ipa-cp.c (ipcp_cloning_candidate_p): Use opt_for_fn.
[gcc.git] / gcc / cfgloop.c
index d3924bbabff6f28a68c704859ecb66e1c6938409..3c7c00ca4552d6775b91978f95171a43f4ead2ca 100644 (file)
@@ -1,6 +1,5 @@
 /* Natural loop discovery code for GNU compiler.
-   Copyright (C) 2000, 2001, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2010, 2012
-   Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2000-2014 Free Software Foundation, Inc.
 
 This file is part of GCC.
 
@@ -23,15 +22,29 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 #include "coretypes.h"
 #include "tm.h"
 #include "rtl.h"
+#include "hashtab.h"
+#include "hash-set.h"
+#include "vec.h"
+#include "machmode.h"
+#include "hard-reg-set.h"
+#include "input.h"
 #include "function.h"
+#include "predict.h"
+#include "dominance.h"
+#include "cfg.h"
+#include "cfganal.h"
 #include "basic-block.h"
 #include "cfgloop.h"
 #include "diagnostic-core.h"
 #include "flags.h"
 #include "tree.h"
-#include "tree-flow.h"
-#include "pointer-set.h"
-#include "ggc.h"
+#include "tree-ssa-alias.h"
+#include "internal-fn.h"
+#include "gimple-expr.h"
+#include "is-a.h"
+#include "gimple.h"
+#include "gimple-iterator.h"
+#include "gimple-ssa.h"
 #include "dumpfile.h"
 
 static void flow_loops_cfg_dump (FILE *);
@@ -46,7 +59,7 @@ flow_loops_cfg_dump (FILE *file)
   if (!file)
     return;
 
-  FOR_EACH_BB (bb)
+  FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
     {
       edge succ;
       edge_iterator ei;
@@ -155,15 +168,14 @@ flow_loop_dump (const struct loop *loop, FILE *file,
 void
 flow_loops_dump (FILE *file, void (*loop_dump_aux) (const struct loop *, FILE *, int), int verbose)
 {
-  loop_iterator li;
   struct loop *loop;
 
   if (!current_loops || ! file)
     return;
 
-  fprintf (file, ";; %d loops found\n", number_of_loops ());
+  fprintf (file, ";; %d loops found\n", number_of_loops (cfun));
 
-  FOR_EACH_LOOP (li, loop, LI_INCLUDE_ROOT)
+  FOR_EACH_LOOP (loop, LI_INCLUDE_ROOT)
     {
       flow_loop_dump (loop, file, loop_dump_aux, verbose);
     }
@@ -328,20 +340,22 @@ flow_loop_tree_node_remove (struct loop *loop)
 struct loop *
 alloc_loop (void)
 {
-  struct loop *loop = ggc_alloc_cleared_loop ();
+  struct loop *loop = ggc_cleared_alloc<struct loop> ();
 
-  loop->exits = ggc_alloc_cleared_loop_exit ();
+  loop->exits = ggc_cleared_alloc<loop_exit> ();
   loop->exits->next = loop->exits->prev = loop->exits;
   loop->can_be_parallel = false;
-
+  loop->nb_iterations_upper_bound = 0;
+  loop->nb_iterations_estimate = 0;
   return loop;
 }
 
 /* Initializes loops structure LOOPS, reserving place for NUM_LOOPS loops
    (including the root of the loop tree).  */
 
-static void
-init_loops_structure (struct loops *loops, unsigned num_loops)
+void
+init_loops_structure (struct function *fn,
+                     struct loops *loops, unsigned num_loops)
 {
   struct loop *root;
 
@@ -350,149 +364,165 @@ init_loops_structure (struct loops *loops, unsigned num_loops)
 
   /* Dummy loop containing whole function.  */
   root = alloc_loop ();
-  root->num_nodes = n_basic_blocks;
-  root->latch = EXIT_BLOCK_PTR;
-  root->header = ENTRY_BLOCK_PTR;
-  ENTRY_BLOCK_PTR->loop_father = root;
-  EXIT_BLOCK_PTR->loop_father = root;
+  root->num_nodes = n_basic_blocks_for_fn (fn);
+  root->latch = EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (fn);
+  root->header = ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (fn);
+  ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (fn)->loop_father = root;
+  EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (fn)->loop_father = root;
 
   loops->larray->quick_push (root);
   loops->tree_root = root;
 }
 
+/* Returns whether HEADER is a loop header.  */
+
+bool
+bb_loop_header_p (basic_block header)
+{
+  edge_iterator ei;
+  edge e;
+
+  /* If we have an abnormal predecessor, do not consider the
+     loop (not worth the problems).  */
+  if (bb_has_abnormal_pred (header))
+    return false;
+
+  /* Look for back edges where a predecessor is dominated
+     by this block.  A natural loop has a single entry
+     node (header) that dominates all the nodes in the
+     loop.  It also has single back edge to the header
+     from a latch node.  */
+  FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
+    {
+      basic_block latch = e->src;
+      if (latch != ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
+         && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, latch, header))
+       return true;
+    }
+
+  return false;
+}
+
 /* Find all the natural loops in the function and save in LOOPS structure and
    recalculate loop_father information in basic block structures.
-   Return the number of natural loops found.  */
+   If LOOPS is non-NULL then the loop structures for already recorded loops
+   will be re-used and their number will not change.  We assume that no
+   stale loops exist in LOOPS.
+   When LOOPS is NULL it is allocated and re-built from scratch.
+   Return the built LOOPS structure.  */
 
-int
+struct loops *
 flow_loops_find (struct loops *loops)
 {
-  int b;
-  int num_loops;
-  edge e;
-  sbitmap headers;
-  int *dfs_order;
+  bool from_scratch = (loops == NULL);
   int *rc_order;
-  basic_block header;
-  basic_block bb;
+  int b;
+  unsigned i;
 
   /* Ensure that the dominators are computed.  */
   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 
-  /* Taking care of this degenerate case makes the rest of
-     this code simpler.  */
-  if (n_basic_blocks == NUM_FIXED_BLOCKS)
+  if (!loops)
     {
-      init_loops_structure (loops, 1);
-      return 1;
+      loops = ggc_cleared_alloc<struct loops> ();
+      init_loops_structure (cfun, loops, 1);
     }
 
-  dfs_order = NULL;
-  rc_order = NULL;
+  /* Ensure that loop exits were released.  */
+  gcc_assert (loops->exits == NULL);
 
-  /* Count the number of loop headers.  This should be the
-     same as the number of natural loops.  */
-  headers = sbitmap_alloc (last_basic_block);
-  bitmap_clear (headers);
+  /* Taking care of this degenerate case makes the rest of
+     this code simpler.  */
+  if (n_basic_blocks_for_fn (cfun) == NUM_FIXED_BLOCKS)
+    return loops;
 
-  num_loops = 0;
-  FOR_EACH_BB (header)
-    {
-      edge_iterator ei;
+  /* The root loop node contains all basic-blocks.  */
+  loops->tree_root->num_nodes = n_basic_blocks_for_fn (cfun);
 
-      /* If we have an abnormal predecessor, do not consider the
-        loop (not worth the problems).  */
-      if (bb_has_abnormal_pred (header))
-       continue;
+  /* Compute depth first search order of the CFG so that outer
+     natural loops will be found before inner natural loops.  */
+  rc_order = XNEWVEC (int, n_basic_blocks_for_fn (cfun));
+  pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rc_order, false);
 
-      FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
+  /* Gather all loop headers in reverse completion order and allocate
+     loop structures for loops that are not already present.  */
+  auto_vec<loop_p> larray (loops->larray->length ());
+  for (b = 0; b < n_basic_blocks_for_fn (cfun) - NUM_FIXED_BLOCKS; b++)
+    {
+      basic_block header = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, rc_order[b]);
+      if (bb_loop_header_p (header))
        {
-         basic_block latch = e->src;
-
-         gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
+         struct loop *loop;
 
-         /* Look for back edges where a predecessor is dominated
-            by this block.  A natural loop has a single entry
-            node (header) that dominates all the nodes in the
-            loop.  It also has single back edge to the header
-            from a latch node.  */
-         if (latch != ENTRY_BLOCK_PTR
-             && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, latch, header))
+         /* The current active loop tree has valid loop-fathers for
+            header blocks.  */
+         if (!from_scratch
+             && header->loop_father->header == header)
            {
-             /* Shared headers should be eliminated by now.  */
-             bitmap_set_bit (headers, header->index);
-             num_loops++;
+             loop = header->loop_father;
+             /* If we found an existing loop remove it from the
+                loop tree.  It is going to be inserted again
+                below.  */
+             flow_loop_tree_node_remove (loop);
            }
+         else
+           {
+             /* Otherwise allocate a new loop structure for the loop.  */
+             loop = alloc_loop ();
+             /* ???  We could re-use unused loop slots here.  */
+             loop->num = loops->larray->length ();
+             vec_safe_push (loops->larray, loop);
+             loop->header = header;
+
+             if (!from_scratch
+                 && dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+               fprintf (dump_file, "flow_loops_find: discovered new "
+                        "loop %d with header %d\n",
+                        loop->num, header->index);
+           }
+         /* Reset latch, we recompute it below.  */
+         loop->latch = NULL;
+         larray.safe_push (loop);
        }
-    }
 
-  /* Allocate loop structures.  */
-  init_loops_structure (loops, num_loops + 1);
+      /* Make blocks part of the loop root node at start.  */
+      header->loop_father = loops->tree_root;
+    }
 
-  /* Find and record information about all the natural loops
-     in the CFG.  */
-  FOR_EACH_BB (bb)
-    bb->loop_father = loops->tree_root;
+  free (rc_order);
 
-  if (num_loops)
+  /* Now iterate over the loops found, insert them into the loop tree
+     and assign basic-block ownership.  */
+  for (i = 0; i < larray.length (); ++i)
     {
-      /* Compute depth first search order of the CFG so that outer
-        natural loops will be found before inner natural loops.  */
-      dfs_order = XNEWVEC (int, n_basic_blocks);
-      rc_order = XNEWVEC (int, n_basic_blocks);
-      pre_and_rev_post_order_compute (dfs_order, rc_order, false);
+      struct loop *loop = larray[i];
+      basic_block header = loop->header;
+      edge_iterator ei;
+      edge e;
 
-      num_loops = 1;
+      flow_loop_tree_node_add (header->loop_father, loop);
+      loop->num_nodes = flow_loop_nodes_find (loop->header, loop);
 
-      for (b = 0; b < n_basic_blocks - NUM_FIXED_BLOCKS; b++)
+      /* Look for the latch for this header block, if it has just a
+        single one.  */
+      FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
        {
-         struct loop *loop;
-         edge_iterator ei;
-
-         /* Search the nodes of the CFG in reverse completion order
-            so that we can find outer loops first.  */
-         if (!bitmap_bit_p (headers, rc_order[b]))
-           continue;
-
-         header = BASIC_BLOCK (rc_order[b]);
-
-         loop = alloc_loop ();
-         loops->larray->quick_push (loop);
-
-         loop->header = header;
-         loop->num = num_loops;
-         num_loops++;
-
-         flow_loop_tree_node_add (header->loop_father, loop);
-         loop->num_nodes = flow_loop_nodes_find (loop->header, loop);
+         basic_block latch = e->src;
 
-         /* Look for the latch for this header block, if it has just a
-            single one.  */
-         FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
+         if (flow_bb_inside_loop_p (loop, latch))
            {
-             basic_block latch = e->src;
-
-             if (flow_bb_inside_loop_p (loop, latch))
+             if (loop->latch != NULL)
                {
-                 if (loop->latch != NULL)
-                   {
-                     /* More than one latch edge.  */
-                     loop->latch = NULL;
-                     break;
-                   }
-                 loop->latch = latch;
+                 /* More than one latch edge.  */
+                 loop->latch = NULL;
+                 break;
                }
+             loop->latch = latch;
            }
        }
-
-      free (dfs_order);
-      free (rc_order);
     }
 
-  sbitmap_free (headers);
-
-  loops->exits = NULL;
-  return loops->larray->length ();
+  return loops;
 }
 
 /* Ratio of frequencies of edges so that one of more latch edges is
@@ -629,11 +659,11 @@ find_subloop_latch_edge (struct loop *loop)
 /* Callback for make_forwarder_block.  Returns true if the edge E is marked
    in the set MFB_REIS_SET.  */
 
-static struct pointer_set_t *mfb_reis_set;
+static hash_set<edge> *mfb_reis_set;
 static bool
 mfb_redirect_edges_in_set (edge e)
 {
-  return pointer_set_contains (mfb_reis_set, e);
+  return mfb_reis_set->contains (e);
 }
 
 /* Creates a subloop of LOOP with latch edge LATCH.  */
@@ -645,15 +675,15 @@ form_subloop (struct loop *loop, edge latch)
   edge e, new_entry;
   struct loop *new_loop;
 
-  mfb_reis_set = pointer_set_create ();
+  mfb_reis_set = new hash_set<edge>;
   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loop->header->preds)
     {
       if (e != latch)
-       pointer_set_insert (mfb_reis_set, e);
+       mfb_reis_set->add (e);
     }
   new_entry = make_forwarder_block (loop->header, mfb_redirect_edges_in_set,
                                    NULL);
-  pointer_set_destroy (mfb_reis_set);
+  delete mfb_reis_set;
 
   loop->header = new_entry->src;
 
@@ -684,12 +714,12 @@ merge_latch_edges (struct loop *loop)
       if (dump_file)
        fprintf (dump_file, "Merged latch edges of loop %d\n", loop->num);
 
-      mfb_reis_set = pointer_set_create ();
+      mfb_reis_set = new hash_set<edge>;
       FOR_EACH_VEC_ELT (latches, i, e)
-       pointer_set_insert (mfb_reis_set, e);
+       mfb_reis_set->add (e);
       latch = make_forwarder_block (loop->header, mfb_redirect_edges_in_set,
                                    NULL);
-      pointer_set_destroy (mfb_reis_set);
+      delete mfb_reis_set;
 
       loop->header = latch->dest;
       loop->latch = latch->src;
@@ -725,7 +755,7 @@ disambiguate_multiple_latches (struct loop *loop)
      block.  This would cause problems if the entry edge was the one from the
      entry block.  To avoid having to handle this case specially, split
      such entry edge.  */
-  e = find_edge (ENTRY_BLOCK_PTR, loop->header);
+  e = find_edge (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun), loop->header);
   if (e)
     split_edge (e);
 
@@ -746,10 +776,9 @@ disambiguate_multiple_latches (struct loop *loop)
 void
 disambiguate_loops_with_multiple_latches (void)
 {
-  loop_iterator li;
   struct loop *loop;
 
-  FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
+  FOR_EACH_LOOP (loop, 0)
     {
       if (!loop->latch)
        disambiguate_multiple_latches (loop);
@@ -762,7 +791,8 @@ flow_bb_inside_loop_p (const struct loop *loop, const_basic_block bb)
 {
   struct loop *source_loop;
 
-  if (bb == ENTRY_BLOCK_PTR || bb == EXIT_BLOCK_PTR)
+  if (bb == ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
+      || bb == EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
     return 0;
 
   source_loop = bb->loop_father;
@@ -807,14 +837,14 @@ get_loop_body (const struct loop *loop)
 
   body = XNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
 
-  if (loop->latch == EXIT_BLOCK_PTR)
+  if (loop->latch == EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
     {
       /* There may be blocks unreachable from EXIT_BLOCK, hence we need to
         special-case the fake loop that contains the whole function.  */
-      gcc_assert (loop->num_nodes == (unsigned) n_basic_blocks);
+      gcc_assert (loop->num_nodes == (unsigned) n_basic_blocks_for_fn (cfun));
       body[tv++] = loop->header;
-      body[tv++] = EXIT_BLOCK_PTR;
-      FOR_EACH_BB (bb)
+      body[tv++] = EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun);
+      FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
        body[tv++] = bb;
     }
   else
@@ -867,7 +897,7 @@ get_loop_body_in_dom_order (const struct loop *loop)
 
   tovisit = XNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
 
-  gcc_assert (loop->latch != EXIT_BLOCK_PTR);
+  gcc_assert (loop->latch != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
 
   tv = 0;
   fill_sons_in_loop (loop, loop->header, tovisit, &tv);
@@ -902,7 +932,7 @@ get_loop_body_in_bfs_order (const struct loop *loop)
   unsigned int vc = 1;
 
   gcc_assert (loop->num_nodes);
-  gcc_assert (loop->latch != EXIT_BLOCK_PTR);
+  gcc_assert (loop->latch != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
 
   blocks = XNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
   visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
@@ -937,31 +967,26 @@ get_loop_body_in_bfs_order (const struct loop *loop)
 
 /* Hash function for struct loop_exit.  */
 
-static hashval_t
-loop_exit_hash (const void *ex)
+hashval_t
+loop_exit_hasher::hash (loop_exit *exit)
 {
-  const struct loop_exit *const exit = (const struct loop_exit *) ex;
-
   return htab_hash_pointer (exit->e);
 }
 
 /* Equality function for struct loop_exit.  Compares with edge.  */
 
-static int
-loop_exit_eq (const void *ex, const void *e)
+bool
+loop_exit_hasher::equal (loop_exit *exit, edge e)
 {
-  const struct loop_exit *const exit = (const struct loop_exit *) ex;
-
   return exit->e == e;
 }
 
 /* Frees the list of loop exit descriptions EX.  */
 
-static void
-loop_exit_free (void *ex)
+void
+loop_exit_hasher::remove (loop_exit *exit)
 {
-  struct loop_exit *exit = (struct loop_exit *) ex, *next;
-
+  loop_exit *next;
   for (; exit; exit = next)
     {
       next = exit->next_e;
@@ -978,8 +1003,7 @@ loop_exit_free (void *ex)
 static struct loop_exit *
 get_exit_descriptions (edge e)
 {
-  return (struct loop_exit *) htab_find_with_hash (current_loops->exits, e,
-                                                  htab_hash_pointer (e));
+  return current_loops->exits->find_with_hash (e, htab_hash_pointer (e));
 }
 
 /* Updates the lists of loop exits in that E appears.
@@ -991,7 +1015,6 @@ get_exit_descriptions (edge e)
 void
 rescan_loop_exit (edge e, bool new_edge, bool removed)
 {
-  void **slot;
   struct loop_exit *exits = NULL, *exit;
   struct loop *aloop, *cloop;
 
@@ -1008,7 +1031,7 @@ rescan_loop_exit (edge e, bool new_edge, bool removed)
           aloop != cloop;
           aloop = loop_outer (aloop))
        {
-         exit = ggc_alloc_loop_exit ();
+         exit = ggc_alloc<loop_exit> ();
          exit->e = e;
 
          exit->next = aloop->exits->next;
@@ -1024,20 +1047,20 @@ rescan_loop_exit (edge e, bool new_edge, bool removed)
   if (!exits && new_edge)
     return;
 
-  slot = htab_find_slot_with_hash (current_loops->exits, e,
-                                  htab_hash_pointer (e),
-                                  exits ? INSERT : NO_INSERT);
+  loop_exit **slot
+    = current_loops->exits->find_slot_with_hash (e, htab_hash_pointer (e),
+                                                exits ? INSERT : NO_INSERT);
   if (!slot)
     return;
 
   if (exits)
     {
       if (*slot)
-       loop_exit_free (*slot);
+       loop_exit_hasher::remove (*slot);
       *slot = exits;
     }
   else
-    htab_clear_slot (current_loops->exits, slot);
+    current_loops->exits->clear_slot (slot);
 }
 
 /* For each loop, record list of exit edges, and start maintaining these
@@ -1058,11 +1081,10 @@ record_loop_exits (void)
   loops_state_set (LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
 
   gcc_assert (current_loops->exits == NULL);
-  current_loops->exits = htab_create_ggc (2 * number_of_loops (),
-                                         loop_exit_hash, loop_exit_eq,
-                                         loop_exit_free);
+  current_loops->exits
+    = hash_table<loop_exit_hasher>::create_ggc (2 * number_of_loops (cfun));
 
-  FOR_EACH_BB (bb)
+  FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
     {
       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
        {
@@ -1074,17 +1096,17 @@ record_loop_exits (void)
 /* Dumps information about the exit in *SLOT to FILE.
    Callback for htab_traverse.  */
 
-static int
-dump_recorded_exit (void **slot, void *file)
+int
+dump_recorded_exit (loop_exit **slot, FILE *file)
 {
-  struct loop_exit *exit = (struct loop_exit *) *slot;
+  struct loop_exit *exit = *slot;
   unsigned n = 0;
   edge e = exit->e;
 
   for (; exit != NULL; exit = exit->next_e)
     n++;
 
-  fprintf ((FILE*) file, "Edge %d->%d exits %u loops\n",
+  fprintf (file, "Edge %d->%d exits %u loops\n",
           e->src->index, e->dest->index, n);
 
   return 1;
@@ -1098,7 +1120,7 @@ dump_recorded_exits (FILE *file)
 {
   if (!current_loops->exits)
     return;
-  htab_traverse (current_loops->exits, dump_recorded_exit, file);
+  current_loops->exits->traverse<FILE *, dump_recorded_exit> (file);
 }
 
 /* Releases lists of loop exits.  */
@@ -1107,7 +1129,7 @@ void
 release_recorded_exits (void)
 {
   gcc_assert (loops_state_satisfies_p (LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS));
-  htab_delete (current_loops->exits);
+  current_loops->exits->empty ();
   current_loops->exits = NULL;
   loops_state_clear (LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
 }
@@ -1124,7 +1146,7 @@ get_loop_exit_edges (const struct loop *loop)
   edge_iterator ei;
   struct loop_exit *exit;
 
-  gcc_assert (loop->latch != EXIT_BLOCK_PTR);
+  gcc_assert (loop->latch != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
 
   /* If we maintain the lists of exits, use them.  Otherwise we must
      scan the body of the loop.  */
@@ -1156,7 +1178,7 @@ num_loop_branches (const struct loop *loop)
   unsigned i, n;
   basic_block * body;
 
-  gcc_assert (loop->latch != EXIT_BLOCK_PTR);
+  gcc_assert (loop->latch != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
 
   body = get_loop_body (loop);
   n = 0;
@@ -1301,15 +1323,20 @@ verify_loop_structure (void)
 {
   unsigned *sizes, i, j;
   sbitmap irreds;
-  basic_block *bbs, bb;
+  basic_block bb, *bbs;
   struct loop *loop;
   int err = 0;
   edge e;
-  unsigned num = number_of_loops ();
-  loop_iterator li;
+  unsigned num = number_of_loops (cfun);
   struct loop_exit *exit, *mexit;
   bool dom_available = dom_info_available_p (CDI_DOMINATORS);
-  sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
+  sbitmap visited;
+
+  if (loops_state_satisfies_p (LOOPS_NEED_FIXUP))
+    {
+      error ("loop verification on loop tree that needs fixup");
+      err = 1;
+    }
 
   /* We need up-to-date dominators, compute or verify them.  */
   if (!dom_available)
@@ -1317,49 +1344,61 @@ verify_loop_structure (void)
   else
     verify_dominators (CDI_DOMINATORS);
 
-  /* Check sizes.  */
-  sizes = XCNEWVEC (unsigned, num);
-  sizes[0] = 2;
-
-  FOR_EACH_BB (bb)
-    for (loop = bb->loop_father; loop; loop = loop_outer (loop))
-      sizes[loop->num]++;
-
-  FOR_EACH_LOOP (li, loop, LI_INCLUDE_ROOT)
+  /* Check the headers.  */
+  FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
+    if (bb_loop_header_p (bb))
+      {
+       if (bb->loop_father->header == NULL)
+         {
+           error ("loop with header %d marked for removal", bb->index);
+           err = 1;
+         }
+       else if (bb->loop_father->header != bb)
+         {
+           error ("loop with header %d not in loop tree", bb->index);
+           err = 1;
+         }
+      }
+    else if (bb->loop_father->header == bb)
+      {
+       error ("non-loop with header %d not marked for removal", bb->index);
+       err = 1;
+      }
+
+  /* Check the recorded loop father and sizes of loops.  */
+  visited = sbitmap_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun));
+  bitmap_clear (visited);
+  bbs = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks_for_fn (cfun));
+  FOR_EACH_LOOP (loop, LI_FROM_INNERMOST)
     {
-      i = loop->num;
+      unsigned n;
 
-      if (loop->num_nodes != sizes[i])
+      if (loop->header == NULL)
        {
-         error ("size of loop %d should be %d, not %d",
-                  i, sizes[i], loop->num_nodes);
+         error ("removed loop %d in loop tree", loop->num);
          err = 1;
+         continue;
        }
-    }
-
-  /* Check get_loop_body.  */
-  FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
-    {
-      bbs = get_loop_body (loop);
 
-      for (j = 0; j < loop->num_nodes; j++)
-       if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bbs[j]))
-         {
-           error ("bb %d do not belong to loop %d",
-                  bbs[j]->index, loop->num);
-           err = 1;
-         }
-      free (bbs);
-    }
-  bitmap_clear (visited);
-  FOR_EACH_LOOP (li, loop, LI_FROM_INNERMOST)
-    {
-      bbs = get_loop_body (loop);
+      n = get_loop_body_with_size (loop, bbs, n_basic_blocks_for_fn (cfun));
+      if (loop->num_nodes != n)
+       {
+         error ("size of loop %d should be %d, not %d",
+                loop->num, n, loop->num_nodes);
+         err = 1;
+       }
 
-      for (j = 0; j < loop->num_nodes; j++)
+      for (j = 0; j < n; j++)
        {
          bb = bbs[j];
 
+         if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
+           {
+             error ("bb %d does not belong to loop %d",
+                    bb->index, loop->num);
+             err = 1;
+           }
+
          /* Ignore this block if it is in an inner loop.  */
          if (bitmap_bit_p (visited, bb->index))
            continue;
@@ -1372,20 +1411,40 @@ verify_loop_structure (void)
              err = 1;
            }
        }
-      free (bbs);
     }
+  free (bbs);
+  sbitmap_free (visited);
 
   /* Check headers and latches.  */
-  FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
+  FOR_EACH_LOOP (loop, 0)
     {
       i = loop->num;
-
+      if (loop->header == NULL)
+       continue;
+      if (!bb_loop_header_p (loop->header))
+       {
+         error ("loop %d%'s header is not a loop header", i);
+         err = 1;
+       }
       if (loops_state_satisfies_p (LOOPS_HAVE_PREHEADERS)
          && EDGE_COUNT (loop->header->preds) != 2)
        {
          error ("loop %d%'s header does not have exactly 2 entries", i);
          err = 1;
        }
+      if (loop->latch)
+       {
+         if (!find_edge (loop->latch, loop->header))
+           {
+             error ("loop %d%'s latch does not have an edge to its header", i);
+             err = 1;
+           }
+         if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->latch, loop->header))
+           {
+             error ("loop %d%'s latch is not dominated by its header", i);
+             err = 1;
+           }
+       }
       if (loops_state_satisfies_p (LOOPS_HAVE_SIMPLE_LATCHES))
        {
          if (!single_succ_p (loop->latch))
@@ -1421,8 +1480,8 @@ verify_loop_structure (void)
   if (loops_state_satisfies_p (LOOPS_HAVE_MARKED_IRREDUCIBLE_REGIONS))
     {
       /* Record old info.  */
-      irreds = sbitmap_alloc (last_basic_block);
-      FOR_EACH_BB (bb)
+      irreds = sbitmap_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun));
+      FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
        {
          edge_iterator ei;
          if (bb->flags & BB_IRREDUCIBLE_LOOP)
@@ -1438,7 +1497,7 @@ verify_loop_structure (void)
       mark_irreducible_loops ();
 
       /* Compare.  */
-      FOR_EACH_BB (bb)
+      FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
        {
          edge_iterator ei;
 
@@ -1477,7 +1536,7 @@ verify_loop_structure (void)
     }
 
   /* Check the recorded loop exits.  */
-  FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
+  FOR_EACH_LOOP (loop, 0)
     {
       if (!loop->exits || loop->exits->e != NULL)
        {
@@ -1519,8 +1578,9 @@ verify_loop_structure (void)
     {
       unsigned n_exits = 0, eloops;
 
+      sizes = XCNEWVEC (unsigned, num);
       memset (sizes, 0, sizeof (unsigned) * num);
-      FOR_EACH_BB (bb)
+      FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
        {
          edge_iterator ei;
          if (bb->loop_father == current_loops->tree_root)
@@ -1543,7 +1603,12 @@ verify_loop_structure (void)
                eloops++;
 
              for (loop = bb->loop_father;
-                  loop != e->dest->loop_father;
+                  loop != e->dest->loop_father
+                  /* When a loop exit is also an entry edge which
+                     can happen when avoiding CFG manipulations
+                     then the last loop exited is the outer loop
+                     of the loop entered.  */
+                  && loop != loop_outer (e->dest->loop_father);
                   loop = loop_outer (loop))
                {
                  eloops--;
@@ -1559,13 +1624,13 @@ verify_loop_structure (void)
            }
        }
 
-      if (n_exits != htab_elements (current_loops->exits))
+      if (n_exits != current_loops->exits->elements ())
        {
          error ("too many loop exits recorded");
          err = 1;
        }
 
-      FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
+      FOR_EACH_LOOP (loop, 0)
        {
          eloops = 0;
          for (exit = loop->exits->next; exit->e; exit = exit->next)
@@ -1577,12 +1642,12 @@ verify_loop_structure (void)
              err = 1;
            }
        }
+
+      free (sizes);
     }
 
   gcc_assert (!err);
 
-  sbitmap_free (visited);
-  free (sizes);
   if (!dom_available)
     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 }
@@ -1672,7 +1737,7 @@ loop_exits_from_bb_p (struct loop *loop, basic_block bb)
 location_t
 get_loop_location (struct loop *loop)
 {
-  rtx insn = NULL;
+  rtx_insn *insn = NULL;
   struct niter_desc *desc = NULL;
   edge exit;
 
@@ -1718,3 +1783,154 @@ get_loop_location (struct loop *loop)
   return DECL_SOURCE_LOCATION (current_function_decl);
 }
 
+/* Records that every statement in LOOP is executed I_BOUND times.
+   REALISTIC is true if I_BOUND is expected to be close to the real number
+   of iterations.  UPPER is true if we are sure the loop iterates at most
+   I_BOUND times.  */
+
+void
+record_niter_bound (struct loop *loop, const widest_int &i_bound,
+                   bool realistic, bool upper)
+{
+  /* Update the bounds only when there is no previous estimation, or when the
+     current estimation is smaller.  */
+  if (upper
+      && (!loop->any_upper_bound
+         || wi::ltu_p (i_bound, loop->nb_iterations_upper_bound)))
+    {
+      loop->any_upper_bound = true;
+      loop->nb_iterations_upper_bound = i_bound;
+    }
+  if (realistic
+      && (!loop->any_estimate
+         || wi::ltu_p (i_bound, loop->nb_iterations_estimate)))
+    {
+      loop->any_estimate = true;
+      loop->nb_iterations_estimate = i_bound;
+    }
+
+  /* If an upper bound is smaller than the realistic estimate of the
+     number of iterations, use the upper bound instead.  */
+  if (loop->any_upper_bound
+      && loop->any_estimate
+      && wi::ltu_p (loop->nb_iterations_upper_bound,
+                   loop->nb_iterations_estimate))
+    loop->nb_iterations_estimate = loop->nb_iterations_upper_bound;
+}
+
+/* Similar to get_estimated_loop_iterations, but returns the estimate only
+   if it fits to HOST_WIDE_INT.  If this is not the case, or the estimate
+   on the number of iterations of LOOP could not be derived, returns -1.  */
+
+HOST_WIDE_INT
+get_estimated_loop_iterations_int (struct loop *loop)
+{
+  widest_int nit;
+  HOST_WIDE_INT hwi_nit;
+
+  if (!get_estimated_loop_iterations (loop, &nit))
+    return -1;
+
+  if (!wi::fits_shwi_p (nit))
+    return -1;
+  hwi_nit = nit.to_shwi ();
+
+  return hwi_nit < 0 ? -1 : hwi_nit;
+}
+
+/* Returns an upper bound on the number of executions of statements
+   in the LOOP.  For statements before the loop exit, this exceeds
+   the number of execution of the latch by one.  */
+
+HOST_WIDE_INT
+max_stmt_executions_int (struct loop *loop)
+{
+  HOST_WIDE_INT nit = get_max_loop_iterations_int (loop);
+  HOST_WIDE_INT snit;
+
+  if (nit == -1)
+    return -1;
+
+  snit = (HOST_WIDE_INT) ((unsigned HOST_WIDE_INT) nit + 1);
+
+  /* If the computation overflows, return -1.  */
+  return snit < 0 ? -1 : snit;
+}
+
+/* Sets NIT to the estimated number of executions of the latch of the
+   LOOP.  If we have no reliable estimate, the function returns false, otherwise
+   returns true.  */
+
+bool
+get_estimated_loop_iterations (struct loop *loop, widest_int *nit)
+{
+  /* Even if the bound is not recorded, possibly we can derrive one from
+     profile.  */
+  if (!loop->any_estimate)
+    {
+      if (loop->header->count)
+       {
+          *nit = gcov_type_to_wide_int
+                  (expected_loop_iterations_unbounded (loop) + 1);
+         return true;
+       }
+      return false;
+    }
+
+  *nit = loop->nb_iterations_estimate;
+  return true;
+}
+
+/* Sets NIT to an upper bound for the maximum number of executions of the
+   latch of the LOOP.  If we have no reliable estimate, the function returns
+   false, otherwise returns true.  */
+
+bool
+get_max_loop_iterations (struct loop *loop, widest_int *nit)
+{
+  if (!loop->any_upper_bound)
+    return false;
+
+  *nit = loop->nb_iterations_upper_bound;
+  return true;
+}
+
+/* Similar to get_max_loop_iterations, but returns the estimate only
+   if it fits to HOST_WIDE_INT.  If this is not the case, or the estimate
+   on the number of iterations of LOOP could not be derived, returns -1.  */
+
+HOST_WIDE_INT
+get_max_loop_iterations_int (struct loop *loop)
+{
+  widest_int nit;
+  HOST_WIDE_INT hwi_nit;
+
+  if (!get_max_loop_iterations (loop, &nit))
+    return -1;
+
+  if (!wi::fits_shwi_p (nit))
+    return -1;
+  hwi_nit = nit.to_shwi ();
+
+  return hwi_nit < 0 ? -1 : hwi_nit;
+}
+
+/* Returns the loop depth of the loop BB belongs to.  */
+
+int
+bb_loop_depth (const_basic_block bb)
+{
+  return bb->loop_father ? loop_depth (bb->loop_father) : 0;
+}
+
+/* Marks LOOP for removal and sets LOOPS_NEED_FIXUP.  */
+
+void
+mark_loop_for_removal (loop_p loop)
+{
+  loop->former_header = loop->header;
+  loop->header = NULL;
+  loop->latch = NULL;
+  loops_state_set (LOOPS_NEED_FIXUP);
+}
+