re PR debug/60381 (ICE: in vt_expand_var_loc_chain, at var-tracking.c:8245)
[gcc.git] / gcc / cselib.c
index 18807ca3bd421495100f1c2d2cc079bed6cd6a44..4dfc55778b9236fe62581ef39b76264c30645cf4 100644 (file)
@@ -1,7 +1,5 @@
 /* Common subexpression elimination library for GNU compiler.
-   Copyright (C) 1987, 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
-   1999, 2000, 2001, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
-   Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 1987-2014 Free Software Foundation, Inc.
 
 This file is part of GCC.
 
@@ -25,38 +23,47 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 #include "tm.h"
 
 #include "rtl.h"
+#include "tree.h"/* FIXME: For hashing DEBUG_EXPR & friends.  */
 #include "tm_p.h"
 #include "regs.h"
 #include "hard-reg-set.h"
 #include "flags.h"
-#include "real.h"
 #include "insn-config.h"
 #include "recog.h"
 #include "function.h"
 #include "emit-rtl.h"
-#include "toplev.h"
-#include "output.h"
+#include "diagnostic-core.h"
 #include "ggc.h"
-#include "hashtab.h"
-#include "tree-pass.h"
+#include "hash-table.h"
+#include "dumpfile.h"
 #include "cselib.h"
+#include "valtrack.h"
 #include "params.h"
 #include "alloc-pool.h"
 #include "target.h"
+#include "bitmap.h"
+
+/* A list of cselib_val structures.  */
+struct elt_list {
+    struct elt_list *next;
+    cselib_val *elt;
+};
+
+/* See the documentation of cselib_find_slot below.  */
+static enum machine_mode find_slot_memmode;
 
 static bool cselib_record_memory;
 static bool cselib_preserve_constants;
-static int entry_and_rtx_equal_p (const void *, const void *);
-static hashval_t get_value_hash (const void *);
+static bool cselib_any_perm_equivs;
+static inline void promote_debug_loc (struct elt_loc_list *l);
 static struct elt_list *new_elt_list (struct elt_list *, cselib_val *);
-static struct elt_loc_list *new_elt_loc_list (struct elt_loc_list *, rtx);
+static void new_elt_loc_list (cselib_val *, rtx);
 static void unchain_one_value (cselib_val *);
 static void unchain_one_elt_list (struct elt_list **);
 static void unchain_one_elt_loc_list (struct elt_loc_list **);
-static int discard_useless_locs (void **, void *);
-static int discard_useless_values (void **, void *);
 static void remove_useless_values (void);
-static unsigned int cselib_hash_rtx (rtx, int);
+static int rtx_equal_for_cselib_1 (rtx, rtx, enum machine_mode);
+static unsigned int cselib_hash_rtx (rtx, int, enum machine_mode);
 static cselib_val *new_cselib_val (unsigned int, enum machine_mode, rtx);
 static void add_mem_for_addr (cselib_val *, cselib_val *, rtx);
 static cselib_val *cselib_lookup_mem (rtx, int);
@@ -84,8 +91,67 @@ static rtx cselib_expand_value_rtx_1 (rtx, struct expand_value_data *, int);
      this involves walking the table entries for a given value and comparing
      the locations of the entries with the rtx we are looking up.  */
 
+struct cselib_hasher : typed_noop_remove <cselib_val>
+{
+  typedef cselib_val value_type;
+  typedef rtx_def compare_type;
+  static inline hashval_t hash (const value_type *);
+  static inline bool equal (const value_type *, const compare_type *);
+};
+
+/* The hash function for our hash table.  The value is always computed with
+   cselib_hash_rtx when adding an element; this function just extracts the
+   hash value from a cselib_val structure.  */
+
+inline hashval_t
+cselib_hasher::hash (const value_type *v)
+{
+  return v->hash;
+}
+
+/* The equality test for our hash table.  The first argument V is a table
+   element (i.e. a cselib_val), while the second arg X is an rtx.  We know
+   that all callers of htab_find_slot_with_hash will wrap CONST_INTs into a
+   CONST of an appropriate mode.  */
+
+inline bool
+cselib_hasher::equal (const value_type *v, const compare_type *x_arg)
+{
+  struct elt_loc_list *l;
+  rtx x = CONST_CAST_RTX (x_arg);
+  enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
+
+  gcc_assert (!CONST_SCALAR_INT_P (x) && GET_CODE (x) != CONST_FIXED);
+
+  if (mode != GET_MODE (v->val_rtx))
+    return false;
+
+  /* Unwrap X if necessary.  */
+  if (GET_CODE (x) == CONST
+      && (CONST_SCALAR_INT_P (XEXP (x, 0))
+         || GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_FIXED))
+    x = XEXP (x, 0);
+
+  if (GET_CODE (x) == VALUE)
+    return x == v->val_rtx;
+
+  /* We don't guarantee that distinct rtx's have different hash values,
+     so we need to do a comparison.  */
+  for (l = v->locs; l; l = l->next)
+    if (rtx_equal_for_cselib_1 (l->loc, x, find_slot_memmode))
+      {
+       promote_debug_loc (l);
+       return true;
+      }
+
+  return false;
+}
+
 /* A table that enables us to look up elts by their value.  */
-static htab_t cselib_hash_table;
+static hash_table <cselib_hasher> cselib_hash_table;
+
+/* A table to hold preserved values.  */
+static hash_table <cselib_hasher> cselib_preserved_hash_table;
 
 /* This is a global so we don't have to pass this through every function.
    It is used in new_elt_loc_list to set SETTING_INSN.  */
@@ -178,6 +244,7 @@ static cselib_val dummy_val;
    that is constant through the whole function and should never be
    eliminated.  */
 static cselib_val *cfa_base_preserved_val;
+static unsigned int cfa_base_preserved_regno = INVALID_REGNUM;
 
 /* Used to list all values that contain memory reference.
    May or may not contain the useless values - the list is compacted
@@ -198,7 +265,10 @@ void (*cselib_record_sets_hook) (rtx insn, struct cselib_set *sets,
                                 int n_sets);
 
 #define PRESERVED_VALUE_P(RTX) \
-  (RTL_FLAG_CHECK1("PRESERVED_VALUE_P", (RTX), VALUE)->unchanging)
+  (RTL_FLAG_CHECK1 ("PRESERVED_VALUE_P", (RTX), VALUE)->unchanging)
+
+#define SP_BASED_VALUE_P(RTX) \
+  (RTL_FLAG_CHECK1 ("SP_BASED_VALUE_P", (RTX), VALUE)->jump)
 
 \f
 
@@ -215,26 +285,96 @@ new_elt_list (struct elt_list *next, cselib_val *elt)
   return el;
 }
 
-/* Allocate a struct elt_loc_list and fill in its two elements with the
-   arguments.  */
+/* Allocate a struct elt_loc_list with LOC and prepend it to VAL's loc
+   list.  */
 
-static inline struct elt_loc_list *
-new_elt_loc_list (struct elt_loc_list *next, rtx loc)
+static inline void
+new_elt_loc_list (cselib_val *val, rtx loc)
 {
-  struct elt_loc_list *el;
-  el = (struct elt_loc_list *) pool_alloc (elt_loc_list_pool);
-  el->next = next;
-  el->loc = loc;
-  el->setting_insn = cselib_current_insn;
-  gcc_assert (!next || !next->setting_insn
-             || !DEBUG_INSN_P (next->setting_insn));
+  struct elt_loc_list *el, *next = val->locs;
+
+  gcc_checking_assert (!next || !next->setting_insn
+                      || !DEBUG_INSN_P (next->setting_insn)
+                      || cselib_current_insn == next->setting_insn);
 
   /* If we're creating the first loc in a debug insn context, we've
      just created a debug value.  Count it.  */
   if (!next && cselib_current_insn && DEBUG_INSN_P (cselib_current_insn))
     n_debug_values++;
 
-  return el;
+  val = canonical_cselib_val (val);
+  next = val->locs;
+
+  if (GET_CODE (loc) == VALUE)
+    {
+      loc = canonical_cselib_val (CSELIB_VAL_PTR (loc))->val_rtx;
+
+      gcc_checking_assert (PRESERVED_VALUE_P (loc)
+                          == PRESERVED_VALUE_P (val->val_rtx));
+
+      if (val->val_rtx == loc)
+       return;
+      else if (val->uid > CSELIB_VAL_PTR (loc)->uid)
+       {
+         /* Reverse the insertion.  */
+         new_elt_loc_list (CSELIB_VAL_PTR (loc), val->val_rtx);
+         return;
+       }
+
+      gcc_checking_assert (val->uid < CSELIB_VAL_PTR (loc)->uid);
+
+      if (CSELIB_VAL_PTR (loc)->locs)
+       {
+         /* Bring all locs from LOC to VAL.  */
+         for (el = CSELIB_VAL_PTR (loc)->locs; el->next; el = el->next)
+           {
+             /* Adjust values that have LOC as canonical so that VAL
+                becomes their canonical.  */
+             if (el->loc && GET_CODE (el->loc) == VALUE)
+               {
+                 gcc_checking_assert (CSELIB_VAL_PTR (el->loc)->locs->loc
+                                      == loc);
+                 CSELIB_VAL_PTR (el->loc)->locs->loc = val->val_rtx;
+               }
+           }
+         el->next = val->locs;
+         next = val->locs = CSELIB_VAL_PTR (loc)->locs;
+       }
+
+      if (CSELIB_VAL_PTR (loc)->addr_list)
+       {
+         /* Bring in addr_list into canonical node.  */
+         struct elt_list *last = CSELIB_VAL_PTR (loc)->addr_list;
+         while (last->next)
+           last = last->next;
+         last->next = val->addr_list;
+         val->addr_list = CSELIB_VAL_PTR (loc)->addr_list;
+         CSELIB_VAL_PTR (loc)->addr_list = NULL;
+       }
+
+      if (CSELIB_VAL_PTR (loc)->next_containing_mem != NULL
+         && val->next_containing_mem == NULL)
+       {
+         /* Add VAL to the containing_mem list after LOC.  LOC will
+            be removed when we notice it doesn't contain any
+            MEMs.  */
+         val->next_containing_mem = CSELIB_VAL_PTR (loc)->next_containing_mem;
+         CSELIB_VAL_PTR (loc)->next_containing_mem = val;
+       }
+
+      /* Chain LOC back to VAL.  */
+      el = (struct elt_loc_list *) pool_alloc (elt_loc_list_pool);
+      el->loc = val->val_rtx;
+      el->setting_insn = cselib_current_insn;
+      el->next = NULL;
+      CSELIB_VAL_PTR (loc)->locs = el;
+    }
+
+  el = (struct elt_loc_list *) pool_alloc (elt_loc_list_pool);
+  el->loc = loc;
+  el->setting_insn = cselib_current_insn;
+  el->next = next;
+  val->locs = el;
 }
 
 /* Promote loc L to a nondebug cselib_current_insn if L is marked as
@@ -244,12 +384,20 @@ new_elt_loc_list (struct elt_loc_list *next, rtx loc)
 static inline void
 promote_debug_loc (struct elt_loc_list *l)
 {
-  if (l->setting_insn && DEBUG_INSN_P (l->setting_insn)
+  if (l && l->setting_insn && DEBUG_INSN_P (l->setting_insn)
       && (!cselib_current_insn || !DEBUG_INSN_P (cselib_current_insn)))
     {
       n_debug_values--;
       l->setting_insn = cselib_current_insn;
-      gcc_assert (!l->next);
+      if (cselib_preserve_constants && l->next)
+       {
+         gcc_assert (l->next->setting_insn
+                     && DEBUG_INSN_P (l->next->setting_insn)
+                     && !l->next->next);
+         l->next->setting_insn = cselib_current_insn;
+       }
+      else
+       gcc_assert (!l->next);
     }
 }
 
@@ -297,12 +445,21 @@ cselib_clear_table (void)
   cselib_reset_table (1);
 }
 
-/* Remove from hash table all VALUEs except constants.  */
+/* Return TRUE if V is a constant, a function invariant or a VALUE
+   equivalence; FALSE otherwise.  */
 
-static int
-preserve_only_constants (void **x, void *info ATTRIBUTE_UNUSED)
+static bool
+invariant_or_equiv_p (cselib_val *v)
 {
-  cselib_val *v = (cselib_val *)*x;
+  struct elt_loc_list *l;
+
+  if (v == cfa_base_preserved_val)
+    return true;
+
+  /* Keep VALUE equivalences around.  */
+  for (l = v->locs; l; l = l->next)
+    if (GET_CODE (l->loc) == VALUE)
+      return true;
 
   if (v->locs != NULL
       && v->locs->next == NULL)
@@ -310,19 +467,46 @@ preserve_only_constants (void **x, void *info ATTRIBUTE_UNUSED)
       if (CONSTANT_P (v->locs->loc)
          && (GET_CODE (v->locs->loc) != CONST
              || !references_value_p (v->locs->loc, 0)))
-       return 1;
-      if (cfa_base_preserved_val)
-       {
-         if (v == cfa_base_preserved_val)
-           return 1;
-         if (GET_CODE (v->locs->loc) == PLUS
-             && CONST_INT_P (XEXP (v->locs->loc, 1))
-             && XEXP (v->locs->loc, 0) == cfa_base_preserved_val->val_rtx)
-           return 1;
-       }
+       return true;
+      /* Although a debug expr may be bound to different expressions,
+        we can preserve it as if it was constant, to get unification
+        and proper merging within var-tracking.  */
+      if (GET_CODE (v->locs->loc) == DEBUG_EXPR
+         || GET_CODE (v->locs->loc) == DEBUG_IMPLICIT_PTR
+         || GET_CODE (v->locs->loc) == ENTRY_VALUE
+         || GET_CODE (v->locs->loc) == DEBUG_PARAMETER_REF)
+       return true;
+
+      /* (plus (value V) (const_int C)) is invariant iff V is invariant.  */
+      if (GET_CODE (v->locs->loc) == PLUS
+         && CONST_INT_P (XEXP (v->locs->loc, 1))
+         && GET_CODE (XEXP (v->locs->loc, 0)) == VALUE
+         && invariant_or_equiv_p (CSELIB_VAL_PTR (XEXP (v->locs->loc, 0))))
+       return true;
+    }
+
+  return false;
+}
+
+/* Remove from hash table all VALUEs except constants, function
+   invariants and VALUE equivalences.  */
+
+int
+preserve_constants_and_equivs (cselib_val **x, void *info ATTRIBUTE_UNUSED)
+{
+  cselib_val *v = *x;
+
+  if (invariant_or_equiv_p (v))
+    {
+      cselib_val **slot
+       = cselib_preserved_hash_table.find_slot_with_hash (v->val_rtx,
+                                                          v->hash, INSERT);
+      gcc_assert (!*slot);
+      *slot = v;
     }
 
-  htab_clear_slot (cselib_hash_table, x);
+  cselib_hash_table.clear_slot (x);
+
   return 1;
 }
 
@@ -338,7 +522,7 @@ cselib_reset_table (unsigned int num)
 
   if (cfa_base_preserved_val)
     {
-      unsigned int regno = REGNO (cfa_base_preserved_val->locs->loc);
+      unsigned int regno = cfa_base_preserved_regno;
       unsigned int new_used_regs = 0;
       for (i = 0; i < n_used_regs; i++)
        if (used_regs[i] == regno)
@@ -362,9 +546,12 @@ cselib_reset_table (unsigned int num)
     }
 
   if (cselib_preserve_constants)
-    htab_traverse (cselib_hash_table, preserve_only_constants, NULL);
+    cselib_hash_table.traverse <void *, preserve_constants_and_equivs> (NULL);
   else
-    htab_empty (cselib_hash_table);
+    {
+      cselib_hash_table.empty ();
+      gcc_checking_assert (!cselib_any_perm_equivs);
+    }
 
   n_useless_values = 0;
   n_useless_debug_values = 0;
@@ -383,53 +570,25 @@ cselib_get_next_uid (void)
   return next_uid;
 }
 
-/* The equality test for our hash table.  The first argument ENTRY is a table
-   element (i.e. a cselib_val), while the second arg X is an rtx.  We know
-   that all callers of htab_find_slot_with_hash will wrap CONST_INTs into a
-   CONST of an appropriate mode.  */
+/* Search for X, whose hashcode is HASH, in CSELIB_HASH_TABLE,
+   INSERTing if requested.  When X is part of the address of a MEM,
+   MEMMODE should specify the mode of the MEM.  While searching the
+   table, MEMMODE is held in FIND_SLOT_MEMMODE, so that autoinc RTXs
+   in X can be resolved.  */
 
-static int
-entry_and_rtx_equal_p (const void *entry, const void *x_arg)
+static cselib_val **
+cselib_find_slot (rtx x, hashval_t hash, enum insert_option insert,
+                 enum machine_mode memmode)
 {
-  struct elt_loc_list *l;
-  const cselib_val *const v = (const cselib_val *) entry;
-  rtx x = CONST_CAST_RTX ((const_rtx)x_arg);
-  enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
-
-  gcc_assert (!CONST_INT_P (x) && GET_CODE (x) != CONST_FIXED
-             && (mode != VOIDmode || GET_CODE (x) != CONST_DOUBLE));
-
-  if (mode != GET_MODE (v->val_rtx))
-    return 0;
-
-  /* Unwrap X if necessary.  */
-  if (GET_CODE (x) == CONST
-      && (CONST_INT_P (XEXP (x, 0))
-         || GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_FIXED
-         || GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_DOUBLE))
-    x = XEXP (x, 0);
-
-  /* We don't guarantee that distinct rtx's have different hash values,
-     so we need to do a comparison.  */
-  for (l = v->locs; l; l = l->next)
-    if (rtx_equal_for_cselib_p (l->loc, x))
-      {
-       promote_debug_loc (l);
-       return 1;
-      }
-
-  return 0;
-}
-
-/* The hash function for our hash table.  The value is always computed with
-   cselib_hash_rtx when adding an element; this function just extracts the
-   hash value from a cselib_val structure.  */
-
-static hashval_t
-get_value_hash (const void *entry)
-{
-  const cselib_val *const v = (const cselib_val *) entry;
-  return v->hash;
+  cselib_val **slot = NULL;
+  find_slot_memmode = memmode;
+  if (cselib_preserve_constants)
+    slot = cselib_preserved_hash_table.find_slot_with_hash (x, hash,
+                                                           NO_INSERT);
+  if (!slot)
+    slot = cselib_hash_table.find_slot_with_hash (x, hash, insert);
+  find_slot_memmode = VOIDmode;
+  return slot;
 }
 
 /* Return true if X contains a VALUE rtx.  If ONLY_USELESS is set, we
@@ -445,7 +604,8 @@ references_value_p (const_rtx x, int only_useless)
   int i, j;
 
   if (GET_CODE (x) == VALUE
-      && (! only_useless || CSELIB_VAL_PTR (x)->locs == 0))
+      && (! only_useless ||
+         (CSELIB_VAL_PTR (x)->locs == 0 && !PRESERVED_VALUE_P (x))))
     return 1;
 
   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
@@ -465,10 +625,10 @@ references_value_p (const_rtx x, int only_useless)
    values (i.e. values without any location).  Called through
    htab_traverse.  */
 
-static int
-discard_useless_locs (void **x, void *info ATTRIBUTE_UNUSED)
+int
+discard_useless_locs (cselib_val **x, void *info ATTRIBUTE_UNUSED)
 {
-  cselib_val *v = (cselib_val *)*x;
+  cselib_val *v = *x;
   struct elt_loc_list **p = &v->locs;
   bool had_locs = v->locs != NULL;
   rtx setting_insn = v->locs ? v->locs->setting_insn : NULL;
@@ -494,10 +654,10 @@ discard_useless_locs (void **x, void *info ATTRIBUTE_UNUSED)
 
 /* If X is a value with no locations, remove it from the hashtable.  */
 
-static int
-discard_useless_values (void **x, void *info ATTRIBUTE_UNUSED)
+int
+discard_useless_values (cselib_val **x, void *info ATTRIBUTE_UNUSED)
 {
-  cselib_val *v = (cselib_val *)*x;
+  cselib_val *v = *x;
 
   if (v->locs == 0 && !PRESERVED_VALUE_P (v->val_rtx))
     {
@@ -505,7 +665,7 @@ discard_useless_values (void **x, void *info ATTRIBUTE_UNUSED)
        cselib_discard_hook (v);
 
       CSELIB_VAL_PTR (v->val_rtx) = NULL;
-      htab_clear_slot (cselib_hash_table, x);
+      cselib_hash_table.clear_slot (x);
       unchain_one_value (v);
       n_useless_values--;
     }
@@ -526,7 +686,7 @@ remove_useless_values (void)
   do
     {
       values_became_useless = 0;
-      htab_traverse (cselib_hash_table, discard_useless_locs, 0);
+      cselib_hash_table.traverse <void *, discard_useless_locs> (NULL);
     }
   while (values_became_useless);
 
@@ -534,7 +694,7 @@ remove_useless_values (void)
 
   p = &first_containing_mem;
   for (v = *p; v != &dummy_val; v = v->next_containing_mem)
-    if (v->locs)
+    if (v->locs && v == canonical_cselib_val (v))
       {
        *p = v;
        p = &(*p)->next_containing_mem;
@@ -545,7 +705,7 @@ remove_useless_values (void)
   n_debug_values -= n_useless_debug_values;
   n_useless_debug_values = 0;
 
-  htab_traverse (cselib_hash_table, discard_useless_values, 0);
+  cselib_hash_table.traverse <void *, discard_useless_values> (NULL);
 
   gcc_assert (!n_useless_values);
 }
@@ -571,12 +731,15 @@ cselib_preserved_value_p (cselib_val *v)
    never invalidated and preserved across cselib_reset_table calls.  */
 
 void
-cselib_preserve_cfa_base_value (cselib_val *v)
+cselib_preserve_cfa_base_value (cselib_val *v, unsigned int regno)
 {
   if (cselib_preserve_constants
       && v->locs
       && REG_P (v->locs->loc))
-    cfa_base_preserved_val = v;
+    {
+      cfa_base_preserved_val = v;
+      cfa_base_preserved_regno = regno;
+    }
 }
 
 /* Clean all non-constant expressions in the hash table, but retain
@@ -597,6 +760,24 @@ cselib_preserve_only_values (void)
   gcc_assert (first_containing_mem == &dummy_val);
 }
 
+/* Arrange for a value to be marked as based on stack pointer
+   for find_base_term purposes.  */
+
+void
+cselib_set_value_sp_based (cselib_val *v)
+{
+  SP_BASED_VALUE_P (v->val_rtx) = 1;
+}
+
+/* Test whether a value is based on stack pointer for
+   find_base_term purposes.  */
+
+bool
+cselib_sp_based_value_p (cselib_val *v)
+{
+  return SP_BASED_VALUE_P (v->val_rtx);
+}
+
 /* Return the mode in which a register was last set.  If X is not a
    register, return its mode.  If the mode in which the register was
    set is not known, or the value was already clobbered, return
@@ -620,6 +801,58 @@ cselib_reg_set_mode (const_rtx x)
 
 int
 rtx_equal_for_cselib_p (rtx x, rtx y)
+{
+  return rtx_equal_for_cselib_1 (x, y, VOIDmode);
+}
+
+/* If x is a PLUS or an autoinc operation, expand the operation,
+   storing the offset, if any, in *OFF.  */
+
+static rtx
+autoinc_split (rtx x, rtx *off, enum machine_mode memmode)
+{
+  switch (GET_CODE (x))
+    {
+    case PLUS:
+      *off = XEXP (x, 1);
+      return XEXP (x, 0);
+
+    case PRE_DEC:
+      if (memmode == VOIDmode)
+       return x;
+
+      *off = GEN_INT (-GET_MODE_SIZE (memmode));
+      return XEXP (x, 0);
+      break;
+
+    case PRE_INC:
+      if (memmode == VOIDmode)
+       return x;
+
+      *off = GEN_INT (GET_MODE_SIZE (memmode));
+      return XEXP (x, 0);
+
+    case PRE_MODIFY:
+      return XEXP (x, 1);
+
+    case POST_DEC:
+    case POST_INC:
+    case POST_MODIFY:
+      return XEXP (x, 0);
+
+    default:
+      return x;
+    }
+}
+
+/* Return nonzero if we can prove that X and Y contain the same value,
+   taking our gathered information into account.  MEMMODE holds the
+   mode of the enclosing MEM, if any, as required to deal with autoinc
+   addressing modes.  If X and Y are not (known to be) part of
+   addresses, MEMMODE should be VOIDmode.  */
+
+static int
+rtx_equal_for_cselib_1 (rtx x, rtx y, enum machine_mode memmode)
 {
   enum rtx_code code;
   const char *fmt;
@@ -627,7 +860,7 @@ rtx_equal_for_cselib_p (rtx x, rtx y)
 
   if (REG_P (x) || MEM_P (x))
     {
-      cselib_val *e = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
+      cselib_val *e = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0, memmode);
 
       if (e)
        x = e->val_rtx;
@@ -635,7 +868,7 @@ rtx_equal_for_cselib_p (rtx x, rtx y)
 
   if (REG_P (y) || MEM_P (y))
     {
-      cselib_val *e = cselib_lookup (y, GET_MODE (y), 0);
+      cselib_val *e = cselib_lookup (y, GET_MODE (y), 0, memmode);
 
       if (e)
        y = e->val_rtx;
@@ -644,49 +877,71 @@ rtx_equal_for_cselib_p (rtx x, rtx y)
   if (x == y)
     return 1;
 
-  if (GET_CODE (x) == VALUE && GET_CODE (y) == VALUE)
-    return CSELIB_VAL_PTR (x) == CSELIB_VAL_PTR (y);
-
   if (GET_CODE (x) == VALUE)
     {
-      cselib_val *e = CSELIB_VAL_PTR (x);
+      cselib_val *e = canonical_cselib_val (CSELIB_VAL_PTR (x));
       struct elt_loc_list *l;
 
+      if (GET_CODE (y) == VALUE)
+       return e == canonical_cselib_val (CSELIB_VAL_PTR (y));
+
       for (l = e->locs; l; l = l->next)
        {
          rtx t = l->loc;
 
-         /* Avoid infinite recursion.  */
-         if (REG_P (t) || MEM_P (t))
+         /* Avoid infinite recursion.  We know we have the canonical
+            value, so we can just skip any values in the equivalence
+            list.  */
+         if (REG_P (t) || MEM_P (t) || GET_CODE (t) == VALUE)
            continue;
-         else if (rtx_equal_for_cselib_p (t, y))
+         else if (rtx_equal_for_cselib_1 (t, y, memmode))
            return 1;
        }
 
       return 0;
     }
-
-  if (GET_CODE (y) == VALUE)
+  else if (GET_CODE (y) == VALUE)
     {
-      cselib_val *e = CSELIB_VAL_PTR (y);
+      cselib_val *e = canonical_cselib_val (CSELIB_VAL_PTR (y));
       struct elt_loc_list *l;
 
       for (l = e->locs; l; l = l->next)
        {
          rtx t = l->loc;
 
-         if (REG_P (t) || MEM_P (t))
+         if (REG_P (t) || MEM_P (t) || GET_CODE (t) == VALUE)
            continue;
-         else if (rtx_equal_for_cselib_p (x, t))
+         else if (rtx_equal_for_cselib_1 (x, t, memmode))
            return 1;
        }
 
       return 0;
     }
 
-  if (GET_CODE (x) != GET_CODE (y) || GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
+  if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
     return 0;
 
+  if (GET_CODE (x) != GET_CODE (y))
+    {
+      rtx xorig = x, yorig = y;
+      rtx xoff = NULL, yoff = NULL;
+
+      x = autoinc_split (x, &xoff, memmode);
+      y = autoinc_split (y, &yoff, memmode);
+
+      if (!xoff != !yoff)
+       return 0;
+
+      if (xoff && !rtx_equal_for_cselib_1 (xoff, yoff, memmode))
+       return 0;
+
+      /* Don't recurse if nothing changed.  */
+      if (x != xorig || y != yorig)
+       return rtx_equal_for_cselib_1 (x, y, memmode);
+
+      return 0;
+    }
+
   /* These won't be handled correctly by the code below.  */
   switch (GET_CODE (x))
     {
@@ -695,9 +950,27 @@ rtx_equal_for_cselib_p (rtx x, rtx y)
     case DEBUG_EXPR:
       return 0;
 
+    case DEBUG_IMPLICIT_PTR:
+      return DEBUG_IMPLICIT_PTR_DECL (x)
+            == DEBUG_IMPLICIT_PTR_DECL (y);
+
+    case DEBUG_PARAMETER_REF:
+      return DEBUG_PARAMETER_REF_DECL (x)
+            == DEBUG_PARAMETER_REF_DECL (y);
+
+    case ENTRY_VALUE:
+      /* ENTRY_VALUEs are function invariant, it is thus undesirable to
+        use rtx_equal_for_cselib_1 to compare the operands.  */
+      return rtx_equal_p (ENTRY_VALUE_EXP (x), ENTRY_VALUE_EXP (y));
+
     case LABEL_REF:
       return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
 
+    case MEM:
+      /* We have to compare any autoinc operations in the addresses
+        using this MEM's mode.  */
+      return rtx_equal_for_cselib_1 (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0), GET_MODE (x));
+
     default:
       break;
     }
@@ -730,18 +1003,18 @@ rtx_equal_for_cselib_p (rtx x, rtx y)
 
          /* And the corresponding elements must match.  */
          for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
-           if (! rtx_equal_for_cselib_p (XVECEXP (x, i, j),
-                                         XVECEXP (y, i, j)))
+           if (! rtx_equal_for_cselib_1 (XVECEXP (x, i, j),
+                                         XVECEXP (y, i, j), memmode))
              return 0;
          break;
 
        case 'e':
          if (i == 1
              && targetm.commutative_p (x, UNKNOWN)
-             && rtx_equal_for_cselib_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0))
-             && rtx_equal_for_cselib_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1)))
+             && rtx_equal_for_cselib_1 (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0), memmode)
+             && rtx_equal_for_cselib_1 (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1), memmode))
            return 1;
-         if (! rtx_equal_for_cselib_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i)))
+         if (! rtx_equal_for_cselib_1 (XEXP (x, i), XEXP (y, i), memmode))
            return 0;
          break;
 
@@ -775,8 +1048,7 @@ rtx_equal_for_cselib_p (rtx x, rtx y)
 static rtx
 wrap_constant (enum machine_mode mode, rtx x)
 {
-  if (!CONST_INT_P (x) && GET_CODE (x) != CONST_FIXED
-      && (GET_CODE (x) != CONST_DOUBLE || GET_MODE (x) != VOIDmode))
+  if (!CONST_SCALAR_INT_P (x) && GET_CODE (x) != CONST_FIXED)
     return x;
   gcc_assert (mode != VOIDmode);
   return gen_rtx_CONST (mode, x);
@@ -793,6 +1065,8 @@ wrap_constant (enum machine_mode mode, rtx x)
    that take commutativity into account.
    If we wanted to also support associative rules, we'd have to use a different
    strategy to avoid returning spurious 0, e.g. return ~(~0U >> 1) .
+   MEMMODE indicates the mode of an enclosing MEM, and it's only
+   used to compute autoinc values.
    We used to have a MODE argument for hashing for CONST_INTs, but that
    didn't make sense, since it caused spurious hash differences between
     (set (reg:SI 1) (const_int))
@@ -803,7 +1077,7 @@ wrap_constant (enum machine_mode mode, rtx x)
    in a comparison anyway, since relying on hash differences is unsafe.  */
 
 static unsigned int
-cselib_hash_rtx (rtx x, int create)
+cselib_hash_rtx (rtx x, int create, enum machine_mode memmode)
 {
   cselib_val *e;
   int i, j;
@@ -816,9 +1090,13 @@ cselib_hash_rtx (rtx x, int create)
 
   switch (code)
     {
+    case VALUE:
+      e = CSELIB_VAL_PTR (x);
+      return e->hash;
+
     case MEM:
     case REG:
-      e = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), create);
+      e = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), create, memmode);
       if (! e)
        return 0;
 
@@ -829,6 +1107,35 @@ cselib_hash_rtx (rtx x, int create)
              + DEBUG_TEMP_UID (DEBUG_EXPR_TREE_DECL (x));
       return hash ? hash : (unsigned int) DEBUG_EXPR;
 
+    case DEBUG_IMPLICIT_PTR:
+      hash += ((unsigned) DEBUG_IMPLICIT_PTR << 7)
+             + DECL_UID (DEBUG_IMPLICIT_PTR_DECL (x));
+      return hash ? hash : (unsigned int) DEBUG_IMPLICIT_PTR;
+
+    case DEBUG_PARAMETER_REF:
+      hash += ((unsigned) DEBUG_PARAMETER_REF << 7)
+             + DECL_UID (DEBUG_PARAMETER_REF_DECL (x));
+      return hash ? hash : (unsigned int) DEBUG_PARAMETER_REF;
+
+    case ENTRY_VALUE:
+      /* ENTRY_VALUEs are function invariant, thus try to avoid
+        recursing on argument if ENTRY_VALUE is one of the
+        forms emitted by expand_debug_expr, otherwise
+        ENTRY_VALUE hash would depend on the current value
+        in some register or memory.  */
+      if (REG_P (ENTRY_VALUE_EXP (x)))
+       hash += (unsigned int) REG
+               + (unsigned int) GET_MODE (ENTRY_VALUE_EXP (x))
+               + (unsigned int) REGNO (ENTRY_VALUE_EXP (x));
+      else if (MEM_P (ENTRY_VALUE_EXP (x))
+              && REG_P (XEXP (ENTRY_VALUE_EXP (x), 0)))
+       hash += (unsigned int) MEM
+               + (unsigned int) GET_MODE (XEXP (ENTRY_VALUE_EXP (x), 0))
+               + (unsigned int) REGNO (XEXP (ENTRY_VALUE_EXP (x), 0));
+      else
+       hash += cselib_hash_rtx (ENTRY_VALUE_EXP (x), create, memmode);
+      return hash ? hash : (unsigned int) ENTRY_VALUE;
+
     case CONST_INT:
       hash += ((unsigned) CONST_INT << 7) + INTVAL (x);
       return hash ? hash : (unsigned int) CONST_INT;
@@ -859,7 +1166,7 @@ cselib_hash_rtx (rtx x, int create)
        for (i = 0; i < units; ++i)
          {
            elt = CONST_VECTOR_ELT (x, i);
-           hash += cselib_hash_rtx (elt, 0);
+           hash += cselib_hash_rtx (elt, 0, memmode);
          }
 
        return hash;
@@ -892,10 +1199,28 @@ cselib_hash_rtx (rtx x, int create)
 
     case PRE_DEC:
     case PRE_INC:
+      /* We can't compute these without knowing the MEM mode.  */
+      gcc_assert (memmode != VOIDmode);
+      i = GET_MODE_SIZE (memmode);
+      if (code == PRE_DEC)
+       i = -i;
+      /* Adjust the hash so that (mem:MEMMODE (pre_* (reg))) hashes
+        like (mem:MEMMODE (plus (reg) (const_int I))).  */
+      hash += (unsigned) PLUS - (unsigned)code
+       + cselib_hash_rtx (XEXP (x, 0), create, memmode)
+       + cselib_hash_rtx (GEN_INT (i), create, memmode);
+      return hash ? hash : 1 + (unsigned) PLUS;
+
+    case PRE_MODIFY:
+      gcc_assert (memmode != VOIDmode);
+      return cselib_hash_rtx (XEXP (x, 1), create, memmode);
+
     case POST_DEC:
     case POST_INC:
     case POST_MODIFY:
-    case PRE_MODIFY:
+      gcc_assert (memmode != VOIDmode);
+      return cselib_hash_rtx (XEXP (x, 0), create, memmode);
+
     case PC:
     case CC0:
     case CALL:
@@ -921,7 +1246,7 @@ cselib_hash_rtx (rtx x, int create)
        case 'e':
          {
            rtx tem = XEXP (x, i);
-           unsigned int tem_hash = cselib_hash_rtx (tem, create);
+           unsigned int tem_hash = cselib_hash_rtx (tem, create, memmode);
 
            if (tem_hash == 0)
              return 0;
@@ -933,7 +1258,7 @@ cselib_hash_rtx (rtx x, int create)
          for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
            {
              unsigned int tem_hash
-               = cselib_hash_rtx (XVECEXP (x, i, j), create);
+               = cselib_hash_rtx (XVECEXP (x, i, j), create, memmode);
 
              if (tem_hash == 0)
                return 0;
@@ -996,7 +1321,7 @@ new_cselib_val (unsigned int hash, enum machine_mode mode, rtx x)
   e->locs = 0;
   e->next_containing_mem = 0;
 
-  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_CSELIB))
     {
       fprintf (dump_file, "cselib value %u:%u ", e->uid, hash);
       if (flag_dump_noaddr || flag_dump_unnumbered)
@@ -1019,6 +1344,9 @@ add_mem_for_addr (cselib_val *addr_elt, cselib_val *mem_elt, rtx x)
 {
   struct elt_loc_list *l;
 
+  addr_elt = canonical_cselib_val (addr_elt);
+  mem_elt = canonical_cselib_val (mem_elt);
+
   /* Avoid duplicates.  */
   for (l = mem_elt->locs; l; l = l->next)
     if (MEM_P (l->loc)
@@ -1029,9 +1357,8 @@ add_mem_for_addr (cselib_val *addr_elt, cselib_val *mem_elt, rtx x)
       }
 
   addr_elt->addr_list = new_elt_list (addr_elt->addr_list, mem_elt);
-  mem_elt->locs
-    = new_elt_loc_list (mem_elt->locs,
-                       replace_equiv_address_nv (x, addr_elt->val_rtx));
+  new_elt_loc_list (mem_elt,
+                   replace_equiv_address_nv (x, addr_elt->val_rtx));
   if (mem_elt->next_containing_mem == NULL)
     {
       mem_elt->next_containing_mem = first_containing_mem;
@@ -1046,7 +1373,8 @@ static cselib_val *
 cselib_lookup_mem (rtx x, int create)
 {
   enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
-  void **slot;
+  enum machine_mode addr_mode;
+  cselib_val **slot;
   cselib_val *addr;
   cselib_val *mem_elt;
   struct elt_list *l;
@@ -1056,11 +1384,16 @@ cselib_lookup_mem (rtx x, int create)
       || (FLOAT_MODE_P (mode) && flag_float_store))
     return 0;
 
+  addr_mode = GET_MODE (XEXP (x, 0));
+  if (addr_mode == VOIDmode)
+    addr_mode = Pmode;
+
   /* Look up the value for the address.  */
-  addr = cselib_lookup (XEXP (x, 0), mode, create);
+  addr = cselib_lookup (XEXP (x, 0), addr_mode, create, mode);
   if (! addr)
     return 0;
 
+  addr = canonical_cselib_val (addr);
   /* Find a value that describes a value of our mode at that address.  */
   for (l = addr->addr_list; l; l = l->next)
     if (GET_MODE (l->elt->val_rtx) == mode)
@@ -1074,13 +1407,13 @@ cselib_lookup_mem (rtx x, int create)
 
   mem_elt = new_cselib_val (next_uid, mode, x);
   add_mem_for_addr (addr, mem_elt, x);
-  slot = htab_find_slot_with_hash (cselib_hash_table, wrap_constant (mode, x),
-                                  mem_elt->hash, INSERT);
+  slot = cselib_find_slot (wrap_constant (mode, x), mem_elt->hash,
+                          INSERT, mode);
   *slot = mem_elt;
   return mem_elt;
 }
 
-/* Search thru the possible substitutions in P.  We prefer a non reg
+/* Search through the possible substitutions in P.  We prefer a non reg
    substitution because this allows us to expand the tree further.  If
    we find, just a reg, take the lowest regno.  There may be several
    non-reg results, we just take the first one because they will all
@@ -1094,8 +1427,18 @@ expand_loc (struct elt_loc_list *p, struct expand_value_data *evd,
   unsigned int regno = UINT_MAX;
   struct elt_loc_list *p_in = p;
 
-  for (; p; p = p -> next)
+  for (; p; p = p->next)
     {
+      /* Return these right away to avoid returning stack pointer based
+        expressions for frame pointer and vice versa, which is something
+        that would confuse DSE.  See the comment in cselib_expand_value_rtx_1
+        for more details.  */
+      if (REG_P (p->loc)
+         && (REGNO (p->loc) == STACK_POINTER_REGNUM
+             || REGNO (p->loc) == FRAME_POINTER_REGNUM
+             || REGNO (p->loc) == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
+             || REGNO (p->loc) == cfa_base_preserved_regno))
+       return p->loc;
       /* Avoid infinite recursion trying to expand a reg into a
         the same reg.  */
       if ((REG_P (p->loc))
@@ -1113,7 +1456,7 @@ expand_loc (struct elt_loc_list *p, struct expand_value_data *evd,
       else if (!REG_P (p->loc))
        {
          rtx result, note;
-         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+         if (dump_file && (dump_flags & TDF_CSELIB))
            {
              print_inline_rtx (dump_file, p->loc, 0);
              fprintf (dump_file, "\n");
@@ -1134,7 +1477,7 @@ expand_loc (struct elt_loc_list *p, struct expand_value_data *evd,
   if (regno != UINT_MAX)
     {
       rtx result;
-      if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+      if (dump_file && (dump_flags & TDF_CSELIB))
        fprintf (dump_file, "r%d\n", regno);
 
       result = cselib_expand_value_rtx_1 (reg_result, evd, max_depth - 1);
@@ -1142,7 +1485,7 @@ expand_loc (struct elt_loc_list *p, struct expand_value_data *evd,
        return result;
     }
 
-  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_CSELIB))
     {
       if (reg_result)
        {
@@ -1258,7 +1601,7 @@ cselib_expand_value_rtx_1 (rtx orig, struct expand_value_data *evd,
          if (GET_MODE (l->elt->val_rtx) == GET_MODE (orig))
            {
              rtx result;
-             int regno = REGNO (orig);
+             unsigned regno = REGNO (orig);
 
              /* The only thing that we are not willing to do (this
                 is requirement of dse and if others potential uses
@@ -1278,12 +1621,13 @@ cselib_expand_value_rtx_1 (rtx orig, struct expand_value_data *evd,
                 make the frame assumptions.  */
              if (regno == STACK_POINTER_REGNUM
                  || regno == FRAME_POINTER_REGNUM
-                 || regno == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM)
+                 || regno == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
+                 || regno == cfa_base_preserved_regno)
                return orig;
 
              bitmap_set_bit (evd->regs_active, regno);
 
-             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+             if (dump_file && (dump_flags & TDF_CSELIB))
                fprintf (dump_file, "expanding: r%d into: ", regno);
 
              result = expand_loc (l->elt->locs, evd, max_depth);
@@ -1296,9 +1640,7 @@ cselib_expand_value_rtx_1 (rtx orig, struct expand_value_data *evd,
            }
       }
 
-    case CONST_INT:
-    case CONST_DOUBLE:
-    case CONST_VECTOR:
+    CASE_CONST_ANY:
     case SYMBOL_REF:
     case CODE_LABEL:
     case PC:
@@ -1348,7 +1690,7 @@ cselib_expand_value_rtx_1 (rtx orig, struct expand_value_data *evd,
       {
        rtx result;
 
-       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+       if (dump_file && (dump_flags & TDF_CSELIB))
          {
            fputs ("\nexpanding ", dump_file);
            print_rtl_single (dump_file, orig);
@@ -1507,10 +1849,11 @@ cselib_expand_value_rtx_1 (rtx orig, struct expand_value_data *evd,
    with VALUE expressions.  This way, it becomes independent of changes
    to registers and memory.
    X isn't actually modified; if modifications are needed, new rtl is
-   allocated.  However, the return value can share rtl with X.  */
+   allocated.  However, the return value can share rtl with X.
+   If X is within a MEM, MEMMODE must be the mode of the MEM.  */
 
 rtx
-cselib_subst_to_values (rtx x)
+cselib_subst_to_values (rtx x, enum machine_mode memmode)
 {
   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
   const char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
@@ -1533,28 +1876,43 @@ cselib_subst_to_values (rtx x)
 
     case MEM:
       e = cselib_lookup_mem (x, 0);
+      /* This used to happen for autoincrements, but we deal with them
+        properly now.  Remove the if stmt for the next release.  */
       if (! e)
        {
-         /* This happens for autoincrements.  Assign a value that doesn't
-            match any other.  */
+         /* Assign a value that doesn't match any other.  */
          e = new_cselib_val (next_uid, GET_MODE (x), x);
        }
       return e->val_rtx;
 
-    case CONST_DOUBLE:
-    case CONST_VECTOR:
-    case CONST_INT:
-    case CONST_FIXED:
+    case ENTRY_VALUE:
+      e = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0, memmode);
+      if (! e)
+       break;
+      return e->val_rtx;
+
+    CASE_CONST_ANY:
       return x;
 
-    case POST_INC:
+    case PRE_DEC:
     case PRE_INC:
+      gcc_assert (memmode != VOIDmode);
+      i = GET_MODE_SIZE (memmode);
+      if (code == PRE_DEC)
+       i = -i;
+      return cselib_subst_to_values (plus_constant (GET_MODE (x),
+                                                   XEXP (x, 0), i),
+                                    memmode);
+
+    case PRE_MODIFY:
+      gcc_assert (memmode != VOIDmode);
+      return cselib_subst_to_values (XEXP (x, 1), memmode);
+
     case POST_DEC:
-    case PRE_DEC:
+    case POST_INC:
     case POST_MODIFY:
-    case PRE_MODIFY:
-      e = new_cselib_val (next_uid, GET_MODE (x), x);
-      return e->val_rtx;
+      gcc_assert (memmode != VOIDmode);
+      return cselib_subst_to_values (XEXP (x, 0), memmode);
 
     default:
       break;
@@ -1564,7 +1922,7 @@ cselib_subst_to_values (rtx x)
     {
       if (fmt[i] == 'e')
        {
-         rtx t = cselib_subst_to_values (XEXP (x, i));
+         rtx t = cselib_subst_to_values (XEXP (x, i), memmode);
 
          if (t != XEXP (x, i))
            {
@@ -1579,7 +1937,7 @@ cselib_subst_to_values (rtx x)
 
          for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
            {
-             rtx t = cselib_subst_to_values (XVECEXP (x, i, j));
+             rtx t = cselib_subst_to_values (XVECEXP (x, i, j), memmode);
 
              if (t != XVECEXP (x, i, j))
                {
@@ -1598,15 +1956,31 @@ cselib_subst_to_values (rtx x)
   return copy;
 }
 
-/* Look up the rtl expression X in our tables and return the value it has.
-   If CREATE is zero, we return NULL if we don't know the value.  Otherwise,
-   we create a new one if possible, using mode MODE if X doesn't have a mode
-   (i.e. because it's a constant).  */
+/* Wrapper for cselib_subst_to_values, that indicates X is in INSN.  */
+
+rtx
+cselib_subst_to_values_from_insn (rtx x, enum machine_mode memmode, rtx insn)
+{
+  rtx ret;
+  gcc_assert (!cselib_current_insn);
+  cselib_current_insn = insn;
+  ret = cselib_subst_to_values (x, memmode);
+  cselib_current_insn = NULL;
+  return ret;
+}
+
+/* Look up the rtl expression X in our tables and return the value it
+   has.  If CREATE is zero, we return NULL if we don't know the value.
+   Otherwise, we create a new one if possible, using mode MODE if X
+   doesn't have a mode (i.e. because it's a constant).  When X is part
+   of an address, MEMMODE should be the mode of the enclosing MEM if
+   we're tracking autoinc expressions.  */
 
 static cselib_val *
-cselib_lookup_1 (rtx x, enum machine_mode mode, int create)
+cselib_lookup_1 (rtx x, enum machine_mode mode,
+                int create, enum machine_mode memmode)
 {
-  void **slot;
+  cselib_val **slot;
   cselib_val *e;
   unsigned int hashval;
 
@@ -1643,7 +2017,7 @@ cselib_lookup_1 (rtx x, enum machine_mode mode, int create)
        }
 
       e = new_cselib_val (next_uid, GET_MODE (x), x);
-      e->locs = new_elt_loc_list (e->locs, x);
+      new_elt_loc_list (e, x);
       if (REG_VALUES (i) == 0)
        {
          /* Maintain the invariant that the first entry of
@@ -1652,8 +2026,45 @@ cselib_lookup_1 (rtx x, enum machine_mode mode, int create)
          used_regs[n_used_regs++] = i;
          REG_VALUES (i) = new_elt_list (REG_VALUES (i), NULL);
        }
+      else if (cselib_preserve_constants
+              && GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_INT)
+       {
+         /* During var-tracking, try harder to find equivalences
+            for SUBREGs.  If a setter sets say a DImode register
+            and user uses that register only in SImode, add a lowpart
+            subreg location.  */
+         struct elt_list *lwider = NULL;
+         l = REG_VALUES (i);
+         if (l && l->elt == NULL)
+           l = l->next;
+         for (; l; l = l->next)
+           if (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (l->elt->val_rtx)) == MODE_INT
+               && GET_MODE_SIZE (GET_MODE (l->elt->val_rtx))
+                  > GET_MODE_SIZE (mode)
+               && (lwider == NULL
+                   || GET_MODE_SIZE (GET_MODE (l->elt->val_rtx))
+                      < GET_MODE_SIZE (GET_MODE (lwider->elt->val_rtx))))
+             {
+               struct elt_loc_list *el;
+               if (i < FIRST_PSEUDO_REGISTER
+                   && hard_regno_nregs[i][GET_MODE (l->elt->val_rtx)] != 1)
+                 continue;
+               for (el = l->elt->locs; el; el = el->next)
+                 if (!REG_P (el->loc))
+                   break;
+               if (el)
+                 lwider = l;
+             }
+         if (lwider)
+           {
+             rtx sub = lowpart_subreg (mode, lwider->elt->val_rtx,
+                                       GET_MODE (lwider->elt->val_rtx));
+             if (sub)
+               new_elt_loc_list (e, sub);
+           }
+       }
       REG_VALUES (i)->next = new_elt_list (REG_VALUES (i)->next, e);
-      slot = htab_find_slot_with_hash (cselib_hash_table, x, e->hash, INSERT);
+      slot = cselib_find_slot (x, e->hash, INSERT, memmode);
       *slot = e;
       return e;
     }
@@ -1661,13 +2072,13 @@ cselib_lookup_1 (rtx x, enum machine_mode mode, int create)
   if (MEM_P (x))
     return cselib_lookup_mem (x, create);
 
-  hashval = cselib_hash_rtx (x, create);
+  hashval = cselib_hash_rtx (x, create, memmode);
   /* Can't even create if hashing is not possible.  */
   if (! hashval)
     return 0;
 
-  slot = htab_find_slot_with_hash (cselib_hash_table, wrap_constant (mode, x),
-                                  hashval, create ? INSERT : NO_INSERT);
+  slot = cselib_find_slot (wrap_constant (mode, x), hashval,
+                          create ? INSERT : NO_INSERT, memmode);
   if (slot == 0)
     return 0;
 
@@ -1680,8 +2091,8 @@ cselib_lookup_1 (rtx x, enum machine_mode mode, int create)
   /* We have to fill the slot before calling cselib_subst_to_values:
      the hash table is inconsistent until we do so, and
      cselib_subst_to_values will need to do lookups.  */
-  *slot = (void *) e;
-  e->locs = new_elt_loc_list (e->locs, cselib_subst_to_values (x));
+  *slot = e;
+  new_elt_loc_list (e, cselib_subst_to_values (x, memmode));
   return e;
 }
 
@@ -1689,14 +2100,14 @@ cselib_lookup_1 (rtx x, enum machine_mode mode, int create)
 
 cselib_val *
 cselib_lookup_from_insn (rtx x, enum machine_mode mode,
-                        int create, rtx insn)
+                        int create, enum machine_mode memmode, rtx insn)
 {
   cselib_val *ret;
 
   gcc_assert (!cselib_current_insn);
   cselib_current_insn = insn;
 
-  ret = cselib_lookup (x, mode, create);
+  ret = cselib_lookup (x, mode, create, memmode);
 
   cselib_current_insn = NULL;
 
@@ -1707,9 +2118,10 @@ cselib_lookup_from_insn (rtx x, enum machine_mode mode,
    maintains invariants related with debug insns.  */
 
 cselib_val *
-cselib_lookup (rtx x, enum machine_mode mode, int create)
+cselib_lookup (rtx x, enum machine_mode mode,
+              int create, enum machine_mode memmode)
 {
-  cselib_val *ret = cselib_lookup_1 (x, mode, create);
+  cselib_val *ret = cselib_lookup_1 (x, mode, create, memmode);
 
   /* ??? Should we return NULL if we're not to create an entry, the
      found loc is a debug loc and cselib_current_insn is not DEBUG?
@@ -1717,7 +2129,7 @@ cselib_lookup (rtx x, enum machine_mode mode, int create)
      easiest setting cselib_current_insn to NULL before the call
      above.  */
 
-  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_CSELIB))
     {
       fputs ("cselib lookup ", dump_file);
       print_inline_rtx (dump_file, x, 2);
@@ -1783,7 +2195,9 @@ cselib_invalidate_regno (unsigned int regno, enum machine_mode mode)
          if (i < FIRST_PSEUDO_REGISTER && v != NULL)
            this_last = end_hard_regno (GET_MODE (v->val_rtx), i) - 1;
 
-         if (this_last < regno || v == NULL || v == cfa_base_preserved_val)
+         if (this_last < regno || v == NULL
+             || (v == cfa_base_preserved_val
+                 && i == cfa_base_preserved_regno))
            {
              l = &(*l)->next;
              continue;
@@ -1803,6 +2217,8 @@ cselib_invalidate_regno (unsigned int regno, enum machine_mode mode)
          else
            unchain_one_elt_list (l);
 
+         v = canonical_cselib_val (v);
+
          had_locs = v->locs != NULL;
          setting_insn = v->locs ? v->locs->setting_insn : NULL;
 
@@ -1830,20 +2246,6 @@ cselib_invalidate_regno (unsigned int regno, enum machine_mode mode)
     }
 }
 \f
-/* Return 1 if X has a value that can vary even between two
-   executions of the program.  0 means X can be compared reliably
-   against certain constants or near-constants.  */
-
-static bool
-cselib_rtx_varies_p (const_rtx x ATTRIBUTE_UNUSED, bool from_alias ATTRIBUTE_UNUSED)
-{
-  /* We actually don't need to verify very hard.  This is because
-     if X has actually changed, we invalidate the memory anyway,
-     so assume that all common memory addresses are
-     invariant.  */
-  return 0;
-}
-
 /* Invalidate any locations in the table which are changed because of a
    store to MEM_RTX.  If this is called because of a non-const call
    instruction, MEM_RTX is (mem:BLK const0_rtx).  */
@@ -1880,8 +2282,8 @@ cselib_invalidate_mem (rtx mem_rtx)
              continue;
            }
          if (num_mems < PARAM_VALUE (PARAM_MAX_CSELIB_MEMORY_LOCATIONS)
-             && ! canon_true_dependence (mem_rtx, GET_MODE (mem_rtx), mem_addr,
-                                         x, NULL_RTX, cselib_rtx_varies_p))
+             && ! canon_anti_dependence (x, false, mem_rtx,
+                                         GET_MODE (mem_rtx), mem_addr))
            {
              has_mem = true;
              num_mems++;
@@ -1892,16 +2294,23 @@ cselib_invalidate_mem (rtx mem_rtx)
          /* This one overlaps.  */
          /* We must have a mapping from this MEM's address to the
             value (E).  Remove that, too.  */
-         addr = cselib_lookup (XEXP (x, 0), VOIDmode, 0);
+         addr = cselib_lookup (XEXP (x, 0), VOIDmode, 0, GET_MODE (x));
+         addr = canonical_cselib_val (addr);
+         gcc_checking_assert (v == canonical_cselib_val (v));
          mem_chain = &addr->addr_list;
          for (;;)
            {
-             if ((*mem_chain)->elt == v)
+             cselib_val *canon = canonical_cselib_val ((*mem_chain)->elt);
+
+             if (canon == v)
                {
                  unchain_one_elt_list (mem_chain);
                  break;
                }
 
+             /* Record canonicalized elt.  */
+             (*mem_chain)->elt = canon;
+
              mem_chain = &(*mem_chain)->next;
            }
 
@@ -1942,13 +2351,6 @@ cselib_invalidate_rtx (rtx dest)
     cselib_invalidate_regno (REGNO (dest), GET_MODE (dest));
   else if (MEM_P (dest))
     cselib_invalidate_mem (dest);
-
-  /* Some machines don't define AUTO_INC_DEC, but they still use push
-     instructions.  We need to catch that case here in order to
-     invalidate the stack pointer correctly.  Note that invalidating
-     the stack pointer is different from invalidating DEST.  */
-  if (push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
-    cselib_invalidate_rtx (stack_pointer_rtx);
 }
 
 /* A wrapper for cselib_invalidate_rtx to be called via note_stores.  */
@@ -1996,7 +2398,7 @@ cselib_record_set (rtx dest, cselib_val *src_elt, cselib_val *dest_addr_elt)
 
       if (src_elt->locs == 0 && !PRESERVED_VALUE_P (src_elt->val_rtx))
        n_useless_values--;
-      src_elt->locs = new_elt_loc_list (src_elt->locs, dest);
+      new_elt_loc_list (src_elt, dest);
     }
   else if (MEM_P (dest) && dest_addr_elt != 0
           && cselib_record_memory)
@@ -2007,11 +2409,76 @@ cselib_record_set (rtx dest, cselib_val *src_elt, cselib_val *dest_addr_elt)
     }
 }
 
+/* Make ELT and X's VALUE equivalent to each other at INSN.  */
+
+void
+cselib_add_permanent_equiv (cselib_val *elt, rtx x, rtx insn)
+{
+  cselib_val *nelt;
+  rtx save_cselib_current_insn = cselib_current_insn;
+
+  gcc_checking_assert (elt);
+  gcc_checking_assert (PRESERVED_VALUE_P (elt->val_rtx));
+  gcc_checking_assert (!side_effects_p (x));
+
+  cselib_current_insn = insn;
+
+  nelt = cselib_lookup (x, GET_MODE (elt->val_rtx), 1, VOIDmode);
+
+  if (nelt != elt)
+    {
+      cselib_any_perm_equivs = true;
+
+      if (!PRESERVED_VALUE_P (nelt->val_rtx))
+       cselib_preserve_value (nelt);
+
+      new_elt_loc_list (nelt, elt->val_rtx);
+    }
+
+  cselib_current_insn = save_cselib_current_insn;
+}
+
+/* Return TRUE if any permanent equivalences have been recorded since
+   the table was last initialized.  */
+bool
+cselib_have_permanent_equivalences (void)
+{
+  return cselib_any_perm_equivs;
+}
+
 /* There is no good way to determine how many elements there can be
    in a PARALLEL.  Since it's fairly cheap, use a really large number.  */
 #define MAX_SETS (FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2)
 
-/* Record the effects of any sets in INSN.  */
+struct cselib_record_autoinc_data
+{
+  struct cselib_set *sets;
+  int n_sets;
+};
+
+/* Callback for for_each_inc_dec.  Records in ARG the SETs implied by
+   autoinc RTXs: SRC plus SRCOFF if non-NULL is stored in DEST.  */
+
+static int
+cselib_record_autoinc_cb (rtx mem ATTRIBUTE_UNUSED, rtx op ATTRIBUTE_UNUSED,
+                         rtx dest, rtx src, rtx srcoff, void *arg)
+{
+  struct cselib_record_autoinc_data *data;
+  data = (struct cselib_record_autoinc_data *)arg;
+
+  data->sets[data->n_sets].dest = dest;
+
+  if (srcoff)
+    data->sets[data->n_sets].src = gen_rtx_PLUS (GET_MODE (src), src, srcoff);
+  else
+    data->sets[data->n_sets].src = src;
+
+  data->n_sets++;
+
+  return -1;
+}
+
+/* Record the effects of any sets and autoincs in INSN.  */
 static void
 cselib_record_sets (rtx insn)
 {
@@ -2020,6 +2487,8 @@ cselib_record_sets (rtx insn)
   struct cselib_set sets[MAX_SETS];
   rtx body = PATTERN (insn);
   rtx cond = 0;
+  int n_sets_before_autoinc;
+  struct cselib_record_autoinc_data data;
 
   body = PATTERN (insn);
   if (GET_CODE (body) == COND_EXEC)
@@ -2063,6 +2532,11 @@ cselib_record_sets (rtx insn)
        sets[0].src = XEXP (note, 0);
     }
 
+  data.sets = sets;
+  data.n_sets = n_sets_before_autoinc = n_sets;
+  for_each_inc_dec (&insn, cselib_record_autoinc_cb, &data);
+  n_sets = data.n_sets;
+
   /* Look up the values that are read.  Do this before invalidating the
      locations that are written.  */
   for (i = 0; i < n_sets; i++)
@@ -2081,14 +2555,14 @@ cselib_record_sets (rtx insn)
          rtx src = sets[i].src;
          if (cond)
            src = gen_rtx_IF_THEN_ELSE (GET_MODE (dest), cond, src, dest);
-         sets[i].src_elt = cselib_lookup (src, GET_MODE (dest), 1);
+         sets[i].src_elt = cselib_lookup (src, GET_MODE (dest), 1, VOIDmode);
          if (MEM_P (dest))
            {
-             enum machine_mode address_mode
-               = targetm.addr_space.address_mode (MEM_ADDR_SPACE (dest));
+             enum machine_mode address_mode = get_address_mode (dest);
 
              sets[i].dest_addr_elt = cselib_lookup (XEXP (dest, 0),
-                                                    address_mode, 1);
+                                                    address_mode, 1,
+                                                    GET_MODE (dest));
            }
          else
            sets[i].dest_addr_elt = 0;
@@ -2103,6 +2577,9 @@ cselib_record_sets (rtx insn)
      locations may go away.  */
   note_stores (body, cselib_invalidate_rtx_note_stores, NULL);
 
+  for (i = n_sets_before_autoinc; i < n_sets; i++)
+    cselib_invalidate_rtx (sets[i].dest);
+
   /* If this is an asm, look for duplicate sets.  This can happen when the
      user uses the same value as an output multiple times.  This is valid
      if the outputs are not actually used thereafter.  Treat this case as
@@ -2136,6 +2613,28 @@ cselib_record_sets (rtx insn)
     }
 }
 
+/* Return true if INSN in the prologue initializes hard_frame_pointer_rtx.  */
+
+bool
+fp_setter_insn (rtx insn)
+{
+  rtx expr, pat = NULL_RTX;
+
+  if (!RTX_FRAME_RELATED_P (insn))
+    return false;
+
+  expr = find_reg_note (insn, REG_FRAME_RELATED_EXPR, NULL_RTX);
+  if (expr)
+    pat = XEXP (expr, 0);
+  if (!modified_in_p (hard_frame_pointer_rtx, pat ? pat : insn))
+    return false;
+
+  /* Don't return true for frame pointer restores in the epilogue.  */
+  if (find_reg_note (insn, REG_CFA_RESTORE, hard_frame_pointer_rtx))
+    return false;
+  return true;
+}
+
 /* Record the effects of INSN.  */
 
 void
@@ -2146,21 +2645,22 @@ cselib_process_insn (rtx insn)
 
   cselib_current_insn = insn;
 
-  /* Forget everything at a CODE_LABEL, a volatile asm, or a setjmp.  */
-  if (LABEL_P (insn)
-      || (CALL_P (insn)
-         && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL))
-      || (NONJUMP_INSN_P (insn)
-         && GET_CODE (PATTERN (insn)) == ASM_OPERANDS
-         && MEM_VOLATILE_P (PATTERN (insn))))
+  /* Forget everything at a CODE_LABEL, a volatile insn, or a setjmp.  */
+  if ((LABEL_P (insn)
+       || (CALL_P (insn)
+          && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL))
+       || (NONJUMP_INSN_P (insn)
+          && volatile_insn_p (PATTERN (insn))))
+      && !cselib_preserve_constants)
     {
       cselib_reset_table (next_uid);
+      cselib_current_insn = NULL_RTX;
       return;
     }
 
   if (! INSN_P (insn))
     {
-      cselib_current_insn = 0;
+      cselib_current_insn = NULL_RTX;
       return;
     }
 
@@ -2186,32 +2686,38 @@ cselib_process_insn (rtx insn)
 
   cselib_record_sets (insn);
 
-#ifdef AUTO_INC_DEC
-  /* Clobber any registers which appear in REG_INC notes.  We
-     could keep track of the changes to their values, but it is
-     unlikely to help.  */
-  for (x = REG_NOTES (insn); x; x = XEXP (x, 1))
-    if (REG_NOTE_KIND (x) == REG_INC)
-      cselib_invalidate_rtx (XEXP (x, 0));
-#endif
-
   /* Look for any CLOBBERs in CALL_INSN_FUNCTION_USAGE, but only
      after we have processed the insn.  */
   if (CALL_P (insn))
-    for (x = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn); x; x = XEXP (x, 1))
-      if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CLOBBER)
-       cselib_invalidate_rtx (XEXP (XEXP (x, 0), 0));
+    {
+      for (x = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn); x; x = XEXP (x, 1))
+       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CLOBBER)
+         cselib_invalidate_rtx (XEXP (XEXP (x, 0), 0));
+      /* Flush evertything on setjmp.  */
+      if (cselib_preserve_constants
+         && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL))
+       {
+         cselib_preserve_only_values ();
+         cselib_reset_table (next_uid);
+       }
+    }
+
+  /* On setter of the hard frame pointer if frame_pointer_needed,
+     invalidate stack_pointer_rtx, so that sp and {,h}fp based
+     VALUEs are distinct.  */
+  if (reload_completed
+      && frame_pointer_needed
+      && fp_setter_insn (insn))
+    cselib_invalidate_rtx (stack_pointer_rtx);
 
-  cselib_current_insn = 0;
+  cselib_current_insn = NULL_RTX;
 
   if (n_useless_values > MAX_USELESS_VALUES
       /* remove_useless_values is linear in the hash table size.  Avoid
          quadratic behavior for very large hashtables with very few
         useless elements.  */
       && ((unsigned int)n_useless_values
-         > (cselib_hash_table->n_elements
-            - cselib_hash_table->n_deleted
-            - n_debug_values) / 4))
+         > (cselib_hash_table.elements () - n_debug_values) / 4))
     remove_useless_values ();
 }
 
@@ -2230,6 +2736,7 @@ cselib_init (int record_what)
   value_pool = create_alloc_pool ("value", RTX_CODE_SIZE (VALUE), 100);
   cselib_record_memory = record_what & CSELIB_RECORD_MEMORY;
   cselib_preserve_constants = record_what & CSELIB_PRESERVE_CONSTANTS;
+  cselib_any_perm_equivs = false;
 
   /* (mem:BLK (scratch)) is a special mechanism to conflict with everything,
      see canon_true_dependence.  This is only created once.  */
@@ -2243,8 +2750,7 @@ cselib_init (int record_what)
   if (!reg_values || reg_values_size < cselib_nregs
       || (reg_values_size > 10 && reg_values_size > cselib_nregs * 4))
     {
-      if (reg_values)
-       free (reg_values);
+      free (reg_values);
       /* Some space for newly emit instructions so we don't end up
         reallocating in between passes.  */
       reg_values_size = cselib_nregs + (63 + cselib_nregs) / 16;
@@ -2252,8 +2758,9 @@ cselib_init (int record_what)
     }
   used_regs = XNEWVEC (unsigned int, cselib_nregs);
   n_used_regs = 0;
-  cselib_hash_table = htab_create (31, get_value_hash,
-                                  entry_and_rtx_equal_p, NULL);
+  cselib_hash_table.create (31);
+  if (cselib_preserve_constants)
+    cselib_preserved_hash_table.create (31);
   next_uid = 1;
 }
 
@@ -2262,31 +2769,34 @@ cselib_init (int record_what)
 void
 cselib_finish (void)
 {
+  bool preserved = cselib_preserve_constants;
   cselib_discard_hook = NULL;
   cselib_preserve_constants = false;
+  cselib_any_perm_equivs = false;
   cfa_base_preserved_val = NULL;
+  cfa_base_preserved_regno = INVALID_REGNUM;
   free_alloc_pool (elt_list_pool);
   free_alloc_pool (elt_loc_list_pool);
   free_alloc_pool (cselib_val_pool);
   free_alloc_pool (value_pool);
   cselib_clear_table ();
-  htab_delete (cselib_hash_table);
+  cselib_hash_table.dispose ();
+  if (preserved)
+    cselib_preserved_hash_table.dispose ();
   free (used_regs);
   used_regs = 0;
-  cselib_hash_table = 0;
   n_useless_values = 0;
   n_useless_debug_values = 0;
   n_debug_values = 0;
   next_uid = 0;
 }
 
-/* Dump the cselib_val *X to FILE *info.  */
+/* Dump the cselib_val *X to FILE *OUT.  */
 
-static int
-dump_cselib_val (void **x, void *info)
+int
+dump_cselib_val (cselib_val **x, FILE *out)
 {
-  cselib_val *v = (cselib_val *)*x;
-  FILE *out = (FILE *)info;
+  cselib_val *v = *x;
   bool need_lf = true;
 
   print_inline_rtx (out, v->val_rtx, 0);
@@ -2302,8 +2812,11 @@ dump_cselib_val (void **x, void *info)
       fputs (" locs:", out);
       do
        {
-         fprintf (out, "\n  from insn %i ",
-                  INSN_UID (l->setting_insn));
+         if (l->setting_insn)
+           fprintf (out, "\n  from insn %i ",
+                    INSN_UID (l->setting_insn));
+         else
+           fprintf (out, "\n   ");
          print_inline_rtx (out, l->loc, 4);
        }
       while ((l = l->next));
@@ -2358,7 +2871,9 @@ void
 dump_cselib_table (FILE *out)
 {
   fprintf (out, "cselib hash table:\n");
-  htab_traverse (cselib_hash_table, dump_cselib_val, out);
+  cselib_hash_table.traverse <FILE *, dump_cselib_val> (out);
+  fprintf (out, "cselib preserved hash table:\n");
+  cselib_preserved_hash_table.traverse <FILE *, dump_cselib_val> (out);
   if (first_containing_mem != &dummy_val)
     {
       fputs ("first mem ", out);