gcc.dg/tree-ssa/ssa-dom-cse-2.c: xfail scan for mmix.
[gcc.git] / gcc / gimple-ssa-store-merging.c
index 85de4e01ee6af19301cc23d9ca314009fb8c11cc..8c195584eed84d8664630fad85e42aab72db93e6 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* GIMPLE store merging and byte swapping passes.
-   Copyright (C) 2009-2018 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2009-2020 Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by ARM Ltd.
 
    This file is part of GCC.
    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
-/* The purpose of the store merging pass is to combine multiple memory
-   stores of constant values, values loaded from memory or bitwise operations
-   on those to consecutive memory locations into fewer wider stores.
+/* The purpose of the store merging pass is to combine multiple memory stores
+   of constant values, values loaded from memory, bitwise operations on those,
+   or bit-field values, to consecutive locations, into fewer wider stores.
+
    For example, if we have a sequence peforming four byte stores to
    consecutive memory locations:
    [p     ] := imm1;
@@ -28,7 +29,7 @@
    [p + 2B] := imm3;
    [p + 3B] := imm4;
    we can transform this into a single 4-byte store if the target supports it:
-  [p] := imm1:imm2:imm3:imm4 //concatenated immediates according to endianness.
+   [p] := imm1:imm2:imm3:imm4 concatenated according to endianness.
 
    Or:
    [p     ] := [q     ];
    if there is no overlap can be transformed into a single 4-byte
    load, xored with imm1:imm2:imm3:imm4 and stored using a single 4-byte store.
 
+   Or:
+   [p:1 ] := imm;
+   [p:31] := val & 0x7FFFFFFF;
+   we can transform this into a single 4-byte store if the target supports it:
+   [p] := imm:(val & 0x7FFFFFFF) concatenated according to endianness.
+
    The algorithm is applied to each basic block in three phases:
 
-   1) Scan through the basic block recording assignments to
-   destinations that can be expressed as a store to memory of a certain size
-   at a certain bit offset from expressions we can handle.  For bit-fields
-   we also note the surrounding bit region, bits that could be stored in
+   1) Scan through the basic block and record assignments to destinations
+   that can be expressed as a store to memory of a certain size at a certain
+   bit offset from base expressions we can handle.  For bit-fields we also
+   record the surrounding bit region, i.e. bits that could be stored in
    a read-modify-write operation when storing the bit-field.  Record store
    chains to different bases in a hash_map (m_stores) and make sure to
-   terminate such chains when appropriate (for example when when the stored
+   terminate such chains when appropriate (for example when the stored
    values get used subsequently).
    These stores can be a result of structure element initializers, array stores
    etc.  A store_immediate_info object is recorded for every such store.
    Record as many such assignments to a single base as possible until a
    statement that interferes with the store sequence is encountered.
-   Each store has up to 2 operands, which can be an immediate constant
-   or a memory load, from which the value to be stored can be computed.
+   Each store has up to 2 operands, which can be a either constant, a memory
+   load or an SSA name, from which the value to be stored can be computed.
    At most one of the operands can be a constant.  The operands are recorded
    in store_operand_info struct.
 
-   2) Analyze the chain of stores recorded in phase 1) (i.e. the vector of
+   2) Analyze the chains of stores recorded in phase 1) (i.e. the vector of
    store_immediate_info objects) and coalesce contiguous stores into
-   merged_store_group objects.  For bit-fields stores, we don't need to
+   merged_store_group objects.  For bit-field stores, we don't need to
    require the stores to be contiguous, just their surrounding bit regions
    have to be contiguous.  If the expression being stored is different
    between adjacent stores, such as one store storing a constant and
@@ -91,8 +98,8 @@
    multiple stores per store group to handle contiguous stores that are not
    of a size that is a power of 2.  For example it can try to emit a 40-bit
    store as a 32-bit store followed by an 8-bit store.
-   We try to emit as wide stores as we can while respecting STRICT_ALIGNMENT or
-   TARGET_SLOW_UNALIGNED_ACCESS rules.
+   We try to emit as wide stores as we can while respecting STRICT_ALIGNMENT
+   or TARGET_SLOW_UNALIGNED_ACCESS settings.
 
    Note on endianness and example:
    Consider 2 contiguous 16-bit stores followed by 2 contiguous 8-bit stores:
 #include "gimple-pretty-print.h"
 #include "alias.h"
 #include "fold-const.h"
-#include "params.h"
 #include "print-tree.h"
 #include "tree-hash-traits.h"
 #include "gimple-iterator.h"
 #include "gimplify.h"
+#include "gimple-fold.h"
 #include "stor-layout.h"
 #include "timevar.h"
+#include "cfganal.h"
+#include "cfgcleanup.h"
 #include "tree-cfg.h"
+#include "except.h"
 #include "tree-eh.h"
 #include "target.h"
 #include "gimplify-me.h"
 #include "rtl.h"
 #include "expr.h"      /* For get_bit_range.  */
 #include "optabs-tree.h"
+#include "dbgcnt.h"
 #include "selftest.h"
 
 /* The maximum size (in bits) of the stores this pass should generate.  */
@@ -254,7 +265,9 @@ do_shift_rotate (enum tree_code code,
   int i, size = TYPE_PRECISION (n->type) / BITS_PER_UNIT;
   unsigned head_marker;
 
-  if (count % BITS_PER_UNIT != 0)
+  if (count < 0
+      || count >= TYPE_PRECISION (n->type)
+      || count % BITS_PER_UNIT != 0)
     return false;
   count = (count / BITS_PER_UNIT) * BITS_PER_MARKER;
 
@@ -302,7 +315,8 @@ verify_symbolic_number_p (struct symbolic_number *n, gimple *stmt)
 
   lhs_type = gimple_expr_type (stmt);
 
-  if (TREE_CODE (lhs_type) != INTEGER_TYPE)
+  if (TREE_CODE (lhs_type) != INTEGER_TYPE
+      && TREE_CODE (lhs_type) != ENUMERAL_TYPE)
     return false;
 
   if (TYPE_PRECISION (lhs_type) != TYPE_PRECISION (n->type))
@@ -584,6 +598,10 @@ find_bswap_or_nop_1 (gimple *stmt, struct symbolic_number *n, int limit)
   if (TREE_CODE (rhs1) == BIT_FIELD_REF
       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs1, 0)) == SSA_NAME)
     {
+      if (!tree_fits_uhwi_p (TREE_OPERAND (rhs1, 1))
+         || !tree_fits_uhwi_p (TREE_OPERAND (rhs1, 2)))
+       return NULL;
+
       unsigned HOST_WIDE_INT bitsize = tree_to_uhwi (TREE_OPERAND (rhs1, 1));
       unsigned HOST_WIDE_INT bitpos = tree_to_uhwi (TREE_OPERAND (rhs1, 2));
       if (bitpos % BITS_PER_UNIT == 0
@@ -835,11 +853,11 @@ find_bswap_or_nop (gimple *stmt, struct symbolic_number *n, bool *bswap)
 {
   /* The last parameter determines the depth search limit.  It usually
      correlates directly to the number n of bytes to be touched.  We
-     increase that number by log2(n) + 1 here in order to also
+     increase that number by 2 * (log2(n) + 1) here in order to also
      cover signed -> unsigned conversions of the src operand as can be seen
      in libgcc, and for initial shift/and operation of the src operand.  */
   int limit = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE_UNIT (gimple_expr_type (stmt)));
-  limit += 1 + (int) ceil_log2 ((unsigned HOST_WIDE_INT) limit);
+  limit += 2 * (1 + (int) ceil_log2 ((unsigned HOST_WIDE_INT) limit));
   gimple *ins_stmt = find_bswap_or_nop_1 (stmt, n, limit);
 
   if (!ins_stmt)
@@ -1075,7 +1093,7 @@ bswap_replace (gimple_stmt_iterator gsi, gimple *ins_stmt, tree fndecl,
            print_gimple_stmt (dump_file, cur_stmt, 0);
          else
            {
-             print_generic_expr (dump_file, tgt, 0);
+             print_generic_expr (dump_file, tgt, TDF_NONE);
              fprintf (dump_file, "\n");
            }
        }
@@ -1145,7 +1163,7 @@ bswap_replace (gimple_stmt_iterator gsi, gimple *ins_stmt, tree fndecl,
        print_gimple_stmt (dump_file, cur_stmt, 0);
       else
        {
-         print_generic_expr (dump_file, tgt, 0);
+         print_generic_expr (dump_file, tgt, TDF_NONE);
          fprintf (dump_file, "\n");
        }
     }
@@ -1309,12 +1327,14 @@ make_pass_optimize_bswap (gcc::context *ctxt)
 namespace {
 
 /* Struct recording one operand for the store, which is either a constant,
-   then VAL represents the constant and all the other fields are zero,
-   or a memory load, then VAL represents the reference, BASE_ADDR is non-NULL
-   and the other fields also reflect the memory load.  */
+   then VAL represents the constant and all the other fields are zero, or
+   a memory load, then VAL represents the reference, BASE_ADDR is non-NULL
+   and the other fields also reflect the memory load, or an SSA name, then
+   VAL represents the SSA name and all the other fields are zero,  */
 
-struct store_operand_info
+class store_operand_info
 {
+public:
   tree val;
   tree base_addr;
   poly_uint64 bitsize;
@@ -1336,8 +1356,9 @@ store_operand_info::store_operand_info ()
    to memory.  These are created in the first phase and coalesced into
    merged_store_group objects in the second phase.  */
 
-struct store_immediate_info
+class store_immediate_info
 {
+public:
   unsigned HOST_WIDE_INT bitsize;
   unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
   unsigned HOST_WIDE_INT bitregion_start;
@@ -1345,8 +1366,9 @@ struct store_immediate_info
   unsigned HOST_WIDE_INT bitregion_end;
   gimple *stmt;
   unsigned int order;
-  /* INTEGER_CST for constant stores, MEM_REF for memory copy or
-     BIT_*_EXPR for logical bitwise operation.
+  /* INTEGER_CST for constant store, STRING_CST for string store,
+     MEM_REF for memory copy, BIT_*_EXPR for logical bitwise operation,
+     BIT_INSERT_EXPR for bit insertion.
      LROTATE_EXPR if it can be only bswap optimized and
      ops are not really meaningful.
      NOP_EXPR if bswap optimization detected identity, ops
@@ -1360,13 +1382,15 @@ struct store_immediate_info
   /* True if ops have been swapped and thus ops[1] represents
      rhs1 of BIT_{AND,IOR,XOR}_EXPR and ops[0] represents rhs2.  */
   bool ops_swapped_p;
+  /* The index number of the landing pad, or 0 if there is none.  */
+  int lp_nr;
   /* Operands.  For BIT_*_EXPR rhs_code both operands are used, otherwise
      just the first one.  */
   store_operand_info ops[2];
   store_immediate_info (unsigned HOST_WIDE_INT, unsigned HOST_WIDE_INT,
                        unsigned HOST_WIDE_INT, unsigned HOST_WIDE_INT,
                        gimple *, unsigned int, enum tree_code,
-                       struct symbolic_number &, gimple *, bool,
+                       struct symbolic_number &, gimple *, bool, int,
                        const store_operand_info &,
                        const store_operand_info &);
 };
@@ -1381,11 +1405,13 @@ store_immediate_info::store_immediate_info (unsigned HOST_WIDE_INT bs,
                                            struct symbolic_number &nr,
                                            gimple *ins_stmtp,
                                            bool bitnotp,
+                                           int nr2,
                                            const store_operand_info &op0r,
                                            const store_operand_info &op1r)
   : bitsize (bs), bitpos (bp), bitregion_start (brs), bitregion_end (bre),
     stmt (st), order (ord), rhs_code (rhscode), n (nr),
-    ins_stmt (ins_stmtp), bit_not_p (bitnotp), ops_swapped_p (false)
+    ins_stmt (ins_stmtp), bit_not_p (bitnotp), ops_swapped_p (false),
+    lp_nr (nr2)
 #if __cplusplus >= 201103L
     , ops { op0r, op1r }
 {
@@ -1401,8 +1427,9 @@ store_immediate_info::store_immediate_info (unsigned HOST_WIDE_INT bs,
    These are produced by the second phase (coalescing) and consumed in the
    third phase that outputs the widened stores.  */
 
-struct merged_store_group
+class merged_store_group
 {
+public:
   unsigned HOST_WIDE_INT start;
   unsigned HOST_WIDE_INT width;
   unsigned HOST_WIDE_INT bitregion_start;
@@ -1416,6 +1443,11 @@ struct merged_store_group
   unsigned int load_align[2];
   unsigned int first_order;
   unsigned int last_order;
+  bool bit_insertion;
+  bool string_concatenation;
+  bool only_constants;
+  unsigned int first_nonmergeable_order;
+  int lp_nr;
 
   auto_vec<store_immediate_info *> stores;
   /* We record the first and last original statements in the sequence because
@@ -1428,6 +1460,7 @@ struct merged_store_group
 
   merged_store_group (store_immediate_info *);
   ~merged_store_group ();
+  bool can_be_merged_into (store_immediate_info *);
   void merge_into (store_immediate_info *);
   void merge_overlapping (store_immediate_info *);
   bool apply_stores ();
@@ -1444,70 +1477,10 @@ dump_char_array (FILE *fd, unsigned char *ptr, unsigned int len)
     return;
 
   for (unsigned int i = 0; i < len; i++)
-    fprintf (fd, "%x ", ptr[i]);
+    fprintf (fd, "%02x ", ptr[i]);
   fprintf (fd, "\n");
 }
 
-/* Shift left the bytes in PTR of SZ elements by AMNT bits, carrying over the
-   bits between adjacent elements.  AMNT should be within
-   [0, BITS_PER_UNIT).
-   Example, AMNT = 2:
-   00011111|11100000 << 2 = 01111111|10000000
-   PTR[1]  | PTR[0]         PTR[1]  | PTR[0].  */
-
-static void
-shift_bytes_in_array (unsigned char *ptr, unsigned int sz, unsigned int amnt)
-{
-  if (amnt == 0)
-    return;
-
-  unsigned char carry_over = 0U;
-  unsigned char carry_mask = (~0U) << (unsigned char) (BITS_PER_UNIT - amnt);
-  unsigned char clear_mask = (~0U) << amnt;
-
-  for (unsigned int i = 0; i < sz; i++)
-    {
-      unsigned prev_carry_over = carry_over;
-      carry_over = (ptr[i] & carry_mask) >> (BITS_PER_UNIT - amnt);
-
-      ptr[i] <<= amnt;
-      if (i != 0)
-       {
-         ptr[i] &= clear_mask;
-         ptr[i] |= prev_carry_over;
-       }
-    }
-}
-
-/* Like shift_bytes_in_array but for big-endian.
-   Shift right the bytes in PTR of SZ elements by AMNT bits, carrying over the
-   bits between adjacent elements.  AMNT should be within
-   [0, BITS_PER_UNIT).
-   Example, AMNT = 2:
-   00011111|11100000 >> 2 = 00000111|11111000
-   PTR[0]  | PTR[1]         PTR[0]  | PTR[1].  */
-
-static void
-shift_bytes_in_array_right (unsigned char *ptr, unsigned int sz,
-                           unsigned int amnt)
-{
-  if (amnt == 0)
-    return;
-
-  unsigned char carry_over = 0U;
-  unsigned char carry_mask = ~(~0U << amnt);
-
-  for (unsigned int i = 0; i < sz; i++)
-    {
-      unsigned prev_carry_over = carry_over;
-      carry_over = ptr[i] & carry_mask;
-
-      carry_over <<= (unsigned char) BITS_PER_UNIT - amnt;
-      ptr[i] >>= amnt;
-      ptr[i] |= prev_carry_over;
-    }
-}
-
 /* Clear out LEN bits starting from bit START in the byte array
    PTR.  This clears the bits to the *right* from START.
    START must be within [0, BITS_PER_UNIT) and counts starting from
@@ -1599,13 +1572,31 @@ encode_tree_to_bitpos (tree expr, unsigned char *ptr, int bitlen, int bitpos,
                       unsigned int total_bytes)
 {
   unsigned int first_byte = bitpos / BITS_PER_UNIT;
-  tree tmp_int = expr;
   bool sub_byte_op_p = ((bitlen % BITS_PER_UNIT)
                        || (bitpos % BITS_PER_UNIT)
                        || !int_mode_for_size (bitlen, 0).exists ());
+  bool empty_ctor_p
+    = (TREE_CODE (expr) == CONSTRUCTOR
+       && CONSTRUCTOR_NELTS (expr) == 0
+       && TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (expr))
+                      && tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (expr))));
 
   if (!sub_byte_op_p)
-    return native_encode_expr (tmp_int, ptr + first_byte, total_bytes) != 0;
+    {
+      if (first_byte >= total_bytes)
+       return false;
+      total_bytes -= first_byte;
+      if (empty_ctor_p)
+       {
+         unsigned HOST_WIDE_INT rhs_bytes
+           = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (expr)));
+         if (rhs_bytes > total_bytes)
+           return false;
+         memset (ptr + first_byte, '\0', rhs_bytes);
+         return true;
+       }
+      return native_encode_expr (expr, ptr + first_byte, total_bytes) != 0;
+    }
 
   /* LITTLE-ENDIAN
      We are writing a non byte-sized quantity or at a position that is not
@@ -1651,14 +1642,32 @@ encode_tree_to_bitpos (tree expr, unsigned char *ptr, int bitlen, int bitpos,
 
   /* We must be dealing with fixed-size data at this point, since the
      total size is also fixed.  */
-  fixed_size_mode mode = as_a <fixed_size_mode> (TYPE_MODE (TREE_TYPE (expr)));
+  unsigned int byte_size;
+  if (empty_ctor_p)
+    {
+      unsigned HOST_WIDE_INT rhs_bytes
+       = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (expr)));
+      if (rhs_bytes > total_bytes)
+       return false;
+      byte_size = rhs_bytes;
+    }
+  else
+    {
+      fixed_size_mode mode
+       = as_a <fixed_size_mode> (TYPE_MODE (TREE_TYPE (expr)));
+      byte_size
+       = mode == BLKmode
+       ? tree_to_uhwi (TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (expr)))
+       : GET_MODE_SIZE (mode);
+    }
   /* Allocate an extra byte so that we have space to shift into.  */
-  unsigned int byte_size = GET_MODE_SIZE (mode) + 1;
+  byte_size++;
   unsigned char *tmpbuf = XALLOCAVEC (unsigned char, byte_size);
   memset (tmpbuf, '\0', byte_size);
   /* The store detection code should only have allowed constants that are
-     accepted by native_encode_expr.  */
-  if (native_encode_expr (expr, tmpbuf, byte_size - 1) == 0)
+     accepted by native_encode_expr or empty ctors.  */
+  if (!empty_ctor_p
+      && native_encode_expr (expr, tmpbuf, byte_size - 1) == 0)
     gcc_unreachable ();
 
   /* The native_encode_expr machinery uses TYPE_MODE to determine how many
@@ -1733,7 +1742,7 @@ encode_tree_to_bitpos (tree expr, unsigned char *ptr, int bitlen, int bitpos,
   /* Create the shifted version of EXPR.  */
   if (!BYTES_BIG_ENDIAN)
     {
-      shift_bytes_in_array (tmpbuf, byte_size, shift_amnt);
+      shift_bytes_in_array_left (tmpbuf, byte_size, shift_amnt);
       if (shift_amnt == 0)
        byte_size--;
     }
@@ -1806,6 +1815,11 @@ merged_store_group::merged_store_group (store_immediate_info *info)
      width has been finalized.  */
   val = NULL;
   mask = NULL;
+  bit_insertion = info->rhs_code == BIT_INSERT_EXPR;
+  string_concatenation = info->rhs_code == STRING_CST;
+  only_constants = info->rhs_code == INTEGER_CST;
+  first_nonmergeable_order = ~0U;
+  lp_nr = info->lp_nr;
   unsigned HOST_WIDE_INT align_bitpos = 0;
   get_object_alignment_1 (gimple_assign_lhs (info->stmt),
                          &align, &align_bitpos);
@@ -1839,8 +1853,64 @@ merged_store_group::~merged_store_group ()
     XDELETEVEC (val);
 }
 
+/* Return true if the store described by INFO can be merged into the group.  */
+
+bool
+merged_store_group::can_be_merged_into (store_immediate_info *info)
+{
+  /* Do not merge bswap patterns.  */
+  if (info->rhs_code == LROTATE_EXPR)
+    return false;
+
+  if (info->lp_nr != lp_nr)
+    return false;
+
+  /* The canonical case.  */
+  if (info->rhs_code == stores[0]->rhs_code)
+    return true;
+
+  /* BIT_INSERT_EXPR is compatible with INTEGER_CST if no STRING_CST.  */
+  if (info->rhs_code == BIT_INSERT_EXPR && stores[0]->rhs_code == INTEGER_CST)
+    return !string_concatenation;
+
+  if (stores[0]->rhs_code == BIT_INSERT_EXPR && info->rhs_code == INTEGER_CST)
+    return !string_concatenation;
+
+  /* We can turn MEM_REF into BIT_INSERT_EXPR for bit-field stores, but do it
+     only for small regions since this can generate a lot of instructions.  */
+  if (info->rhs_code == MEM_REF
+      && (stores[0]->rhs_code == INTEGER_CST
+         || stores[0]->rhs_code == BIT_INSERT_EXPR)
+      && info->bitregion_start == stores[0]->bitregion_start
+      && info->bitregion_end == stores[0]->bitregion_end
+      && info->bitregion_end - info->bitregion_start <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
+    return !string_concatenation;
+
+  if (stores[0]->rhs_code == MEM_REF
+      && (info->rhs_code == INTEGER_CST
+         || info->rhs_code == BIT_INSERT_EXPR)
+      && info->bitregion_start == stores[0]->bitregion_start
+      && info->bitregion_end == stores[0]->bitregion_end
+      && info->bitregion_end - info->bitregion_start <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
+    return !string_concatenation;
+
+  /* STRING_CST is compatible with INTEGER_CST if no BIT_INSERT_EXPR.  */
+  if (info->rhs_code == STRING_CST
+      && stores[0]->rhs_code == INTEGER_CST
+      && stores[0]->bitsize == CHAR_BIT)
+    return !bit_insertion;
+
+  if (stores[0]->rhs_code == STRING_CST
+      && info->rhs_code == INTEGER_CST
+      && info->bitsize == CHAR_BIT)
+    return !bit_insertion;
+
+  return false;
+}
+
 /* Helper method for merge_into and merge_overlapping to do
    the common part.  */
+
 void
 merged_store_group::do_merge (store_immediate_info *info)
 {
@@ -1882,6 +1952,23 @@ merged_store_group::do_merge (store_immediate_info *info)
       first_order = info->order;
       first_stmt = stmt;
     }
+
+  /* We need to use extraction if there is any bit-field.  */
+  if (info->rhs_code == BIT_INSERT_EXPR)
+    {
+      bit_insertion = true;
+      gcc_assert (!string_concatenation);
+    }
+
+  /* We need to use concatenation if there is any string.  */
+  if (info->rhs_code == STRING_CST)
+    {
+      string_concatenation = true;
+      gcc_assert (!bit_insertion);
+    }
+
+  if (info->rhs_code != INTEGER_CST)
+    only_constants = false;
 }
 
 /* Merge a store recorded by INFO into this merged store.
@@ -1891,12 +1978,11 @@ merged_store_group::do_merge (store_immediate_info *info)
 void
 merged_store_group::merge_into (store_immediate_info *info)
 {
-  unsigned HOST_WIDE_INT wid = info->bitsize;
   /* Make sure we're inserting in the position we think we're inserting.  */
   gcc_assert (info->bitpos >= start + width
              && info->bitregion_start <= bitregion_end);
 
-  width += wid;
+  width = info->bitpos + info->bitsize - start;
   do_merge (info);
 }
 
@@ -1909,7 +1995,7 @@ merged_store_group::merge_overlapping (store_immediate_info *info)
 {
   /* If the store extends the size of the group, extend the width.  */
   if (info->bitpos + info->bitsize > start + width)
-    width += info->bitpos + info->bitsize - (start + width);
+    width = info->bitpos + info->bitsize - start;
 
   do_merge (info);
 }
@@ -1921,6 +2007,9 @@ merged_store_group::merge_overlapping (store_immediate_info *info)
 bool
 merged_store_group::apply_stores ()
 {
+  store_immediate_info *info;
+  unsigned int i;
+
   /* Make sure we have more than one store in the group, otherwise we cannot
      merge anything.  */
   if (bitregion_start % BITS_PER_UNIT != 0
@@ -1928,53 +2017,66 @@ merged_store_group::apply_stores ()
       || stores.length () == 1)
     return false;
 
-  stores.qsort (sort_by_order);
-  store_immediate_info *info;
-  unsigned int i;
-  /* Create a buffer of a size that is 2 times the number of bytes we're
-     storing.  That way native_encode_expr can write power-of-2-sized
-     chunks without overrunning.  */
-  buf_size = 2 * ((bitregion_end - bitregion_start) / BITS_PER_UNIT);
+  buf_size = (bitregion_end - bitregion_start) / BITS_PER_UNIT;
+
+  /* Really do string concatenation for large strings only.  */
+  if (buf_size <= MOVE_MAX)
+    string_concatenation = false;
+
+  /* Create a power-of-2-sized buffer for native_encode_expr.  */
+  if (!string_concatenation)
+    buf_size = 1 << ceil_log2 (buf_size);
+
   val = XNEWVEC (unsigned char, 2 * buf_size);
   mask = val + buf_size;
   memset (val, 0, buf_size);
   memset (mask, ~0U, buf_size);
 
+  stores.qsort (sort_by_order);
+
   FOR_EACH_VEC_ELT (stores, i, info)
     {
       unsigned int pos_in_buffer = info->bitpos - bitregion_start;
-      tree cst = NULL_TREE;
+      tree cst;
       if (info->ops[0].val && info->ops[0].base_addr == NULL_TREE)
        cst = info->ops[0].val;
       else if (info->ops[1].val && info->ops[1].base_addr == NULL_TREE)
        cst = info->ops[1].val;
+      else
+       cst = NULL_TREE;
       bool ret = true;
-      if (cst)
-       ret = encode_tree_to_bitpos (cst, val, info->bitsize,
-                                    pos_in_buffer, buf_size);
+      if (cst && info->rhs_code != BIT_INSERT_EXPR)
+       ret = encode_tree_to_bitpos (cst, val, info->bitsize, pos_in_buffer,
+                                    buf_size);
+      unsigned char *m = mask + (pos_in_buffer / BITS_PER_UNIT);
+      if (BYTES_BIG_ENDIAN)
+       clear_bit_region_be (m, (BITS_PER_UNIT - 1
+                                - (pos_in_buffer % BITS_PER_UNIT)),
+                            info->bitsize);
+      else
+       clear_bit_region (m, pos_in_buffer % BITS_PER_UNIT, info->bitsize);
       if (cst && dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        {
          if (ret)
            {
-             fprintf (dump_file, "After writing ");
-             print_generic_expr (dump_file, cst, 0);
+             fputs ("After writing ", dump_file);
+             print_generic_expr (dump_file, cst, TDF_NONE);
              fprintf (dump_file, " of size " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
-                      " at position %d the merged region contains:\n",
-                      info->bitsize, pos_in_buffer);
+                      " at position %d\n", info->bitsize, pos_in_buffer);
+             fputs ("  the merged value contains ", dump_file);
              dump_char_array (dump_file, val, buf_size);
+             fputs ("  the merged mask contains  ", dump_file);
+             dump_char_array (dump_file, mask, buf_size);
+             if (bit_insertion)
+               fputs ("  bit insertion is required\n", dump_file);
+             if (string_concatenation)
+               fputs ("  string concatenation is required\n", dump_file);
            }
          else
            fprintf (dump_file, "Failed to merge stores\n");
        }
       if (!ret)
        return false;
-      unsigned char *m = mask + (pos_in_buffer / BITS_PER_UNIT);
-      if (BYTES_BIG_ENDIAN)
-       clear_bit_region_be (m, (BITS_PER_UNIT - 1
-                                - (pos_in_buffer % BITS_PER_UNIT)),
-                            info->bitsize);
-      else
-       clear_bit_region (m, pos_in_buffer % BITS_PER_UNIT, info->bitsize);
     }
   stores.qsort (sort_by_bitpos);
   return true;
@@ -1982,8 +2084,9 @@ merged_store_group::apply_stores ()
 
 /* Structure describing the store chain.  */
 
-struct imm_store_chain_info
+class imm_store_chain_info
 {
+public:
   /* Doubly-linked list that imposes an order on chain processing.
      PNXP (prev's next pointer) points to the head of a list, or to
      the next field in the previous chain in the list.
@@ -2039,14 +2142,14 @@ public:
   {
   }
 
-  /* Pass not supported for PDP-endianness, nor for insane hosts
-     or target character sizes where native_{encode,interpret}_expr
+  /* Pass not supported for PDP-endian, nor for insane hosts or
+     target character sizes where native_{encode,interpret}_expr
      doesn't work properly.  */
   virtual bool
   gate (function *)
   {
     return flag_store_merging
-          && WORDS_BIG_ENDIAN == BYTES_BIG_ENDIAN
+          && BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
           && CHAR_BIT == 8
           && BITS_PER_UNIT == 8;
   }
@@ -2054,7 +2157,7 @@ public:
   virtual unsigned int execute (function *);
 
 private:
-  hash_map<tree_operand_hash, struct imm_store_chain_info *> m_stores;
+  hash_map<tree_operand_hash, class imm_store_chain_info *> m_stores;
 
   /* Form a doubly-linked stack of the elements of m_stores, so that
      we can iterate over them in a predictable way.  Using this order
@@ -2067,10 +2170,10 @@ private:
      decisions when going out of SSA).  */
   imm_store_chain_info *m_stores_head;
 
-  void process_store (gimple *);
-  bool terminate_and_process_all_chains ();
+  bool process_store (gimple *);
+  bool terminate_and_process_chain (imm_store_chain_info *);
   bool terminate_all_aliasing_chains (imm_store_chain_info **, gimple *);
-  bool terminate_and_release_chain (imm_store_chain_info *);
+  bool terminate_and_process_all_chains ();
 }; // class pass_store_merging
 
 /* Terminate and process all recorded chains.  Return true if any changes
@@ -2081,16 +2184,14 @@ pass_store_merging::terminate_and_process_all_chains ()
 {
   bool ret = false;
   while (m_stores_head)
-    ret |= terminate_and_release_chain (m_stores_head);
-  gcc_assert (m_stores.elements () == 0);
-  gcc_assert (m_stores_head == NULL);
-
+    ret |= terminate_and_process_chain (m_stores_head);
+  gcc_assert (m_stores.is_empty ());
   return ret;
 }
 
 /* Terminate all chains that are affected by the statement STMT.
    CHAIN_INFO is the chain we should ignore from the checks if
-   non-NULL.  */
+   non-NULL.  Return true if any changes were made.  */
 
 bool
 pass_store_merging::terminate_all_aliasing_chains (imm_store_chain_info
@@ -2104,6 +2205,8 @@ pass_store_merging::terminate_all_aliasing_chains (imm_store_chain_info
     return false;
 
   tree store_lhs = gimple_store_p (stmt) ? gimple_get_lhs (stmt) : NULL_TREE;
+  ao_ref store_lhs_ref;
+  ao_ref_init (&store_lhs_ref, store_lhs);
   for (imm_store_chain_info *next = m_stores_head, *cur = next; cur; cur = next)
     {
       next = cur->next;
@@ -2118,17 +2221,19 @@ pass_store_merging::terminate_all_aliasing_chains (imm_store_chain_info
       FOR_EACH_VEC_ELT (cur->m_store_info, i, info)
        {
          tree lhs = gimple_assign_lhs (info->stmt);
-         if (ref_maybe_used_by_stmt_p (stmt, lhs)
-             || stmt_may_clobber_ref_p (stmt, lhs)
-             || (store_lhs && refs_output_dependent_p (store_lhs, lhs)))
+         ao_ref lhs_ref;
+         ao_ref_init (&lhs_ref, lhs);
+         if (ref_maybe_used_by_stmt_p (stmt, &lhs_ref)
+             || stmt_may_clobber_ref_p_1 (stmt, &lhs_ref)
+             || (store_lhs && refs_may_alias_p_1 (&store_lhs_ref,
+                                                  &lhs_ref, false)))
            {
              if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
                {
                  fprintf (dump_file, "stmt causes chain termination:\n");
                  print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0);
                }
-             terminate_and_release_chain (cur);
-             ret = true;
+             ret |= terminate_and_process_chain (cur);
              break;
            }
        }
@@ -2142,7 +2247,7 @@ pass_store_merging::terminate_all_aliasing_chains (imm_store_chain_info
    entry is removed after the processing in any case.  */
 
 bool
-pass_store_merging::terminate_and_release_chain (imm_store_chain_info *chain_info)
+pass_store_merging::terminate_and_process_chain (imm_store_chain_info *chain_info)
 {
   bool ret = chain_info->terminate_and_process_chain ();
   m_stores.remove (chain_info->base_addr);
@@ -2151,9 +2256,9 @@ pass_store_merging::terminate_and_release_chain (imm_store_chain_info *chain_inf
 }
 
 /* Return true if stmts in between FIRST (inclusive) and LAST (exclusive)
-   may clobber REF.  FIRST and LAST must be in the same basic block and
-   have non-NULL vdef.  We want to be able to sink load of REF across
-   stores between FIRST and LAST, up to right before LAST.  */
+   may clobber REF.  FIRST and LAST must have non-NULL vdef.  We want to
+   be able to sink load of REF across stores between FIRST and LAST, up
+   to right before LAST.  */
 
 bool
 stmts_may_clobber_ref_p (gimple *first, gimple *last, tree ref)
@@ -2164,7 +2269,10 @@ stmts_may_clobber_ref_p (gimple *first, gimple *last, tree ref)
   tree vop = gimple_vdef (last);
   gimple *stmt;
 
-  gcc_checking_assert (gimple_bb (first) == gimple_bb (last));
+  /* Return true conservatively if the basic blocks are different.  */
+  if (gimple_bb (first) != gimple_bb (last))
+    return true;
+
   do
     {
       stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (vop);
@@ -2180,6 +2288,7 @@ stmts_may_clobber_ref_p (gimple *first, gimple *last, tree ref)
       vop = gimple_vuse (stmt);
     }
   while (stmt != first);
+
   return false;
 }
 
@@ -2304,6 +2413,56 @@ gather_bswap_load_refs (vec<tree> *refs, tree val)
     }
 }
 
+/* Check if there are any stores in M_STORE_INFO after index I
+   (where M_STORE_INFO must be sorted by sort_by_bitpos) that overlap
+   a potential group ending with END that have their order
+   smaller than LAST_ORDER.  ALL_INTEGER_CST_P is true if
+   all the stores already merged and the one under consideration
+   have rhs_code of INTEGER_CST.  Return true if there are no such stores.
+   Consider:
+     MEM[(long long int *)p_28] = 0;
+     MEM[(long long int *)p_28 + 8B] = 0;
+     MEM[(long long int *)p_28 + 16B] = 0;
+     MEM[(long long int *)p_28 + 24B] = 0;
+     _129 = (int) _130;
+     MEM[(int *)p_28 + 8B] = _129;
+     MEM[(int *)p_28].a = -1;
+   We already have
+     MEM[(long long int *)p_28] = 0;
+     MEM[(int *)p_28].a = -1;
+   stmts in the current group and need to consider if it is safe to
+   add MEM[(long long int *)p_28 + 8B] = 0; store into the same group.
+   There is an overlap between that store and the MEM[(int *)p_28 + 8B] = _129;
+   store though, so if we add the MEM[(long long int *)p_28 + 8B] = 0;
+   into the group and merging of those 3 stores is successful, merged
+   stmts will be emitted at the latest store from that group, i.e.
+   LAST_ORDER, which is the MEM[(int *)p_28].a = -1; store.
+   The MEM[(int *)p_28 + 8B] = _129; store that originally follows
+   the MEM[(long long int *)p_28 + 8B] = 0; would now be before it,
+   so we need to refuse merging MEM[(long long int *)p_28 + 8B] = 0;
+   into the group.  That way it will be its own store group and will
+   not be touched.  If ALL_INTEGER_CST_P and there are overlapping
+   INTEGER_CST stores, those are mergeable using merge_overlapping,
+   so don't return false for those.  */
+
+static bool
+check_no_overlap (vec<store_immediate_info *> m_store_info, unsigned int i,
+                 bool all_integer_cst_p, unsigned int last_order,
+                 unsigned HOST_WIDE_INT end)
+{
+  unsigned int len = m_store_info.length ();
+  for (++i; i < len; ++i)
+    {
+      store_immediate_info *info = m_store_info[i];
+      if (info->bitpos >= end)
+       break;
+      if (info->order < last_order
+         && (!all_integer_cst_p || info->rhs_code != INTEGER_CST))
+       return false;
+    }
+  return true;
+}
+
 /* Return true if m_store_info[first] and at least one following store
    form a group which store try_size bitsize value which is byte swapped
    from a memory load or some value, or identity from some value.
@@ -2321,6 +2480,7 @@ imm_store_chain_info::try_coalesce_bswap (merged_store_group *merged_store,
   for (unsigned int i = first + 1; i < len; ++i)
     {
       if (m_store_info[i]->bitpos != m_store_info[first]->bitpos + width
+         || m_store_info[i]->lp_nr != merged_store->lp_nr
          || m_store_info[i]->ins_stmt == NULL)
        return false;
       width += m_store_info[i]->bitsize;
@@ -2334,7 +2494,7 @@ imm_store_chain_info::try_coalesce_bswap (merged_store_group *merged_store,
     return false;
 
   bool allow_unaligned
-    = !STRICT_ALIGNMENT && PARAM_VALUE (PARAM_STORE_MERGING_ALLOW_UNALIGNED);
+    = !STRICT_ALIGNMENT && param_store_merging_allow_unaligned;
   /* Punt if the combined store would not be aligned and we need alignment.  */
   if (!allow_unaligned)
     {
@@ -2375,6 +2535,7 @@ imm_store_chain_info::try_coalesce_bswap (merged_store_group *merged_store,
   unsigned int last_order = merged_store->last_order;
   gimple *first_stmt = merged_store->first_stmt;
   gimple *last_stmt = merged_store->last_stmt;
+  unsigned HOST_WIDE_INT end = merged_store->start + merged_store->width;
   store_immediate_info *infof = m_store_info[first];
 
   for (unsigned int i = first; i <= last; ++i)
@@ -2413,25 +2574,23 @@ imm_store_chain_info::try_coalesce_bswap (merged_store_group *merged_store,
        }
       else
        {
-         if (n.base_addr)
+         if (n.base_addr && n.vuse != this_n.vuse)
            {
-             if (n.vuse != this_n.vuse)
-               {
-                 if (vuse_store == 0)
-                   return false;
-                 vuse_store = 1;
-               }
-             if (info->order > last_order)
-               {
-                 last_order = info->order;
-                 last_stmt = info->stmt;
-               }
-             else if (info->order < first_order)
-               {
-                 first_order = info->order;
-                 first_stmt = info->stmt;
-               }
+             if (vuse_store == 0)
+               return false;
+             vuse_store = 1;
+           }
+         if (info->order > last_order)
+           {
+             last_order = info->order;
+             last_stmt = info->stmt;
+           }
+         else if (info->order < first_order)
+           {
+             first_order = info->order;
+             first_stmt = info->stmt;
            }
+         end = MAX (end, info->bitpos + info->bitsize);
 
          ins_stmt = perform_symbolic_merge (ins_stmt, &n, info->ins_stmt,
                                             &this_n, &n);
@@ -2452,6 +2611,9 @@ imm_store_chain_info::try_coalesce_bswap (merged_store_group *merged_store,
   if (n.base_addr == NULL_TREE && !is_gimple_val (n.src))
     return false;
 
+  if (!check_no_overlap (m_store_info, last, false, last_order, end))
+    return false;
+
   /* Don't handle memory copy this way if normal non-bswap processing
      would handle it too.  */
   if (n.n == cmpnop && (unsigned) n.n_ops == last - first + 1)
@@ -2536,7 +2698,7 @@ imm_store_chain_info::coalesce_immediate_stores ()
     return false;
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-    fprintf (dump_file, "Attempting to coalesce %u stores in chain.\n",
+    fprintf (dump_file, "Attempting to coalesce %u stores in chain\n",
             m_store_info.length ());
 
   store_immediate_info *info;
@@ -2547,20 +2709,15 @@ imm_store_chain_info::coalesce_immediate_stores ()
 
   info = m_store_info[0];
   merged_store_group *merged_store = new merged_store_group (info);
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    fputs ("New store group\n", dump_file);
 
   FOR_EACH_VEC_ELT (m_store_info, i, info)
     {
-      if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-       {
-         fprintf (dump_file, "Store %u:\nbitsize:" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
-                             " bitpos:" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC " val:\n",
-                  i, info->bitsize, info->bitpos);
-         print_generic_expr (dump_file, gimple_assign_rhs1 (info->stmt));
-         fprintf (dump_file, "\n------------\n");
-       }
+      unsigned HOST_WIDE_INT new_bitregion_start, new_bitregion_end;
 
       if (i <= ignore)
-       continue;
+       goto done;
 
       /* First try to handle group of stores like:
         p[0] = data >> 24;
@@ -2571,6 +2728,7 @@ imm_store_chain_info::coalesce_immediate_stores ()
       if (info->bitpos == merged_store->start + merged_store->width
          && merged_store->stores.length () == 1
          && merged_store->stores[0]->ins_stmt != NULL
+         && info->lp_nr == merged_store->lp_nr
          && info->ins_stmt != NULL)
        {
          unsigned int try_size;
@@ -2586,31 +2744,181 @@ imm_store_chain_info::coalesce_immediate_stores ()
                merged_store = new merged_store_group (m_store_info[ignore]);
              else
                merged_store = NULL;
-             continue;
+             goto done;
            }
        }
 
+      new_bitregion_start
+       = MIN (merged_store->bitregion_start, info->bitregion_start);
+      new_bitregion_end
+       = MAX (merged_store->bitregion_end, info->bitregion_end);
+
+      if (info->order >= merged_store->first_nonmergeable_order
+         || (((new_bitregion_end - new_bitregion_start + 1) / BITS_PER_UNIT)
+             > (unsigned) param_store_merging_max_size))
+       ;
+
       /* |---store 1---|
               |---store 2---|
         Overlapping stores.  */
-      if (IN_RANGE (info->bitpos, merged_store->start,
-                   merged_store->start + merged_store->width - 1))
+      else if (IN_RANGE (info->bitpos, merged_store->start,
+                        merged_store->start + merged_store->width - 1)
+              /* |---store 1---||---store 2---|
+                 Handle also the consecutive INTEGER_CST stores case here,
+                 as we have here the code to deal with overlaps.  */
+              || (info->bitregion_start <= merged_store->bitregion_end
+                  && info->rhs_code == INTEGER_CST
+                  && merged_store->only_constants
+                  && merged_store->can_be_merged_into (info)))
        {
          /* Only allow overlapping stores of constants.  */
          if (info->rhs_code == INTEGER_CST
-             && merged_store->stores[0]->rhs_code == INTEGER_CST)
+             && merged_store->only_constants
+             && info->lp_nr == merged_store->lp_nr)
            {
-             merged_store->merge_overlapping (info);
-             continue;
+             unsigned int last_order
+               = MAX (merged_store->last_order, info->order);
+             unsigned HOST_WIDE_INT end
+               = MAX (merged_store->start + merged_store->width,
+                      info->bitpos + info->bitsize);
+             if (check_no_overlap (m_store_info, i, true, last_order, end))
+               {
+                 /* check_no_overlap call above made sure there are no
+                    overlapping stores with non-INTEGER_CST rhs_code
+                    in between the first and last of the stores we've
+                    just merged.  If there are any INTEGER_CST rhs_code
+                    stores in between, we need to merge_overlapping them
+                    even if in the sort_by_bitpos order there are other
+                    overlapping stores in between.  Keep those stores as is.
+                    Example:
+                       MEM[(int *)p_28] = 0;
+                       MEM[(char *)p_28 + 3B] = 1;
+                       MEM[(char *)p_28 + 1B] = 2;
+                       MEM[(char *)p_28 + 2B] = MEM[(char *)p_28 + 6B];
+                    We can't merge the zero store with the store of two and
+                    not merge anything else, because the store of one is
+                    in the original order in between those two, but in
+                    store_by_bitpos order it comes after the last store that
+                    we can't merge with them.  We can merge the first 3 stores
+                    and keep the last store as is though.  */
+                 unsigned int len = m_store_info.length ();
+                 unsigned int try_order = last_order;
+                 unsigned int first_nonmergeable_order;
+                 unsigned int k;
+                 bool last_iter = false;
+                 int attempts = 0;
+                 do
+                   {
+                     unsigned int max_order = 0;
+                     unsigned first_nonmergeable_int_order = ~0U;
+                     unsigned HOST_WIDE_INT this_end = end;
+                     k = i;
+                     first_nonmergeable_order = ~0U;
+                     for (unsigned int j = i + 1; j < len; ++j)
+                       {
+                         store_immediate_info *info2 = m_store_info[j];
+                         if (info2->bitpos >= this_end)
+                           break;
+                         if (info2->order < try_order)
+                           {
+                             if (info2->rhs_code != INTEGER_CST
+                                 || info2->lp_nr != merged_store->lp_nr)
+                               {
+                                 /* Normally check_no_overlap makes sure this
+                                    doesn't happen, but if end grows below,
+                                    then we need to process more stores than
+                                    check_no_overlap verified.  Example:
+                                     MEM[(int *)p_5] = 0;
+                                     MEM[(short *)p_5 + 3B] = 1;
+                                     MEM[(char *)p_5 + 4B] = _9;
+                                     MEM[(char *)p_5 + 2B] = 2;  */
+                                 k = 0;
+                                 break;
+                               }
+                             k = j;
+                             this_end = MAX (this_end,
+                                             info2->bitpos + info2->bitsize);
+                           }
+                         else if (info2->rhs_code == INTEGER_CST
+                                  && info2->lp_nr == merged_store->lp_nr
+                                  && !last_iter)
+                           {
+                             max_order = MAX (max_order, info2->order + 1);
+                             first_nonmergeable_int_order
+                               = MIN (first_nonmergeable_int_order,
+                                      info2->order);
+                           }
+                         else
+                           first_nonmergeable_order
+                             = MIN (first_nonmergeable_order, info2->order);
+                       }
+                     if (k == 0)
+                       {
+                         if (last_order == try_order)
+                           break;
+                         /* If this failed, but only because we grew
+                            try_order, retry with the last working one,
+                            so that we merge at least something.  */
+                         try_order = last_order;
+                         last_iter = true;
+                         continue;
+                       }
+                     last_order = try_order;
+                     /* Retry with a larger try_order to see if we could
+                        merge some further INTEGER_CST stores.  */
+                     if (max_order
+                         && (first_nonmergeable_int_order
+                             < first_nonmergeable_order))
+                       {
+                         try_order = MIN (max_order,
+                                          first_nonmergeable_order);
+                         try_order
+                           = MIN (try_order,
+                                  merged_store->first_nonmergeable_order);
+                         if (try_order > last_order && ++attempts < 16)
+                           continue;
+                       }
+                     first_nonmergeable_order
+                       = MIN (first_nonmergeable_order,
+                              first_nonmergeable_int_order);
+                     end = this_end;
+                     break;
+                   }
+                 while (1);
+
+                 if (k != 0)
+                   {
+                     merged_store->merge_overlapping (info);
+
+                     merged_store->first_nonmergeable_order
+                       = MIN (merged_store->first_nonmergeable_order,
+                              first_nonmergeable_order);
+
+                     for (unsigned int j = i + 1; j <= k; j++)
+                       {
+                         store_immediate_info *info2 = m_store_info[j];
+                         gcc_assert (info2->bitpos < end);
+                         if (info2->order < last_order)
+                           {
+                             gcc_assert (info2->rhs_code == INTEGER_CST);
+                             if (info != info2)
+                               merged_store->merge_overlapping (info2);
+                           }
+                         /* Other stores are kept and not merged in any
+                            way.  */
+                       }
+                     ignore = k;
+                     goto done;
+                   }
+               }
            }
        }
       /* |---store 1---||---store 2---|
         This store is consecutive to the previous one.
         Merge it into the current store group.  There can be gaps in between
         the stores, but there can't be gaps in between bitregions.  */
-      else if (info->rhs_code != LROTATE_EXPR
-              && info->bitregion_start <= merged_store->bitregion_end
-              && info->rhs_code == merged_store->stores[0]->rhs_code)
+      else if (info->bitregion_start <= merged_store->bitregion_end
+              && merged_store->can_be_merged_into (info))
        {
          store_immediate_info *infof = merged_store->stores[0];
 
@@ -2628,15 +2936,40 @@ imm_store_chain_info::coalesce_immediate_stores ()
              std::swap (info->ops[0], info->ops[1]);
              info->ops_swapped_p = true;
            }
-         if ((infof->ops[0].base_addr
-              ? compatible_load_p (merged_store, info, base_addr, 0)
-              : !info->ops[0].base_addr)
-             && (infof->ops[1].base_addr
-                 ? compatible_load_p (merged_store, info, base_addr, 1)
-                 : !info->ops[1].base_addr))
+         if (check_no_overlap (m_store_info, i, false,
+                               MAX (merged_store->last_order, info->order),
+                               MAX (merged_store->start + merged_store->width,
+                                    info->bitpos + info->bitsize)))
            {
-             merged_store->merge_into (info);
-             continue;
+             /* Turn MEM_REF into BIT_INSERT_EXPR for bit-field stores.  */
+             if (info->rhs_code == MEM_REF && infof->rhs_code != MEM_REF)
+               {
+                 info->rhs_code = BIT_INSERT_EXPR;
+                 info->ops[0].val = gimple_assign_rhs1 (info->stmt);
+                 info->ops[0].base_addr = NULL_TREE;
+               }
+             else if (infof->rhs_code == MEM_REF && info->rhs_code != MEM_REF)
+               {
+                 store_immediate_info *infoj;
+                 unsigned int j;
+                 FOR_EACH_VEC_ELT (merged_store->stores, j, infoj)
+                   {
+                     infoj->rhs_code = BIT_INSERT_EXPR;
+                     infoj->ops[0].val = gimple_assign_rhs1 (infoj->stmt);
+                     infoj->ops[0].base_addr = NULL_TREE;
+                   }
+                 merged_store->bit_insertion = true;
+               }
+             if ((infof->ops[0].base_addr
+                  ? compatible_load_p (merged_store, info, base_addr, 0)
+                  : !info->ops[0].base_addr)
+                 && (infof->ops[1].base_addr
+                     ? compatible_load_p (merged_store, info, base_addr, 1)
+                     : !info->ops[1].base_addr))
+               {
+                 merged_store->merge_into (info);
+                 goto done;
+               }
            }
        }
 
@@ -2646,31 +2979,43 @@ imm_store_chain_info::coalesce_immediate_stores ()
       /* Try to apply all the stores recorded for the group to determine
         the bitpattern they write and discard it if that fails.
         This will also reject single-store groups.  */
-      if (!merged_store->apply_stores ())
-       delete merged_store;
-      else
+      if (merged_store->apply_stores ())
        m_merged_store_groups.safe_push (merged_store);
+      else
+       delete merged_store;
 
       merged_store = new merged_store_group (info);
+      if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+       fputs ("New store group\n", dump_file);
+
+    done:
+      if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+       {
+         fprintf (dump_file, "Store %u:\nbitsize:" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
+                             " bitpos:" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC " val:",
+                  i, info->bitsize, info->bitpos);
+         print_generic_expr (dump_file, gimple_assign_rhs1 (info->stmt));
+         fputc ('\n', dump_file);
+       }
     }
 
   /* Record or discard the last store group.  */
   if (merged_store)
     {
-      if (!merged_store->apply_stores ())
-       delete merged_store;
-      else
+      if (merged_store->apply_stores ())
        m_merged_store_groups.safe_push (merged_store);
+      else
+       delete merged_store;
     }
 
   gcc_assert (m_merged_store_groups.length () <= m_store_info.length ());
+
   bool success
     = !m_merged_store_groups.is_empty ()
       && m_merged_store_groups.length () < m_store_info.length ();
 
   if (success && dump_file)
-    fprintf (dump_file, "Coalescing successful!\n"
-                       "Merged into %u stores\n",
+    fprintf (dump_file, "Coalescing successful!\nMerged into %u stores\n",
             m_merged_store_groups.length ());
 
   return success;
@@ -2741,8 +3086,9 @@ get_location_for_stmts (vec<gimple *> &stmts)
 /* Used to decribe a store resulting from splitting a wide store in smaller
    regularly-sized stores in split_group.  */
 
-struct split_store
+class split_store
 {
+public:
   unsigned HOST_WIDE_INT bytepos;
   unsigned HOST_WIDE_INT size;
   unsigned HOST_WIDE_INT align;
@@ -2766,10 +3112,11 @@ split_store::split_store (unsigned HOST_WIDE_INT bp,
 /* Record all stores in GROUP that write to the region starting at BITPOS and
    is of size BITSIZE.  Record infos for such statements in STORES if
    non-NULL.  The stores in GROUP must be sorted by bitposition.  Return INFO
-   if there is exactly one original store in the range.  */
+   if there is exactly one original store in the range (in that case ignore
+   clobber stmts, unless there are only clobber stmts).  */
 
 static store_immediate_info *
-find_constituent_stores (struct merged_store_group *group,
+find_constituent_stores (class merged_store_group *group,
                         vec<store_immediate_info *> *stores,
                         unsigned int *first,
                         unsigned HOST_WIDE_INT bitpos,
@@ -2802,16 +3149,24 @@ find_constituent_stores (struct merged_store_group *group,
       if (stmt_start >= end)
        return ret;
 
+      if (gimple_clobber_p (info->stmt))
+       {
+         if (stores)
+           stores->safe_push (info);
+         if (ret == NULL)
+           ret = info;
+         continue;
+       }
       if (stores)
        {
          stores->safe_push (info);
-         if (ret)
+         if (ret && !gimple_clobber_p (ret->stmt))
            {
              ret = NULL;
              second = true;
            }
        }
-      else if (ret)
+      else if (ret && !gimple_clobber_p (ret->stmt))
        return NULL;
       if (!second)
        ret = info;
@@ -2831,6 +3186,7 @@ count_multiple_uses (store_immediate_info *info)
   switch (info->rhs_code)
     {
     case INTEGER_CST:
+    case STRING_CST:
       return 0;
     case BIT_AND_EXPR:
     case BIT_IOR_EXPR:
@@ -2887,6 +3243,8 @@ count_multiple_uses (store_immediate_info *info)
            return 1;
        }
       return 0;
+    case BIT_INSERT_EXPR:
+      return has_single_use (gimple_assign_rhs1 (stmt)) ? 0 : 1;
     default:
       gcc_unreachable ();
     }
@@ -2901,13 +3259,16 @@ count_multiple_uses (store_immediate_info *info)
    Return number of new stores.
    If ALLOW_UNALIGNED_STORE is false, then all stores must be aligned.
    If ALLOW_UNALIGNED_LOAD is false, then all loads must be aligned.
+   BZERO_FIRST may be true only when the first store covers the whole group
+   and clears it; if BZERO_FIRST is true, keep that first store in the set
+   unmodified and emit further stores for the overrides only.
    If SPLIT_STORES is NULL, it is just a dry run to count number of
    new stores.  */
 
 static unsigned int
 split_group (merged_store_group *group, bool allow_unaligned_store,
-            bool allow_unaligned_load,
-            vec<struct split_store *> *split_stores,
+            bool allow_unaligned_load, bool bzero_first,
+            vec<split_store *> *split_stores,
             unsigned *total_orig,
             unsigned *total_new)
 {
@@ -2921,12 +3282,14 @@ split_group (merged_store_group *group, bool allow_unaligned_store,
 
   gcc_assert ((size % BITS_PER_UNIT == 0) && (pos % BITS_PER_UNIT == 0));
 
+  /* For bswap framework using sets of stores, all the checking has been done
+     earlier in try_coalesce_bswap and the result always needs to be emitted
+     as a single store.  Likewise for string concatenation,  */
   if (group->stores[0]->rhs_code == LROTATE_EXPR
-      || group->stores[0]->rhs_code == NOP_EXPR)
+      || group->stores[0]->rhs_code == NOP_EXPR
+      || group->string_concatenation)
     {
-      /* For bswap framework using sets of stores, all the checking
-        has been done earlier in try_coalesce_bswap and needs to be
-        emitted as a single store.  */
+      gcc_assert (!bzero_first);
       if (total_orig)
        {
          /* Avoid the old/new stmt count heuristics.  It should be
@@ -2943,7 +3306,7 @@ split_group (merged_store_group *group, bool allow_unaligned_store,
          if (align_bitpos)
            align = least_bit_hwi (align_bitpos);
          bytepos = group->start / BITS_PER_UNIT;
-         struct split_store *store
+         split_store *store
            = new split_store (bytepos, group->width, align);
          unsigned int first = 0;
          find_constituent_stores (group, &store->orig_stores,
@@ -2995,10 +3358,30 @@ split_group (merged_store_group *group, bool allow_unaligned_store,
       if (group->load_align[i])
        group_load_align = MIN (group_load_align, group->load_align[i]);
 
+  if (bzero_first)
+    {
+      store_immediate_info *gstore;
+      FOR_EACH_VEC_ELT (group->stores, first, gstore)
+       if (!gimple_clobber_p (gstore->stmt))
+         break;
+      ++first;
+      ret = 1;
+      if (split_stores)
+       {
+         split_store *store
+           = new split_store (bytepos, gstore->bitsize, align_base);
+         store->orig_stores.safe_push (gstore);
+         store->orig = true;
+         any_orig = true;
+         split_stores->safe_push (store);
+       }
+    }
+
   while (size > 0)
     {
       if ((allow_unaligned_store || group_align <= BITS_PER_UNIT)
-         && group->mask[try_pos - bytepos] == (unsigned char) ~0U)
+         && (group->mask[try_pos - bytepos] == (unsigned char) ~0U
+             || (bzero_first && group->val[try_pos - bytepos] == 0)))
        {
          /* Skip padding bytes.  */
          ++try_pos;
@@ -3011,6 +3394,7 @@ split_group (merged_store_group *group, bool allow_unaligned_store,
       unsigned HOST_WIDE_INT align_bitpos
        = (try_bitpos - align_base) & (group_align - 1);
       unsigned HOST_WIDE_INT align = group_align;
+      bool found_orig = false;
       if (align_bitpos)
        align = least_bit_hwi (align_bitpos);
       if (!allow_unaligned_store)
@@ -3042,7 +3426,7 @@ split_group (merged_store_group *group, bool allow_unaligned_store,
        }
       store_immediate_info *info
        = find_constituent_stores (group, NULL, &first, try_bitpos, try_size);
-      if (info)
+      if (info && !gimple_clobber_p (info->stmt))
        {
          /* If there is just one original statement for the range, see if
             we can just reuse the original store which could be even larger
@@ -3053,8 +3437,30 @@ split_group (merged_store_group *group, bool allow_unaligned_store,
                                          stmt_end - try_bitpos);
          if (info && info->bitpos >= try_bitpos)
            {
-             try_size = stmt_end - try_bitpos;
-             goto found;
+             store_immediate_info *info2 = NULL;
+             unsigned int first_copy = first;
+             if (info->bitpos > try_bitpos
+                 && stmt_end - try_bitpos <= try_size)
+               {
+                 info2 = find_constituent_stores (group, NULL, &first_copy,
+                                                  try_bitpos,
+                                                  info->bitpos - try_bitpos);
+                 gcc_assert (info2 == NULL || gimple_clobber_p (info2->stmt));
+               }
+             if (info2 == NULL && stmt_end - try_bitpos < try_size)
+               {
+                 info2 = find_constituent_stores (group, NULL, &first_copy,
+                                                  stmt_end,
+                                                  (try_bitpos + try_size)
+                                                  - stmt_end);
+                 gcc_assert (info2 == NULL || gimple_clobber_p (info2->stmt));
+               }
+             if (info2 == NULL)
+               {
+                 try_size = stmt_end - try_bitpos;
+                 found_orig = true;
+                 goto found;
+               }
            }
        }
 
@@ -3065,9 +3471,11 @@ split_group (merged_store_group *group, bool allow_unaligned_store,
       /* Now look for whole padding bytes at the end of that bitsize.  */
       for (nonmasked = try_size / BITS_PER_UNIT; nonmasked > 0; --nonmasked)
        if (group->mask[try_pos - bytepos + nonmasked - 1]
-           != (unsigned char) ~0U)
+           != (unsigned char) ~0U
+           && (!bzero_first
+               || group->val[try_pos - bytepos + nonmasked - 1] != 0))
          break;
-      if (nonmasked == 0)
+      if (nonmasked == 0 || (info && gimple_clobber_p (info->stmt)))
        {
          /* If entire try_size range is padding, skip it.  */
          try_pos += try_size / BITS_PER_UNIT;
@@ -3084,7 +3492,9 @@ split_group (merged_store_group *group, bool allow_unaligned_store,
          /* Now look for whole padding bytes at the start of that bitsize.  */
          unsigned int try_bytesize = try_size / BITS_PER_UNIT, masked;
          for (masked = 0; masked < try_bytesize; ++masked)
-           if (group->mask[try_pos - bytepos + masked] != (unsigned char) ~0U)
+           if (group->mask[try_pos - bytepos + masked] != (unsigned char) ~0U
+               && (!bzero_first
+                   || group->val[try_pos - bytepos + masked] != 0))
              break;
          masked *= BITS_PER_UNIT;
          gcc_assert (masked < try_size);
@@ -3108,13 +3518,19 @@ split_group (merged_store_group *group, bool allow_unaligned_store,
 
       if (split_stores)
        {
-         struct split_store *store
+         split_store *store
            = new split_store (try_pos, try_size, align);
          info = find_constituent_stores (group, &store->orig_stores,
                                          &first, try_bitpos, try_size);
          if (info
+             && !gimple_clobber_p (info->stmt)
              && info->bitpos >= try_bitpos
-             && info->bitpos + info->bitsize <= try_bitpos + try_size)
+             && info->bitpos + info->bitsize <= try_bitpos + try_size
+             && (store->orig_stores.length () == 1
+                 || found_orig
+                 || (info->bitpos == try_bitpos
+                     && (info->bitpos + info->bitsize
+                         == try_bitpos + try_size))))
            {
              store->orig = true;
              any_orig = true;
@@ -3129,7 +3545,7 @@ split_group (merged_store_group *group, bool allow_unaligned_store,
   if (total_orig)
     {
       unsigned int i;
-      struct split_store *store;
+      split_store *store;
       /* If we are reusing some original stores and any of the
         original SSA_NAMEs had multiple uses, we need to subtract
         those now before we add the new ones.  */
@@ -3192,16 +3608,23 @@ invert_op (split_store *split_store, int idx, tree int_type, tree &mask)
   unsigned int i;
   store_immediate_info *info;
   unsigned int cnt = 0;
+  bool any_paddings = false;
   FOR_EACH_VEC_ELT (split_store->orig_stores, i, info)
     {
       bool bit_not_p = idx < 2 ? info->ops[idx].bit_not_p : info->bit_not_p;
       if (bit_not_p)
-       ++cnt;
+       {
+         ++cnt;
+         tree lhs = gimple_assign_lhs (info->stmt);
+         if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
+             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) < info->bitsize)
+           any_paddings = true;
+       }
     }
   mask = NULL_TREE;
   if (cnt == 0)
     return NOP_EXPR;
-  if (cnt == split_store->orig_stores.length ())
+  if (cnt == split_store->orig_stores.length () && !any_paddings)
     return BIT_NOT_EXPR;
 
   unsigned HOST_WIDE_INT try_bitpos = split_store->bytepos * BITS_PER_UNIT;
@@ -3218,14 +3641,42 @@ invert_op (split_store *split_store, int idx, tree int_type, tree &mask)
         clear regions with !bit_not_p, so that gaps in between stores aren't
         set in the mask.  */
       unsigned HOST_WIDE_INT bitsize = info->bitsize;
+      unsigned HOST_WIDE_INT prec = bitsize;
       unsigned int pos_in_buffer = 0;
+      if (any_paddings)
+       {
+         tree lhs = gimple_assign_lhs (info->stmt);
+         if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
+             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) < bitsize)
+           prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs));
+       }
       if (info->bitpos < try_bitpos)
        {
          gcc_assert (info->bitpos + bitsize > try_bitpos);
-         bitsize -= (try_bitpos - info->bitpos);
+         if (!BYTES_BIG_ENDIAN)
+           {
+             if (prec <= try_bitpos - info->bitpos)
+               continue;
+             prec -= try_bitpos - info->bitpos;
+           }
+         bitsize -= try_bitpos - info->bitpos;
+         if (BYTES_BIG_ENDIAN && prec > bitsize)
+           prec = bitsize;
        }
       else
        pos_in_buffer = info->bitpos - try_bitpos;
+      if (prec < bitsize)
+       {
+         /* If this is a bool inversion, invert just the least significant
+            prec bits rather than all bits of it.  */
+         if (BYTES_BIG_ENDIAN)
+           {
+             pos_in_buffer += bitsize - prec;
+             if (pos_in_buffer >= split_store->size)
+               continue;
+           }
+         bitsize = prec;
+       }
       if (pos_in_buffer + bitsize > split_store->size)
        bitsize = split_store->size - pos_in_buffer;
       unsigned char *p = buf + (pos_in_buffer / BITS_PER_UNIT);
@@ -3252,41 +3703,113 @@ invert_op (split_store *split_store, int idx, tree int_type, tree &mask)
 bool
 imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
 {
-  unsigned HOST_WIDE_INT start_byte_pos
+  const unsigned HOST_WIDE_INT start_byte_pos
     = group->bitregion_start / BITS_PER_UNIT;
-
   unsigned int orig_num_stmts = group->stores.length ();
   if (orig_num_stmts < 2)
     return false;
 
-  auto_vec<struct split_store *, 32> split_stores;
-  split_stores.create (0);
   bool allow_unaligned_store
-    = !STRICT_ALIGNMENT && PARAM_VALUE (PARAM_STORE_MERGING_ALLOW_UNALIGNED);
+    = !STRICT_ALIGNMENT && param_store_merging_allow_unaligned;
   bool allow_unaligned_load = allow_unaligned_store;
-  if (allow_unaligned_store)
+  bool bzero_first = false;
+  store_immediate_info *store;
+  unsigned int num_clobber_stmts = 0;
+  if (group->stores[0]->rhs_code == INTEGER_CST)
+    {
+      unsigned int i;
+      FOR_EACH_VEC_ELT (group->stores, i, store)
+       if (gimple_clobber_p (store->stmt))
+         num_clobber_stmts++;
+       else if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (store->stmt)) == CONSTRUCTOR
+                && CONSTRUCTOR_NELTS (gimple_assign_rhs1 (store->stmt)) == 0
+                && group->start == store->bitpos
+                && group->width == store->bitsize
+                && (group->start % BITS_PER_UNIT) == 0
+                && (group->width % BITS_PER_UNIT) == 0)
+         {
+           bzero_first = true;
+           break;
+         }
+       else
+         break;
+      FOR_EACH_VEC_ELT_FROM (group->stores, i, store, i)
+       if (gimple_clobber_p (store->stmt))
+         num_clobber_stmts++;
+      if (num_clobber_stmts == orig_num_stmts)
+       return false;
+      orig_num_stmts -= num_clobber_stmts;
+    }
+  if (allow_unaligned_store || bzero_first)
     {
       /* If unaligned stores are allowed, see how many stores we'd emit
         for unaligned and how many stores we'd emit for aligned stores.
-        Only use unaligned stores if it allows fewer stores than aligned.  */
-      unsigned aligned_cnt
-       = split_group (group, false, allow_unaligned_load, NULL, NULL, NULL);
-      unsigned unaligned_cnt
-       = split_group (group, true, allow_unaligned_load, NULL, NULL, NULL);
-      if (aligned_cnt <= unaligned_cnt)
+        Only use unaligned stores if it allows fewer stores than aligned.
+        Similarly, if there is a whole region clear first, prefer expanding
+        it together compared to expanding clear first followed by merged
+        further stores.  */
+      unsigned cnt[4] = { ~0, ~0, ~0, ~0 };
+      int pass_min = 0;
+      for (int pass = 0; pass < 4; ++pass)
+       {
+         if (!allow_unaligned_store && (pass & 1) != 0)
+           continue;
+         if (!bzero_first && (pass & 2) != 0)
+           continue;
+         cnt[pass] = split_group (group, (pass & 1) != 0,
+                                  allow_unaligned_load, (pass & 2) != 0,
+                                  NULL, NULL, NULL);
+         if (cnt[pass] < cnt[pass_min])
+           pass_min = pass;
+       }
+      if ((pass_min & 1) == 0)
        allow_unaligned_store = false;
+      if ((pass_min & 2) == 0)
+       bzero_first = false;
     }
-  unsigned total_orig, total_new;
-  split_group (group, allow_unaligned_store, allow_unaligned_load,
+
+  auto_vec<class split_store *, 32> split_stores;
+  split_store *split_store;
+  unsigned total_orig, total_new, i;
+  split_group (group, allow_unaligned_store, allow_unaligned_load, bzero_first,
               &split_stores, &total_orig, &total_new);
 
-  if (split_stores.length () >= orig_num_stmts)
+  /* Determine if there is a clobber covering the whole group at the start,
+     followed by proposed split stores that cover the whole group.  In that
+     case, prefer the transformation even if
+     split_stores.length () == orig_num_stmts.  */
+  bool clobber_first = false;
+  if (num_clobber_stmts
+      && gimple_clobber_p (group->stores[0]->stmt)
+      && group->start == group->stores[0]->bitpos
+      && group->width == group->stores[0]->bitsize
+      && (group->start % BITS_PER_UNIT) == 0
+      && (group->width % BITS_PER_UNIT) == 0)
     {
+      clobber_first = true;
+      unsigned HOST_WIDE_INT pos = group->start / BITS_PER_UNIT;
+      FOR_EACH_VEC_ELT (split_stores, i, split_store)      
+       if (split_store->bytepos != pos)
+         {
+           clobber_first = false;
+           break;
+         }
+       else
+         pos += split_store->size / BITS_PER_UNIT;
+      if (pos != (group->start + group->width) / BITS_PER_UNIT)
+       clobber_first = false;
+    }
+
+  if (split_stores.length () >= orig_num_stmts + clobber_first)
+    {
+
       /* We didn't manage to reduce the number of statements.  Bail out.  */
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        fprintf (dump_file, "Exceeded original number of stmts (%u)."
                            "  Not profitable to emit new sequence.\n",
                 orig_num_stmts);
+      FOR_EACH_VEC_ELT (split_stores, i, split_store)
+       delete split_store;
       return false;
     }
   if (total_orig <= total_new)
@@ -3298,8 +3821,40 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
                            " not larger than estimated number of new"
                            " stmts (%u).\n",
                 total_orig, total_new);
+      FOR_EACH_VEC_ELT (split_stores, i, split_store)
+       delete split_store;
       return false;
     }
+  if (group->stores[0]->rhs_code == INTEGER_CST)
+    {
+      bool all_orig = true;
+      FOR_EACH_VEC_ELT (split_stores, i, split_store)
+       if (!split_store->orig)
+         {
+           all_orig = false;
+           break;
+         }
+      if (all_orig)
+       {
+         unsigned int cnt = split_stores.length ();
+         store_immediate_info *store;
+         FOR_EACH_VEC_ELT (group->stores, i, store)
+           if (gimple_clobber_p (store->stmt))
+             ++cnt;
+         /* Punt if we wouldn't make any real changes, i.e. keep all
+            orig stmts + all clobbers.  */
+         if (cnt == group->stores.length ())
+           {
+             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+               fprintf (dump_file, "Exceeded original number of stmts (%u)."
+                                   "  Not profitable to emit new sequence.\n",
+                        orig_num_stmts);
+             FOR_EACH_VEC_ELT (split_stores, i, split_store)
+               delete split_store;
+             return false;
+           }
+       }
+    }
 
   gimple_stmt_iterator last_gsi = gsi_for_stmt (group->last_stmt);
   gimple_seq seq = NULL;
@@ -3308,6 +3863,13 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
   new_vuse = gimple_vuse (group->last_stmt);
   tree bswap_res = NULL_TREE;
 
+  /* Clobbers are not removed.  */
+  if (gimple_clobber_p (group->last_stmt))
+    {
+      new_vuse = make_ssa_name (gimple_vop (cfun), group->last_stmt);
+      gimple_set_vdef (group->last_stmt, new_vuse);
+    }
+
   if (group->stores[0]->rhs_code == LROTATE_EXPR
       || group->stores[0]->rhs_code == NOP_EXPR)
     {
@@ -3362,8 +3924,6 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
     }
 
   gimple *stmt = NULL;
-  split_store *split_store;
-  unsigned int i;
   auto_vec<gimple *, 32> orig_stmts;
   gimple_seq this_seq;
   tree addr = force_gimple_operand_1 (unshare_expr (base_addr), &this_seq,
@@ -3425,16 +3985,27 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
 
   FOR_EACH_VEC_ELT (split_stores, i, split_store)
     {
-      unsigned HOST_WIDE_INT try_size = split_store->size;
-      unsigned HOST_WIDE_INT try_pos = split_store->bytepos;
-      unsigned HOST_WIDE_INT align = split_store->align;
+      const unsigned HOST_WIDE_INT try_size = split_store->size;
+      const unsigned HOST_WIDE_INT try_pos = split_store->bytepos;
+      const unsigned HOST_WIDE_INT try_bitpos = try_pos * BITS_PER_UNIT;
+      const unsigned HOST_WIDE_INT try_align = split_store->align;
+      const unsigned HOST_WIDE_INT try_offset = try_pos - start_byte_pos;
       tree dest, src;
       location_t loc;
+
       if (split_store->orig)
        {
-         /* If there is just a single constituent store which covers
-            the whole area, just reuse the lhs and rhs.  */
-         gimple *orig_stmt = split_store->orig_stores[0]->stmt;
+         /* If there is just a single non-clobber constituent store
+            which covers the whole area, just reuse the lhs and rhs.  */
+         gimple *orig_stmt = NULL;
+         store_immediate_info *store;
+         unsigned int j;
+         FOR_EACH_VEC_ELT (split_store->orig_stores, j, store)
+           if (!gimple_clobber_p (store->stmt))
+             {
+               orig_stmt = store->stmt;
+               break;
+             }
          dest = gimple_assign_lhs (orig_stmt);
          src = gimple_assign_rhs1 (orig_stmt);
          loc = gimple_location (orig_stmt);
@@ -3448,12 +4019,20 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
            orig_stmts.safe_push (info->stmt);
          tree offset_type
            = get_alias_type_for_stmts (orig_stmts, false, &clique, &base);
+         tree dest_type;
          loc = get_location_for_stmts (orig_stmts);
          orig_stmts.truncate (0);
 
-         tree int_type = build_nonstandard_integer_type (try_size, UNSIGNED);
-         int_type = build_aligned_type (int_type, align);
-         dest = fold_build2 (MEM_REF, int_type, addr,
+         if (group->string_concatenation)
+           dest_type
+             = build_array_type_nelts (char_type_node,
+                                       try_size / BITS_PER_UNIT);
+         else
+           {
+             dest_type = build_nonstandard_integer_type (try_size, UNSIGNED);
+             dest_type = build_aligned_type (dest_type, try_align);
+           }
+         dest = fold_build2 (MEM_REF, dest_type, addr,
                              build_int_cst (offset_type, try_pos));
          if (TREE_CODE (dest) == MEM_REF)
            {
@@ -3461,11 +4040,12 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
              MR_DEPENDENCE_BASE (dest) = base;
            }
 
-         tree mask = integer_zero_node;
-         if (!bswap_res)
-           mask = native_interpret_expr (int_type,
-                                         group->mask + try_pos
-                                         - start_byte_pos,
+         tree mask;
+         if (bswap_res || group->string_concatenation)
+           mask = integer_zero_node;
+         else
+           mask = native_interpret_expr (dest_type,
+                                         group->mask + try_offset,
                                          group->buf_size);
 
          tree ops[2];
@@ -3476,6 +4056,12 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
              store_operand_info &op = split_store->orig_stores[0]->ops[j];
              if (bswap_res)
                ops[j] = bswap_res;
+             else if (group->string_concatenation)
+               {
+                 ops[j] = build_string (try_size / BITS_PER_UNIT,
+                                        (const char *) group->val + try_offset);
+                 TREE_TYPE (ops[j]) = dest_type;
+               }
              else if (op.base_addr)
                {
                  FOR_EACH_VEC_ELT (split_store->orig_stores, k, info)
@@ -3488,7 +4074,7 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
 
                  unsigned HOST_WIDE_INT load_align = group->load_align[j];
                  unsigned HOST_WIDE_INT align_bitpos
-                   = known_alignment (try_pos * BITS_PER_UNIT
+                   = known_alignment (try_bitpos
                                       - split_store->orig_stores[0]->bitpos
                                       + op.bitpos);
                  if (align_bitpos & (load_align - 1))
@@ -3500,7 +4086,7 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
                    = build_aligned_type (load_int_type, load_align);
 
                  poly_uint64 load_pos
-                   = exact_div (try_pos * BITS_PER_UNIT
+                   = exact_div (try_bitpos
                                 - split_store->orig_stores[0]->bitpos
                                 + op.bitpos,
                                 BITS_PER_UNIT);
@@ -3517,8 +4103,7 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
                       warnings in that case.  */
                    TREE_NO_WARNING (ops[j]) = 1;
 
-                 stmt = gimple_build_assign (make_ssa_name (int_type),
-                                             ops[j]);
+                 stmt = gimple_build_assign (make_ssa_name (dest_type), ops[j]);
                  gimple_set_location (stmt, load_loc);
                  if (gsi_bb (load_gsi[j]))
                    {
@@ -3533,10 +4118,10 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
                  ops[j] = gimple_assign_lhs (stmt);
                  tree xor_mask;
                  enum tree_code inv_op
-                   = invert_op (split_store, j, int_type, xor_mask);
+                   = invert_op (split_store, j, dest_type, xor_mask);
                  if (inv_op != NOP_EXPR)
                    {
-                     stmt = gimple_build_assign (make_ssa_name (int_type),
+                     stmt = gimple_build_assign (make_ssa_name (dest_type),
                                                  inv_op, ops[j], xor_mask);
                      gimple_set_location (stmt, load_loc);
                      ops[j] = gimple_assign_lhs (stmt);
@@ -3549,9 +4134,8 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
                    }
                }
              else
-               ops[j] = native_interpret_expr (int_type,
-                                               group->val + try_pos
-                                               - start_byte_pos,
+               ops[j] = native_interpret_expr (dest_type,
+                                               group->val + try_offset,
                                                group->buf_size);
            }
 
@@ -3570,7 +4154,7 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
              orig_stmts.truncate (0);
 
              stmt
-               = gimple_build_assign (make_ssa_name (int_type),
+               = gimple_build_assign (make_ssa_name (dest_type),
                                       split_store->orig_stores[0]->rhs_code,
                                       ops[0], ops[1]);
              gimple_set_location (stmt, bit_loc);
@@ -3589,10 +4173,10 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
              src = gimple_assign_lhs (stmt);
              tree xor_mask;
              enum tree_code inv_op;
-             inv_op = invert_op (split_store, 2, int_type, xor_mask);
+             inv_op = invert_op (split_store, 2, dest_type, xor_mask);
              if (inv_op != NOP_EXPR)
                {
-                 stmt = gimple_build_assign (make_ssa_name (int_type),
+                 stmt = gimple_build_assign (make_ssa_name (dest_type),
                                              inv_op, src, xor_mask);
                  gimple_set_location (stmt, bit_loc);
                  if (load_addr[1] == NULL_TREE && gsi_bb (load_gsi[0]))
@@ -3612,22 +4196,86 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
                  gimple_seq_add_stmt_without_update (&seq, stmt);
                  src = gimple_assign_lhs (stmt);
                }
-             if (!useless_type_conversion_p (int_type, TREE_TYPE (src)))
+             if (!useless_type_conversion_p (dest_type, TREE_TYPE (src)))
                {
-                 stmt = gimple_build_assign (make_ssa_name (int_type),
+                 stmt = gimple_build_assign (make_ssa_name (dest_type),
                                              NOP_EXPR, src);
                  gimple_seq_add_stmt_without_update (&seq, stmt);
                  src = gimple_assign_lhs (stmt);
                }
+             inv_op = invert_op (split_store, 2, dest_type, xor_mask);
+             if (inv_op != NOP_EXPR)
+               {
+                 stmt = gimple_build_assign (make_ssa_name (dest_type),
+                                             inv_op, src, xor_mask);
+                 gimple_set_location (stmt, loc);
+                 gimple_seq_add_stmt_without_update (&seq, stmt);
+                 src = gimple_assign_lhs (stmt);
+               }
              break;
            default:
              src = ops[0];
              break;
            }
 
+         /* If bit insertion is required, we use the source as an accumulator
+            into which the successive bit-field values are manually inserted.
+            FIXME: perhaps use BIT_INSERT_EXPR instead in some cases?  */
+         if (group->bit_insertion)
+           FOR_EACH_VEC_ELT (split_store->orig_stores, k, info)
+             if (info->rhs_code == BIT_INSERT_EXPR
+                 && info->bitpos < try_bitpos + try_size
+                 && info->bitpos + info->bitsize > try_bitpos)
+               {
+                 /* Mask, truncate, convert to final type, shift and ior into
+                    the accumulator.  Note that every step can be a no-op.  */
+                 const HOST_WIDE_INT start_gap = info->bitpos - try_bitpos;
+                 const HOST_WIDE_INT end_gap
+                   = (try_bitpos + try_size) - (info->bitpos + info->bitsize);
+                 tree tem = info->ops[0].val;
+                 if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (tem)))
+                   {
+                     const unsigned HOST_WIDE_INT size
+                       = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (tem)));
+                     tree integer_type
+                       = build_nonstandard_integer_type (size, UNSIGNED);
+                     tem = gimple_build (&seq, loc, VIEW_CONVERT_EXPR,
+                                         integer_type, tem);
+                   }
+                 if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem)) <= info->bitsize)
+                   {
+                     tree bitfield_type
+                       = build_nonstandard_integer_type (info->bitsize,
+                                                         UNSIGNED);
+                     tem = gimple_convert (&seq, loc, bitfield_type, tem);
+                   }
+                 else if ((BYTES_BIG_ENDIAN ? start_gap : end_gap) > 0)
+                   {
+                     const unsigned HOST_WIDE_INT imask
+                       = (HOST_WIDE_INT_1U << info->bitsize) - 1;
+                     tem = gimple_build (&seq, loc,
+                                         BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (tem), tem,
+                                         build_int_cst (TREE_TYPE (tem),
+                                                        imask));
+                   }
+                 const HOST_WIDE_INT shift
+                   = (BYTES_BIG_ENDIAN ? end_gap : start_gap);
+                 if (shift < 0)
+                   tem = gimple_build (&seq, loc,
+                                       RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (tem), tem,
+                                       build_int_cst (NULL_TREE, -shift));
+                 tem = gimple_convert (&seq, loc, dest_type, tem);
+                 if (shift > 0)
+                   tem = gimple_build (&seq, loc,
+                                       LSHIFT_EXPR, dest_type, tem,
+                                       build_int_cst (NULL_TREE, shift));
+                 src = gimple_build (&seq, loc,
+                                     BIT_IOR_EXPR, dest_type, tem, src);
+               }
+
          if (!integer_zerop (mask))
            {
-             tree tem = make_ssa_name (int_type);
+             tree tem = make_ssa_name (dest_type);
              tree load_src = unshare_expr (dest);
              /* The load might load some or all bits uninitialized,
                 avoid -W*uninitialized warnings in that case.
@@ -3643,28 +4291,28 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
 
              /* FIXME: If there is a single chunk of zero bits in mask,
                 perhaps use BIT_INSERT_EXPR instead?  */
-             stmt = gimple_build_assign (make_ssa_name (int_type),
+             stmt = gimple_build_assign (make_ssa_name (dest_type),
                                          BIT_AND_EXPR, tem, mask);
              gimple_set_location (stmt, loc);
              gimple_seq_add_stmt_without_update (&seq, stmt);
              tem = gimple_assign_lhs (stmt);
 
              if (TREE_CODE (src) == INTEGER_CST)
-               src = wide_int_to_tree (int_type,
+               src = wide_int_to_tree (dest_type,
                                        wi::bit_and_not (wi::to_wide (src),
                                                         wi::to_wide (mask)));
              else
                {
                  tree nmask
-                   = wide_int_to_tree (int_type,
+                   = wide_int_to_tree (dest_type,
                                        wi::bit_not (wi::to_wide (mask)));
-                 stmt = gimple_build_assign (make_ssa_name (int_type),
+                 stmt = gimple_build_assign (make_ssa_name (dest_type),
                                              BIT_AND_EXPR, src, nmask);
                  gimple_set_location (stmt, loc);
                  gimple_seq_add_stmt_without_update (&seq, stmt);
                  src = gimple_assign_lhs (stmt);
                }
-             stmt = gimple_build_assign (make_ssa_name (int_type),
+             stmt = gimple_build_assign (make_ssa_name (dest_type),
                                          BIT_IOR_EXPR, tem, src);
              gimple_set_location (stmt, loc);
              gimple_seq_add_stmt_without_update (&seq, stmt);
@@ -3677,6 +4325,9 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
       gimple_set_vuse (stmt, new_vuse);
       gimple_seq_add_stmt_without_update (&seq, stmt);
 
+      if (group->lp_nr && stmt_could_throw_p (cfun, stmt))
+       add_stmt_to_eh_lp (stmt, group->lp_nr);
+
       tree new_vdef;
       if (i < split_stores.length () - 1)
        new_vdef = make_ssa_name (gimple_vop (cfun), stmt);
@@ -3695,12 +4346,71 @@ imm_store_chain_info::output_merged_store (merged_store_group *group)
   if (dump_file)
     {
       fprintf (dump_file,
-              "New sequence of %u stmts to replace old one of %u stmts\n",
+              "New sequence of %u stores to replace old one of %u stores\n",
               split_stores.length (), orig_num_stmts);
       if (dump_flags & TDF_DETAILS)
        print_gimple_seq (dump_file, seq, 0, TDF_VOPS | TDF_MEMSYMS);
     }
-  gsi_insert_seq_after (&last_gsi, seq, GSI_SAME_STMT);
+
+  if (gimple_clobber_p (group->last_stmt))
+    update_stmt (group->last_stmt);
+
+  if (group->lp_nr > 0)
+    {
+      /* We're going to insert a sequence of (potentially) throwing stores
+        into an active EH region.  This means that we're going to create
+        new basic blocks with EH edges pointing to the post landing pad
+        and, therefore, to have to update its PHI nodes, if any.  For the
+        virtual PHI node, we're going to use the VDEFs created above, but
+        for the other nodes, we need to record the original reaching defs.  */
+      eh_landing_pad lp = get_eh_landing_pad_from_number (group->lp_nr);
+      basic_block lp_bb = label_to_block (cfun, lp->post_landing_pad);
+      basic_block last_bb = gimple_bb (group->last_stmt);
+      edge last_edge = find_edge (last_bb, lp_bb);
+      auto_vec<tree, 16> last_defs;
+      gphi_iterator gpi;
+      for (gpi = gsi_start_phis (lp_bb); !gsi_end_p (gpi); gsi_next (&gpi))
+       {
+         gphi *phi = gpi.phi ();
+         tree last_def;
+         if (virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
+           last_def = NULL_TREE;
+         else
+           last_def = gimple_phi_arg_def (phi, last_edge->dest_idx);
+         last_defs.safe_push (last_def);
+       }
+
+      /* Do the insertion.  Then, if new basic blocks have been created in the
+        process, rewind the chain of VDEFs create above to walk the new basic
+        blocks and update the corresponding arguments of the PHI nodes.  */
+      update_modified_stmts (seq);
+      if (gimple_find_sub_bbs (seq, &last_gsi))
+       while (last_vdef != gimple_vuse (group->last_stmt))
+         {
+           gimple *stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (last_vdef);
+           if (stmt_could_throw_p (cfun, stmt))
+             {
+               edge new_edge = find_edge (gimple_bb (stmt), lp_bb);
+               unsigned int i;
+               for (gpi = gsi_start_phis (lp_bb), i = 0;
+                    !gsi_end_p (gpi);
+                    gsi_next (&gpi), i++)
+                 {
+                   gphi *phi = gpi.phi ();
+                   tree new_def;
+                   if (virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
+                     new_def = last_vdef;
+                   else
+                     new_def = last_defs[i];
+                   add_phi_arg (phi, new_def, new_edge, UNKNOWN_LOCATION);
+                 }
+             }
+           last_vdef = gimple_vuse (stmt);
+         }
+    }
+  else
+    gsi_insert_seq_after (&last_gsi, seq, GSI_SAME_STMT);
+
   for (int j = 0; j < 2; ++j)
     if (load_seq[j])
       gsi_insert_seq_after (&load_gsi[j], load_seq[j], GSI_SAME_STMT);
@@ -3721,7 +4431,8 @@ imm_store_chain_info::output_merged_stores ()
   bool ret = false;
   FOR_EACH_VEC_ELT (m_merged_store_groups, i, merged_store)
     {
-      if (output_merged_store (merged_store))
+      if (dbg_cnt (store_merging)
+         && output_merged_store (merged_store))
        {
          unsigned int j;
          store_immediate_info *store;
@@ -3729,7 +4440,13 @@ imm_store_chain_info::output_merged_stores ()
            {
              gimple *stmt = store->stmt;
              gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (stmt);
+             /* Don't remove clobbers, they are still useful even if
+                everything is overwritten afterwards.  */
+             if (gimple_clobber_p (stmt))
+               continue;
              gsi_remove (&gsi, true);
+             if (store->lp_nr)
+               remove_stmt_from_eh_lp (stmt);
              if (stmt != merged_store->last_stmt)
                {
                  unlink_stmt_vdef (stmt);
@@ -3782,13 +4499,23 @@ imm_store_chain_info::terminate_and_process_chain ()
 static bool
 lhs_valid_for_store_merging_p (tree lhs)
 {
-  tree_code code = TREE_CODE (lhs);
-
-  if (code == ARRAY_REF || code == ARRAY_RANGE_REF || code == MEM_REF
-      || code == COMPONENT_REF || code == BIT_FIELD_REF)
+  if (DECL_P (lhs))
     return true;
 
-  return false;
+  switch (TREE_CODE (lhs))
+    {
+    case ARRAY_REF:
+    case ARRAY_RANGE_REF:
+    case BIT_FIELD_REF:
+    case COMPONENT_REF:
+    case MEM_REF:
+    case VIEW_CONVERT_EXPR:
+      return true;
+    default:
+      return false;
+    }
+
+  gcc_unreachable ();
 }
 
 /* Return true if the tree RHS is a constant we want to consider
@@ -3798,8 +4525,48 @@ lhs_valid_for_store_merging_p (tree lhs)
 static bool
 rhs_valid_for_store_merging_p (tree rhs)
 {
-  return native_encode_expr (rhs, NULL,
-                            GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs)))) != 0;
+  unsigned HOST_WIDE_INT size;
+  if (TREE_CODE (rhs) == CONSTRUCTOR
+      && CONSTRUCTOR_NELTS (rhs) == 0
+      && TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (rhs))
+      && tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (rhs))))
+    return true;
+  return (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs))).is_constant (&size)
+         && native_encode_expr (rhs, NULL, size) != 0);
+}
+
+/* Adjust *PBITPOS, *PBITREGION_START and *PBITREGION_END by BYTE_OFF bytes
+   and return true on success or false on failure.  */
+
+static bool
+adjust_bit_pos (poly_offset_int byte_off,
+               poly_int64  *pbitpos,
+               poly_uint64 *pbitregion_start,
+               poly_uint64 *pbitregion_end)
+{
+  poly_offset_int bit_off = byte_off << LOG2_BITS_PER_UNIT;
+  bit_off += *pbitpos;
+
+  if (known_ge (bit_off, 0) && bit_off.to_shwi (pbitpos))
+    {
+      if (maybe_ne (*pbitregion_end, 0U))
+       {
+         bit_off = byte_off << LOG2_BITS_PER_UNIT;
+         bit_off += *pbitregion_start;
+         if (bit_off.to_uhwi (pbitregion_start))
+           {
+             bit_off = byte_off << LOG2_BITS_PER_UNIT;
+             bit_off += *pbitregion_end;
+             if (!bit_off.to_uhwi (pbitregion_end))
+               *pbitregion_end = 0;
+           }
+         else
+           *pbitregion_end = 0;
+       }
+      return true;
+    }
+  else
+    return false;
 }
 
 /* If MEM is a memory reference usable for store merging (either as
@@ -3846,27 +4613,8 @@ mem_valid_for_store_merging (tree mem, poly_uint64 *pbitsize,
      PR 23684 and this way we can catch more chains.  */
   else if (TREE_CODE (base_addr) == MEM_REF)
     {
-      poly_offset_int byte_off = mem_ref_offset (base_addr);
-      poly_offset_int bit_off = byte_off << LOG2_BITS_PER_UNIT;
-      bit_off += bitpos;
-      if (known_ge (bit_off, 0) && bit_off.to_shwi (&bitpos))
-       {
-         if (maybe_ne (bitregion_end, 0U))
-           {
-             bit_off = byte_off << LOG2_BITS_PER_UNIT;
-             bit_off += bitregion_start;
-             if (bit_off.to_uhwi (&bitregion_start))
-               {
-                 bit_off = byte_off << LOG2_BITS_PER_UNIT;
-                 bit_off += bitregion_end;
-                 if (!bit_off.to_uhwi (&bitregion_end))
-                   bitregion_end = 0;
-               }
-             else
-               bitregion_end = 0;
-           }
-       }
-      else
+      if (!adjust_bit_pos (mem_ref_offset (base_addr), &bitpos,
+                          &bitregion_start, &bitregion_end))
        return NULL_TREE;
       base_addr = TREE_OPERAND (base_addr, 0);
     }
@@ -3879,13 +4627,7 @@ mem_valid_for_store_merging (tree mem, poly_uint64 *pbitsize,
       base_addr = build_fold_addr_expr (base_addr);
     }
 
-  if (known_eq (bitregion_end, 0U))
-    {
-      bitregion_start = round_down_to_byte_boundary (bitpos);
-      bitregion_end = round_up_to_byte_boundary (bitpos + bitsize);
-    }
-
-  if (offset != NULL_TREE)
+  if (offset)
     {
       /* If the access is variable offset then a base decl has to be
         address-taken to be able to emit pointer-based stores to it.
@@ -3893,14 +4635,26 @@ mem_valid_for_store_merging (tree mem, poly_uint64 *pbitsize,
         base up to the first variable part and then wrapping that inside
         a BIT_FIELD_REF.  */
       tree base = get_base_address (base_addr);
-      if (! base
-         || (DECL_P (base) && ! TREE_ADDRESSABLE (base)))
+      if (!base || (DECL_P (base) && !TREE_ADDRESSABLE (base)))
        return NULL_TREE;
 
+      /* Similarly to above for the base, remove constant from the offset.  */
+      if (TREE_CODE (offset) == PLUS_EXPR
+         && TREE_CODE (TREE_OPERAND (offset, 1)) == INTEGER_CST
+         && adjust_bit_pos (wi::to_poly_offset (TREE_OPERAND (offset, 1)),
+                            &bitpos, &bitregion_start, &bitregion_end))
+       offset = TREE_OPERAND (offset, 0);
+
       base_addr = build2 (POINTER_PLUS_EXPR, TREE_TYPE (base_addr),
                          base_addr, offset);
     }
 
+  if (known_eq (bitregion_end, 0U))
+    {
+      bitregion_start = round_down_to_byte_boundary (bitpos);
+      bitregion_end = round_up_to_byte_boundary (bitpos + bitsize);
+    }
+
   *pbitsize = bitsize;
   *pbitpos = bitpos;
   *pbitregion_start = bitregion_start;
@@ -3938,7 +4692,7 @@ handled_load (gimple *stmt, store_operand_info *op,
     }
   if (gimple_vuse (stmt)
       && gimple_assign_load_p (stmt)
-      && !stmt_can_throw_internal (stmt)
+      && !stmt_can_throw_internal (cfun, stmt)
       && !gimple_has_volatile_ops (stmt))
     {
       tree mem = gimple_assign_rhs1 (stmt);
@@ -3963,26 +4717,42 @@ handled_load (gimple *stmt, store_operand_info *op,
   return false;
 }
 
+/* Return the index number of the landing pad for STMT, if any.  */
+
+static int
+lp_nr_for_store (gimple *stmt)
+{
+  if (!cfun->can_throw_non_call_exceptions || !cfun->eh)
+    return 0;
+
+  if (!stmt_could_throw_p (cfun, stmt))
+    return 0;
+
+  return lookup_stmt_eh_lp (stmt);
+}
+
 /* Record the store STMT for store merging optimization if it can be
-   optimized.  */
+   optimized.  Return true if any changes were made.  */
 
-void
+bool
 pass_store_merging::process_store (gimple *stmt)
 {
   tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
   tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
-  poly_uint64 bitsize, bitpos;
-  poly_uint64 bitregion_start, bitregion_end;
+  poly_uint64 bitsize, bitpos = 0;
+  poly_uint64 bitregion_start = 0, bitregion_end = 0;
   tree base_addr
     = mem_valid_for_store_merging (lhs, &bitsize, &bitpos,
                                   &bitregion_start, &bitregion_end);
   if (known_eq (bitsize, 0U))
-    return;
+    return false;
 
   bool invalid = (base_addr == NULL_TREE
                  || (maybe_gt (bitsize,
                                (unsigned int) MAX_BITSIZE_MODE_ANY_INT)
-                     && (TREE_CODE (rhs) != INTEGER_CST)));
+                     && TREE_CODE (rhs) != INTEGER_CST
+                     && (TREE_CODE (rhs) != CONSTRUCTOR
+                         || CONSTRUCTOR_NELTS (rhs) != 0)));
   enum tree_code rhs_code = ERROR_MARK;
   bool bit_not_p = false;
   struct symbolic_number n;
@@ -3990,14 +4760,17 @@ pass_store_merging::process_store (gimple *stmt)
   store_operand_info ops[2];
   if (invalid)
     ;
+  else if (TREE_CODE (rhs) == STRING_CST)
+    {
+      rhs_code = STRING_CST;
+      ops[0].val = rhs;
+    }
   else if (rhs_valid_for_store_merging_p (rhs))
     {
       rhs_code = INTEGER_CST;
       ops[0].val = rhs;
     }
-  else if (TREE_CODE (rhs) != SSA_NAME)
-    invalid = true;
-  else
+  else if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
     {
       gimple *def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs), *def_stmt1, *def_stmt2;
       if (!is_gimple_assign (def_stmt))
@@ -4015,6 +4788,7 @@ pass_store_merging::process_store (gimple *stmt)
              def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1);
            }
        }
+
       if (rhs_code == ERROR_MARK && !invalid)
        switch ((rhs_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
          {
@@ -4051,12 +4825,12 @@ pass_store_merging::process_store (gimple *stmt)
            invalid = true;
            break;
          }
+
       unsigned HOST_WIDE_INT const_bitsize;
       if (bitsize.is_constant (&const_bitsize)
-         && multiple_p (const_bitsize, BITS_PER_UNIT)
-         && multiple_p (bitpos, BITS_PER_UNIT)
+         && (const_bitsize % BITS_PER_UNIT) == 0
          && const_bitsize <= 64
-         && BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN)
+         && multiple_p (bitpos, BITS_PER_UNIT))
        {
          ins_stmt = find_bswap_or_nop_1 (def_stmt, &n, 12);
          if (ins_stmt)
@@ -4083,7 +4857,33 @@ pass_store_merging::process_store (gimple *stmt)
                }
            }
        }
+
+      if (invalid
+         && bitsize.is_constant (&const_bitsize)
+         && ((const_bitsize % BITS_PER_UNIT) != 0
+             || !multiple_p (bitpos, BITS_PER_UNIT))
+         && const_bitsize <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
+       {
+         /* Bypass a conversion to the bit-field type.  */
+         if (!bit_not_p
+             && is_gimple_assign (def_stmt)
+             && CONVERT_EXPR_CODE_P (rhs_code))
+           {
+             tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+             if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
+                 && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
+               rhs = rhs1;
+           }
+         rhs_code = BIT_INSERT_EXPR;
+         bit_not_p = false;
+         ops[0].val = rhs;
+         ops[0].base_addr = NULL_TREE;
+         ops[1].base_addr = NULL_TREE;
+         invalid = false;
+       }
     }
+  else
+    invalid = true;
 
   unsigned HOST_WIDE_INT const_bitsize, const_bitpos;
   unsigned HOST_WIDE_INT const_bitregion_start, const_bitregion_end;
@@ -4092,15 +4892,13 @@ pass_store_merging::process_store (gimple *stmt)
       || !bitpos.is_constant (&const_bitpos)
       || !bitregion_start.is_constant (&const_bitregion_start)
       || !bitregion_end.is_constant (&const_bitregion_end))
-    {
-      terminate_all_aliasing_chains (NULL, stmt);
-      return;
-    }
+    return terminate_all_aliasing_chains (NULL, stmt);
 
   if (!ins_stmt)
     memset (&n, 0, sizeof (n));
 
-  struct imm_store_chain_info **chain_info = NULL;
+  class imm_store_chain_info **chain_info = NULL;
+  bool ret = false;
   if (base_addr)
     chain_info = m_stores.get (base_addr);
 
@@ -4112,37 +4910,39 @@ pass_store_merging::process_store (gimple *stmt)
                                       const_bitregion_start,
                                       const_bitregion_end,
                                       stmt, ord, rhs_code, n, ins_stmt,
-                                      bit_not_p, ops[0], ops[1]);
+                                      bit_not_p, lp_nr_for_store (stmt),
+                                      ops[0], ops[1]);
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        {
          fprintf (dump_file, "Recording immediate store from stmt:\n");
          print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0);
        }
       (*chain_info)->m_store_info.safe_push (info);
-      terminate_all_aliasing_chains (chain_info, stmt);
+      ret |= terminate_all_aliasing_chains (chain_info, stmt);
       /* If we reach the limit of stores to merge in a chain terminate and
         process the chain now.  */
       if ((*chain_info)->m_store_info.length ()
-         == (unsigned int) PARAM_VALUE (PARAM_MAX_STORES_TO_MERGE))
+         == (unsigned int) param_max_stores_to_merge)
        {
          if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
            fprintf (dump_file,
                     "Reached maximum number of statements to merge:\n");
-         terminate_and_release_chain (*chain_info);
+         ret |= terminate_and_process_chain (*chain_info);
        }
-      return;
+      return ret;
     }
 
   /* Store aliases any existing chain?  */
-  terminate_all_aliasing_chains (NULL, stmt);
+  ret |= terminate_all_aliasing_chains (NULL, stmt);
   /* Start a new chain.  */
-  struct imm_store_chain_info *new_chain
+  class imm_store_chain_info *new_chain
     = new imm_store_chain_info (m_stores_head, base_addr);
   info = new store_immediate_info (const_bitsize, const_bitpos,
                                   const_bitregion_start,
                                   const_bitregion_end,
                                   stmt, 0, rhs_code, n, ins_stmt,
-                                  bit_not_p, ops[0], ops[1]);
+                                  bit_not_p, lp_nr_for_store (stmt),
+                                  ops[0], ops[1]);
   new_chain->m_store_info.safe_push (info);
   m_stores.put (base_addr, new_chain);
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
@@ -4153,6 +4953,52 @@ pass_store_merging::process_store (gimple *stmt)
       print_generic_expr (dump_file, base_addr);
       fprintf (dump_file, "\n");
     }
+  return ret;
+}
+
+/* Return true if STMT is a store valid for store merging.  */
+
+static bool
+store_valid_for_store_merging_p (gimple *stmt)
+{
+  return gimple_assign_single_p (stmt)
+        && gimple_vdef (stmt)
+        && lhs_valid_for_store_merging_p (gimple_assign_lhs (stmt))
+        && (!gimple_has_volatile_ops (stmt) || gimple_clobber_p (stmt));
+}
+
+enum basic_block_status { BB_INVALID, BB_VALID, BB_EXTENDED_VALID };
+
+/* Return the status of basic block BB wrt store merging.  */
+
+static enum basic_block_status
+get_status_for_store_merging (basic_block bb)
+{
+  unsigned int num_statements = 0;
+  gimple_stmt_iterator gsi;
+  edge e;
+
+  for (gsi = gsi_after_labels (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
+    {
+      gimple *stmt = gsi_stmt (gsi);
+
+      if (is_gimple_debug (stmt))
+       continue;
+
+      if (store_valid_for_store_merging_p (stmt) && ++num_statements >= 2)
+       break;
+    }
+
+  if (num_statements == 0)
+    return BB_INVALID;
+
+  if (cfun->can_throw_non_call_exceptions && cfun->eh
+      && store_valid_for_store_merging_p (gimple_seq_last_stmt (bb_seq (bb)))
+      && (e = find_fallthru_edge (bb->succs))
+      && e->dest == bb->next_bb)
+    return BB_EXTENDED_VALID;
+
+  return num_statements >= 2 ? BB_VALID : BB_INVALID;
 }
 
 /* Entry point for the pass.  Go over each basic block recording chains of
@@ -4165,26 +5011,28 @@ pass_store_merging::execute (function *fun)
 {
   basic_block bb;
   hash_set<gimple *> orig_stmts;
+  bool changed = false, open_chains = false;
+
+  /* If the function can throw and catch non-call exceptions, we'll be trying
+     to merge stores across different basic blocks so we need to first unsplit
+     the EH edges in order to streamline the CFG of the function.  */
+  if (cfun->can_throw_non_call_exceptions && cfun->eh)
+    unsplit_eh_edges ();
 
   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 
   FOR_EACH_BB_FN (bb, fun)
     {
+      const basic_block_status bb_status = get_status_for_store_merging (bb);
       gimple_stmt_iterator gsi;
-      unsigned HOST_WIDE_INT num_statements = 0;
-      /* Record the original statements so that we can keep track of
-        statements emitted in this pass and not re-process new
-        statements.  */
-      for (gsi = gsi_after_labels (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
-       {
-         if (is_gimple_debug (gsi_stmt (gsi)))
-           continue;
 
-         if (++num_statements >= 2)
-           break;
+      if (open_chains && (bb_status == BB_INVALID || !single_pred_p (bb)))
+       {
+         changed |= terminate_and_process_all_chains ();
+         open_chains = false;
        }
 
-      if (num_statements < 2)
+      if (bb_status == BB_INVALID)
        continue;
 
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
@@ -4197,25 +5045,43 @@ pass_store_merging::execute (function *fun)
          if (is_gimple_debug (stmt))
            continue;
 
-         if (gimple_has_volatile_ops (stmt))
+         if (gimple_has_volatile_ops (stmt) && !gimple_clobber_p (stmt))
            {
              /* Terminate all chains.  */
              if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
                fprintf (dump_file, "Volatile access terminates "
                                    "all chains\n");
-             terminate_and_process_all_chains ();
+             changed |= terminate_and_process_all_chains ();
+             open_chains = false;
              continue;
            }
 
-         if (gimple_assign_single_p (stmt) && gimple_vdef (stmt)
-             && !stmt_can_throw_internal (stmt)
-             && lhs_valid_for_store_merging_p (gimple_assign_lhs (stmt)))
-           process_store (stmt);
+         if (store_valid_for_store_merging_p (stmt))
+           changed |= process_store (stmt);
          else
-           terminate_all_aliasing_chains (NULL, stmt);
+           changed |= terminate_all_aliasing_chains (NULL, stmt);
+       }
+
+      if (bb_status == BB_EXTENDED_VALID)
+       open_chains = true;
+      else
+       {
+         changed |= terminate_and_process_all_chains ();
+         open_chains = false;
        }
-      terminate_and_process_all_chains ();
     }
+
+  if (open_chains)
+    changed |= terminate_and_process_all_chains ();
+
+  /* If the function can throw and catch non-call exceptions and something
+     changed during the pass, then the CFG has (very likely) changed too.  */
+  if (cfun->can_throw_non_call_exceptions && cfun->eh && changed)
+    {
+      free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
+      return TODO_cleanup_cfg;
+    }
+
   return 0;
 }
 
@@ -4254,11 +5120,11 @@ verify_array_eq (unsigned char *x, unsigned char *y, unsigned int n)
     }
 }
 
-/* Test shift_bytes_in_array and that it carries bits across between
+/* Test shift_bytes_in_array_left and that it carries bits across between
    bytes correctly.  */
 
 static void
-verify_shift_bytes_in_array (void)
+verify_shift_bytes_in_array_left (void)
 {
    /* byte 1   | byte 0
       00011111 | 11100000.  */
@@ -4267,13 +5133,13 @@ verify_shift_bytes_in_array (void)
   memcpy (in, orig, sizeof orig);
 
   unsigned char expected[2] = { 0x80, 0x7f };
-  shift_bytes_in_array (in, sizeof (in), 2);
+  shift_bytes_in_array_left (in, sizeof (in), 2);
   verify_array_eq (in, expected, sizeof (in));
 
   memcpy (in, orig, sizeof orig);
   memcpy (expected, orig, sizeof orig);
   /* Check that shifting by zero doesn't change anything.  */
-  shift_bytes_in_array (in, sizeof (in), 0);
+  shift_bytes_in_array_left (in, sizeof (in), 0);
   verify_array_eq (in, expected, sizeof (in));
 
 }
@@ -4326,7 +5192,7 @@ verify_clear_bit_region (void)
   verify_array_eq (in, expected, sizeof in);
 }
 
-/* Test verify_clear_bit_region_be that it clears exactly the bits asked and
+/* Test clear_bit_region_be that it clears exactly the bits asked and
    nothing more.  */
 
 static void
@@ -4358,7 +5224,7 @@ verify_clear_bit_region_be (void)
 void
 store_merging_c_tests (void)
 {
-  verify_shift_bytes_in_array ();
+  verify_shift_bytes_in_array_left ();
   verify_shift_bytes_in_array_right ();
   verify_clear_bit_region ();
   verify_clear_bit_region_be ();