widen_sum_pattern (VEC (gimple, heap) **, tree *,
+                                           tree *);
+static gimple vect_recog_widen_mult_pattern (VEC (gimple, heap) **, tree *,
+                                            tree *);
+static gimple vect_recog_dot_prod_pattern (VEC (gimple, heap) **, tree *,
+                                          tree *);
+static gimple vect_recog_pow_pattern (VEC (gimple, heap) **, tree *, tree *);
+static gimple vect_recog_over_widening_pattern (VEC (gimple, heap) **, tree *,
+                                                 tree *);
+static gimple vect_recog_widen_shift_pattern (VEC (gimple, heap) **,
+                                       tree *, tree *);
+static gimple vect_recog_vector_vector_shift_pattern (VEC (gimple, heap) **,
+                                                     tree *, tree *);
+static gimple vect_recog_sdivmod_pow2_pattern (VEC (gimple, heap) **,
+                                              tree *, tree *);
+static gimple vect_recog_mixed_size_cond_pattern (VEC (gimple, heap) **,
+                                                 tree *, tree *);
+static gimple vect_recog_bool_pattern (VEC (gimple, heap) **, tree *, tree *);
 static vect_recog_func_ptr vect_vect_recog_func_ptrs[NUM_PATTERNS] = {
        vect_recog_widen_mult_pattern,
        vect_recog_widen_sum_pattern,
        vect_recog_dot_prod_pattern,
-       vect_recog_pow_pattern};
+       vect_recog_pow_pattern,
+       vect_recog_widen_shift_pattern,
+       vect_recog_over_widening_pattern,
+       vect_recog_vector_vector_shift_pattern,
+       vect_recog_sdivmod_pow2_pattern,
+       vect_recog_mixed_size_cond_pattern,
+       vect_recog_bool_pattern};
+
+static inline void
+append_pattern_def_seq (stmt_vec_info stmt_info, gimple stmt)
+{
+  gimple_seq_add_stmt_without_update (&STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (stmt_info),
+                                     stmt);
+}
+
+static inline void
+new_pattern_def_seq (stmt_vec_info stmt_info, gimple stmt)
+{
+  STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (stmt_info) = NULL;
+  append_pattern_def_seq (stmt_info, stmt);
+}
+
+/* If the LHS of DEF_STMT has a single use, and that statement is
+   in the same loop, return it.  */
+
+static gimple
+vect_single_imm_use (gimple def_stmt)
+{
+  stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (def_stmt);
+  loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
+  struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
+  tree lhs = gimple_assign_lhs (def_stmt);
+  use_operand_p use_p;
+  gimple use_stmt;
+
+  if (!single_imm_use (lhs, &use_p, &use_stmt))
+    return NULL;
+
+  if (!gimple_bb (use_stmt))
+    return NULL;
+
+  if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt)))
+    return NULL;
 
+  gcc_assert (vinfo_for_stmt (use_stmt));
+  return use_stmt;
+}
 
 /* Function widened_name_p
 
    Check whether NAME, an ssa-name used in USE_STMT,
    is a result of a type-promotion, such that:
      DEF_STMT: NAME = NOP (name0)
-   where the type of name0 (HALF_TYPE) is smaller than the type of NAME. 
-*/
+   where the type of name0 (HALF_TYPE) is smaller than the type of NAME.
+   If CHECK_SIGN is TRUE, check that either both types are signed or both are
+   unsigned.  */
 
 static bool
-widened_name_p (tree name, gimple use_stmt, tree *half_type, gimple *def_stmt)
+widened_name_p (tree name, gimple use_stmt, tree *half_type, gimple *def_stmt,
+               bool check_sign)
 {
   tree dummy;
   gimple dummy_gimple;
@@ -78,11 +135,12 @@ widened_name_p (tree name, gimple use_stmt, tree *half_type, gimple *def_stmt)
   stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (use_stmt);
   loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
 
-  if (!vect_is_simple_use (name, loop_vinfo, def_stmt, &def, &dt))
+  if (!vect_is_simple_use (name, use_stmt, loop_vinfo, NULL, def_stmt, &def,
+                          &dt))
     return false;
 
-  if (dt != vect_loop_def
-      && dt != vect_invariant_def && dt != vect_constant_def)
+  if (dt != vect_internal_def
+      && dt != vect_external_def && dt != vect_constant_def)
     return false;
 
   if (! *def_stmt)
@@ -98,11 +156,12 @@ widened_name_p (tree name, gimple use_stmt, tree *half_type, gimple *def_stmt)
 
   *half_type = TREE_TYPE (oprnd0);
   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type) || !INTEGRAL_TYPE_P (*half_type)
-      || (TYPE_UNSIGNED (type) != TYPE_UNSIGNED (*half_type))
+      || ((TYPE_UNSIGNED (type) != TYPE_UNSIGNED (*half_type)) && check_sign)
       || (TYPE_PRECISION (type) < (TYPE_PRECISION (*half_type) * 2)))
     return false;
 
-  if (!vect_is_simple_use (oprnd0, loop_vinfo, &dummy_gimple, &dummy, &dt))
+  if (!vect_is_simple_use (oprnd0, *def_stmt, loop_vinfo,
+                          NULL, &dummy_gimple, &dummy, &dt))
     return false;
 
   return true;
@@ -138,15 +197,15 @@ vect_recog_temp_ssa_var (tree type, gimple stmt)
      [S6  prod = (TYPE2) prod;  #optional]
      S7  sum_1 = prod + sum_0;
 
-   where 'TYPE1' is exactly double the size of type 'type', and 'TYPE2' is the 
-   same size of 'TYPE1' or bigger. This is a special case of a reduction 
+   where 'TYPE1' is exactly double the size of type 'type', and 'TYPE2' is the
+   same size of 'TYPE1' or bigger. This is a special case of a reduction
    computation.
-      
+
    Input:
 
-   * LAST_STMT: A stmt from which the pattern search begins. In the example,
-   when this function is called with S7, the pattern {S3,S4,S5,S6,S7} will be
-   detected.
+   * STMTS: Contains a stmt from which the pattern search begins.  In the
+   example, when this function is called with S7, the pattern {S3,S4,S5,S6,S7}
+   will be detected.
 
    Output:
 
@@ -167,9 +226,10 @@ vect_recog_temp_ssa_var (tree type, gimple stmt)
          inner-loop nested in an outer-loop that us being vectorized).  */
 
 static gimple
-vect_recog_dot_prod_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
+vect_recog_dot_prod_pattern (VEC (gimple, heap) **stmts, tree *type_in,
+                            tree *type_out)
 {
-  gimple stmt;
+  gimple stmt, last_stmt = VEC_index (gimple, *stmts, 0);
   tree oprnd0, oprnd1;
   tree oprnd00, oprnd01;
   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (last_stmt);
@@ -178,20 +238,20 @@ vect_recog_dot_prod_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
   tree prod_type;
   loop_vec_info loop_info = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_info);
-  tree var, rhs;
+  tree var;
 
   if (!is_gimple_assign (last_stmt))
     return NULL;
 
   type = gimple_expr_type (last_stmt);
 
-  /* Look for the following pattern 
+  /* Look for the following pattern
           DX = (TYPE1) X;
           DY = (TYPE1) Y;
-          DPROD = DX * DY; 
+          DPROD = DX * DY;
           DDPROD = (TYPE2) DPROD;
           sum_1 = DDPROD + sum_0;
-     In which 
+     In which
      - DX is double the size of X
      - DY is double the size of Y
      - DX, DY, DPROD all have the same type
@@ -232,12 +292,12 @@ vect_recog_dot_prod_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
         return NULL;
       oprnd0 = gimple_assign_rhs1 (last_stmt);
       oprnd1 = gimple_assign_rhs2 (last_stmt);
-      if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (oprnd0)) != TYPE_MAIN_VARIANT (type)
-          || TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (oprnd1)) != TYPE_MAIN_VARIANT (type))
+      if (!types_compatible_p (TREE_TYPE (oprnd0), type)
+         || !types_compatible_p (TREE_TYPE (oprnd1), type))
         return NULL;
       stmt = last_stmt;
 
-      if (widened_name_p (oprnd0, stmt, &half_type, &def_stmt))
+      if (widened_name_p (oprnd0, stmt, &half_type, &def_stmt, true))
         {
           stmt = def_stmt;
           oprnd0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
@@ -246,20 +306,27 @@ vect_recog_dot_prod_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
         half_type = type;
     }
 
-  /* So far so good. Since last_stmt was detected as a (summation) reduction,
+  /* So far so good.  Since last_stmt was detected as a (summation) reduction,
      we know that oprnd1 is the reduction variable (defined by a loop-header
      phi), and oprnd0 is an ssa-name defined by a stmt in the loop body.
      Left to check that oprnd0 is defined by a (widen_)mult_expr  */
+  if (TREE_CODE (oprnd0) != SSA_NAME)
+    return NULL;
 
   prod_type = half_type;
   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (oprnd0);
-  /* FORNOW.  Can continue analyzing the def-use chain when this stmt in a phi 
+
+  /* It could not be the dot_prod pattern if the stmt is outside the loop.  */
+  if (!gimple_bb (stmt) || !flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (stmt)))
+    return NULL;
+
+  /* FORNOW.  Can continue analyzing the def-use chain when this stmt in a phi
      inside the loop (in case we are analyzing an outer-loop).  */
   if (!is_gimple_assign (stmt))
-    return NULL; 
+    return NULL;
   stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (stmt);
   gcc_assert (stmt_vinfo);
-  if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) != vect_loop_def)
+  if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) != vect_internal_def)
     return NULL;
   if (gimple_assign_rhs_code (stmt) != MULT_EXPR)
     return NULL;
@@ -272,7 +339,7 @@ vect_recog_dot_prod_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
         return NULL;
       stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (stmt);
       gcc_assert (stmt_vinfo);
-      gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) == vect_loop_def);
+      gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) == vect_internal_def);
       oprnd00 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
       oprnd01 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
     }
@@ -284,18 +351,16 @@ vect_recog_dot_prod_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
 
       oprnd0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
       oprnd1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
-      if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (oprnd0)) 
-                               != TYPE_MAIN_VARIANT (prod_type)
-          || TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (oprnd1)) 
-                               != TYPE_MAIN_VARIANT (prod_type))
+      if (!types_compatible_p (TREE_TYPE (oprnd0), prod_type)
+          || !types_compatible_p (TREE_TYPE (oprnd1), prod_type))
         return NULL;
-      if (!widened_name_p (oprnd0, stmt, &half_type0, &def_stmt))
+      if (!widened_name_p (oprnd0, stmt, &half_type0, &def_stmt, true))
         return NULL;
       oprnd00 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
-      if (!widened_name_p (oprnd1, stmt, &half_type1, &def_stmt))
+      if (!widened_name_p (oprnd1, stmt, &half_type1, &def_stmt, true))
         return NULL;
       oprnd01 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
-      if (TYPE_MAIN_VARIANT (half_type0) != TYPE_MAIN_VARIANT (half_type1))
+      if (!types_compatible_p (half_type0, half_type1))
         return NULL;
       if (TYPE_PRECISION (prod_type) != TYPE_PRECISION (half_type0) * 2)
        return NULL;
@@ -304,12 +369,12 @@ vect_recog_dot_prod_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
   half_type = TREE_TYPE (oprnd00);
   *type_in = half_type;
   *type_out = type;
-  
+
   /* Pattern detected. Create a stmt to be used to replace the pattern: */
   var = vect_recog_temp_ssa_var (type, NULL);
-  rhs =        build3 (DOT_PROD_EXPR, type, oprnd00, oprnd01, oprnd1),
-  pattern_stmt = gimple_build_assign (var, rhs);
-                                     
+  pattern_stmt = gimple_build_assign_with_ops3 (DOT_PROD_EXPR, var,
+                                               oprnd00, oprnd01, oprnd1);
+
   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
     {
       fprintf (vect_dump, "vect_recog_dot_prod_pattern: detected: ");
@@ -318,16 +383,96 @@ vect_recog_dot_prod_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
 
   /* We don't allow changing the order of the computation in the inner-loop
      when doing outer-loop vectorization.  */
-  if (nested_in_vect_loop_p (loop, last_stmt))
+  gcc_assert (!nested_in_vect_loop_p (loop, last_stmt));
+
+  return pattern_stmt;
+}
+
+
+/* Handle widening operation by a constant.  At the moment we support MULT_EXPR
+   and LSHIFT_EXPR.
+
+   For MULT_EXPR we check that CONST_OPRND fits HALF_TYPE, and for LSHIFT_EXPR
+   we check that CONST_OPRND is less or equal to the size of HALF_TYPE.
+
+   Otherwise, if the type of the result (TYPE) is at least 4 times bigger than
+   HALF_TYPE, and there is an intermediate type (2 times smaller than TYPE)
+   that satisfies the above restrictions,  we can perform a widening opeartion
+   from the intermediate type to TYPE and replace a_T = (TYPE) a_t;
+   with a_it = (interm_type) a_t;  */
+
+static bool
+vect_handle_widen_op_by_const (gimple stmt, enum tree_code code,
+                              tree const_oprnd, tree *oprnd,
+                              VEC (gimple, heap) **stmts, tree type,
+                              tree *half_type, gimple def_stmt)
+{
+  tree new_type, new_oprnd, tmp;
+  gimple new_stmt;
+  loop_vec_info loop_info = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (vinfo_for_stmt (stmt));
+  struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_info);
+
+  if (code != MULT_EXPR && code != LSHIFT_EXPR)
+    return false;
+
+  if (((code == MULT_EXPR && int_fits_type_p (const_oprnd, *half_type))
+        || (code == LSHIFT_EXPR
+            && compare_tree_int (const_oprnd, TYPE_PRECISION (*half_type))
+               != 1))
+      && TYPE_PRECISION (type) == (TYPE_PRECISION (*half_type) * 2))
     {
-      if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
-        fprintf (vect_dump, "vect_recog_dot_prod_pattern: not allowed.");
-      return NULL;
+      /* CONST_OPRND is a constant of HALF_TYPE.  */
+      *oprnd = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+      return true;
     }
 
-  return pattern_stmt;
+  if (TYPE_PRECISION (type) < (TYPE_PRECISION (*half_type) * 4)
+      || !gimple_bb (def_stmt)
+      || !flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
+      || !vinfo_for_stmt (def_stmt))
+    return false;
+
+  /* TYPE is 4 times bigger than HALF_TYPE, try widening operation for
+     a type 2 times bigger than HALF_TYPE.  */
+  new_type = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type) / 2,
+                                             TYPE_UNSIGNED (type));
+  if ((code == MULT_EXPR && !int_fits_type_p (const_oprnd, new_type))
+      || (code == LSHIFT_EXPR
+          && compare_tree_int (const_oprnd, TYPE_PRECISION (new_type)) == 1))
+    return false;
+
+  /* Use NEW_TYPE for widening operation.  */
+  if (STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (def_stmt)))
+    {
+      new_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (def_stmt));
+      /* Check if the already created pattern stmt is what we need.  */
+      if (!is_gimple_assign (new_stmt)
+          || gimple_assign_rhs_code (new_stmt) != NOP_EXPR
+          || TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (new_stmt)) != new_type)
+        return false;
+
+      VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, def_stmt);
+      *oprnd = gimple_assign_lhs (new_stmt);
+    }
+  else
+    {
+      /* Create a_T = (NEW_TYPE) a_t;  */
+      *oprnd = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+      tmp = create_tmp_var (new_type, NULL);
+      add_referenced_var (tmp);
+      new_oprnd = make_ssa_name (tmp, NULL);
+      new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, new_oprnd, *oprnd,
+                                              NULL_TREE);
+      STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (def_stmt)) = new_stmt;
+      VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, def_stmt);
+      *oprnd = new_oprnd;
+    }
+
+  *half_type = new_type;
+  return true;
 }
+
+
 /* Function vect_recog_widen_mult_pattern
 
    Try to find the following pattern:
@@ -343,37 +488,80 @@ vect_recog_dot_prod_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
 
    where type 'TYPE' is at least double the size of type 'type'.
 
-   Input:
+   Also detect unsgigned cases:
 
-   * LAST_STMT: A stmt from which the pattern search begins. In the example,
-   when this function is called with S5, the pattern {S3,S4,S5} is be detected.
+     unsigned type a_t, b_t;
+     unsigned TYPE u_prod_T;
+     TYPE a_T, b_T, prod_T;
+
+     S1  a_t = ;
+     S2  b_t = ;
+     S3  a_T = (TYPE) a_t;
+     S4  b_T = (TYPE) b_t;
+     S5  prod_T = a_T * b_T;
+     S6  u_prod_T = (unsigned TYPE) prod_T;
+
+   and multiplication by constants:
+
+     type a_t;
+     TYPE a_T, prod_T;
+
+     S1  a_t = ;
+     S3  a_T = (TYPE) a_t;
+     S5  prod_T = a_T * CONST;
+
+   A special case of multiplication by constants is when 'TYPE' is 4 times
+   bigger than 'type', but CONST fits an intermediate type 2 times smaller
+   than 'TYPE'.  In that case we create an additional pattern stmt for S3
+   to create a variable of the intermediate type, and perform widen-mult
+   on the intermediate type as well:
+
+     type a_t;
+     interm_type a_it;
+     TYPE a_T, prod_T,  prod_T';
+
+     S1  a_t = ;
+     S3  a_T = (TYPE) a_t;
+           '--> a_it = (interm_type) a_t;
+     S5  prod_T = a_T * CONST;
+           '--> prod_T' = a_it w* CONST;
+
+   Input/Output:
+
+   * STMTS: Contains a stmt from which the pattern search begins.  In the
+   example, when this function is called with S5, the pattern {S3,S4,S5,(S6)}
+   is detected.  In case of unsigned widen-mult, the original stmt (S5) is
+   replaced with S6 in STMTS.  In case of multiplication by a constant
+   of an intermediate type (the last case above), STMTS also contains S3
+   (inserted before S5).
 
    Output:
 
    * TYPE_IN: The type of the input arguments to the pattern.
 
-   * TYPE_OUT: The type of the output  of this pattern.
+   * TYPE_OUT: The type of the output of this pattern.
 
    * Return value: A new stmt that will be used to replace the sequence of
-   stmts that constitute the pattern. In this case it will be:
+   stmts that constitute the pattern.  In this case it will be:
         WIDEN_MULT <a_t, b_t>
 */
 
 static gimple
-vect_recog_widen_mult_pattern (gimple last_stmt, 
-                              tree *type_in, 
-                              tree *type_out)
+vect_recog_widen_mult_pattern (VEC (gimple, heap) **stmts,
+                               tree *type_in, tree *type_out)
 {
+  gimple last_stmt = VEC_pop (gimple, *stmts);
   gimple def_stmt0, def_stmt1;
   tree oprnd0, oprnd1;
   tree type, half_type0, half_type1;
   gimple pattern_stmt;
-  tree vectype;
+  tree vectype, vectype_out = NULL_TREE;
   tree dummy;
   tree var;
   enum tree_code dummy_code;
   int dummy_int;
   VEC (tree, heap) *dummy_vec;
+  bool op1_ok;
 
   if (!is_gimple_assign (last_stmt))
     return NULL;
@@ -388,21 +576,62 @@ vect_recog_widen_mult_pattern (gimple last_stmt,
 
   oprnd0 = gimple_assign_rhs1 (last_stmt);
   oprnd1 = gimple_assign_rhs2 (last_stmt);
-  if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (oprnd0)) != TYPE_MAIN_VARIANT (type)
-      || TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (oprnd1)) != TYPE_MAIN_VARIANT (type))
+  if (!types_compatible_p (TREE_TYPE (oprnd0), type)
+      || !types_compatible_p (TREE_TYPE (oprnd1), type))
     return NULL;
 
-  /* Check argument 0 */
-  if (!widened_name_p (oprnd0, last_stmt, &half_type0, &def_stmt0))
+  /* Check argument 0 */
+  if (!widened_name_p (oprnd0, last_stmt, &half_type0, &def_stmt0, false))
     return NULL;
-  oprnd0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt0);
+  /* Check argument 1.  */
+  op1_ok = widened_name_p (oprnd1, last_stmt, &half_type1, &def_stmt1, false);
 
-  /* Check argument 1 */
-  if (!widened_name_p (oprnd1, last_stmt, &half_type1, &def_stmt1))
-    return NULL;
-  oprnd1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt1);
+  if (op1_ok)
+    {
+      oprnd0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt0);
+      oprnd1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt1);
+    }         
+  else
+    {
+      if (TREE_CODE (oprnd1) == INTEGER_CST
+          && TREE_CODE (half_type0) == INTEGER_TYPE
+          && vect_handle_widen_op_by_const (last_stmt, MULT_EXPR, oprnd1,
+                                           &oprnd0, stmts, type,
+                                           &half_type0, def_stmt0))
+        half_type1 = half_type0;
+      else
+        return NULL;
+    }
+
+  /* Handle unsigned case.  Look for
+     S6  u_prod_T = (unsigned TYPE) prod_T;
+     Use unsigned TYPE as the type for WIDEN_MULT_EXPR.  */
+  if (TYPE_UNSIGNED (type) != TYPE_UNSIGNED (half_type0))
+    {
+      gimple use_stmt;
+      tree use_lhs;
+      tree use_type;
 
-  if (TYPE_MAIN_VARIANT (half_type0) != TYPE_MAIN_VARIANT (half_type1))
+      if (TYPE_UNSIGNED (type) == TYPE_UNSIGNED (half_type1))
+        return NULL;
+
+      use_stmt = vect_single_imm_use (last_stmt);
+      if (!use_stmt || !is_gimple_assign (use_stmt)
+          || gimple_assign_rhs_code (use_stmt) != NOP_EXPR)
+        return NULL;
+
+      use_lhs = gimple_assign_lhs (use_stmt);
+      use_type = TREE_TYPE (use_lhs);
+      if (!INTEGRAL_TYPE_P (use_type)
+          || (TYPE_UNSIGNED (type) == TYPE_UNSIGNED (use_type))
+          || (TYPE_PRECISION (type) != TYPE_PRECISION (use_type)))
+        return NULL;
+
+      type = use_type;
+      last_stmt = use_stmt;
+    }
+
+  if (!types_compatible_p (half_type0, half_type1))
     return NULL;
 
   /* Pattern detected.  */
@@ -411,24 +640,27 @@ vect_recog_widen_mult_pattern (gimple last_stmt,
 
   /* Check target support  */
   vectype = get_vectype_for_scalar_type (half_type0);
+  vectype_out = get_vectype_for_scalar_type (type);
   if (!vectype
-      || !supportable_widening_operation (WIDEN_MULT_EXPR, last_stmt, vectype,
+      || !vectype_out
+      || !supportable_widening_operation (WIDEN_MULT_EXPR, last_stmt,
+                                         vectype_out, vectype,
                                          &dummy, &dummy, &dummy_code,
                                          &dummy_code, &dummy_int, &dummy_vec))
     return NULL;
 
   *type_in = vectype;
-  *type_out = NULL_TREE;
+  *type_out = vectype_out;
 
   /* Pattern supported. Create a stmt to be used to replace the pattern: */
   var = vect_recog_temp_ssa_var (type, NULL);
   pattern_stmt = gimple_build_assign_with_ops (WIDEN_MULT_EXPR, var, oprnd0,
                                               oprnd1);
-  SSA_NAME_DEF_STMT (var) = pattern_stmt;
 
   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
     print_gimple_stmt (vect_dump, pattern_stmt, 0, TDF_SLIM);
 
+  VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, last_stmt);
   return pattern_stmt;
 }
 
@@ -460,9 +692,10 @@ vect_recog_widen_mult_pattern (gimple last_stmt,
 */
 
 static gimple
-vect_recog_pow_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
+vect_recog_pow_pattern (VEC (gimple, heap) **stmts, tree *type_in,
+                       tree *type_out)
 {
-  tree type;
+  gimple last_stmt = VEC_index (gimple, *stmts, 0);
   tree fn, base, exp = NULL;
   gimple stmt;
   tree var;
@@ -470,9 +703,10 @@ vect_recog_pow_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
   if (!is_gimple_call (last_stmt) || gimple_call_lhs (last_stmt) == NULL)
     return NULL;
 
-  type = gimple_expr_type (last_stmt);
-
   fn = gimple_call_fndecl (last_stmt);
+  if (fn == NULL_TREE || DECL_BUILT_IN_CLASS (fn) != BUILT_IN_NORMAL)
+   return NULL;
+
   switch (DECL_FUNCTION_CODE (fn))
     {
     case BUILT_IN_POWIF:
@@ -505,7 +739,6 @@ vect_recog_pow_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
 
       var = vect_recog_temp_ssa_var (TREE_TYPE (base), NULL);
       stmt = gimple_build_assign_with_ops (MULT_EXPR, var, base, base);
-      SSA_NAME_DEF_STMT (var) = stmt;
       return stmt;
     }
 
@@ -522,7 +755,7 @@ vect_recog_pow_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
              != NULL_TREE)
            {
              var = vect_recog_temp_ssa_var (TREE_TYPE (base), stmt);
-             gimple_call_set_lhs (stmt, var); 
+             gimple_call_set_lhs (stmt, var);
              return stmt;
            }
        }
@@ -536,7 +769,7 @@ vect_recog_pow_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
 
    Try to find the following pattern:
 
-     type x_t; 
+     type x_t;
      TYPE x_T, sum = init;
    loop:
      sum_0 = phi <init, sum_1>
@@ -544,7 +777,7 @@ vect_recog_pow_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
      S2  x_T = (TYPE) x_t;
      S3  sum_1 = x_T + sum_0;
 
-   where type 'TYPE' is at least double the size of type 'type', i.e - we're 
+   where type 'TYPE' is at least double the size of type 'type', i.e - we're
    summing elements of type 'type' into an accumulator of type 'TYPE'. This is
    a special case of a reduction computation.
 
@@ -552,9 +785,9 @@ vect_recog_pow_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
 
    * LAST_STMT: A stmt from which the pattern search begins. In the example,
    when this function is called with S3, the pattern {S2,S3} will be detected.
-        
+
    Output:
-      
+
    * TYPE_IN: The type of the input arguments to the pattern.
 
    * TYPE_OUT: The type of the output of this pattern.
@@ -563,18 +796,19 @@ vect_recog_pow_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
    stmts that constitute the pattern. In this case it will be:
         WIDEN_SUM <x_t, sum_0>
 
-   Note: The widening-sum idiom is a widening reduction pattern that is 
+   Note: The widening-sum idiom is a widening reduction pattern that is
         vectorized without preserving all the intermediate results. It
-         produces only N/2 (widened) results (by summing up pairs of 
-        intermediate results) rather than all N results.  Therefore, we 
-        cannot allow this pattern when we want to get all the results and in 
-        the correct order (as is the case when this computation is in an 
+         produces only N/2 (widened) results (by summing up pairs of
+        intermediate results) rather than all N results.  Therefore, we
+        cannot allow this pattern when we want to get all the results and in
+        the correct order (as is the case when this computation is in an
         inner-loop nested in an outer-loop that us being vectorized).  */
 
 static gimple
-vect_recog_widen_sum_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
+vect_recog_widen_sum_pattern (VEC (gimple, heap) **stmts, tree *type_in,
+                             tree *type_out)
 {
-  gimple stmt;
+  gimple stmt, last_stmt = VEC_index (gimple, *stmts, 0);
   tree oprnd0, oprnd1;
   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (last_stmt);
   tree type, half_type;
@@ -606,17 +840,17 @@ vect_recog_widen_sum_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
 
   oprnd0 = gimple_assign_rhs1 (last_stmt);
   oprnd1 = gimple_assign_rhs2 (last_stmt);
-  if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (oprnd0)) != TYPE_MAIN_VARIANT (type)
-      || TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (oprnd1)) != TYPE_MAIN_VARIANT (type))
+  if (!types_compatible_p (TREE_TYPE (oprnd0), type)
+      || !types_compatible_p (TREE_TYPE (oprnd1), type))
     return NULL;
 
-  /* So far so good. Since last_stmt was detected as a (summation) reduction,
+  /* So far so good.  Since last_stmt was detected as a (summation) reduction,
      we know that oprnd1 is the reduction variable (defined by a loop-header
      phi), and oprnd0 is an ssa-name defined by a stmt in the loop body.
      Left to check that oprnd0 is defined by a cast from type 'type' to type
      'TYPE'.  */
 
-  if (!widened_name_p (oprnd0, last_stmt, &half_type, &stmt))
+  if (!widened_name_p (oprnd0, last_stmt, &half_type, &stmt, true))
     return NULL;
 
   oprnd0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
@@ -627,7 +861,6 @@ vect_recog_widen_sum_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
   var = vect_recog_temp_ssa_var (type, NULL);
   pattern_stmt = gimple_build_assign_with_ops (WIDEN_SUM_EXPR, var,
                                               oprnd0, oprnd1);
-  SSA_NAME_DEF_STMT (var) = pattern_stmt;
 
   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
     {
@@ -637,214 +870,1693 @@ vect_recog_widen_sum_pattern (gimple last_stmt, tree *type_in, tree *type_out)
 
   /* We don't allow changing the order of the computation in the inner-loop
      when doing outer-loop vectorization.  */
-  if (nested_in_vect_loop_p (loop, last_stmt))
-    {
-      if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
-        fprintf (vect_dump, "vect_recog_widen_sum_pattern: not allowed.");
-      return NULL;
-    }
+  gcc_assert (!nested_in_vect_loop_p (loop, last_stmt));
 
   return pattern_stmt;
 }
 
 
-/* Function vect_pattern_recog_1 
+/* Return TRUE if the operation in STMT can be performed on a smaller type.
 
    Input:
-   PATTERN_RECOG_FUNC: A pointer to a function that detects a certain
-        computation pattern.
-   STMT: A stmt from which the pattern search should start.
-
-   If PATTERN_RECOG_FUNC successfully detected the pattern, it creates an
-   expression that computes the same functionality and can be used to 
-   replace the sequence of stmts that are involved in the pattern. 
+   STMT - a statement to check.
+   DEF - we support operations with two operands, one of which is constant.
+         The other operand can be defined by a demotion operation, or by a
+         previous statement in a sequence of over-promoted operations.  In the
+         later case DEF is used to replace that operand.  (It is defined by a
+         pattern statement we created for the previous statement in the
+         sequence).
+
+   Input/output:
+   NEW_TYPE - Output: a smaller type that we are trying to use.  Input: if not
+         NULL, it's the type of DEF.
+   STMTS - additional pattern statements.  If a pattern statement (type
+         conversion) is created in this function, its original statement is
+         added to STMTS.
 
    Output:
-   This function checks if the expression returned by PATTERN_RECOG_FUNC is 
-   supported in vector form by the target.  We use 'TYPE_IN' to obtain the 
-   relevant vector type. If 'TYPE_IN' is already a vector type, then this 
-   indicates that target support had already been checked by PATTERN_RECOG_FUNC.
-   If 'TYPE_OUT' is also returned by PATTERN_RECOG_FUNC, we check that it fits
-   to the available target pattern.
+   OP0, OP1 - if the operation fits a smaller type, OP0 and OP1 are the new
+         operands to use in the new pattern statement for STMT (will be created
+         in vect_recog_over_widening_pattern ()).
+   NEW_DEF_STMT - in case DEF has to be promoted, we create two pattern
+         statements for STMT: the first one is a type promotion and the second
+         one is the operation itself.  We return the type promotion statement
+        in NEW_DEF_STMT and further store it in STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ of
+         the second pattern statement.  */
 
-   This function also does some bookkeeping, as explained in the documentation 
-   for vect_recog_pattern.  */
-
-static void
-vect_pattern_recog_1 (
-       gimple (* vect_recog_func) (gimple, tree *, tree *),
-       gimple_stmt_iterator si)
+static bool
+vect_operation_fits_smaller_type (gimple stmt, tree def, tree *new_type,
+                                  tree *op0, tree *op1, gimple *new_def_stmt,
+                                  VEC (gimple, heap) **stmts)
 {
-  gimple stmt = gsi_stmt (si), pattern_stmt;
-  stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
-  stmt_vec_info pattern_stmt_info;
-  loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
-  tree pattern_vectype;
-  tree type_in, type_out;
   enum tree_code code;
+  tree const_oprnd, oprnd;
+  tree interm_type = NULL_TREE, half_type, tmp, new_oprnd, type;
+  gimple def_stmt, new_stmt;
+  bool first = false;
+  loop_vec_info loop_info = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (vinfo_for_stmt (stmt));
+  struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_info);
 
-  pattern_stmt = (* vect_recog_func) (stmt, &type_in, &type_out);
-  if (!pattern_stmt)
-    return; 
-  if (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type_in))) 
-    { 
-      /* No need to check target support (already checked by the pattern 
-         recognition function).  */ 
-      pattern_vectype = type_in;
+  *op0 = NULL_TREE;
+  *op1 = NULL_TREE;
+  *new_def_stmt = NULL;
+
+  if (!is_gimple_assign (stmt))
+    return false;
+
+  code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
+  if (code != LSHIFT_EXPR && code != RSHIFT_EXPR
+      && code != BIT_IOR_EXPR && code != BIT_XOR_EXPR && code != BIT_AND_EXPR)
+    return false;
+
+  oprnd = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+  const_oprnd = gimple_assign_rhs2 (stmt);
+  type = gimple_expr_type (stmt);
+
+  if (TREE_CODE (oprnd) != SSA_NAME
+      || TREE_CODE (const_oprnd) != INTEGER_CST)
+    return false;
+
+  /* If we are in the middle of a sequence, we use DEF from a previous
+     statement.  Otherwise, OPRND has to be a result of type promotion.  */
+  if (*new_type)
+    {
+      half_type = *new_type;
+      oprnd = def;
     }
   else
     {
-      enum machine_mode vec_mode;
-      enum insn_code icode;
-      optab optab;
+      first = true;
+      if (!widened_name_p (oprnd, stmt, &half_type, &def_stmt, false)
+          || !gimple_bb (def_stmt)
+          || !flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
+          || !vinfo_for_stmt (def_stmt))
+        return false;
+    }
 
-      /* Check target support  */
-      pattern_vectype = get_vectype_for_scalar_type (type_in);
-      if (!pattern_vectype)
-        return;
+  /* Can we perform the operation on a smaller type?  */
+  switch (code)
+    {
+      case BIT_IOR_EXPR:
+      case BIT_XOR_EXPR:
+      case BIT_AND_EXPR:
+        if (!int_fits_type_p (const_oprnd, half_type))
+          {
+            /* HALF_TYPE is not enough.  Try a bigger type if possible.  */
+            if (TYPE_PRECISION (type) < (TYPE_PRECISION (half_type) * 4))
+              return false;
 
-      if (is_gimple_assign (pattern_stmt))
-       code = gimple_assign_rhs_code (pattern_stmt);
-      else
-        {
-         gcc_assert (is_gimple_call (pattern_stmt));
-         code = CALL_EXPR;
-       }
+            interm_type = build_nonstandard_integer_type (
+                        TYPE_PRECISION (half_type) * 2, TYPE_UNSIGNED (type));
+            if (!int_fits_type_p (const_oprnd, interm_type))
+              return false;
+          }
 
-      optab = optab_for_tree_code (code, pattern_vectype, optab_default);
-      vec_mode = TYPE_MODE (pattern_vectype);
-      if (!optab
-          || (icode = optab_handler (optab, vec_mode)->insn_code) ==
-              CODE_FOR_nothing
-          || (type_out
-              && (!get_vectype_for_scalar_type (type_out)
-                  || (insn_data[icode].operand[0].mode !=
-                      TYPE_MODE (get_vectype_for_scalar_type (type_out))))))
-       return;
-    }
+        break;
 
-  /* Found a vectorizable pattern.  */
-  if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
-    {
-      fprintf (vect_dump, "pattern recognized: "); 
-      print_gimple_stmt (vect_dump, pattern_stmt, 0, TDF_SLIM);
-    }
-  
-  /* Mark the stmts that are involved in the pattern. */
-  gsi_insert_before (&si, pattern_stmt, GSI_SAME_STMT);
-  set_vinfo_for_stmt (pattern_stmt,
-                     new_stmt_vec_info (pattern_stmt, loop_vinfo));
-  pattern_stmt_info = vinfo_for_stmt (pattern_stmt);
-  
-  STMT_VINFO_RELATED_STMT (pattern_stmt_info) = stmt;
-  STMT_VINFO_DEF_TYPE (pattern_stmt_info) = STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info);
-  STMT_VINFO_VECTYPE (pattern_stmt_info) = pattern_vectype;
-  STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info) = true;
-  STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info) = pattern_stmt;
+      case LSHIFT_EXPR:
+        /* Try intermediate type - HALF_TYPE is not enough for sure.  */
+        if (TYPE_PRECISION (type) < (TYPE_PRECISION (half_type) * 4))
+          return false;
 
-  return;
-}
+        /* Check that HALF_TYPE size + shift amount <= INTERM_TYPE size.
+          (e.g., if the original value was char, the shift amount is at most 8
+           if we want to use short).  */
+        if (compare_tree_int (const_oprnd, TYPE_PRECISION (half_type)) == 1)
+          return false;
 
+        interm_type = build_nonstandard_integer_type (
+                        TYPE_PRECISION (half_type) * 2, TYPE_UNSIGNED (type));
 
-/* Function vect_pattern_recog
+        if (!vect_supportable_shift (code, interm_type))
+          return false;
 
-   Input:
-   LOOP_VINFO - a struct_loop_info of a loop in which we want to look for
-        computation idioms.
+        break;
 
-   Output - for each computation idiom that is detected we insert a new stmt
-        that provides the same functionality and that can be vectorized. We
-        also record some information in the struct_stmt_info of the relevant
-        stmts, as explained below:
+      case RSHIFT_EXPR:
+        if (vect_supportable_shift (code, half_type))
+          break;
 
-   At the entry to this function we have the following stmts, with the
-   following initial value in the STMT_VINFO fields:
+        /* Try intermediate type - HALF_TYPE is not supported.  */
+        if (TYPE_PRECISION (type) < (TYPE_PRECISION (half_type) * 4))
+          return false;
 
-         stmt                     in_pattern_p  related_stmt    vec_stmt
-         S1: a_i = ....                 -       -               -
-         S2: a_2 = ..use(a_i)..         -       -               -
-         S3: a_1 = ..use(a_2)..         -       -               -
-         S4: a_0 = ..use(a_1)..         -       -               -
-         S5: ... = ..use(a_0)..         -       -               -
+        interm_type = build_nonstandard_integer_type (
+                        TYPE_PRECISION (half_type) * 2, TYPE_UNSIGNED (type));
 
-   Say the sequence {S1,S2,S3,S4} was detected as a pattern that can be
-   represented by a single stmt. We then:
-   - create a new stmt S6 that will replace the pattern.
-   - insert the new stmt S6 before the last stmt in the pattern
-   - fill in the STMT_VINFO fields as follows:
+        if (!vect_supportable_shift (code, interm_type))
+          return false;
 
-                                  in_pattern_p  related_stmt    vec_stmt
-         S1: a_i = ....                 -       -               -       
-         S2: a_2 = ..use(a_i)..         -       -               -
-         S3: a_1 = ..use(a_2)..         -       -               -
-       > S6: a_new = ....               -       S4              -
-         S4: a_0 = ..use(a_1)..         true    S6              -
-         S5: ... = ..use(a_0)..         -       -               -
+        break;
 
-   (the last stmt in the pattern (S4) and the new pattern stmt (S6) point
-    to each other through the RELATED_STMT field).
+      default:
+        gcc_unreachable ();
+    }
 
-   S6 will be marked as relevant in vect_mark_stmts_to_be_vectorized instead
-   of S4 because it will replace all its uses.  Stmts {S1,S2,S3} will
-   remain irrelevant unless used by stmts other than S4.
+  /* There are four possible cases:
+     1. OPRND is defined by a type promotion (in that case FIRST is TRUE, it's
+        the first statement in the sequence)
+        a. The original, HALF_TYPE, is not enough - we replace the promotion
+           from HALF_TYPE to TYPE with a promotion to INTERM_TYPE.
+        b. HALF_TYPE is sufficient, OPRND is set as the RHS of the original
+           promotion.
+     2. OPRND is defined by a pattern statement we created.
+        a. Its type is not sufficient for the operation, we create a new stmt:
+           a type conversion for OPRND from HALF_TYPE to INTERM_TYPE.  We store
+           this statement in NEW_DEF_STMT, and it is later put in
+          STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ of the pattern statement for STMT.
+        b. OPRND is good to use in the new statement.  */
+  if (first)
+    {
+      if (interm_type)
+        {
+          /* Replace the original type conversion HALF_TYPE->TYPE with
+             HALF_TYPE->INTERM_TYPE.  */
+          if (STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (def_stmt)))
+            {
+              new_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (def_stmt));
+              /* Check if the already created pattern stmt is what we need.  */
+              if (!is_gimple_assign (new_stmt)
+                  || gimple_assign_rhs_code (new_stmt) != NOP_EXPR
+                  || TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (new_stmt)) != interm_type)
+                return false;
+
+             VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, def_stmt);
+              oprnd = gimple_assign_lhs (new_stmt);
+            }
+          else
+            {
+              /* Create NEW_OPRND = (INTERM_TYPE) OPRND.  */
+              oprnd = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+              tmp = create_tmp_reg (interm_type, NULL);
+              add_referenced_var (tmp);
+              new_oprnd = make_ssa_name (tmp, NULL);
+              new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, new_oprnd,
+                                                       oprnd, NULL_TREE);
+              STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (def_stmt)) = new_stmt;
+              VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, def_stmt);
+              oprnd = new_oprnd;
+            }
+        }
+      else
+        {
+          /* Retrieve the operand before the type promotion.  */
+          oprnd = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+        }
+    }
+  else
+    {
+      if (interm_type)
+        {
+          /* Create a type conversion HALF_TYPE->INTERM_TYPE.  */
+          tmp = create_tmp_reg (interm_type, NULL);
+          add_referenced_var (tmp);
+          new_oprnd = make_ssa_name (tmp, NULL);
+          new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, new_oprnd,
+                                                   oprnd, NULL_TREE);
+          oprnd = new_oprnd;
+          *new_def_stmt = new_stmt;
+        }
 
-   If vectorization succeeds, vect_transform_stmt will skip over {S1,S2,S3}
-   (because they are marked as irrelevant). It will vectorize S6, and record
-   a pointer to the new vector stmt VS6 both from S6 (as usual), and also 
-   from S4. We do that so that when we get to vectorizing stmts that use the
-   def of S4 (like S5 that uses a_0), we'll know where to take the relevant
-   vector-def from. S4 will be skipped, and S5 will be vectorized as usual:
+      /* Otherwise, OPRND is already set.  */
+    }
 
-                                  in_pattern_p  related_stmt    vec_stmt
-         S1: a_i = ....                 -       -               -
-         S2: a_2 = ..use(a_i)..         -       -               -
-         S3: a_1 = ..use(a_2)..         -       -               -
-       > VS6: va_new = ....             -       -               -
-         S6: a_new = ....               -       S4              VS6
-         S4: a_0 = ..use(a_1)..         true    S6              VS6
-       > VS5: ... = ..vuse(va_new)..    -       -               -
-         S5: ... = ..use(a_0)..         -       -               -
+  if (interm_type)
+    *new_type = interm_type;
+  else
+    *new_type = half_type;
 
-   DCE could then get rid of {S1,S2,S3,S4,S5,S6} (if their defs are not used
-   elsewhere), and we'll end up with:
+  *op0 = oprnd;
+  *op1 = fold_convert (*new_type, const_oprnd);
 
-        VS6: va_new = .... 
-        VS5: ... = ..vuse(va_new)..
+  return true;
+}
 
-   If vectorization does not succeed, DCE will clean S6 away (its def is
-   not used), and we'll end up with the original sequence.
-*/
 
-void
-vect_pattern_recog (loop_vec_info loop_vinfo)
-{
-  struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
-  basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
-  unsigned int nbbs = loop->num_nodes;
-  gimple_stmt_iterator si;
-  gimple stmt;
-  unsigned int i, j;
-  gimple (* vect_recog_func_ptr) (gimple, tree *, tree *);
+/* Try to find a statement or a sequence of statements that can be performed
+   on a smaller type:
 
-  if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
-    fprintf (vect_dump, "=== vect_pattern_recog ===");
+     type x_t;
+     TYPE x_T, res0_T, res1_T;
+   loop:
+     S1  x_t = *p;
+     S2  x_T = (TYPE) x_t;
+     S3  res0_T = op (x_T, C0);
+     S4  res1_T = op (res0_T, C1);
+     S5  ... = () res1_T;  - type demotion
 
-  /* Scan through the loop stmts, applying the pattern recognition
-     functions starting at each stmt visited:  */
-  for (i = 0; i < nbbs; i++)
+   where type 'TYPE' is at least double the size of type 'type', C0 and C1 are
+   constants.
+   Check if S3 and S4 can be done on a smaller type than 'TYPE', it can either
+   be 'type' or some intermediate type.  For now, we expect S5 to be a type
+   demotion operation.  We also check that S3 and S4 have only one use.  */
+
+static gimple
+vect_recog_over_widening_pattern (VEC (gimple, heap) **stmts,
+                                  tree *type_in, tree *type_out)
+{
+  gimple stmt = VEC_pop (gimple, *stmts);
+  gimple pattern_stmt = NULL, new_def_stmt, prev_stmt = NULL, use_stmt = NULL;
+  tree op0, op1, vectype = NULL_TREE, use_lhs, use_type;
+  tree var = NULL_TREE, new_type = NULL_TREE, tmp, new_oprnd;
+  bool first;
+  tree type = NULL;
+
+  first = true;
+  while (1)
     {
-      basic_block bb = bbs[i];
-      for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
-        {
-          stmt = gsi_stmt (si);
+      if (!vinfo_for_stmt (stmt)
+          || STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (vinfo_for_stmt (stmt)))
+        return NULL;
 
-          /* Scan over all generic vect_recog_xxx_pattern functions.  */
-          for (j = 0; j < NUM_PATTERNS; j++)
-            {
-              vect_recog_func_ptr = vect_vect_recog_func_ptrs[j];
-              vect_pattern_recog_1 (vect_recog_func_ptr, si);
-            }
+      new_def_stmt = NULL;
+      if (!vect_operation_fits_smaller_type (stmt, var, &new_type,
+                                             &op0, &op1, &new_def_stmt,
+                                             stmts))
+        {
+          if (first)
+            return NULL;
+          else
+            break;
         }
-    }
+
+      /* STMT can be performed on a smaller type.  Check its uses.  */
+      use_stmt = vect_single_imm_use (stmt);
+      if (!use_stmt || !is_gimple_assign (use_stmt))
+        return NULL;
+
+      /* Create pattern statement for STMT.  */
+      vectype = get_vectype_for_scalar_type (new_type);
+      if (!vectype)
+        return NULL;
+
+      /* We want to collect all the statements for which we create pattern
+         statetments, except for the case when the last statement in the
+         sequence doesn't have a corresponding pattern statement.  In such
+         case we associate the last pattern statement with the last statement
+         in the sequence.  Therefore, we only add the original statement to
+         the list if we know that it is not the last.  */
+      if (prev_stmt)
+        VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, prev_stmt);
+
+      var = vect_recog_temp_ssa_var (new_type, NULL);
+      pattern_stmt
+       = gimple_build_assign_with_ops (gimple_assign_rhs_code (stmt), var,
+                                       op0, op1);
+      STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (stmt)) = pattern_stmt;
+      new_pattern_def_seq (vinfo_for_stmt (stmt), new_def_stmt);
+
+      if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
+        {
+          fprintf (vect_dump, "created pattern stmt: ");
+          print_gimple_stmt (vect_dump, pattern_stmt, 0, TDF_SLIM);
+        }
+
+      type = gimple_expr_type (stmt);
+      prev_stmt = stmt;
+      stmt = use_stmt;
+
+      first = false;
+    }
+
+  /* We got a sequence.  We expect it to end with a type demotion operation.
+     Otherwise, we quit (for now).  There are three possible cases: the
+     conversion is to NEW_TYPE (we don't do anything), the conversion is to
+     a type bigger than NEW_TYPE and/or the signedness of USE_TYPE and
+     NEW_TYPE differs (we create a new conversion statement).  */
+  if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (use_stmt)))
+    {
+      use_lhs = gimple_assign_lhs (use_stmt);
+      use_type = TREE_TYPE (use_lhs);
+      /* Support only type demotion or signedess change.  */
+      if (!INTEGRAL_TYPE_P (use_type)
+         || TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (use_type))
+        return NULL;
+
+      /* Check that NEW_TYPE is not bigger than the conversion result.  */
+      if (TYPE_PRECISION (new_type) > TYPE_PRECISION (use_type))
+       return NULL;
+
+      if (TYPE_UNSIGNED (new_type) != TYPE_UNSIGNED (use_type)
+          || TYPE_PRECISION (new_type) != TYPE_PRECISION (use_type))
+        {
+          /* Create NEW_TYPE->USE_TYPE conversion.  */
+          tmp = create_tmp_reg (use_type, NULL);
+          add_referenced_var (tmp);
+          new_oprnd = make_ssa_name (tmp, NULL);
+          pattern_stmt = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, new_oprnd,
+                                                       var, NULL_TREE);
+          STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (use_stmt)) = pattern_stmt;
+
+          *type_in = get_vectype_for_scalar_type (new_type);
+          *type_out = get_vectype_for_scalar_type (use_type);
+
+          /* We created a pattern statement for the last statement in the
+             sequence, so we don't need to associate it with the pattern
+             statement created for PREV_STMT.  Therefore, we add PREV_STMT
+             to the list in order to mark it later in vect_pattern_recog_1.  */
+          if (prev_stmt)
+            VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, prev_stmt);
+        }
+      else
+        {
+          if (prev_stmt)
+           STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (vinfo_for_stmt (use_stmt))
+              = STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (vinfo_for_stmt (prev_stmt));
+
+          *type_in = vectype;
+          *type_out = NULL_TREE;
+        }
+
+      VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, use_stmt);
+    }
+  else
+    /* TODO: support general case, create a conversion to the correct type.  */
+    return NULL;
+
+  /* Pattern detected.  */
+  if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
+    {
+      fprintf (vect_dump, "vect_recog_over_widening_pattern: detected: ");
+      print_gimple_stmt (vect_dump, pattern_stmt, 0, TDF_SLIM);
+    }
+
+  return pattern_stmt;
+}
+
+/* Detect widening shift pattern:
+
+   type a_t;
+   TYPE a_T, res_T;
+
+   S1 a_t = ;
+   S2 a_T = (TYPE) a_t;
+   S3 res_T = a_T << CONST;
+
+  where type 'TYPE' is at least double the size of type 'type'.
+
+  Also detect cases where the shift result is immediately converted
+  to another type 'result_type' that is no larger in size than 'TYPE'.
+  In those cases we perform a widen-shift that directly results in
+  'result_type', to avoid a possible over-widening situation:
+
+  type a_t;
+  TYPE a_T, res_T;
+  result_type res_result;
+
+  S1 a_t = ;
+  S2 a_T = (TYPE) a_t;
+  S3 res_T = a_T << CONST;
+  S4 res_result = (result_type) res_T;
+      '--> res_result' = a_t w<< CONST;
+
+  And a case when 'TYPE' is 4 times bigger than 'type'.  In that case we
+  create an additional pattern stmt for S2 to create a variable of an
+  intermediate type, and perform widen-shift on the intermediate type:
+
+  type a_t;
+  interm_type a_it;
+  TYPE a_T, res_T, res_T';
+
+  S1 a_t = ;
+  S2 a_T = (TYPE) a_t;
+      '--> a_it = (interm_type) a_t;
+  S3 res_T = a_T << CONST;
+      '--> res_T' = a_it <<* CONST;
+
+  Input/Output:
+
+  * STMTS: Contains a stmt from which the pattern search begins.
+    In case of unsigned widen-shift, the original stmt (S3) is replaced with S4
+    in STMTS.  When an intermediate type is used and a pattern statement is
+    created for S2, we also put S2 here (before S3).
+
+  Output:
+
+  * TYPE_IN: The type of the input arguments to the pattern.
+
+  * TYPE_OUT: The type of the output of this pattern.
+
+  * Return value: A new stmt that will be used to replace the sequence of
+    stmts that constitute the pattern.  In this case it will be:
+    WIDEN_LSHIFT_EXPR <a_t, CONST>.  */
+
+static gimple
+vect_recog_widen_shift_pattern (VEC (gimple, heap) **stmts,
+                               tree *type_in, tree *type_out)
+{
+  gimple last_stmt = VEC_pop (gimple, *stmts);
+  gimple def_stmt0;
+  tree oprnd0, oprnd1;
+  tree type, half_type0;
+  gimple pattern_stmt;
+  tree vectype, vectype_out = NULL_TREE;
+  tree dummy;
+  tree var;
+  enum tree_code dummy_code;
+  int dummy_int;
+  VEC (tree, heap) * dummy_vec;
+  gimple use_stmt;
+
+  if (!is_gimple_assign (last_stmt) || !vinfo_for_stmt (last_stmt))
+    return NULL;
+
+  if (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (vinfo_for_stmt (last_stmt)))
+    return NULL;
+
+  if (gimple_assign_rhs_code (last_stmt) != LSHIFT_EXPR)
+    return NULL;
+
+  oprnd0 = gimple_assign_rhs1 (last_stmt);
+  oprnd1 = gimple_assign_rhs2 (last_stmt);
+  if (TREE_CODE (oprnd0) != SSA_NAME || TREE_CODE (oprnd1) != INTEGER_CST)
+    return NULL;
+
+  /* Check operand 0: it has to be defined by a type promotion.  */
+  if (!widened_name_p (oprnd0, last_stmt, &half_type0, &def_stmt0, false))
+    return NULL;
+
+  /* Check operand 1: has to be positive.  We check that it fits the type
+     in vect_handle_widen_op_by_const ().  */
+  if (tree_int_cst_compare (oprnd1, size_zero_node) <= 0)
+    return NULL;
+
+  oprnd0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt0);
+  type = gimple_expr_type (last_stmt);
+
+  /* Check for subsequent conversion to another type.  */
+  use_stmt = vect_single_imm_use (last_stmt);
+  if (use_stmt && is_gimple_assign (use_stmt)
+      && CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (use_stmt))
+      && !STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
+    {
+      tree use_lhs = gimple_assign_lhs (use_stmt);
+      tree use_type = TREE_TYPE (use_lhs);
+
+      if (INTEGRAL_TYPE_P (use_type)
+         && TYPE_PRECISION (use_type) <= TYPE_PRECISION (type))
+       {
+         last_stmt = use_stmt;
+         type = use_type;
+       }
+    }
+
+  /* Check if this a widening operation.  */
+  if (!vect_handle_widen_op_by_const (last_stmt, LSHIFT_EXPR, oprnd1,
+                                             &oprnd0, stmts,
+                                     type, &half_type0, def_stmt0))
+    return NULL;
+
+  /* Pattern detected.  */
+  if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
+    fprintf (vect_dump, "vect_recog_widen_shift_pattern: detected: ");
+
+  /* Check target support.  */
+  vectype = get_vectype_for_scalar_type (half_type0);
+  vectype_out = get_vectype_for_scalar_type (type);
+
+  if (!vectype
+      || !vectype_out
+      || !supportable_widening_operation (WIDEN_LSHIFT_EXPR, last_stmt,
+                                         vectype_out, vectype,
+                                         &dummy, &dummy, &dummy_code,
+                                         &dummy_code, &dummy_int,
+                                         &dummy_vec))
+    return NULL;
+
+  *type_in = vectype;
+  *type_out = vectype_out;
+
+  /* Pattern supported.  Create a stmt to be used to replace the pattern.  */
+  var = vect_recog_temp_ssa_var (type, NULL);
+  pattern_stmt =
+    gimple_build_assign_with_ops (WIDEN_LSHIFT_EXPR, var, oprnd0, oprnd1);
+
+  if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
+    print_gimple_stmt (vect_dump, pattern_stmt, 0, TDF_SLIM);
+
+  VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, last_stmt);
+  return pattern_stmt;
+}
+
+/* Detect a vector by vector shift pattern that wouldn't be otherwise
+   vectorized:
+
+   type a_t;
+   TYPE b_T, res_T;
+
+   S1 a_t = ;
+   S2 b_T = ;
+   S3 res_T = b_T op a_t;
+
+  where type 'TYPE' is a type with different size than 'type',
+  and op is <<, >> or rotate.
+
+  Also detect cases:
+
+   type a_t;
+   TYPE b_T, c_T, res_T;
+
+   S0 c_T = ;
+   S1 a_t = (type) c_T;
+   S2 b_T = ;
+   S3 res_T = b_T op a_t;
+
+  Input/Output:
+
+  * STMTS: Contains a stmt from which the pattern search begins,
+    i.e. the shift/rotate stmt.  The original stmt (S3) is replaced
+    with a shift/rotate which has same type on both operands, in the
+    second case just b_T op c_T, in the first case with added cast
+    from a_t to c_T in STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ.
+
+  Output:
+
+  * TYPE_IN: The type of the input arguments to the pattern.
+
+  * TYPE_OUT: The type of the output of this pattern.
+
+  * Return value: A new stmt that will be used to replace the shift/rotate
+    S3 stmt.  */
+
+static gimple
+vect_recog_vector_vector_shift_pattern (VEC (gimple, heap) **stmts,
+                                       tree *type_in, tree *type_out)
+{
+  gimple last_stmt = VEC_pop (gimple, *stmts);
+  tree oprnd0, oprnd1, lhs, var;
+  gimple pattern_stmt, def_stmt;
+  enum tree_code rhs_code;
+  stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (last_stmt);
+  loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
+  enum vect_def_type dt;
+  tree def;
+
+  if (!is_gimple_assign (last_stmt))
+    return NULL;
+
+  rhs_code = gimple_assign_rhs_code (last_stmt);
+  switch (rhs_code)
+    {
+    case LSHIFT_EXPR:
+    case RSHIFT_EXPR:
+    case LROTATE_EXPR:
+    case RROTATE_EXPR:
+      break;
+    default:
+      return NULL;
+    }
+
+  if (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_vinfo))
+    return NULL;
+
+  lhs = gimple_assign_lhs (last_stmt);
+  oprnd0 = gimple_assign_rhs1 (last_stmt);
+  oprnd1 = gimple_assign_rhs2 (last_stmt);
+  if (TREE_CODE (oprnd0) != SSA_NAME
+      || TREE_CODE (oprnd1) != SSA_NAME
+      || TYPE_MODE (TREE_TYPE (oprnd0)) == TYPE_MODE (TREE_TYPE (oprnd1))
+      || TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (oprnd1))
+        != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (oprnd1)))
+      || TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs))
+        != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (oprnd0)))
+    return NULL;
+
+  if (!vect_is_simple_use (oprnd1, last_stmt, loop_vinfo, NULL, &def_stmt,
+                          &def, &dt))
+    return NULL;
+
+  if (dt != vect_internal_def)
+    return NULL;
+
+  *type_in = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (oprnd0));
+  *type_out = *type_in;
+  if (*type_in == NULL_TREE)
+    return NULL;
+
+  def = NULL_TREE;
+  if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
+    {
+      tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+      if (TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)) == TYPE_MODE (TREE_TYPE (oprnd0))
+         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1))
+            == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (oprnd0)))
+       def = rhs1;
+    }
+
+  if (def == NULL_TREE)
+    {
+      def = vect_recog_temp_ssa_var (TREE_TYPE (oprnd0), NULL);
+      def_stmt = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, def, oprnd1,
+                                              NULL_TREE);
+      new_pattern_def_seq (stmt_vinfo, def_stmt);
+    }
+
+  /* Pattern detected.  */
+  if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
+    fprintf (vect_dump, "vect_recog_vector_vector_shift_pattern: detected: ");
+
+  /* Pattern supported.  Create a stmt to be used to replace the pattern.  */
+  var = vect_recog_temp_ssa_var (TREE_TYPE (oprnd0), NULL);
+  pattern_stmt = gimple_build_assign_with_ops (rhs_code, var, oprnd0, def);
+
+  if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
+    print_gimple_stmt (vect_dump, pattern_stmt, 0, TDF_SLIM);
+
+  VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, last_stmt);
+  return pattern_stmt;
+}
+
+/* Detect a signed division by power of two constant that wouldn't be
+   otherwise vectorized:
+
+   type a_t, b_t;
+
+   S1 a_t = b_t / N;
+
+  where type 'type' is a signed integral type and N is a constant positive
+  power of two.
+
+  Similarly handle signed modulo by power of two constant:
+
+   S4 a_t = b_t % N;
+
+  Input/Output:
+
+  * STMTS: Contains a stmt from which the pattern search begins,
+    i.e. the division stmt.  S1 is replaced by:
+  S3  y_t = b_t < 0 ? N - 1 : 0;
+  S2  x_t = b_t + y_t;
+  S1' a_t = x_t >> log2 (N);
+
+    S4 is replaced by (where *_T temporaries have unsigned type):
+  S9  y_T = b_t < 0 ? -1U : 0U;
+  S8  z_T = y_T >> (sizeof (type_t) * CHAR_BIT - log2 (N));
+  S7  z_t = (type) z_T;
+  S6  w_t = b_t + z_t;
+  S5  x_t = w_t & (N - 1);
+  S4' a_t = x_t - z_t;
+
+  Output:
+
+  * TYPE_IN: The type of the input arguments to the pattern.
+
+  * TYPE_OUT: The type of the output of this pattern.
+
+  * Return value: A new stmt that will be used to replace the division
+    S1 or modulo S4 stmt.  */
+
+static gimple
+vect_recog_sdivmod_pow2_pattern (VEC (gimple, heap) **stmts,
+                                tree *type_in, tree *type_out)
+{
+  gimple last_stmt = VEC_pop (gimple, *stmts);
+  tree oprnd0, oprnd1, vectype, itype, cond;
+  gimple pattern_stmt, def_stmt;
+  enum tree_code rhs_code;
+  stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (last_stmt);
+  loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
+  optab optab;
+
+  if (!is_gimple_assign (last_stmt))
+    return NULL;
+
+  rhs_code = gimple_assign_rhs_code (last_stmt);
+  switch (rhs_code)
+    {
+    case TRUNC_DIV_EXPR:
+    case TRUNC_MOD_EXPR:
+      break;
+    default:
+      return NULL;
+    }
+
+  if (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_vinfo))
+    return NULL;
+
+  oprnd0 = gimple_assign_rhs1 (last_stmt);
+  oprnd1 = gimple_assign_rhs2 (last_stmt);
+  itype = TREE_TYPE (oprnd0);
+  if (TREE_CODE (oprnd0) != SSA_NAME
+      || TREE_CODE (oprnd1) != INTEGER_CST
+      || TREE_CODE (itype) != INTEGER_TYPE
+      || TYPE_UNSIGNED (itype)
+      || TYPE_PRECISION (itype) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (itype))
+      || !integer_pow2p (oprnd1)
+      || tree_int_cst_sgn (oprnd1) != 1)
+    return NULL;
+
+  vectype = get_vectype_for_scalar_type (itype);
+  if (vectype == NULL_TREE)
+    return NULL;
+
+  /* If the target can handle vectorized division or modulo natively,
+     don't attempt to optimize this.  */
+  optab = optab_for_tree_code (rhs_code, vectype, optab_default);
+  if (optab != NULL)
+    {
+      enum machine_mode vec_mode = TYPE_MODE (vectype);
+      int icode = (int) optab_handler (optab, vec_mode);
+      if (icode != CODE_FOR_nothing
+         || GET_MODE_SIZE (vec_mode) == UNITS_PER_WORD)
+       return NULL;
+    }
+
+  /* Pattern detected.  */
+  if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
+    fprintf (vect_dump, "vect_recog_sdivmod_pow2_pattern: detected: ");
+
+  cond = build2 (LT_EXPR, boolean_type_node, oprnd0, build_int_cst (itype, 0));
+  if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
+    {
+      tree var = vect_recog_temp_ssa_var (itype, NULL);
+      def_stmt
+       = gimple_build_assign_with_ops3 (COND_EXPR, var, cond,
+                                        fold_build2 (MINUS_EXPR, itype,
+                                                     oprnd1,
+                                                     build_int_cst (itype,
+                                                                    1)),
+                                        build_int_cst (itype, 0));
+      new_pattern_def_seq (stmt_vinfo, def_stmt);
+      var = vect_recog_temp_ssa_var (itype, NULL);
+      def_stmt
+       = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, var, oprnd0,
+                                       gimple_assign_lhs (def_stmt));
+      append_pattern_def_seq (stmt_vinfo, def_stmt);
+
+      pattern_stmt
+       = gimple_build_assign_with_ops (RSHIFT_EXPR,
+                                       vect_recog_temp_ssa_var (itype, NULL),
+                                       var,
+                                       build_int_cst (itype,
+                                                      tree_log2 (oprnd1)));
+    }
+  else
+    {
+      tree signmask;
+      STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (stmt_vinfo) = NULL;
+      if (compare_tree_int (oprnd1, 2) == 0)
+       {
+         signmask = vect_recog_temp_ssa_var (itype, NULL);
+         def_stmt
+           = gimple_build_assign_with_ops3 (COND_EXPR, signmask, cond,
+                                            build_int_cst (itype, 1),
+                                            build_int_cst (itype, 0));
+         append_pattern_def_seq (stmt_vinfo, def_stmt);
+       }
+      else
+       {
+         tree utype
+           = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (itype), 1);
+         tree vecutype = get_vectype_for_scalar_type (utype);
+         tree shift
+           = build_int_cst (utype, GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (itype))
+                                   - tree_log2 (oprnd1));
+         tree var = vect_recog_temp_ssa_var (utype, NULL);
+         stmt_vec_info def_stmt_vinfo;
+
+         def_stmt
+           = gimple_build_assign_with_ops3 (COND_EXPR, var, cond,
+                                            build_int_cst (utype, -1),
+                                            build_int_cst (utype, 0));
+         def_stmt_vinfo = new_stmt_vec_info (def_stmt, loop_vinfo, NULL);
+         set_vinfo_for_stmt (def_stmt, def_stmt_vinfo);
+         STMT_VINFO_VECTYPE (def_stmt_vinfo) = vecutype;
+         append_pattern_def_seq (stmt_vinfo, def_stmt);
+         var = vect_recog_temp_ssa_var (utype, NULL);
+         def_stmt
+           = gimple_build_assign_with_ops (RSHIFT_EXPR, var,
+                                           gimple_assign_lhs (def_stmt),
+                                           shift);
+         def_stmt_vinfo = new_stmt_vec_info (def_stmt, loop_vinfo, NULL);
+         set_vinfo_for_stmt (def_stmt, def_stmt_vinfo);
+         STMT_VINFO_VECTYPE (def_stmt_vinfo) = vecutype;
+         append_pattern_def_seq (stmt_vinfo, def_stmt);
+         signmask = vect_recog_temp_ssa_var (itype, NULL);
+         def_stmt
+           = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, signmask, var,
+                                           NULL_TREE);
+         append_pattern_def_seq (stmt_vinfo, def_stmt);
+       }
+      def_stmt
+       = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR,
+                                       vect_recog_temp_ssa_var (itype, NULL),
+                                       oprnd0, signmask);
+      append_pattern_def_seq (stmt_vinfo, def_stmt);
+      def_stmt
+       = gimple_build_assign_with_ops (BIT_AND_EXPR,
+                                       vect_recog_temp_ssa_var (itype, NULL),
+                                       gimple_assign_lhs (def_stmt),
+                                       fold_build2 (MINUS_EXPR, itype,
+                                                    oprnd1,
+                                                    build_int_cst (itype,
+                                                                   1)));
+      append_pattern_def_seq (stmt_vinfo, def_stmt);
+
+      pattern_stmt
+       = gimple_build_assign_with_ops (MINUS_EXPR,
+                                       vect_recog_temp_ssa_var (itype, NULL),
+                                       gimple_assign_lhs (def_stmt),
+                                       signmask);
+    }
+
+  if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
+    print_gimple_stmt (vect_dump, pattern_stmt, 0, TDF_SLIM);
+
+  VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, last_stmt);
+
+  *type_in = vectype;
+  *type_out = vectype;
+  return pattern_stmt;
+}
+
+/* Function vect_recog_mixed_size_cond_pattern
+
+   Try to find the following pattern:
+
+     type x_t, y_t;
+     TYPE a_T, b_T, c_T;
+   loop:
+     S1  a_T = x_t CMP y_t ? b_T : c_T;
+
+   where type 'TYPE' is an integral type which has different size
+   from 'type'.  b_T and c_T are constants and if 'TYPE' is wider
+   than 'type', the constants need to fit into an integer type
+   with the same width as 'type'.
+
+   Input:
+
+   * LAST_STMT: A stmt from which the pattern search begins.
+
+   Output:
+
+   * TYPE_IN: The type of the input arguments to the pattern.
+
+   * TYPE_OUT: The type of the output of this pattern.
+
+   * Return value: A new stmt that will be used to replace the pattern.
+       Additionally a def_stmt is added.
+
+       a_it = x_t CMP y_t ? b_it : c_it;
+       a_T = (TYPE) a_it;  */
+
+static gimple
+vect_recog_mixed_size_cond_pattern (VEC (gimple, heap) **stmts, tree *type_in,
+                                   tree *type_out)
+{
+  gimple last_stmt = VEC_index (gimple, *stmts, 0);
+  tree cond_expr, then_clause, else_clause;
+  stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (last_stmt), def_stmt_info;
+  tree type, vectype, comp_vectype, itype, vecitype;
+  enum machine_mode cmpmode;
+  gimple pattern_stmt, def_stmt;
+  loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
+
+  if (!is_gimple_assign (last_stmt)
+      || gimple_assign_rhs_code (last_stmt) != COND_EXPR
+      || STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) != vect_internal_def)
+    return NULL;
+
+  cond_expr = gimple_assign_rhs1 (last_stmt);
+  then_clause = gimple_assign_rhs2 (last_stmt);
+  else_clause = gimple_assign_rhs3 (last_stmt);
+
+  if (TREE_CODE (then_clause) != INTEGER_CST
+      || TREE_CODE (else_clause) != INTEGER_CST)
+    return NULL;
+
+  if (!COMPARISON_CLASS_P (cond_expr))
+    return NULL;
+
+  comp_vectype
+    = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond_expr, 0)));
+  if (comp_vectype == NULL_TREE)
+    return NULL;
+
+  type = gimple_expr_type (last_stmt);
+  cmpmode = GET_MODE_INNER (TYPE_MODE (comp_vectype));
+
+  if (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)) == GET_MODE_BITSIZE (cmpmode))
+    return NULL;
+
+  vectype = get_vectype_for_scalar_type (type);
+  if (vectype == NULL_TREE)
+    return NULL;
+
+  if (expand_vec_cond_expr_p (vectype, comp_vectype))
+    return NULL;
+
+  itype = build_nonstandard_integer_type (GET_MODE_BITSIZE (cmpmode),
+                                         TYPE_UNSIGNED (type));
+  if (itype == NULL_TREE
+      || GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (itype)) != GET_MODE_BITSIZE (cmpmode))
+    return NULL;
+
+  vecitype = get_vectype_for_scalar_type (itype);
+  if (vecitype == NULL_TREE)
+    return NULL;
+
+  if (!expand_vec_cond_expr_p (vecitype, comp_vectype))
+    return NULL;
+
+  if (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)) > GET_MODE_BITSIZE (cmpmode))
+    {
+      if (!int_fits_type_p (then_clause, itype)
+         || !int_fits_type_p (else_clause, itype))
+       return NULL;
+    }
+
+  def_stmt
+    = gimple_build_assign_with_ops3 (COND_EXPR,
+                                    vect_recog_temp_ssa_var (itype, NULL),
+                                    unshare_expr (cond_expr),
+                                    fold_convert (itype, then_clause),
+                                    fold_convert (itype, else_clause));
+  pattern_stmt
+    = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR,
+                                   vect_recog_temp_ssa_var (type, NULL),
+                                   gimple_assign_lhs (def_stmt), NULL_TREE);
+
+  new_pattern_def_seq (stmt_vinfo, def_stmt);
+  def_stmt_info = new_stmt_vec_info (def_stmt, loop_vinfo, NULL);
+  set_vinfo_for_stmt (def_stmt, def_stmt_info);
+  STMT_VINFO_VECTYPE (def_stmt_info) = vecitype;
+  *type_in = vecitype;
+  *type_out = vectype;
+
+  return pattern_stmt;
+}
+
+
+/* Helper function of vect_recog_bool_pattern.  Called recursively, return
+   true if bool VAR can be optimized that way.  */
+
+static bool
+check_bool_pattern (tree var, loop_vec_info loop_vinfo)
+{
+  gimple def_stmt;
+  enum vect_def_type dt;
+  tree def, rhs1;
+  enum tree_code rhs_code;
+
+  if (!vect_is_simple_use (var, NULL, loop_vinfo, NULL, &def_stmt, &def, &dt))
+    return false;
+
+  if (dt != vect_internal_def)
+    return false;
+
+  if (!is_gimple_assign (def_stmt))
+    return false;
+
+  if (!has_single_use (def))
+    return false;
+
+  rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+  rhs_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
+  switch (rhs_code)
+    {
+    case SSA_NAME:
+      return check_bool_pattern (rhs1, loop_vinfo);
+
+    CASE_CONVERT:
+      if ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)) != 1
+          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1)))
+         && TREE_CODE (TREE_TYPE (rhs1)) != BOOLEAN_TYPE)
+       return false;
+      return check_bool_pattern (rhs1, loop_vinfo);
+
+    case BIT_NOT_EXPR:
+      return check_bool_pattern (rhs1, loop_vinfo);
+
+    case BIT_AND_EXPR:
+    case BIT_IOR_EXPR:
+    case BIT_XOR_EXPR:
+      if (!check_bool_pattern (rhs1, loop_vinfo))
+       return false;
+      return check_bool_pattern (gimple_assign_rhs2 (def_stmt), loop_vinfo);
+
+    default:
+      if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
+       {
+         tree vecitype, comp_vectype;
+
+         /* If the comparison can throw, then is_gimple_condexpr will be
+            false and we can't make a COND_EXPR/VEC_COND_EXPR out of it.  */
+         if (stmt_could_throw_p (def_stmt))
+           return false;
+
+         comp_vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (rhs1));
+         if (comp_vectype == NULL_TREE)
+           return false;
+
+         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (rhs1)) != INTEGER_TYPE)
+           {
+             enum machine_mode mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1));
+             tree itype
+               = build_nonstandard_integer_type (GET_MODE_BITSIZE (mode), 1);
+             vecitype = get_vectype_for_scalar_type (itype);
+             if (vecitype == NULL_TREE)
+               return false;
+           }
+         else
+           vecitype = comp_vectype;
+         return expand_vec_cond_expr_p (vecitype, comp_vectype);
+       }
+      return false;
+    }
+}
+
+
+/* Helper function of adjust_bool_pattern.  Add a cast to TYPE to a previous
+   stmt (SSA_NAME_DEF_STMT of VAR) by moving the COND_EXPR from RELATED_STMT
+   to PATTERN_DEF_SEQ and adding a cast as RELATED_STMT.  */
+
+static tree
+adjust_bool_pattern_cast (tree type, tree var)
+{
+  stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (SSA_NAME_DEF_STMT (var));
+  gimple cast_stmt, pattern_stmt;
+
+  gcc_assert (!STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (stmt_vinfo));
+  pattern_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_vinfo);
+  new_pattern_def_seq (stmt_vinfo, pattern_stmt);
+  cast_stmt
+    = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR,
+                                   vect_recog_temp_ssa_var (type, NULL),
+                                   gimple_assign_lhs (pattern_stmt),
+                                   NULL_TREE);
+  STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_vinfo) = cast_stmt;
+  return gimple_assign_lhs (cast_stmt);
+}
+
+
+/* Helper function of vect_recog_bool_pattern.  Do the actual transformations,
+   recursively.  VAR is an SSA_NAME that should be transformed from bool
+   to a wider integer type, OUT_TYPE is the desired final integer type of
+   the whole pattern, TRUEVAL should be NULL unless optimizing
+   BIT_AND_EXPR into a COND_EXPR with one integer from one of the operands
+   in the then_clause, STMTS is where statements with added pattern stmts
+   should be pushed to.  */
+
+static tree
+adjust_bool_pattern (tree var, tree out_type, tree trueval,
+                    VEC (gimple, heap) **stmts)
+{
+  gimple stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
+  enum tree_code rhs_code, def_rhs_code;
+  tree itype, cond_expr, rhs1, rhs2, irhs1, irhs2;
+  location_t loc;
+  gimple pattern_stmt, def_stmt;
+
+  rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+  rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
+  rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
+  loc = gimple_location (stmt);
+  switch (rhs_code)
+    {
+    case SSA_NAME:
+    CASE_CONVERT:
+      irhs1 = adjust_bool_pattern (rhs1, out_type, NULL_TREE, stmts);
+      itype = TREE_TYPE (irhs1);
+      pattern_stmt
+       = gimple_build_assign_with_ops (SSA_NAME,
+                                       vect_recog_temp_ssa_var (itype, NULL),
+                                       irhs1, NULL_TREE);
+      break;
+
+    case BIT_NOT_EXPR:
+      irhs1 = adjust_bool_pattern (rhs1, out_type, NULL_TREE, stmts);
+      itype = TREE_TYPE (irhs1);
+      pattern_stmt
+       = gimple_build_assign_with_ops (BIT_XOR_EXPR,
+                                       vect_recog_temp_ssa_var (itype, NULL),
+                                       irhs1, build_int_cst (itype, 1));
+      break;
+
+    case BIT_AND_EXPR:
+      /* Try to optimize x = y & (a < b ? 1 : 0); into
+        x = (a < b ? y : 0);
+
+        E.g. for:
+          bool a_b, b_b, c_b;
+          TYPE d_T;
+
+          S1  a_b = x1 CMP1 y1;
+          S2  b_b = x2 CMP2 y2;
+          S3  c_b = a_b & b_b;
+          S4  d_T = (TYPE) c_b;
+
+        we would normally emit:
+
+          S1'  a_T = x1 CMP1 y1 ? 1 : 0;
+          S2'  b_T = x2 CMP2 y2 ? 1 : 0;
+          S3'  c_T = a_T & b_T;
+          S4'  d_T = c_T;
+
+        but we can save one stmt by using the
+        result of one of the COND_EXPRs in the other COND_EXPR and leave
+        BIT_AND_EXPR stmt out:
+
+          S1'  a_T = x1 CMP1 y1 ? 1 : 0;
+          S3'  c_T = x2 CMP2 y2 ? a_T : 0;
+          S4'  f_T = c_T;
+
+        At least when VEC_COND_EXPR is implemented using masks
+        cond ? 1 : 0 is as expensive as cond ? var : 0, in both cases it
+        computes the comparison masks and ands it, in one case with
+        all ones vector, in the other case with a vector register.
+        Don't do this for BIT_IOR_EXPR, because cond ? 1 : var; is
+        often more expensive.  */
+      def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs2);
+      def_rhs_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
+      if (TREE_CODE_CLASS (def_rhs_code) == tcc_comparison)
+       {
+         tree def_rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+         irhs1 = adjust_bool_pattern (rhs1, out_type, NULL_TREE, stmts);
+         if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (irhs1))
+             == GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (def_rhs1))))
+           {
+             gimple tstmt;
+             stmt_vec_info stmt_def_vinfo = vinfo_for_stmt (def_stmt);
+             irhs2 = adjust_bool_pattern (rhs2, out_type, irhs1, stmts);
+             tstmt = VEC_pop (gimple, *stmts);
+             gcc_assert (tstmt == def_stmt);
+             VEC_quick_push (gimple, *stmts, stmt);
+             STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (stmt))
+               = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_def_vinfo);
+             gcc_assert (!STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (stmt_def_vinfo));
+             STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_def_vinfo) = NULL;
+             return irhs2;
+           }
+         else
+           irhs2 = adjust_bool_pattern (rhs2, out_type, NULL_TREE, stmts);
+         goto and_ior_xor;
+       }
+      def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1);
+      def_rhs_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
+      if (TREE_CODE_CLASS (def_rhs_code) == tcc_comparison)
+       {
+         tree def_rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+         irhs2 = adjust_bool_pattern (rhs2, out_type, NULL_TREE, stmts);
+         if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (irhs2))
+             == GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (def_rhs1))))
+           {
+             gimple tstmt;
+             stmt_vec_info stmt_def_vinfo = vinfo_for_stmt (def_stmt);
+             irhs1 = adjust_bool_pattern (rhs1, out_type, irhs2, stmts);
+             tstmt = VEC_pop (gimple, *stmts);
+             gcc_assert (tstmt == def_stmt);
+             VEC_quick_push (gimple, *stmts, stmt);
+             STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (stmt))
+               = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_def_vinfo);
+             gcc_assert (!STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (stmt_def_vinfo));
+             STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_def_vinfo) = NULL;
+             return irhs1;
+           }
+         else
+           irhs1 = adjust_bool_pattern (rhs1, out_type, NULL_TREE, stmts);
+         goto and_ior_xor;
+       }
+      /* FALLTHRU */
+    case BIT_IOR_EXPR:
+    case BIT_XOR_EXPR:
+      irhs1 = adjust_bool_pattern (rhs1, out_type, NULL_TREE, stmts);
+      irhs2 = adjust_bool_pattern (rhs2, out_type, NULL_TREE, stmts);
+    and_ior_xor:
+      if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (irhs1))
+         != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (irhs2)))
+       {
+         int prec1 = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (irhs1));
+         int prec2 = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (irhs2));
+         int out_prec = TYPE_PRECISION (out_type);
+         if (absu_hwi (out_prec - prec1) < absu_hwi (out_prec - prec2))
+           irhs2 = adjust_bool_pattern_cast (TREE_TYPE (irhs1), rhs2);
+         else if (absu_hwi (out_prec - prec1) > absu_hwi (out_prec - prec2))
+           irhs1 = adjust_bool_pattern_cast (TREE_TYPE (irhs2), rhs1);
+         else
+           {
+             irhs1 = adjust_bool_pattern_cast (out_type, rhs1);
+             irhs2 = adjust_bool_pattern_cast (out_type, rhs2);
+           }
+       }
+      itype = TREE_TYPE (irhs1);
+      pattern_stmt
+       = gimple_build_assign_with_ops (rhs_code,
+                                       vect_recog_temp_ssa_var (itype, NULL),
+                                       irhs1, irhs2);
+      break;
+
+    default:
+      gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison);
+      if (TREE_CODE (TREE_TYPE (rhs1)) != INTEGER_TYPE
+         || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))
+         || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1))
+             != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)))))
+       {
+         enum machine_mode mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1));
+         itype
+           = build_nonstandard_integer_type (GET_MODE_BITSIZE (mode), 1);
+       }
+      else
+       itype = TREE_TYPE (rhs1);
+      cond_expr = build2_loc (loc, rhs_code, itype, rhs1, rhs2);
+      if (trueval == NULL_TREE)
+       trueval = build_int_cst (itype, 1);
+      else
+       gcc_checking_assert (useless_type_conversion_p (itype,
+                                                       TREE_TYPE (trueval)));
+      pattern_stmt
+       = gimple_build_assign_with_ops3 (COND_EXPR,
+                                        vect_recog_temp_ssa_var (itype, NULL),
+                                        cond_expr, trueval,
+                                        build_int_cst (itype, 0));
+      break;
+    }
+
+  VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, stmt);
+  gimple_set_location (pattern_stmt, loc);
+  STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (stmt)) = pattern_stmt;
+  return gimple_assign_lhs (pattern_stmt);
+}
+
+
+/* Function vect_recog_bool_pattern
+
+   Try to find pattern like following:
+
+     bool a_b, b_b, c_b, d_b, e_b;
+     TYPE f_T;
+   loop:
+     S1  a_b = x1 CMP1 y1;
+     S2  b_b = x2 CMP2 y2;
+     S3  c_b = a_b & b_b;
+     S4  d_b = x3 CMP3 y3;
+     S5  e_b = c_b | d_b;
+     S6  f_T = (TYPE) e_b;
+
+   where type 'TYPE' is an integral type.
+
+   Input:
+
+   * LAST_STMT: A stmt at the end from which the pattern
+               search begins, i.e. cast of a bool to
+               an integer type.
+
+   Output:
+
+   * TYPE_IN: The type of the input arguments to the pattern.
+
+   * TYPE_OUT: The type of the output of this pattern.
+
+   * Return value: A new stmt that will be used to replace the pattern.
+
+       Assuming size of TYPE is the same as size of all comparisons
+       (otherwise some casts would be added where needed), the above
+       sequence we create related pattern stmts:
+       S1'  a_T = x1 CMP1 y1 ? 1 : 0;
+       S3'  c_T = x2 CMP2 y2 ? a_T : 0;
+       S4'  d_T = x3 CMP3 y3 ? 1 : 0;
+       S5'  e_T = c_T | d_T;
+       S6'  f_T = e_T;
+
+       Instead of the above S3' we could emit:
+       S2'  b_T = x2 CMP2 y2 ? 1 : 0;
+       S3'  c_T = a_T | b_T;
+       but the above is more efficient.  */
+
+static gimple
+vect_recog_bool_pattern (VEC (gimple, heap) **stmts, tree *type_in,
+                        tree *type_out)
+{
+  gimple last_stmt = VEC_pop (gimple, *stmts);
+  enum tree_code rhs_code;
+  tree var, lhs, rhs, vectype;
+  stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (last_stmt);
+  loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
+  gimple pattern_stmt;
+
+  if (!is_gimple_assign (last_stmt))
+    return NULL;
+
+  var = gimple_assign_rhs1 (last_stmt);
+  lhs = gimple_assign_lhs (last_stmt);
+
+  if ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (var)) != 1
+       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (var)))
+      && TREE_CODE (TREE_TYPE (var)) != BOOLEAN_TYPE)
+    return NULL;
+
+  rhs_code = gimple_assign_rhs_code (last_stmt);
+  if (CONVERT_EXPR_CODE_P (rhs_code))
+    {
+      if (TREE_CODE (TREE_TYPE (lhs)) != INTEGER_TYPE
+         || TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) == 1)
+       return NULL;
+      vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (lhs));
+      if (vectype == NULL_TREE)
+       return NULL;
+
+      if (!check_bool_pattern (var, loop_vinfo))
+       return NULL;
+
+      rhs = adjust_bool_pattern (var, TREE_TYPE (lhs), NULL_TREE, stmts);
+      lhs = vect_recog_temp_ssa_var (TREE_TYPE (lhs), NULL);
+      if (useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
+       pattern_stmt
+         = gimple_build_assign_with_ops (SSA_NAME, lhs, rhs, NULL_TREE);
+      else
+       pattern_stmt
+         = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, lhs, rhs, NULL_TREE);
+      *type_out = vectype;
+      *type_in = vectype;
+      VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, last_stmt);
+      return pattern_stmt;
+    }
+  else if (rhs_code == SSA_NAME
+          && STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_vinfo))
+    {
+      stmt_vec_info pattern_stmt_info;
+      vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_vinfo);
+      gcc_assert (vectype != NULL_TREE);
+      if (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (vectype)))
+       return NULL;
+      if (!check_bool_pattern (var, loop_vinfo))
+       return NULL;
+
+      rhs = adjust_bool_pattern (var, TREE_TYPE (vectype), NULL_TREE, stmts);
+      lhs = build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (vectype), lhs);
+      if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
+       {
+         tree rhs2 = vect_recog_temp_ssa_var (TREE_TYPE (lhs), NULL);
+         gimple cast_stmt
+           = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, rhs2, rhs, NULL_TREE);
+         new_pattern_def_seq (stmt_vinfo, cast_stmt);
+         rhs = rhs2;
+       }
+      pattern_stmt
+       = gimple_build_assign_with_ops (SSA_NAME, lhs, rhs, NULL_TREE);
+      pattern_stmt_info = new_stmt_vec_info (pattern_stmt, loop_vinfo, NULL);
+      set_vinfo_for_stmt (pattern_stmt, pattern_stmt_info);
+      STMT_VINFO_DATA_REF (pattern_stmt_info)
+       = STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_vinfo);
+      STMT_VINFO_DR_BASE_ADDRESS (pattern_stmt_info)
+       = STMT_VINFO_DR_BASE_ADDRESS (stmt_vinfo);
+      STMT_VINFO_DR_INIT (pattern_stmt_info) = STMT_VINFO_DR_INIT (stmt_vinfo);
+      STMT_VINFO_DR_OFFSET (pattern_stmt_info)
+       = STMT_VINFO_DR_OFFSET (stmt_vinfo);
+      STMT_VINFO_DR_STEP (pattern_stmt_info) = STMT_VINFO_DR_STEP (stmt_vinfo);
+      STMT_VINFO_DR_ALIGNED_TO (pattern_stmt_info)
+       = STMT_VINFO_DR_ALIGNED_TO (stmt_vinfo);
+      DR_STMT (STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_vinfo)) = pattern_stmt;
+      *type_out = vectype;
+      *type_in = vectype;
+      VEC_safe_push (gimple, heap, *stmts, last_stmt);
+      return pattern_stmt;
+    }
+  else
+    return NULL;
+}
+
+
+/* Mark statements that are involved in a pattern.  */
+
+static inline void
+vect_mark_pattern_stmts (gimple orig_stmt, gimple pattern_stmt,
+                         tree pattern_vectype)
+{
+  stmt_vec_info pattern_stmt_info, def_stmt_info;
+  stmt_vec_info orig_stmt_info = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
+  loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (orig_stmt_info);
+  gimple def_stmt;
+
+  pattern_stmt_info = vinfo_for_stmt (pattern_stmt);
+  if (pattern_stmt_info == NULL)
+    {
+      pattern_stmt_info = new_stmt_vec_info (pattern_stmt, loop_vinfo, NULL);
+      set_vinfo_for_stmt (pattern_stmt, pattern_stmt_info);
+    }
+  gimple_set_bb (pattern_stmt, gimple_bb (orig_stmt));
+
+  STMT_VINFO_RELATED_STMT (pattern_stmt_info) = orig_stmt;
+  STMT_VINFO_DEF_TYPE (pattern_stmt_info)
+    = STMT_VINFO_DEF_TYPE (orig_stmt_info);
+  STMT_VINFO_VECTYPE (pattern_stmt_info) = pattern_vectype;
+  STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (orig_stmt_info) = true;
+  STMT_VINFO_RELATED_STMT (orig_stmt_info) = pattern_stmt;
+  STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (pattern_stmt_info)
+    = STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (orig_stmt_info);
+  if (STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (pattern_stmt_info))
+    {
+      gimple_stmt_iterator si;
+      for (si = gsi_start (STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (pattern_stmt_info));
+          !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
+       {
+         def_stmt = gsi_stmt (si);
+         def_stmt_info = vinfo_for_stmt (def_stmt);
+         if (def_stmt_info == NULL)
+           {
+             def_stmt_info = new_stmt_vec_info (def_stmt, loop_vinfo, NULL);
+             set_vinfo_for_stmt (def_stmt, def_stmt_info);
+           }
+         gimple_set_bb (def_stmt, gimple_bb (orig_stmt));
+         STMT_VINFO_RELATED_STMT (def_stmt_info) = orig_stmt;
+         STMT_VINFO_DEF_TYPE (def_stmt_info)
+           = STMT_VINFO_DEF_TYPE (orig_stmt_info);
+         if (STMT_VINFO_VECTYPE (def_stmt_info) == NULL_TREE)
+           STMT_VINFO_VECTYPE (def_stmt_info) = pattern_vectype;
+       }
+    }
+}
+
+/* Function vect_pattern_recog_1
+
+   Input:
+   PATTERN_RECOG_FUNC: A pointer to a function that detects a certain
+        computation pattern.
+   STMT: A stmt from which the pattern search should start.
+
+   If PATTERN_RECOG_FUNC successfully detected the pattern, it creates an
+   expression that computes the same functionality and can be used to
+   replace the sequence of stmts that are involved in the pattern.
+
+   Output:
+   This function checks if the expression returned by PATTERN_RECOG_FUNC is
+   supported in vector form by the target.  We use 'TYPE_IN' to obtain the
+   relevant vector type. If 'TYPE_IN' is already a vector type, then this
+   indicates that target support had already been checked by PATTERN_RECOG_FUNC.
+   If 'TYPE_OUT' is also returned by PATTERN_RECOG_FUNC, we check that it fits
+   to the available target pattern.
+
+   This function also does some bookkeeping, as explained in the documentation
+   for vect_recog_pattern.  */
+
+static void
+vect_pattern_recog_1 (vect_recog_func_ptr vect_recog_func,
+                     gimple_stmt_iterator si,
+                     VEC (gimple, heap) **stmts_to_replace)
+{
+  gimple stmt = gsi_stmt (si), pattern_stmt;
+  stmt_vec_info stmt_info;
+  loop_vec_info loop_vinfo;
+  tree pattern_vectype;
+  tree type_in, type_out;
+  enum tree_code code;
+  int i;
+  gimple next;
+
+  VEC_truncate (gimple, *stmts_to_replace, 0);
+  VEC_quick_push (gimple, *stmts_to_replace, stmt);
+  pattern_stmt = (* vect_recog_func) (stmts_to_replace, &type_in, &type_out);
+  if (!pattern_stmt)
+    return;
+
+  stmt = VEC_last (gimple, *stmts_to_replace);
+  stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
+  loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
+  if (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type_in)))
+    {
+      /* No need to check target support (already checked by the pattern
+         recognition function).  */
+      pattern_vectype = type_out ? type_out : type_in;
+    }
+  else
+    {
+      enum machine_mode vec_mode;
+      enum insn_code icode;
+      optab optab;
+
+      /* Check target support  */
+      type_in = get_vectype_for_scalar_type (type_in);
+      if (!type_in)
+       return;
+      if (type_out)
+       type_out = get_vectype_for_scalar_type (type_out);
+      else
+       type_out = type_in;
+      if (!type_out)
+       return;
+      pattern_vectype = type_out;
+
+      if (is_gimple_assign (pattern_stmt))
+       code = gimple_assign_rhs_code (pattern_stmt);
+      else
+        {
+         gcc_assert (is_gimple_call (pattern_stmt));
+         code = CALL_EXPR;
+       }
+
+      optab = optab_for_tree_code (code, type_in, optab_default);
+      vec_mode = TYPE_MODE (type_in);
+      if (!optab
+          || (icode = optab_handler (optab, vec_mode)) == CODE_FOR_nothing
+          || (insn_data[icode].operand[0].mode != TYPE_MODE (type_out)))
+       return;
+    }
+
+  /* Found a vectorizable pattern.  */
+  if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
+    {
+      fprintf (vect_dump, "pattern recognized: ");
+      print_gimple_stmt (vect_dump, pattern_stmt, 0, TDF_SLIM);
+    }
+
+  /* Mark the stmts that are involved in the pattern. */
+  vect_mark_pattern_stmts (stmt, pattern_stmt, pattern_vectype);
+
+  /* Patterns cannot be vectorized using SLP, because they change the order of
+     computation.  */
+  FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo), i, next)
+    if (next == stmt)
+      VEC_ordered_remove (gimple, LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo), i); 
+
+  /* It is possible that additional pattern stmts are created and inserted in
+     STMTS_TO_REPLACE.  We create a stmt_info for each of them, and mark the
+     relevant statements.  */
+  for (i = 0; VEC_iterate (gimple, *stmts_to_replace, i, stmt)
+             && (unsigned) i < (VEC_length (gimple, *stmts_to_replace) - 1);
+       i++)
+    {
+      stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
+      pattern_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
+      if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
+        {
+          fprintf (vect_dump, "additional pattern stmt: ");
+          print_gimple_stmt (vect_dump, pattern_stmt, 0, TDF_SLIM);
+        }
+
+      vect_mark_pattern_stmts (stmt, pattern_stmt, NULL_TREE);
+    }
+}
+
+
+/* Function vect_pattern_recog
+
+   Input:
+   LOOP_VINFO - a struct_loop_info of a loop in which we want to look for
+        computation idioms.
+
+   Output - for each computation idiom that is detected we create a new stmt
+        that provides the same functionality and that can be vectorized.  We
+        also record some information in the struct_stmt_info of the relevant
+        stmts, as explained below:
+
+   At the entry to this function we have the following stmts, with the
+   following initial value in the STMT_VINFO fields:
+
+         stmt                     in_pattern_p  related_stmt    vec_stmt
+         S1: a_i = ....                 -       -               -
+         S2: a_2 = ..use(a_i)..         -       -               -
+         S3: a_1 = ..use(a_2)..         -       -               -
+         S4: a_0 = ..use(a_1)..         -       -               -
+         S5: ... = ..use(a_0)..         -       -               -
+
+   Say the sequence {S1,S2,S3,S4} was detected as a pattern that can be
+   represented by a single stmt.  We then:
+   - create a new stmt S6 equivalent to the pattern (the stmt is not
+     inserted into the code)
+   - fill in the STMT_VINFO fields as follows:
+
+                                  in_pattern_p  related_stmt    vec_stmt
+         S1: a_i = ....                 -       -               -
+         S2: a_2 = ..use(a_i)..         -       -               -
+         S3: a_1 = ..use(a_2)..         -       -               -
+         S4: a_0 = ..use(a_1)..         true    S6              -
+          '---> S6: a_new = ....        -       S4              -
+         S5: ... = ..use(a_0)..         -       -               -
+
+   (the last stmt in the pattern (S4) and the new pattern stmt (S6) point
+   to each other through the RELATED_STMT field).
+
+   S6 will be marked as relevant in vect_mark_stmts_to_be_vectorized instead
+   of S4 because it will replace all its uses.  Stmts {S1,S2,S3} will
+   remain irrelevant unless used by stmts other than S4.
+
+   If vectorization succeeds, vect_transform_stmt will skip over {S1,S2,S3}
+   (because they are marked as irrelevant).  It will vectorize S6, and record
+   a pointer to the new vector stmt VS6 from S6 (as usual).
+   S4 will be skipped, and S5 will be vectorized as usual:
+
+                                  in_pattern_p  related_stmt    vec_stmt
+         S1: a_i = ....                 -       -               -
+         S2: a_2 = ..use(a_i)..         -       -               -
+         S3: a_1 = ..use(a_2)..         -       -               -
+       > VS6: va_new = ....             -       -               -
+         S4: a_0 = ..use(a_1)..         true    S6              VS6
+          '---> S6: a_new = ....        -       S4              VS6
+       > VS5: ... = ..vuse(va_new)..    -       -               -
+         S5: ... = ..use(a_0)..         -       -               -
+
+   DCE could then get rid of {S1,S2,S3,S4,S5} (if their defs are not used
+   elsewhere), and we'll end up with:
+
+        VS6: va_new = ....
+        VS5: ... = ..vuse(va_new)..
+
+   In case of more than one pattern statements, e.g., widen-mult with
+   intermediate type:
+
+     S1  a_t = ;
+     S2  a_T = (TYPE) a_t;
+           '--> S3: a_it = (interm_type) a_t;
+     S4  prod_T = a_T * CONST;
+           '--> S5: prod_T' = a_it w* CONST;
+
+   there may be other users of a_T outside the pattern.  In that case S2 will
+   be marked as relevant (as well as S3), and both S2 and S3 will be analyzed
+   and vectorized.  The vector stmt VS2 will be recorded in S2, and VS3 will
+   be recorded in S3.  */
+
+void
+vect_pattern_recog (loop_vec_info loop_vinfo)
+{
+  struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
+  basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
+  unsigned int nbbs = loop->num_nodes;
+  gimple_stmt_iterator si;
+  unsigned int i, j;
+  vect_recog_func_ptr vect_recog_func;
+  VEC (gimple, heap) *stmts_to_replace = VEC_alloc (gimple, heap, 1);
+
+  if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
+    fprintf (vect_dump, "=== vect_pattern_recog ===");
+
+  /* Scan through the loop stmts, applying the pattern recognition
+     functions starting at each stmt visited:  */
+  for (i = 0; i < nbbs; i++)
+    {
+      basic_block bb = bbs[i];
+      for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
+        {
+          /* Scan over all generic vect_recog_xxx_pattern functions.  */
+          for (j = 0; j < NUM_PATTERNS; j++)
+            {
+             vect_recog_func = vect_vect_recog_func_ptrs[j];
+             vect_pattern_recog_1 (vect_recog_func, si,
+                                   &stmts_to_replace);
+            }
+        }
+    }
+
+  VEC_free (gimple, heap, stmts_to_replace);
 }