poly_int: REG_OFFSET
[gcc.git] / gcc / tree-ssa-threadupdate.c
index 1b7c73d6a0a646d1920168dd7506e735c16703c6..7b823d130fac7519d6f264d3065bc1f0d269f7b7 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* Thread edges through blocks and update the control flow and SSA graphs.
-   Copyright (C) 2004-2013 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2004-2017 Free Software Foundation, Inc.
 
 This file is part of GCC.
 
@@ -20,21 +20,21 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 #include "config.h"
 #include "system.h"
 #include "coretypes.h"
+#include "backend.h"
 #include "tree.h"
-#include "flags.h"
-#include "basic-block.h"
-#include "function.h"
 #include "gimple.h"
+#include "cfghooks.h"
+#include "tree-pass.h"
+#include "ssa.h"
+#include "fold-const.h"
+#include "cfganal.h"
 #include "gimple-iterator.h"
-#include "gimple-ssa.h"
-#include "tree-phinodes.h"
 #include "tree-ssa.h"
 #include "tree-ssa-threadupdate.h"
-#include "ssa-iterators.h"
-#include "dumpfile.h"
 #include "cfgloop.h"
-#include "hash-table.h"
 #include "dbgcnt.h"
+#include "tree-cfg.h"
+#include "tree-vectorizer.h"
 
 /* Given a block B, update the CFG and SSA graph to reflect redirecting
    one or more in-edges to B to instead reach the destination of an
@@ -111,7 +111,7 @@ struct el
    may have many incoming edges threaded to the same outgoing edge.  This
    can be naturally implemented with a hash table.  */
 
-struct redirection_data : typed_free_remove<redirection_data>
+struct redirection_data : free_ptr_hash<redirection_data>
 {
   /* We support wiring up two block duplicates in a jump threading path.
 
@@ -136,18 +136,54 @@ struct redirection_data : typed_free_remove<redirection_data>
   struct el *incoming_edges;
 
   /* hash_table support.  */
-  typedef redirection_data value_type;
-  typedef redirection_data compare_type;
-  static inline hashval_t hash (const value_type *);
-  static inline int equal (const value_type *, const compare_type *);
+  static inline hashval_t hash (const redirection_data *);
+  static inline int equal (const redirection_data *, const redirection_data *);
 };
 
+/* Dump a jump threading path, including annotations about each
+   edge in the path.  */
+
+static void
+dump_jump_thread_path (FILE *dump_file, vec<jump_thread_edge *> path,
+                      bool registering)
+{
+  fprintf (dump_file,
+          "  %s%s jump thread: (%d, %d) incoming edge; ",
+          (registering ? "Registering" : "Cancelling"),
+          (path[0]->type == EDGE_FSM_THREAD ? " FSM": ""),
+          path[0]->e->src->index, path[0]->e->dest->index);
+
+  for (unsigned int i = 1; i < path.length (); i++)
+    {
+      /* We can get paths with a NULL edge when the final destination
+        of a jump thread turns out to be a constant address.  We dump
+        those paths when debugging, so we have to be prepared for that
+        possibility here.  */
+      if (path[i]->e == NULL)
+       continue;
+
+      if (path[i]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
+       fprintf (dump_file, " (%d, %d) joiner; ",
+                path[i]->e->src->index, path[i]->e->dest->index);
+      if (path[i]->type == EDGE_COPY_SRC_BLOCK)
+       fprintf (dump_file, " (%d, %d) normal;",
+                path[i]->e->src->index, path[i]->e->dest->index);
+      if (path[i]->type == EDGE_NO_COPY_SRC_BLOCK)
+       fprintf (dump_file, " (%d, %d) nocopy;",
+                path[i]->e->src->index, path[i]->e->dest->index);
+      if (path[0]->type == EDGE_FSM_THREAD)
+       fprintf (dump_file, " (%d, %d) ",
+                path[i]->e->src->index, path[i]->e->dest->index);
+    }
+  fputc ('\n', dump_file);
+}
+
 /* Simple hashing function.  For any given incoming edge E, we're going
    to be most concerned with the final destination of its jump thread
    path.  So hash on the block index of the final edge in the path.  */
 
 inline hashval_t
-redirection_data::hash (const value_type *p)
+redirection_data::hash (const redirection_data *p)
 {
   vec<jump_thread_edge *> *path = p->path;
   return path->last ()->e->dest->index;
@@ -156,7 +192,7 @@ redirection_data::hash (const value_type *p)
 /* Given two hash table entries, return true if they have the same
    jump threading path.  */
 inline int
-redirection_data::equal (const value_type *p1, const compare_type *p2)
+redirection_data::equal (const redirection_data *p1, const redirection_data *p2)
 {
   vec<jump_thread_edge *> *path1 = p1->path;
   vec<jump_thread_edge *> *path2 = p2->path;
@@ -174,6 +210,18 @@ redirection_data::equal (const value_type *p1, const compare_type *p2)
   return true;
 }
 
+/* Rather than search all the edges in jump thread paths each time
+   DOM is able to simply if control statement, we build a hash table
+   with the deleted edges.  We only care about the address of the edge,
+   not its contents.  */
+struct removed_edges : nofree_ptr_hash<edge_def>
+{
+  static hashval_t hash (edge e) { return htab_hash_pointer (e); }
+  static bool equal (edge e1, edge e2) { return e1 == e2; }
+};
+
+static hash_table<removed_edges> *removed_edges;
+
 /* Data structure of information to pass to hash table traversal routines.  */
 struct ssa_local_info_t
 {
@@ -187,8 +235,16 @@ struct ssa_local_info_t
      and sharing a template for that block is considerably more difficult.  */
   basic_block template_block;
 
+  /* Blocks duplicated for the thread.  */
+  bitmap duplicate_blocks;
+
   /* TRUE if we thread one or more jumps, FALSE otherwise.  */
   bool jumps_threaded;
+
+  /* When we have multiple paths through a joiner which reach different
+     final destinations, then we may need to correct for potential
+     profile insanities.  */
+  bool need_profile_correction;
 };
 
 /* Passes which use the jump threading code register jump threading
@@ -216,7 +272,7 @@ struct thread_stats_d thread_stats;
    Also remove all outgoing edges except the edge which reaches DEST_BB.
    If DEST_BB is NULL, then remove all outgoing edges.  */
 
-static void
+void
 remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (basic_block bb, basic_block dest_bb)
 {
   gimple_stmt_iterator gsi;
@@ -240,10 +296,27 @@ remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (basic_block bb, basic_block dest_bb)
   for (ei = ei_start (bb->succs); (e = ei_safe_edge (ei)); )
     {
       if (e->dest != dest_bb)
-       remove_edge (e);
+       {
+         free_dom_edge_info (e);
+         remove_edge (e);
+       }
       else
-       ei_next (&ei);
+       {
+         e->probability = profile_probability::always ();
+         ei_next (&ei);
+       }
     }
+
+  /* If the remaining edge is a loop exit, there must have
+     a removed edge that was not a loop exit.
+
+     In that case BB and possibly other blocks were previously
+     in the loop, but are now outside the loop.  Thus, we need
+     to update the loop structures.  */
+  if (single_succ_p (bb)
+      && loop_outer (bb->loop_father)
+      && loop_exit_edge_p (bb->loop_father, single_succ_edge (bb)))
+    loops_state_set (LOOPS_NEED_FIXUP);
 }
 
 /* Create a duplicate of BB.  Record the duplicate block in an array
@@ -252,7 +325,8 @@ remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (basic_block bb, basic_block dest_bb)
 static void
 create_block_for_threading (basic_block bb,
                            struct redirection_data *rd,
-                           unsigned int count)
+                           unsigned int count,
+                           bitmap *duplicate_blocks)
 {
   edge_iterator ei;
   edge e;
@@ -265,13 +339,14 @@ create_block_for_threading (basic_block bb,
     e->aux = NULL;
 
   /* Zero out the profile, since the block is unreachable for now.  */
-  rd->dup_blocks[count]->frequency = 0;
-  rd->dup_blocks[count]->count = 0;
+  rd->dup_blocks[count]->count = profile_count::uninitialized ();
+  if (duplicate_blocks)
+    bitmap_set_bit (*duplicate_blocks, rd->dup_blocks[count]->index);
 }
 
 /* Main data structure to hold information for duplicates of BB.  */
 
-static hash_table <redirection_data> redirection_data;
+static hash_table<redirection_data> *redirection_data;
 
 /* Given an outgoing edge E lookup and return its entry in our hash table.
 
@@ -286,7 +361,7 @@ lookup_redirection_data (edge e, enum insert_option insert)
   struct redirection_data *elt;
   vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
 
- /* Build a hash table element so we can see if E is already
 /* Build a hash table element so we can see if E is already
      in the table.  */
   elt = XNEW (struct redirection_data);
   elt->path = path;
@@ -294,7 +369,7 @@ lookup_redirection_data (edge e, enum insert_option insert)
   elt->dup_blocks[1] = NULL;
   elt->incoming_edges = NULL;
 
-  slot = redirection_data.find_slot (elt, insert);
+  slot = redirection_data->find_slot (elt, insert);
 
   /* This will only happen if INSERT is false and the entry is not
      in the hash table.  */
@@ -328,7 +403,7 @@ lookup_redirection_data (edge e, enum insert_option insert)
         to the list of incoming edges associated with E.  */
       if (insert)
        {
-          struct el *el = XNEW (struct el);
+         struct el *el = XNEW (struct el);
          el->next = elt->incoming_edges;
          el->e = e;
          elt->incoming_edges = el;
@@ -348,13 +423,13 @@ copy_phi_arg_into_existing_phi (edge src_e, edge tgt_e)
   int tgt_idx = tgt_e->dest_idx;
 
   /* Iterate over each PHI in e->dest.  */
-  for (gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_phis (src_e->dest),
-                           gsi2 = gsi_start_phis (tgt_e->dest);
+  for (gphi_iterator gsi = gsi_start_phis (src_e->dest),
+                          gsi2 = gsi_start_phis (tgt_e->dest);
        !gsi_end_p (gsi);
        gsi_next (&gsi), gsi_next (&gsi2))
     {
-      gimple src_phi = gsi_stmt (gsi);
-      gimple dest_phi = gsi_stmt (gsi2);
+      gphi *src_phi = gsi.phi ();
+      gphi *dest_phi = gsi2.phi ();
       tree val = gimple_phi_arg_def (src_phi, src_idx);
       source_location locus = gimple_phi_arg_location (src_phi, src_idx);
 
@@ -363,19 +438,74 @@ copy_phi_arg_into_existing_phi (edge src_e, edge tgt_e)
     }
 }
 
-/* For each PHI in BB, copy the argument associated with SRC_E to TGT_E.  */
+/* Given ssa_name DEF, backtrack jump threading PATH from node IDX
+   to see if it has constant value in a flow sensitive manner.  Set
+   LOCUS to location of the constant phi arg and return the value.
+   Return DEF directly if either PATH or idx is ZERO.  */
+
+static tree
+get_value_locus_in_path (tree def, vec<jump_thread_edge *> *path,
+                        basic_block bb, int idx, source_location *locus)
+{
+  tree arg;
+  gphi *def_phi;
+  basic_block def_bb;
+
+  if (path == NULL || idx == 0)
+    return def;
+
+  def_phi = dyn_cast <gphi *> (SSA_NAME_DEF_STMT (def));
+  if (!def_phi)
+    return def;
+
+  def_bb = gimple_bb (def_phi);
+  /* Don't propagate loop invariants into deeper loops.  */
+  if (!def_bb || bb_loop_depth (def_bb) < bb_loop_depth (bb))
+    return def;
+
+  /* Backtrack jump threading path from IDX to see if def has constant
+     value.  */
+  for (int j = idx - 1; j >= 0; j--)
+    {
+      edge e = (*path)[j]->e;
+      if (e->dest == def_bb)
+       {
+         arg = gimple_phi_arg_def (def_phi, e->dest_idx);
+         if (is_gimple_min_invariant (arg))
+           {
+             *locus = gimple_phi_arg_location (def_phi, e->dest_idx);
+             return arg;
+           }
+         break;
+       }
+    }
+
+  return def;
+}
+
+/* For each PHI in BB, copy the argument associated with SRC_E to TGT_E.
+   Try to backtrack jump threading PATH from node IDX to see if the arg
+   has constant value, copy constant value instead of argument itself
+   if yes.  */
 
 static void
-copy_phi_args (basic_block bb, edge src_e, edge tgt_e)
+copy_phi_args (basic_block bb, edge src_e, edge tgt_e,
+              vec<jump_thread_edge *> *path, int idx)
 {
-  gimple_stmt_iterator gsi;
+  gphi_iterator gsi;
   int src_indx = src_e->dest_idx;
 
   for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
     {
-      gimple phi = gsi_stmt (gsi);
+      gphi *phi = gsi.phi ();
+      tree def = gimple_phi_arg_def (phi, src_indx);
       source_location locus = gimple_phi_arg_location (phi, src_indx);
-      add_phi_arg (phi, gimple_phi_arg_def (phi, src_indx), tgt_e, locus);
+
+      if (TREE_CODE (def) == SSA_NAME
+         && !virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
+       def = get_value_locus_in_path (def, path, bb, idx, &locus);
+
+      add_phi_arg (phi, def, tgt_e, locus);
     }
 }
 
@@ -383,10 +513,13 @@ copy_phi_args (basic_block bb, edge src_e, edge tgt_e)
    edges.  The copy is NEW_BB.  Every PHI node in every direct successor of
    ORIG_BB has a new argument associated with edge from NEW_BB to the
    successor.  Initialize the PHI argument so that it is equal to the PHI
-   argument associated with the edge from ORIG_BB to the successor.  */
+   argument associated with the edge from ORIG_BB to the successor.
+   PATH and IDX are used to check if the new PHI argument has constant
+   value in a flow sensitive manner.  */
 
 static void
-update_destination_phis (basic_block orig_bb, basic_block new_bb)
+update_destination_phis (basic_block orig_bb, basic_block new_bb,
+                        vec<jump_thread_edge *> *path, int idx)
 {
   edge_iterator ei;
   edge e;
@@ -394,7 +527,7 @@ update_destination_phis (basic_block orig_bb, basic_block new_bb)
   FOR_EACH_EDGE (e, ei, orig_bb->succs)
     {
       edge e2 = find_edge (new_bb, e->dest);
-      copy_phi_args (e->dest, e, e2);
+      copy_phi_args (e->dest, e, e2, path, idx);
     }
 }
 
@@ -403,45 +536,40 @@ update_destination_phis (basic_block orig_bb, basic_block new_bb)
    destination.
 
    Add an additional argument to any PHI nodes at the single
-   destination.  */
+   destination.  IDX is the start node in jump threading path
+   we start to check to see if the new PHI argument has constant
+   value along the jump threading path.  */
 
 static void
 create_edge_and_update_destination_phis (struct redirection_data *rd,
-                                        basic_block bb)
+                                        basic_block bb, int idx)
 {
-  edge e = make_edge (bb, rd->path->last ()->e->dest, EDGE_FALLTHRU);
+  edge e = make_single_succ_edge (bb, rd->path->last ()->e->dest, EDGE_FALLTHRU);
 
   rescan_loop_exit (e, true, false);
-  e->probability = REG_BR_PROB_BASE;
-  e->count = bb->count;
 
-  /* We have to copy path -- which means creating a new vector as well
-     as all the jump_thread_edge entries.  */
-  if (rd->path->last ()->e->aux)
-    {
-      vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (rd->path->last ()->e);
-      vec<jump_thread_edge *> *copy = new vec<jump_thread_edge *> ();
+  /* We used to copy the thread path here.  That was added in 2007
+     and dutifully updated through the representation changes in 2013.
 
-      /* Sadly, the elements of the vector are pointers and need to
-        be copied as well.  */
-      for (unsigned int i = 0; i < path->length (); i++)
-       {
-         jump_thread_edge *x
-           = new jump_thread_edge ((*path)[i]->e, (*path)[i]->type);
-         copy->safe_push (x);
-       }
-      e->aux = (void *)copy;
-    }
-  else
-    {
-      e->aux = NULL;
-    }
+     In 2013 we added code to thread from an interior node through
+     the backedge to another interior node.  That runs after the code
+     to thread through loop headers from outside the loop.
+
+     The latter may delete edges in the CFG, including those
+     which appeared in the jump threading path we copied here.  Thus
+     we'd end up using a dangling pointer.
+
+     After reviewing the 2007/2011 code, I can't see how anything
+     depended on copying the AUX field and clearly copying the jump
+     threading path is problematical due to embedded edge pointers.
+     It has been removed.  */
+  e->aux = NULL;
 
   /* If there are any PHI nodes at the destination of the outgoing edge
      from the duplicate block, then we will need to add a new argument
      to them.  The argument should have the same value as the argument
      associated with the outgoing edge stored in RD.  */
-  copy_phi_args (e->dest, rd->path->last ()->e, e);
+  copy_phi_args (e->dest, rd->path->last ()->e, e, rd->path, idx);
 }
 
 /* Look through PATH beginning at START and return TRUE if there are
@@ -460,17 +588,378 @@ any_remaining_duplicated_blocks (vec<jump_thread_edge *> *path,
   return false;
 }
 
+
+/* Compute the amount of profile count coming into the jump threading
+   path stored in RD that we are duplicating, returned in PATH_IN_COUNT_PTR and
+   PATH_IN_FREQ_PTR, as well as the amount of counts flowing out of the
+   duplicated path, returned in PATH_OUT_COUNT_PTR.  LOCAL_INFO is used to
+   identify blocks duplicated for jump threading, which have duplicated
+   edges that need to be ignored in the analysis.  Return true if path contains
+   a joiner, false otherwise.
+
+   In the non-joiner case, this is straightforward - all the counts
+   flowing into the jump threading path should flow through the duplicated
+   block and out of the duplicated path.
+
+   In the joiner case, it is very tricky.  Some of the counts flowing into
+   the original path go offpath at the joiner.  The problem is that while
+   we know how much total count goes off-path in the original control flow,
+   we don't know how many of the counts corresponding to just the jump
+   threading path go offpath at the joiner.
+
+   For example, assume we have the following control flow and identified
+   jump threading paths:
+
+               A     B     C
+                \    |    /
+              Ea \   |Eb / Ec
+                  \  |  /
+                   v v v
+                     J       <-- Joiner
+                    / \
+               Eoff/   \Eon
+                  /     \
+                 v       v
+               Soff     Son  <--- Normal
+                        /\
+                     Ed/  \ Ee
+                      /    \
+                     v     v
+                     D      E
+
+           Jump threading paths: A -> J -> Son -> D (path 1)
+                                 C -> J -> Son -> E (path 2)
+
+   Note that the control flow could be more complicated:
+   - Each jump threading path may have more than one incoming edge.  I.e. A and
+   Ea could represent multiple incoming blocks/edges that are included in
+   path 1.
+   - There could be EDGE_NO_COPY_SRC_BLOCK edges after the joiner (either
+   before or after the "normal" copy block).  These are not duplicated onto
+   the jump threading path, as they are single-successor.
+   - Any of the blocks along the path may have other incoming edges that
+   are not part of any jump threading path, but add profile counts along
+   the path.
+
+   In the above example, after all jump threading is complete, we will
+   end up with the following control flow:
+
+               A          B           C
+               |          |           |
+             Ea|          |Eb         |Ec
+               |          |           |
+               v          v           v
+              Ja          J          Jc
+              / \        / \Eon'     / \
+         Eona/   \   ---/---\--------   \Eonc
+            /     \ /  /     \           \
+           v       v  v       v          v
+          Sona     Soff      Son       Sonc
+            \                 /\         /
+             \___________    /  \  _____/
+                         \  /    \/
+                          vv      v
+                           D      E
+
+   The main issue to notice here is that when we are processing path 1
+   (A->J->Son->D) we need to figure out the outgoing edge weights to
+   the duplicated edges Ja->Sona and Ja->Soff, while ensuring that the
+   sum of the incoming weights to D remain Ed.  The problem with simply
+   assuming that Ja (and Jc when processing path 2) has the same outgoing
+   probabilities to its successors as the original block J, is that after
+   all paths are processed and other edges/counts removed (e.g. none
+   of Ec will reach D after processing path 2), we may end up with not
+   enough count flowing along duplicated edge Sona->D.
+
+   Therefore, in the case of a joiner, we keep track of all counts
+   coming in along the current path, as well as from predecessors not
+   on any jump threading path (Eb in the above example).  While we
+   first assume that the duplicated Eona for Ja->Sona has the same
+   probability as the original, we later compensate for other jump
+   threading paths that may eliminate edges.  We do that by keep track
+   of all counts coming into the original path that are not in a jump
+   thread (Eb in the above example, but as noted earlier, there could
+   be other predecessors incoming to the path at various points, such
+   as at Son).  Call this cumulative non-path count coming into the path
+   before D as Enonpath.  We then ensure that the count from Sona->D is as at
+   least as big as (Ed - Enonpath), but no bigger than the minimum
+   weight along the jump threading path.  The probabilities of both the
+   original and duplicated joiner block J and Ja will be adjusted
+   accordingly after the updates.  */
+
+static bool
+compute_path_counts (struct redirection_data *rd,
+                    ssa_local_info_t *local_info,
+                    profile_count *path_in_count_ptr,
+                    profile_count *path_out_count_ptr)
+{
+  edge e = rd->incoming_edges->e;
+  vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
+  edge elast = path->last ()->e;
+  profile_count nonpath_count = profile_count::zero ();
+  bool has_joiner = false;
+  profile_count path_in_count = profile_count::zero ();
+
+  /* Start by accumulating incoming edge counts to the path's first bb
+     into a couple buckets:
+       path_in_count: total count of incoming edges that flow into the
+                 current path.
+       nonpath_count: total count of incoming edges that are not
+                 flowing along *any* path.  These are the counts
+                 that will still flow along the original path after
+                 all path duplication is done by potentially multiple
+                 calls to this routine.
+     (any other incoming edge counts are for a different jump threading
+     path that will be handled by a later call to this routine.)
+     To make this easier, start by recording all incoming edges that flow into
+     the current path in a bitmap.  We could add up the path's incoming edge
+     counts here, but we still need to walk all the first bb's incoming edges
+     below to add up the counts of the other edges not included in this jump
+     threading path.  */
+  struct el *next, *el;
+  auto_bitmap in_edge_srcs;
+  for (el = rd->incoming_edges; el; el = next)
+    {
+      next = el->next;
+      bitmap_set_bit (in_edge_srcs, el->e->src->index);
+    }
+  edge ein;
+  edge_iterator ei;
+  FOR_EACH_EDGE (ein, ei, e->dest->preds)
+    {
+      vec<jump_thread_edge *> *ein_path = THREAD_PATH (ein);
+      /* Simply check the incoming edge src against the set captured above.  */
+      if (ein_path
+         && bitmap_bit_p (in_edge_srcs, (*ein_path)[0]->e->src->index))
+       {
+         /* It is necessary but not sufficient that the last path edges
+            are identical.  There may be different paths that share the
+            same last path edge in the case where the last edge has a nocopy
+            source block.  */
+         gcc_assert (ein_path->last ()->e == elast);
+         path_in_count += ein->count ();
+       }
+      else if (!ein_path)
+       {
+         /* Keep track of the incoming edges that are not on any jump-threading
+            path.  These counts will still flow out of original path after all
+            jump threading is complete.  */
+           nonpath_count += ein->count ();
+       }
+    }
+
+  /* Now compute the fraction of the total count coming into the first
+     path bb that is from the current threading path.  */
+  profile_count total_count = e->dest->count;
+  /* Handle incoming profile insanities.  */
+  if (total_count < path_in_count)
+    path_in_count = total_count;
+  profile_probability onpath_scale = path_in_count.probability_in (total_count);
+
+  /* Walk the entire path to do some more computation in order to estimate
+     how much of the path_in_count will flow out of the duplicated threading
+     path.  In the non-joiner case this is straightforward (it should be
+     the same as path_in_count, although we will handle incoming profile
+     insanities by setting it equal to the minimum count along the path).
+
+     In the joiner case, we need to estimate how much of the path_in_count
+     will stay on the threading path after the joiner's conditional branch.
+     We don't really know for sure how much of the counts
+     associated with this path go to each successor of the joiner, but we'll
+     estimate based on the fraction of the total count coming into the path
+     bb was from the threading paths (computed above in onpath_scale).
+     Afterwards, we will need to do some fixup to account for other threading
+     paths and possible profile insanities.
+
+     In order to estimate the joiner case's counts we also need to update
+     nonpath_count with any additional counts coming into the path.  Other
+     blocks along the path may have additional predecessors from outside
+     the path.  */
+  profile_count path_out_count = path_in_count;
+  profile_count min_path_count = path_in_count;
+  for (unsigned int i = 1; i < path->length (); i++)
+    {
+      edge epath = (*path)[i]->e;
+      profile_count cur_count = epath->count ();
+      if ((*path)[i]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
+       {
+         has_joiner = true;
+         cur_count = cur_count.apply_probability (onpath_scale);
+       }
+      /* In the joiner case we need to update nonpath_count for any edges
+        coming into the path that will contribute to the count flowing
+        into the path successor.  */
+      if (has_joiner && epath != elast)
+       {
+         /* Look for other incoming edges after joiner.  */
+         FOR_EACH_EDGE (ein, ei, epath->dest->preds)
+           {
+             if (ein != epath
+                 /* Ignore in edges from blocks we have duplicated for a
+                    threading path, which have duplicated edge counts until
+                    they are redirected by an invocation of this routine.  */
+                 && !bitmap_bit_p (local_info->duplicate_blocks,
+                                   ein->src->index))
+               nonpath_count += ein->count ();
+           }
+       }
+      if (cur_count < path_out_count)
+       path_out_count = cur_count;
+      if (epath->count () < min_path_count)
+       min_path_count = epath->count ();
+    }
+
+  /* We computed path_out_count above assuming that this path targeted
+     the joiner's on-path successor with the same likelihood as it
+     reached the joiner.  However, other thread paths through the joiner
+     may take a different path through the normal copy source block
+     (i.e. they have a different elast), meaning that they do not
+     contribute any counts to this path's elast.  As a result, it may
+     turn out that this path must have more count flowing to the on-path
+     successor of the joiner.  Essentially, all of this path's elast
+     count must be contributed by this path and any nonpath counts
+     (since any path through the joiner with a different elast will not
+     include a copy of this elast in its duplicated path).
+     So ensure that this path's path_out_count is at least the
+     difference between elast->count () and nonpath_count.  Otherwise the edge
+     counts after threading will not be sane.  */
+  if (local_info->need_profile_correction
+      && has_joiner && path_out_count < elast->count () - nonpath_count)
+    {
+      path_out_count = elast->count () - nonpath_count;
+      /* But neither can we go above the minimum count along the path
+        we are duplicating.  This can be an issue due to profile
+        insanities coming in to this pass.  */
+      if (path_out_count > min_path_count)
+       path_out_count = min_path_count;
+    }
+
+  *path_in_count_ptr = path_in_count;
+  *path_out_count_ptr = path_out_count;
+  return has_joiner;
+}
+
+
+/* Update the counts and frequencies for both an original path
+   edge EPATH and its duplicate EDUP.  The duplicate source block
+   will get a count of PATH_IN_COUNT and PATH_IN_FREQ,
+   and the duplicate edge EDUP will have a count of PATH_OUT_COUNT.  */
+static void
+update_profile (edge epath, edge edup, profile_count path_in_count,
+               profile_count path_out_count)
+{
+
+  /* First update the duplicated block's count.  */
+  if (edup)
+    {
+      basic_block dup_block = edup->src;
+
+      /* Edup's count is reduced by path_out_count.  We need to redistribute
+         probabilities to the remaining edges.  */
+
+      edge esucc;
+      edge_iterator ei;
+      profile_probability edup_prob
+        = path_out_count.probability_in (path_in_count);
+
+      /* Either scale up or down the remaining edges.
+        probabilities are always in range <0,1> and thus we can't do
+        both by same loop.  */
+      if (edup->probability > edup_prob)
+       {
+          profile_probability rev_scale
+            = (profile_probability::always () - edup->probability)
+              / (profile_probability::always () - edup_prob);
+          FOR_EACH_EDGE (esucc, ei, dup_block->succs)
+            if (esucc != edup)
+              esucc->probability /= rev_scale;
+       }
+      else if (edup->probability < edup_prob)
+       {
+          profile_probability scale
+            = (profile_probability::always () - edup_prob)
+              / (profile_probability::always () - edup->probability);
+         FOR_EACH_EDGE (esucc, ei, dup_block->succs)
+           if (esucc != edup)
+             esucc->probability *= scale;
+       }
+      if (edup_prob.initialized_p ())
+        edup->probability = edup_prob;
+
+      gcc_assert (!dup_block->count.initialized_p ());
+      dup_block->count = path_in_count;
+    }
+
+  if (path_in_count == profile_count::zero ())
+    return;
+
+  profile_count final_count = epath->count () - path_out_count;
+
+  /* Now update the original block's count in the
+     opposite manner - remove the counts/freq that will flow
+     into the duplicated block.  Handle underflow due to precision/
+     rounding issues.  */
+  epath->src->count -= path_in_count;
+
+  /* Next update this path edge's original and duplicated counts.  We know
+     that the duplicated path will have path_out_count flowing
+     out of it (in the joiner case this is the count along the duplicated path
+     out of the duplicated joiner).  This count can then be removed from the
+     original path edge.  */
+
+  edge esucc;
+  edge_iterator ei;
+  profile_probability epath_prob = final_count.probability_in (epath->src->count);
+
+  if (epath->probability > epath_prob)
+    {
+       profile_probability rev_scale
+        = (profile_probability::always () - epath->probability)
+          / (profile_probability::always () - epath_prob);
+       FOR_EACH_EDGE (esucc, ei, epath->src->succs)
+        if (esucc != epath)
+          esucc->probability /= rev_scale;
+    }
+  else if (epath->probability < epath_prob)
+    {
+       profile_probability scale
+        = (profile_probability::always () - epath_prob)
+          / (profile_probability::always () - epath->probability);
+      FOR_EACH_EDGE (esucc, ei, epath->src->succs)
+       if (esucc != epath)
+         esucc->probability *= scale;
+    }
+  if (epath_prob.initialized_p ())
+    epath->probability = epath_prob;
+}
+
 /* Wire up the outgoing edges from the duplicate blocks and
-   update any PHIs as needed.  */
+   update any PHIs as needed.  Also update the profile counts
+   on the original and duplicate blocks and edges.  */
 void
 ssa_fix_duplicate_block_edges (struct redirection_data *rd,
                               ssa_local_info_t *local_info)
 {
+  bool multi_incomings = (rd->incoming_edges->next != NULL);
   edge e = rd->incoming_edges->e;
   vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
+  edge elast = path->last ()->e;
+  profile_count path_in_count = profile_count::zero ();
+  profile_count path_out_count = profile_count::zero ();
+
+  /* First determine how much profile count to move from original
+     path to the duplicate path.  This is tricky in the presence of
+     a joiner (see comments for compute_path_counts), where some portion
+     of the path's counts will flow off-path from the joiner.  In the
+     non-joiner case the path_in_count and path_out_count should be the
+     same.  */
+  bool has_joiner = compute_path_counts (rd, local_info,
+                                        &path_in_count, &path_out_count);
 
   for (unsigned int count = 0, i = 1; i < path->length (); i++)
     {
+      edge epath = (*path)[i]->e;
+
       /* If we were threading through an joiner block, then we want
         to keep its control statement and redirect an outgoing edge.
         Else we want to remove the control statement & edges, then create
@@ -480,9 +969,13 @@ ssa_fix_duplicate_block_edges (struct redirection_data *rd,
          edge victim;
          edge e2;
 
+         gcc_assert (has_joiner);
+
          /* This updates the PHIs at the destination of the duplicate
-            block.  */
-         update_destination_phis (local_info->bb, rd->dup_blocks[count]);
+            block.  Pass 0 instead of i if we are threading a path which
+            has multiple incoming edges.  */
+         update_destination_phis (local_info->bb, rd->dup_blocks[count],
+                                  path, multi_incomings ? 0 : i);
 
          /* Find the edge from the duplicate block to the block we're
             threading through.  That's the edge we want to redirect.  */
@@ -493,14 +986,14 @@ ssa_fix_duplicate_block_edges (struct redirection_data *rd,
             threading path.  */
          if (!any_remaining_duplicated_blocks (path, i))
            {
-             e2 = redirect_edge_and_branch (victim, path->last ()->e->dest);
-             e2->count = path->last ()->e->count;
+             e2 = redirect_edge_and_branch (victim, elast->dest);
              /* If we redirected the edge, then we need to copy PHI arguments
-                at the target.  If the edge already existed (e2 != victim
+                at the target.  If the edge already existed (e2 != victim
                 case), then the PHIs in the target already have the correct
                 arguments.  */
              if (e2 == victim)
-               copy_phi_args (e2->dest, path->last ()->e, e2);
+               copy_phi_args (e2->dest, elast, e2,
+                              path, multi_incomings ? 0 : i);
            }
          else
            {
@@ -527,14 +1020,59 @@ ssa_fix_duplicate_block_edges (struct redirection_data *rd,
                    }
                }
            }
-         count++;
+
+         /* Update the counts of both the original block
+            and path edge, and the duplicates.  The path duplicate's
+            incoming count are the totals for all edges
+            incoming to this jump threading path computed earlier.
+            And we know that the duplicated path will have path_out_count
+            flowing out of it (i.e. along the duplicated path out of the
+            duplicated joiner).  */
+         update_profile (epath, e2, path_in_count, path_out_count);
        }
       else if ((*path)[i]->type == EDGE_COPY_SRC_BLOCK)
        {
          remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (rd->dup_blocks[count], NULL);
-         create_edge_and_update_destination_phis (rd, rd->dup_blocks[count]);
+         create_edge_and_update_destination_phis (rd, rd->dup_blocks[count],
+                                                  multi_incomings ? 0 : i);
          if (count == 1)
            single_succ_edge (rd->dup_blocks[1])->aux = NULL;
+
+         /* Update the counts of both the original block
+            and path edge, and the duplicates.  Since we are now after
+            any joiner that may have existed on the path, the count
+            flowing along the duplicated threaded path is path_out_count.
+            If we didn't have a joiner, then cur_path_freq was the sum
+            of the total frequencies along all incoming edges to the
+            thread path (path_in_freq).  If we had a joiner, it would have
+            been updated at the end of that handling to the edge frequency
+            along the duplicated joiner path edge.  */
+         update_profile (epath, EDGE_SUCC (rd->dup_blocks[count], 0),
+                         path_out_count, path_out_count);
+       }
+      else
+       {
+         /* No copy case.  In this case we don't have an equivalent block
+            on the duplicated thread path to update, but we do need
+            to remove the portion of the counts/freqs that were moved
+            to the duplicated path from the counts/freqs flowing through
+            this block on the original path.  Since all the no-copy edges
+            are after any joiner, the removed count is the same as
+            path_out_count.
+
+            If we didn't have a joiner, then cur_path_freq was the sum
+            of the total frequencies along all incoming edges to the
+            thread path (path_in_freq).  If we had a joiner, it would have
+            been updated at the end of that handling to the edge frequency
+            along the duplicated joiner path edge.  */
+          update_profile (epath, NULL, path_out_count, path_out_count);
+       }
+
+      /* Increment the index into the duplicated path when we processed
+        a duplicated block.  */
+      if ((*path)[i]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK
+         || (*path)[i]->type == EDGE_COPY_SRC_BLOCK)
+       {
          count++;
        }
     }
@@ -550,7 +1088,7 @@ ssa_create_duplicates (struct redirection_data **slot,
 
   /* The second duplicated block in a jump threading path is specific
      to the path.  So it gets stored in RD rather than in LOCAL_DATA.
-       
+
      Each time we're called, we have to look through the path and see
      if a second block needs to be duplicated.
 
@@ -563,7 +1101,8 @@ ssa_create_duplicates (struct redirection_data **slot,
       if ((*path)[i]->type == EDGE_COPY_SRC_BLOCK
          || (*path)[i]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
        {
-         create_block_for_threading ((*path)[i]->e->src, rd, 1);
+         create_block_for_threading ((*path)[i]->e->src, rd, 1,
+                                     &local_info->duplicate_blocks);
          break;
        }
     }
@@ -572,7 +1111,8 @@ ssa_create_duplicates (struct redirection_data **slot,
      use the template to create a new block.  */
   if (local_info->template_block == NULL)
     {
-      create_block_for_threading ((*path)[1]->e->src, rd, 0);
+      create_block_for_threading ((*path)[1]->e->src, rd, 0,
+                                 &local_info->duplicate_blocks);
       local_info->template_block = rd->dup_blocks[0];
 
       /* We do not create any outgoing edges for the template.  We will
@@ -581,7 +1121,8 @@ ssa_create_duplicates (struct redirection_data **slot,
     }
   else
     {
-      create_block_for_threading (local_info->template_block, rd, 0);
+      create_block_for_threading (local_info->template_block, rd, 0,
+                                 &local_info->duplicate_blocks);
 
       /* Go ahead and wire up outgoing edges and update PHIs for the duplicate
         block.   */
@@ -628,8 +1169,8 @@ ssa_redirect_edges (struct redirection_data **slot,
   struct redirection_data *rd = *slot;
   struct el *next, *el;
 
-  /* Walk over all the incoming edges associated associated with this
-     hash table entry.  */
+  /* Walk over all the incoming edges associated with this hash table
+     entry.  */
   for (el = rd->incoming_edges; el; el = next)
     {
       edge e = el->e;
@@ -651,19 +1192,6 @@ ssa_redirect_edges (struct redirection_data **slot,
            fprintf (dump_file, "  Threaded jump %d --> %d to %d\n",
                     e->src->index, e->dest->index, rd->dup_blocks[0]->index);
 
-         rd->dup_blocks[0]->count += e->count;
-
-         /* Excessive jump threading may make frequencies large enough so
-            the computation overflows.  */
-         if (rd->dup_blocks[0]->frequency < BB_FREQ_MAX * 2)
-           rd->dup_blocks[0]->frequency += EDGE_FREQUENCY (e);
-
-         /* In the case of threading through a joiner block, the outgoing
-            edges from the duplicate block were updated when they were
-            redirected during ssa_fix_duplicate_block_edges.  */
-         if ((*path)[1]->type != EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
-           EDGE_SUCC (rd->dup_blocks[0], 0)->count += e->count;
-
          /* Redirect the incoming edge (possibly to the joiner block) to the
             appropriate duplicate block.  */
          e2 = redirect_edge_and_branch (e, rd->dup_blocks[0]);
@@ -672,7 +1200,7 @@ ssa_redirect_edges (struct redirection_data **slot,
        }
 
       /* Go ahead and clear E->aux.  It's not needed anymore and failure
-         to clear it will cause all kinds of unpleasant problems later.  */
+        to clear it will cause all kinds of unpleasant problems later.  */
       delete_jump_thread_path (path);
       e->aux = NULL;
 
@@ -697,9 +1225,10 @@ redirection_block_p (basic_block bb)
   /* Advance to the first executable statement.  */
   gsi = gsi_start_bb (bb);
   while (!gsi_end_p (gsi)
-         && (gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_LABEL
+        && (gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_LABEL
             || is_gimple_debug (gsi_stmt (gsi))
-             || gimple_nop_p (gsi_stmt (gsi))))
+            || gimple_nop_p (gsi_stmt (gsi))
+            || gimple_clobber_p (gsi_stmt (gsi))))
     gsi_next (&gsi);
 
   /* Check if this is an empty block.  */
@@ -708,9 +1237,9 @@ redirection_block_p (basic_block bb)
 
   /* Test that we've reached the terminating control statement.  */
   return gsi_stmt (gsi)
-         && (gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_COND
-             || gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_GOTO
-             || gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_SWITCH);
+        && (gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_COND
+            || gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_GOTO
+            || gimple_code (gsi_stmt (gsi)) == GIMPLE_SWITCH);
 }
 
 /* BB is a block which ends with a COND_EXPR or SWITCH_EXPR and when BB
@@ -744,42 +1273,20 @@ thread_block_1 (basic_block bb, bool noloop_only, bool joiners)
   edge e, e2;
   edge_iterator ei;
   ssa_local_info_t local_info;
-  struct loop *loop = bb->loop_father;
+
+  local_info.duplicate_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
+  local_info.need_profile_correction = false;
 
   /* To avoid scanning a linear array for the element we need we instead
      use a hash table.  For normal code there should be no noticeable
      difference.  However, if we have a block with a large number of
      incoming and outgoing edges such linear searches can get expensive.  */
-  redirection_data.create (EDGE_COUNT (bb->succs));
-
-  /* If we thread the latch of the loop to its exit, the loop ceases to
-     exist.  Make sure we do not restrict ourselves in order to preserve
-     this loop.  */
-  if (loop->header == bb)
-    {
-      e = loop_latch_edge (loop);
-      vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
-
-      if (path
-         && (((*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK && joiners)
-             || ((*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_BLOCK && !joiners)))
-       {
-         for (unsigned int i = 1; i < path->length (); i++)
-           {
-             edge e2 = (*path)[i]->e;
-
-             if (loop_exit_edge_p (loop, e2))
-               {
-                 loop->header = NULL;
-                 loop->latch = NULL;
-                 loops_state_set (LOOPS_NEED_FIXUP);
-               }
-           }
-       }
-    }
+  redirection_data
+    = new hash_table<struct redirection_data> (EDGE_COUNT (bb->succs));
 
   /* Record each unique threaded destination into a hash table for
      efficient lookups.  */
+  edge last = NULL;
   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
     {
       if (e->aux == NULL)
@@ -795,26 +1302,14 @@ thread_block_1 (basic_block bb, bool noloop_only, bool joiners)
       if (!e2 || noloop_only)
        {
          /* If NOLOOP_ONLY is true, we only allow threading through the
-            header of a loop to exit edges.
-
-            There are two cases to consider.  The first when BB is the
-            loop header.  We will attempt to thread this elsewhere, so
-            we can just continue here.  */
-
-         if (bb == bb->loop_father->header
-             && (!loop_exit_edge_p (bb->loop_father, e2)
-                 || (*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK))
-           continue;
-
-
-         /* The second occurs when there was loop header buried in a jump
-            threading path.  We do not try and thread this elsewhere, so
-            just cancel the jump threading request by clearing the AUX
-            field now.  */
-         if ((bb->loop_father != e2->src->loop_father
-              && !loop_exit_edge_p (e2->src->loop_father, e2))
-             || (e2->src->loop_father != e2->dest->loop_father
-                 && !loop_exit_edge_p (e2->src->loop_father, e2)))
+            header of a loop to exit edges.  */
+
+         /* One case occurs when there was loop header buried in a jump
+            threading path that crosses loop boundaries.  We do not try
+            and thread this elsewhere, so just cancel the jump threading
+            request by clearing the AUX field now.  */
+         if (bb->loop_father != e2->src->loop_father
+             && !loop_exit_edge_p (e2->src->loop_father, e2))
            {
              /* Since this case is not handled by our special code
                 to thread through a loop header, we must explicitly
@@ -823,15 +1318,62 @@ thread_block_1 (basic_block bb, bool noloop_only, bool joiners)
              e->aux = NULL;
              continue;
            }
-       }
 
-      if (e->dest == e2->src)
-       update_bb_profile_for_threading (e->dest, EDGE_FREQUENCY (e),
-                                        e->count, (*THREAD_PATH (e))[1]->e);
+         /* Another case occurs when trying to thread through our
+            own loop header, possibly from inside the loop.  We will
+            thread these later.  */
+         unsigned int i;
+         for (i = 1; i < path->length (); i++)
+           {
+             if ((*path)[i]->e->src == bb->loop_father->header
+                 && (!loop_exit_edge_p (bb->loop_father, e2)
+                     || (*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK))
+               break;
+           }
+
+         if (i != path->length ())
+           continue;
+
+         /* Loop parallelization can be confused by the result of
+            threading through the loop exit test back into the loop.
+            However, theading those jumps seems to help other codes.
+
+            I have been unable to find anything related to the shape of
+            the CFG, the contents of the affected blocks, etc which would
+            allow a more sensible test than what we're using below which
+            merely avoids the optimization when parallelizing loops.  */
+         if (flag_tree_parallelize_loops > 1)
+           {
+             for (i = 1; i < path->length (); i++)
+               if (bb->loop_father == e2->src->loop_father
+                   && loop_exits_from_bb_p (bb->loop_father,
+                                            (*path)[i]->e->src)
+                   && !loop_exit_edge_p (bb->loop_father, e2))
+                 break;
+
+             if (i != path->length ())
+               {
+                 delete_jump_thread_path (path);
+                 e->aux = NULL;
+                 continue;
+               }
+           }
+       }
 
       /* Insert the outgoing edge into the hash table if it is not
         already in the hash table.  */
       lookup_redirection_data (e, INSERT);
+
+      /* When we have thread paths through a common joiner with different
+        final destinations, then we may need corrections to deal with
+        profile insanities.  See the big comment before compute_path_counts.  */
+      if ((*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
+       {
+         if (!last)
+           last = e2;
+         else if (e2 != last)
+           local_info.need_profile_correction = true;
+       }
     }
 
   /* We do not update dominance info.  */
@@ -856,7 +1398,7 @@ thread_block_1 (basic_block bb, bool noloop_only, bool joiners)
   local_info.template_block = NULL;
   local_info.bb = bb;
   local_info.jumps_threaded = false;
-  redirection_data.traverse <ssa_local_info_t *, ssa_create_duplicates>
+  redirection_data->traverse <ssa_local_info_t *, ssa_create_duplicates>
                            (&local_info);
 
   /* The template does not have an outgoing edge.  Create that outgoing
@@ -864,23 +1406,27 @@ thread_block_1 (basic_block bb, bool noloop_only, bool joiners)
 
      We do this after creating all the duplicates to avoid creating
      unnecessary edges.  */
-  redirection_data.traverse <ssa_local_info_t *, ssa_fixup_template_block>
+  redirection_data->traverse <ssa_local_info_t *, ssa_fixup_template_block>
                            (&local_info);
 
   /* The hash table traversals above created the duplicate blocks (and the
      statements within the duplicate blocks).  This loop creates PHI nodes for
      the duplicated blocks and redirects the incoming edges into BB to reach
      the duplicates of BB.  */
-  redirection_data.traverse <ssa_local_info_t *, ssa_redirect_edges>
+  redirection_data->traverse <ssa_local_info_t *, ssa_redirect_edges>
                            (&local_info);
 
   /* Done with this block.  Clear REDIRECTION_DATA.  */
-  redirection_data.dispose ();
+  delete redirection_data;
+  redirection_data = NULL;
 
   if (noloop_only
       && bb == bb->loop_father->header)
     set_loop_copy (bb->loop_father, NULL);
 
+  BITMAP_FREE (local_info.duplicate_blocks);
+  local_info.duplicate_blocks = NULL;
+
   /* Indicate to our caller whether or not any jumps were threaded.  */
   return local_info.jumps_threaded;
 }
@@ -902,68 +1448,6 @@ thread_block (basic_block bb, bool noloop_only)
   return retval;
 }
 
-
-/* Threads edge E through E->dest to the edge THREAD_TARGET (E).  Returns the
-   copy of E->dest created during threading, or E->dest if it was not necessary
-   to copy it (E is its single predecessor).  */
-
-static basic_block
-thread_single_edge (edge e)
-{
-  basic_block bb = e->dest;
-  struct redirection_data rd;
-  vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
-  edge eto = (*path)[1]->e;
-
-  for (unsigned int i = 0; i < path->length (); i++)
-    delete (*path)[i];
-  delete path;
-  e->aux = NULL;
-
-  thread_stats.num_threaded_edges++;
-
-  if (single_pred_p (bb))
-    {
-      /* If BB has just a single predecessor, we should only remove the
-        control statements at its end, and successors except for ETO.  */
-      remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (bb, eto->dest);
-
-      /* And fixup the flags on the single remaining edge.  */
-      eto->flags &= ~(EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE | EDGE_ABNORMAL);
-      eto->flags |= EDGE_FALLTHRU;
-
-      return bb;
-    }
-
-  /* Otherwise, we need to create a copy.  */
-  if (e->dest == eto->src)
-    update_bb_profile_for_threading (bb, EDGE_FREQUENCY (e), e->count, eto);
-
-  vec<jump_thread_edge *> *npath = new vec<jump_thread_edge *> ();
-  jump_thread_edge *x = new jump_thread_edge (e, EDGE_START_JUMP_THREAD);
-  npath->safe_push (x);
-
-  x = new jump_thread_edge (eto, EDGE_COPY_SRC_BLOCK);
-  npath->safe_push (x);
-  rd.path = npath;
-
-  create_block_for_threading (bb, &rd, 0);
-  remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (rd.dup_blocks[0], NULL);
-  create_edge_and_update_destination_phis (&rd, rd.dup_blocks[0]);
-
-  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-    fprintf (dump_file, "  Threaded jump %d --> %d to %d\n",
-            e->src->index, e->dest->index, rd.dup_blocks[0]->index);
-
-  rd.dup_blocks[0]->count = e->count;
-  rd.dup_blocks[0]->frequency = EDGE_FREQUENCY (e);
-  single_succ_edge (rd.dup_blocks[0])->count = e->count;
-  redirect_edge_and_branch (e, rd.dup_blocks[0]);
-  flush_pending_stmts (e);
-
-  return rd.dup_blocks[0];
-}
-
 /* Callback for dfs_enumerate_from.  Returns true if BB is different
    from STOP and DBDS_CE_STOP.  */
 
@@ -979,16 +1463,6 @@ dbds_continue_enumeration_p (const_basic_block bb, const void *stop)
    returns the state.  */
 
 enum bb_dom_status
-{
-  /* BB does not dominate latch of the LOOP.  */
-  DOMST_NONDOMINATING,
-  /* The LOOP is broken (there is no path from the header to its latch.  */
-  DOMST_LOOP_BROKEN,
-  /* BB dominates the latch of the LOOP.  */
-  DOMST_DOMINATING
-};
-
-static enum bb_dom_status
 determine_bb_domination_status (struct loop *loop, basic_block bb)
 {
   basic_block *bblocks;
@@ -1042,24 +1516,6 @@ determine_bb_domination_status (struct loop *loop, basic_block bb)
   return (bb_reachable ? DOMST_DOMINATING : DOMST_LOOP_BROKEN);
 }
 
-/* Return true if BB is part of the new pre-header that is created
-   when threading the latch to DATA.  */
-
-static bool
-def_split_header_continue_p (const_basic_block bb, const void *data)
-{
-  const_basic_block new_header = (const_basic_block) data;
-  const struct loop *l;
-
-  if (bb == new_header
-      || loop_depth (bb->loop_father) < loop_depth (new_header->loop_father))
-    return false;
-  for (l = bb->loop_father; l; l = loop_outer (l))
-    if (l == new_header->loop_father)
-      return true;
-  return false;
-}
-
 /* Thread jumps through the header of LOOP.  Returns true if cfg changes.
    If MAY_PEEL_LOOP_HEADERS is false, we avoid threading from entry edges
    to the inside of the loop.  */
@@ -1142,27 +1598,7 @@ thread_through_loop_header (struct loop *loop, bool may_peel_loop_headers)
   if (single_succ_p (header))
     goto fail;
 
-  /* If we threaded the latch using a joiner block, we cancel the
-     threading opportunity out of an abundance of caution.  However,
-     still allow threading from outside to inside the loop.  */
-  if (latch->aux)
-    {
-      vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (latch);
-      if ((*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
-       {
-         delete_jump_thread_path (path);
-         latch->aux = NULL;
-       }
-    }
-
-  if (latch->aux)
-    {
-      vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (latch);
-      tgt_edge = (*path)[1]->e;
-      tgt_bb = tgt_edge->dest;
-    }
-  else if (!may_peel_loop_headers
-          && !redirection_block_p (loop->header))
+  if (!may_peel_loop_headers && !redirection_block_p (loop->header))
     goto fail;
   else
     {
@@ -1216,9 +1652,7 @@ thread_through_loop_header (struct loop *loop, bool may_peel_loop_headers)
     {
       /* If the loop ceased to exist, mark it as such, and thread through its
         original header.  */
-      loop->header = NULL;
-      loop->latch = NULL;
-      loops_state_set (LOOPS_NEED_FIXUP);
+      mark_loop_for_removal (loop);
       return thread_block (header, false);
     }
 
@@ -1236,103 +1670,41 @@ thread_through_loop_header (struct loop *loop, bool may_peel_loop_headers)
        tgt_bb = split_edge (tgt_edge);
     }
 
-  if (latch->aux)
-    {
-      basic_block *bblocks;
-      unsigned nblocks, i;
-
-      /* First handle the case latch edge is redirected.  We are copying
-         the loop header but not creating a multiple entry loop.  Make the
-        cfg manipulation code aware of that fact.  */
-      set_loop_copy (loop, loop);
-      loop->latch = thread_single_edge (latch);
-      set_loop_copy (loop, NULL);
-      gcc_assert (single_succ (loop->latch) == tgt_bb);
-      loop->header = tgt_bb;
-
-      /* Remove the new pre-header blocks from our loop.  */
-      bblocks = XCNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
-      nblocks = dfs_enumerate_from (header, 0, def_split_header_continue_p,
-                                   bblocks, loop->num_nodes, tgt_bb);
-      for (i = 0; i < nblocks; i++)
-       if (bblocks[i]->loop_father == loop)
-         {
-           remove_bb_from_loops (bblocks[i]);
-           add_bb_to_loop (bblocks[i], loop_outer (loop));
-         }
-      free (bblocks);
-
-      /* If the new header has multiple latches mark it so.  */
-      FOR_EACH_EDGE (e, ei, loop->header->preds)
-       if (e->src->loop_father == loop
-           && e->src != loop->latch)
-         {
-           loop->latch = NULL;
-           loops_state_set (LOOPS_MAY_HAVE_MULTIPLE_LATCHES);
-         }
+  basic_block new_preheader;
 
-      /* Cancel remaining threading requests that would make the
-        loop a multiple entry loop.  */
-      FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
-       {
-         edge e2;
+  /* Now consider the case entry edges are redirected to the new entry
+     block.  Remember one entry edge, so that we can find the new
+     preheader (its destination after threading).  */
+  FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
+    {
+      if (e->aux)
+       break;
+    }
 
-         if (e->aux == NULL)
-           continue;
+  /* The duplicate of the header is the new preheader of the loop.  Ensure
+     that it is placed correctly in the loop hierarchy.  */
+  set_loop_copy (loop, loop_outer (loop));
+
+  thread_block (header, false);
+  set_loop_copy (loop, NULL);
+  new_preheader = e->dest;
+
+  /* Create the new latch block.  This is always necessary, as the latch
+     must have only a single successor, but the original header had at
+     least two successors.  */
+  loop->latch = NULL;
+  mfb_kj_edge = single_succ_edge (new_preheader);
+  loop->header = mfb_kj_edge->dest;
+  latch = make_forwarder_block (tgt_bb, mfb_keep_just, NULL);
+  loop->header = latch->dest;
+  loop->latch = latch->src;
+  return true;
 
-         vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
-         e2 = path->last ()->e;
-
-         if (e->src->loop_father != e2->dest->loop_father
-             && e2->dest != loop->header)
-           {
-             delete_jump_thread_path (path);
-             e->aux = NULL;
-           }
-       }
-
-      /* Thread the remaining edges through the former header.  */
-      thread_block (header, false);
-    }
-  else
-    {
-      basic_block new_preheader;
-
-      /* Now consider the case entry edges are redirected to the new entry
-        block.  Remember one entry edge, so that we can find the new
-        preheader (its destination after threading).  */
-      FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
-       {
-         if (e->aux)
-           break;
-       }
-
-      /* The duplicate of the header is the new preheader of the loop.  Ensure
-        that it is placed correctly in the loop hierarchy.  */
-      set_loop_copy (loop, loop_outer (loop));
-
-      thread_block (header, false);
-      set_loop_copy (loop, NULL);
-      new_preheader = e->dest;
-
-      /* Create the new latch block.  This is always necessary, as the latch
-        must have only a single successor, but the original header had at
-        least two successors.  */
-      loop->latch = NULL;
-      mfb_kj_edge = single_succ_edge (new_preheader);
-      loop->header = mfb_kj_edge->dest;
-      latch = make_forwarder_block (tgt_bb, mfb_keep_just, NULL);
-      loop->header = latch->dest;
-      loop->latch = latch->src;
-    }
-
-  return true;
-
-fail:
-  /* We failed to thread anything.  Cancel the requests.  */
-  FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
-    {
-      vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
+fail:
+  /* We failed to thread anything.  Cancel the requests.  */
+  FOR_EACH_EDGE (e, ei, header->preds)
+    {
+      vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
 
       if (path)
        {
@@ -1350,13 +1722,13 @@ fail:
 static bool
 phi_args_equal_on_edges (edge e1, edge e2)
 {
-  gimple_stmt_iterator gsi;
+  gphi_iterator gsi;
   int indx1 = e1->dest_idx;
   int indx2 = e2->dest_idx;
 
   for (gsi = gsi_start_phis (e1->dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
     {
-      gimple phi = gsi_stmt (gsi);
+      gphi *phi = gsi.phi ();
 
       if (!operand_equal_p (gimple_phi_arg_def (phi, indx1),
                            gimple_phi_arg_def (phi, indx2), 0))
@@ -1365,6 +1737,31 @@ phi_args_equal_on_edges (edge e1, edge e2)
   return true;
 }
 
+/* Return the number of non-debug statements and non-virtual PHIs in a
+   block.  */
+
+static unsigned int
+count_stmts_and_phis_in_block (basic_block bb)
+{
+  unsigned int num_stmts = 0;
+
+  gphi_iterator gpi;
+  for (gpi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gpi); gsi_next (&gpi))
+    if (!virtual_operand_p (PHI_RESULT (gpi.phi ())))
+      num_stmts++;
+
+  gimple_stmt_iterator gsi;
+  for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
+    {
+      gimple *stmt = gsi_stmt (gsi);
+      if (!is_gimple_debug (stmt))
+        num_stmts++;
+    }
+
+  return num_stmts;
+}
+
+
 /* Walk through the registered jump threads and convert them into a
    form convenient for this pass.
 
@@ -1383,109 +1780,156 @@ mark_threaded_blocks (bitmap threaded_blocks)
 {
   unsigned int i;
   bitmap_iterator bi;
-  bitmap tmp = BITMAP_ALLOC (NULL);
+  auto_bitmap tmp;
   basic_block bb;
   edge e;
   edge_iterator ei;
 
-  /* Move the jump threading requests from PATHS to each edge
-     which starts a jump thread path.  */
+  /* It is possible to have jump threads in which one is a subpath
+     of the other.  ie, (A, B), (B, C), (C, D) where B is a joiner
+     block and (B, C), (C, D) where no joiner block exists.
+
+     When this occurs ignore the jump thread request with the joiner
+     block.  It's totally subsumed by the simpler jump thread request.
+
+     This results in less block copying, simpler CFGs.  More importantly,
+     when we duplicate the joiner block, B, in this case we will create
+     a new threading opportunity that we wouldn't be able to optimize
+     until the next jump threading iteration.
+
+     So first convert the jump thread requests which do not require a
+     joiner block.  */
   for (i = 0; i < paths.length (); i++)
     {
       vec<jump_thread_edge *> *path = paths[i];
-      edge e = (*path)[0]->e;
-      e->aux = (void *)path;
-      bitmap_set_bit (tmp, e->dest->index);
+
+      if ((*path)[1]->type != EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
+       {
+         edge e = (*path)[0]->e;
+         e->aux = (void *)path;
+         bitmap_set_bit (tmp, e->dest->index);
+       }
     }
 
+  /* Now iterate again, converting cases where we want to thread
+     through a joiner block, but only if no other edge on the path
+     already has a jump thread attached to it.  We do this in two passes,
+     to avoid situations where the order in the paths vec can hide overlapping
+     threads (the path is recorded on the incoming edge, so we would miss
+     cases where the second path starts at a downstream edge on the same
+     path).  First record all joiner paths, deleting any in the unexpected
+     case where there is already a path for that incoming edge.  */
+  for (i = 0; i < paths.length ();)
+    {
+      vec<jump_thread_edge *> *path = paths[i];
 
+      if ((*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
+       {
+         /* Attach the path to the starting edge if none is yet recorded.  */
+         if ((*path)[0]->e->aux == NULL)
+           {
+             (*path)[0]->e->aux = path;
+             i++;
+           }
+         else
+           {
+             paths.unordered_remove (i);
+             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+               dump_jump_thread_path (dump_file, *path, false);
+             delete_jump_thread_path (path);
+           }
+       }
+      else
+       {
+         i++;
+       }
+    }
 
-  /* If optimizing for size, only thread through block if we don't have
-     to duplicate it or it's an otherwise empty redirection block.  */
-  if (optimize_function_for_size_p (cfun))
+  /* Second, look for paths that have any other jump thread attached to
+     them, and either finish converting them or cancel them.  */
+  for (i = 0; i < paths.length ();)
     {
-      EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
+      vec<jump_thread_edge *> *path = paths[i];
+      edge e = (*path)[0]->e;
+
+      if ((*path)[1]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK && e->aux == path)
        {
-         bb = BASIC_BLOCK (i);
-         if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 1
-             && !redirection_block_p (bb))
+         unsigned int j;
+         for (j = 1; j < path->length (); j++)
+           if ((*path)[j]->e->aux != NULL)
+             break;
+
+         /* If we iterated through the entire path without exiting the loop,
+            then we are good to go, record it.  */
+         if (j == path->length ())
            {
-             FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
-               {
-                 if (e->aux)
-                   {
-                     vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
-                     delete_jump_thread_path (path);
-                     e->aux = NULL;
-                   }
-               }
+             bitmap_set_bit (tmp, e->dest->index);
+             i++;
            }
          else
-           bitmap_set_bit (threaded_blocks, i);
+           {
+             e->aux = NULL;
+             paths.unordered_remove (i);
+             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+               dump_jump_thread_path (dump_file, *path, false);
+             delete_jump_thread_path (path);
+           }
+       }
+      else
+       {
+         i++;
        }
     }
-  else
-    bitmap_copy (threaded_blocks, tmp);
 
-  /* Look for jump threading paths which cross multiple loop headers.
+  /* When optimizing for size, prune all thread paths where statement
+     duplication is necessary.
 
-     The code to thread through loop headers will change the CFG in ways
-     that break assumptions made by the loop optimization code.
+     We walk the jump thread path looking for copied blocks.  There's
+     two types of copied blocks.
 
-     We don't want to blindly cancel the requests.  We can instead do better
-     by trimming off the end of the jump thread path.  */
-  EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
+       EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK is always copied and thus we will
+       cancel the jump threading request when optimizing for size.
+
+       EDGE_COPY_SRC_BLOCK which is copied, but some of its statements
+       will be killed by threading.  If threading does not kill all of
+       its statements, then we should cancel the jump threading request
+       when optimizing for size.  */
+  if (optimize_function_for_size_p (cfun))
     {
-      basic_block bb = BASIC_BLOCK (i);
-      FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
+      EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
        {
-         if (e->aux)
-           {
-             vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
-
-             /* Basically we're looking for a situation where we can see
-                3 or more loop structures on a jump threading path.  */
-
-             struct loop *first_father = (*path)[0]->e->src->loop_father;
-             struct loop *second_father = NULL;
-             for (unsigned int i = 0; i < path->length (); i++)
-               {
-                 /* See if this is a loop father we have not seen before.  */
-                 if ((*path)[i]->e->dest->loop_father != first_father
-                     && (*path)[i]->e->dest->loop_father != second_father)
-                   {
-                     /* We've already seen two loop fathers, so we
-                        need to trim this jump threading path.  */
-                     if (second_father != NULL)
-                       {
-                         /* Trim from entry I onwards.  */
-                         for (unsigned int j = i; j < path->length (); j++)
-                           delete (*path)[j];
-                         path->truncate (i);
-
-                         /* Now that we've truncated the path, make sure
-                            what's left is still valid.   We need at least
-                            two edges on the path and the last edge can not
-                            be a joiner.  This should never happen, but let's
-                            be safe.  */
-                         if (path->length () < 2
-                             || (path->last ()->type
-                                 == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK))
-                           {
-                             delete_jump_thread_path (path);
-                             e->aux = NULL;
-                           }
-                         break;
-                       }
-                     else
-                       {
-                         second_father = (*path)[i]->e->dest->loop_father;
-                       }
-                   }
-               }
-           }
+         FOR_EACH_EDGE (e, ei, BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i)->preds)
+           if (e->aux)
+             {
+               vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
+
+               unsigned int j;
+               for (j = 1; j < path->length (); j++)
+                 {
+                   bb = (*path)[j]->e->src;
+                   if (redirection_block_p (bb))
+                     ;
+                   else if ((*path)[j]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK
+                            || ((*path)[j]->type == EDGE_COPY_SRC_BLOCK
+                                && (count_stmts_and_phis_in_block (bb)
+                                    != estimate_threading_killed_stmts (bb))))
+                     break;
+                 }
+
+               if (j != path->length ())
+                 {
+                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+                     dump_jump_thread_path (dump_file, *path, 0);
+                   delete_jump_thread_path (path);
+                   e->aux = NULL;
+                 }
+               else
+                 bitmap_set_bit (threaded_blocks, i);
+             }
        }
     }
+  else
+    bitmap_copy (threaded_blocks, tmp);
 
   /* If we have a joiner block (J) which has two successors S1 and S2 and
      we are threading though S1 and the final destination of the thread
@@ -1506,7 +1950,7 @@ mark_threaded_blocks (bitmap threaded_blocks)
      we have to iterate on those rather than the threaded_edges vector.  */
   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
     {
-      bb = BASIC_BLOCK (i);
+      bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i);
       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
        {
          if (e->aux)
@@ -1531,9 +1975,261 @@ mark_threaded_blocks (bitmap threaded_blocks)
        }
     }
 
-  BITMAP_FREE (tmp);
+  /* Look for jump threading paths which cross multiple loop headers.
+
+     The code to thread through loop headers will change the CFG in ways
+     that invalidate the cached loop iteration information.  So we must
+     detect that case and wipe the cached information.  */
+  EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
+    {
+      basic_block bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, i);
+      FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
+       {
+         if (e->aux)
+           {
+             vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
+
+             for (unsigned int i = 0, crossed_headers = 0;
+                  i < path->length ();
+                  i++)
+               {
+                 basic_block dest = (*path)[i]->e->dest;
+                 basic_block src = (*path)[i]->e->src;
+                 /* If we enter a loop.  */
+                 if (flow_loop_nested_p (src->loop_father, dest->loop_father))
+                   ++crossed_headers;
+                 /* If we step from a block outside an irreducible region
+                    to a block inside an irreducible region, then we have
+                    crossed into a loop.  */
+                 else if (! (src->flags & BB_IRREDUCIBLE_LOOP)
+                          && (dest->flags & BB_IRREDUCIBLE_LOOP))
+                     ++crossed_headers;
+                 if (crossed_headers > 1)
+                   {
+                     vect_free_loop_info_assumptions
+                       ((*path)[path->length () - 1]->e->dest->loop_father);
+                     break;
+                   }
+               }
+           }
+       }
+    }
+}
+
+
+/* Verify that the REGION is a valid jump thread.  A jump thread is a special
+   case of SEME Single Entry Multiple Exits region in which all nodes in the
+   REGION have exactly one incoming edge.  The only exception is the first block
+   that may not have been connected to the rest of the cfg yet.  */
+
+DEBUG_FUNCTION void
+verify_jump_thread (basic_block *region, unsigned n_region)
+{
+  for (unsigned i = 0; i < n_region; i++)
+    gcc_assert (EDGE_COUNT (region[i]->preds) <= 1);
+}
+
+/* Return true when BB is one of the first N items in BBS.  */
+
+static inline bool
+bb_in_bbs (basic_block bb, basic_block *bbs, int n)
+{
+  for (int i = 0; i < n; i++)
+    if (bb == bbs[i])
+      return true;
+
+  return false;
+}
+
+/* Duplicates a jump-thread path of N_REGION basic blocks.
+   The ENTRY edge is redirected to the duplicate of the region.
+
+   Remove the last conditional statement in the last basic block in the REGION,
+   and create a single fallthru edge pointing to the same destination as the
+   EXIT edge.
+
+   Returns false if it is unable to copy the region, true otherwise.  */
+
+static bool
+duplicate_thread_path (edge entry, edge exit, basic_block *region,
+                      unsigned n_region)
+{
+  unsigned i;
+  struct loop *loop = entry->dest->loop_father;
+  edge exit_copy;
+  edge redirected;
+  profile_count curr_count;
+
+  if (!can_copy_bbs_p (region, n_region))
+    return false;
+
+  /* Some sanity checking.  Note that we do not check for all possible
+     missuses of the functions.  I.e. if you ask to copy something weird,
+     it will work, but the state of structures probably will not be
+     correct.  */
+  for (i = 0; i < n_region; i++)
+    {
+      /* We do not handle subloops, i.e. all the blocks must belong to the
+        same loop.  */
+      if (region[i]->loop_father != loop)
+       return false;
+    }
+
+  initialize_original_copy_tables ();
+
+  set_loop_copy (loop, loop);
+
+  basic_block *region_copy = XNEWVEC (basic_block, n_region);
+  copy_bbs (region, n_region, region_copy, &exit, 1, &exit_copy, loop,
+           split_edge_bb_loc (entry), false);
+
+  /* Fix up: copy_bbs redirects all edges pointing to copied blocks.  The
+     following code ensures that all the edges exiting the jump-thread path are
+     redirected back to the original code: these edges are exceptions
+     invalidating the property that is propagated by executing all the blocks of
+     the jump-thread path in order.  */
+
+  curr_count = entry->count ();
+
+  for (i = 0; i < n_region; i++)
+    {
+      edge e;
+      edge_iterator ei;
+      basic_block bb = region_copy[i];
+
+      /* Watch inconsistent profile.  */
+      if (curr_count > region[i]->count)
+       curr_count = region[i]->count;
+      /* Scale current BB.  */
+      if (region[i]->count.nonzero_p () && curr_count.initialized_p ())
+       {
+         /* In the middle of the path we only scale the frequencies.
+            In last BB we need to update probabilities of outgoing edges
+            because we know which one is taken at the threaded path.  */
+         if (i + 1 != n_region)
+           scale_bbs_frequencies_profile_count (region + i, 1,
+                                                region[i]->count - curr_count,
+                                                region[i]->count);
+         else
+           update_bb_profile_for_threading (region[i],
+                                            curr_count,
+                                            exit);
+         scale_bbs_frequencies_profile_count (region_copy + i, 1, curr_count,
+                                              region_copy[i]->count);
+       }
+
+      if (single_succ_p (bb))
+       {
+         /* Make sure the successor is the next node in the path.  */
+         gcc_assert (i + 1 == n_region
+                     || region_copy[i + 1] == single_succ_edge (bb)->dest);
+         if (i + 1 != n_region)
+           {
+             curr_count = single_succ_edge (bb)->count ();
+           }
+         continue;
+       }
+
+      /* Special case the last block on the path: make sure that it does not
+        jump back on the copied path, including back to itself.  */
+      if (i + 1 == n_region)
+       {
+         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
+           if (bb_in_bbs (e->dest, region_copy, n_region))
+             {
+               basic_block orig = get_bb_original (e->dest);
+               if (orig)
+                 redirect_edge_and_branch_force (e, orig);
+             }
+         continue;
+       }
+
+      /* Redirect all other edges jumping to non-adjacent blocks back to the
+        original code.  */
+      FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
+       if (region_copy[i + 1] != e->dest)
+         {
+           basic_block orig = get_bb_original (e->dest);
+           if (orig)
+             redirect_edge_and_branch_force (e, orig);
+         }
+       else
+         {
+           curr_count = e->count ();
+         }
+    }
+
+
+  if (flag_checking)
+    verify_jump_thread (region_copy, n_region);
+
+  /* Remove the last branch in the jump thread path.  */
+  remove_ctrl_stmt_and_useless_edges (region_copy[n_region - 1], exit->dest);
+
+  /* And fixup the flags on the single remaining edge.  */
+  edge fix_e = find_edge (region_copy[n_region - 1], exit->dest);
+  fix_e->flags &= ~(EDGE_TRUE_VALUE | EDGE_FALSE_VALUE | EDGE_ABNORMAL);
+  fix_e->flags |= EDGE_FALLTHRU;
+
+  edge e = make_edge (region_copy[n_region - 1], exit->dest, EDGE_FALLTHRU);
+
+  if (e)
+    {
+      rescan_loop_exit (e, true, false);
+      e->probability = profile_probability::always ();
+    }
+
+  /* Redirect the entry and add the phi node arguments.  */
+  if (entry->dest == loop->header)
+    mark_loop_for_removal (loop);
+  redirected = redirect_edge_and_branch (entry, get_bb_copy (entry->dest));
+  gcc_assert (redirected != NULL);
+  flush_pending_stmts (entry);
+
+  /* Add the other PHI node arguments.  */
+  add_phi_args_after_copy (region_copy, n_region, NULL);
+
+  free (region_copy);
+
+  free_original_copy_tables ();
+  return true;
 }
 
+/* Return true when PATH is a valid jump-thread path.  */
+
+static bool
+valid_jump_thread_path (vec<jump_thread_edge *> *path)
+{
+  unsigned len = path->length ();
+
+  /* Check that the path is connected.  */
+  for (unsigned int j = 0; j < len - 1; j++)
+    {
+      edge e = (*path)[j]->e;
+      if (e->dest != (*path)[j+1]->e->src)
+       return false;
+    }
+  return true;
+}
+
+/* Remove any queued jump threads that include edge E.
+
+   We don't actually remove them here, just record the edges into ax
+   hash table.  That way we can do the search once per iteration of
+   DOM/VRP rather than for every case where DOM optimizes away a COND_EXPR.  */
+
+void
+remove_jump_threads_including (edge_def *e)
+{
+  if (!paths.exists ())
+    return;
+
+  if (!removed_edges)
+    removed_edges = new hash_table<struct removed_edges> (17);
+
+  edge *slot = removed_edges->find_slot (e, INSERT);
+  *slot = e;
+}
 
 /* Walk through all blocks and thread incoming edges to the appropriate
    outgoing edge for each edge pair recorded in THREADED_EDGES.
@@ -1551,31 +2247,136 @@ thread_through_all_blocks (bool may_peel_loop_headers)
 {
   bool retval = false;
   unsigned int i;
-  bitmap_iterator bi;
-  bitmap threaded_blocks;
   struct loop *loop;
-
-  /* We must know about loops in order to preserve them.  */
-  gcc_assert (current_loops != NULL);
+  auto_bitmap threaded_blocks;
 
   if (!paths.exists ())
-    return false;
+    {
+      retval = false;
+      goto out;
+    }
 
-  threaded_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
   memset (&thread_stats, 0, sizeof (thread_stats));
 
+  /* Remove any paths that referenced removed edges.  */
+  if (removed_edges)
+    for (i = 0; i < paths.length (); )
+      {
+       unsigned int j;
+       vec<jump_thread_edge *> *path = paths[i];
+
+       for (j = 0; j < path->length (); j++)
+         {
+           edge e = (*path)[j]->e;
+           if (removed_edges->find_slot (e, NO_INSERT))
+             break;
+         }
+
+       if (j != path->length ())
+         {
+           delete_jump_thread_path (path);
+           paths.unordered_remove (i);
+           continue;
+         }
+       i++;
+      }
+
+  /* Jump-thread all FSM threads before other jump-threads.  */
+  for (i = 0; i < paths.length ();)
+    {
+      vec<jump_thread_edge *> *path = paths[i];
+      edge entry = (*path)[0]->e;
+
+      /* Only code-generate FSM jump-threads in this loop.  */
+      if ((*path)[0]->type != EDGE_FSM_THREAD)
+       {
+         i++;
+         continue;
+       }
+
+      /* Do not jump-thread twice from the same block.  */
+      if (bitmap_bit_p (threaded_blocks, entry->src->index)
+         /* We may not want to realize this jump thread path
+            for various reasons.  So check it first.  */
+         || !valid_jump_thread_path (path))
+       {
+         /* Remove invalid FSM jump-thread paths.  */
+         delete_jump_thread_path (path);
+         paths.unordered_remove (i);
+         continue;
+       }
+
+      unsigned len = path->length ();
+      edge exit = (*path)[len - 1]->e;
+      basic_block *region = XNEWVEC (basic_block, len - 1);
+
+      for (unsigned int j = 0; j < len - 1; j++)
+       region[j] = (*path)[j]->e->dest;
+
+      if (duplicate_thread_path (entry, exit, region, len - 1))
+       {
+         /* We do not update dominance info.  */
+         free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
+         bitmap_set_bit (threaded_blocks, entry->src->index);
+         retval = true;
+         thread_stats.num_threaded_edges++;
+       }
+
+      delete_jump_thread_path (path);
+      paths.unordered_remove (i);
+      free (region);
+    }
+
+  /* Remove from PATHS all the jump-threads starting with an edge already
+     jump-threaded.  */
+  for (i = 0; i < paths.length ();)
+    {
+      vec<jump_thread_edge *> *path = paths[i];
+      edge entry = (*path)[0]->e;
+
+      /* Do not jump-thread twice from the same block.  */
+      if (bitmap_bit_p (threaded_blocks, entry->src->index))
+       {
+         delete_jump_thread_path (path);
+         paths.unordered_remove (i);
+       }
+      else
+       i++;
+    }
+
+  bitmap_clear (threaded_blocks);
+
   mark_threaded_blocks (threaded_blocks);
 
   initialize_original_copy_tables ();
 
-  /* First perform the threading requests that do not affect
-     loop structure.  */
-  EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (threaded_blocks, 0, i, bi)
-    {
-      basic_block bb = BASIC_BLOCK (i);
+  /* The order in which we process jump threads can be important.
 
-      if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 0)
-       retval |= thread_block (bb, true);
+     Consider if we have two jump threading paths A and B.  If the
+     target edge of A is the starting edge of B and we thread path A
+     first, then we create an additional incoming edge into B->dest that
+     we can not discover as a jump threading path on this iteration.
+
+     If we instead thread B first, then the edge into B->dest will have
+     already been redirected before we process path A and path A will
+     natually, with no further work, target the redirected path for B.
+
+     An post-order is sufficient here.  Compute the ordering first, then
+     process the blocks.  */
+  if (!bitmap_empty_p (threaded_blocks))
+    {
+      int *postorder = XNEWVEC (int, n_basic_blocks_for_fn (cfun));
+      unsigned int postorder_num = post_order_compute (postorder, false, false);
+      for (unsigned int i = 0; i < postorder_num; i++)
+       {
+         unsigned int indx = postorder[i];
+         if (bitmap_bit_p (threaded_blocks, indx))
+           {
+             basic_block bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, indx);
+             retval |= thread_block (bb, true);
+           }
+       }
+      free (postorder);
     }
 
   /* Then perform the threading through loop headers.  We start with the
@@ -1590,35 +2391,15 @@ thread_through_all_blocks (bool may_peel_loop_headers)
       retval |= thread_through_loop_header (loop, may_peel_loop_headers);
     }
 
-  /* Assume we had a jump thread path which went from the latch to the exit
-     and a path which goes from outside to inside the same loop.
-
-     If the latch to exit was handled first, we will thread it and clear
-     loop->header.
-
-     The second path will be ignored by thread_block because we're going
-     through a loop header.  It will also be ignored by the loop above
-     because loop->header is NULL.
-
-     This results in the second path never being threaded.  The failure
-     mode is a dangling AUX field.
-
-     This is inherently a bit of a pain to fix, so we just walk all the
-     blocks and all the incoming edges to those blocks and clear their
-     AUX fields.  */
+  /* All jump threading paths should have been resolved at this
+     point.  Verify that is the case.  */
   basic_block bb;
-  edge_iterator ei;
-  edge e;
-  FOR_EACH_BB (bb)
+  FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
     {
+      edge_iterator ei;
+      edge e;
       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
-       if (e->aux)
-         {
-           vec<jump_thread_edge *> *path = THREAD_PATH (e);
-
-           delete_jump_thread_path (path);
-           e->aux = NULL;
-         }
+       gcc_assert (e->aux == NULL);
     }
 
   statistics_counter_event (cfun, "Jumps threaded",
@@ -1626,17 +2407,18 @@ thread_through_all_blocks (bool may_peel_loop_headers)
 
   free_original_copy_tables ();
 
-  BITMAP_FREE (threaded_blocks);
-  threaded_blocks = NULL;
   paths.release ();
 
   if (retval)
     loops_state_set (LOOPS_NEED_FIXUP);
 
+ out:
+  delete removed_edges;
+  removed_edges = NULL;
   return retval;
 }
 
-/* Delete the jump threading path PATH.  We have to explcitly delete
+/* Delete the jump threading path PATH.  We have to explicitly delete
    each entry in the vector, then the container.  */
 
 void
@@ -1645,38 +2427,7 @@ delete_jump_thread_path (vec<jump_thread_edge *> *path)
   for (unsigned int i = 0; i < path->length (); i++)
     delete (*path)[i];
   path->release();
-}
-
-/* Dump a jump threading path, including annotations about each
-   edge in the path.  */
-
-static void
-dump_jump_thread_path (FILE *dump_file, vec<jump_thread_edge *> path)
-{
-  fprintf (dump_file,
-          "  Registering jump thread: (%d, %d) incoming edge; ",
-          path[0]->e->src->index, path[0]->e->dest->index);
-
-  for (unsigned int i = 1; i < path.length (); i++)
-    {
-      /* We can get paths with a NULL edge when the final destination
-        of a jump thread turns out to be a constant address.  We dump
-        those paths when debugging, so we have to be prepared for that
-        possibility here.  */
-      if (path[i]->e == NULL)
-       continue;
-
-      if (path[i]->type == EDGE_COPY_SRC_JOINER_BLOCK)
-       fprintf (dump_file, " (%d, %d) joiner; ",
-                path[i]->e->src->index, path[i]->e->dest->index);
-      if (path[i]->type == EDGE_COPY_SRC_BLOCK)
-       fprintf (dump_file, " (%d, %d) normal;",
-                path[i]->e->src->index, path[i]->e->dest->index);
-      if (path[i]->type == EDGE_NO_COPY_SRC_BLOCK)
-       fprintf (dump_file, " (%d, %d) nocopy;",
-                path[i]->e->src->index, path[i]->e->dest->index);
-    }
-  fputc ('\n', dump_file);
+  delete path;
 }
 
 /* Register a jump threading opportunity.  We queue up all the jump
@@ -1699,24 +2450,168 @@ register_jump_thread (vec<jump_thread_edge *> *path)
   /* First make sure there are no NULL outgoing edges on the jump threading
      path.  That can happen for jumping to a constant address.  */
   for (unsigned int i = 0; i < path->length (); i++)
-    if ((*path)[i]->e == NULL)
-      {
-       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-         {
-           fprintf (dump_file,
-                    "Found NULL edge in jump threading path.  Cancelling jump thread:\n");
-           dump_jump_thread_path (dump_file, *path);
-         }
+    {
+      if ((*path)[i]->e == NULL)
+       {
+         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+           {
+             fprintf (dump_file,
+                      "Found NULL edge in jump threading path.  Cancelling jump thread:\n");
+             dump_jump_thread_path (dump_file, *path, false);
+           }
 
-       delete_jump_thread_path (path);
-       return;
-      }
+         delete_jump_thread_path (path);
+         return;
+       }
+
+      /* Only the FSM threader is allowed to thread across
+        backedges in the CFG.  */
+      if (flag_checking
+         && (*path)[0]->type != EDGE_FSM_THREAD)
+       gcc_assert (((*path)[i]->e->flags & EDGE_DFS_BACK) == 0);
+    }
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-    dump_jump_thread_path (dump_file, *path);
+    dump_jump_thread_path (dump_file, *path, true);
 
   if (!paths.exists ())
     paths.create (5);
 
   paths.safe_push (path);
 }
+
+/* Return how many uses of T there are within BB, as long as there
+   aren't any uses outside BB.  If there are any uses outside BB,
+   return -1 if there's at most one use within BB, or -2 if there is
+   more than one use within BB.  */
+
+static int
+uses_in_bb (tree t, basic_block bb)
+{
+  int uses = 0;
+  bool outside_bb = false;
+
+  imm_use_iterator iter;
+  use_operand_p use_p;
+  FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, t)
+    {
+      if (is_gimple_debug (USE_STMT (use_p)))
+       continue;
+
+      if (gimple_bb (USE_STMT (use_p)) != bb)
+       outside_bb = true;
+      else
+       uses++;
+
+      if (outside_bb && uses > 1)
+       return -2;
+    }
+
+  if (outside_bb)
+    return -1;
+
+  return uses;
+}
+
+/* Starting from the final control flow stmt in BB, assuming it will
+   be removed, follow uses in to-be-removed stmts back to their defs
+   and count how many defs are to become dead and be removed as
+   well.  */
+
+unsigned int
+estimate_threading_killed_stmts (basic_block bb)
+{
+  int killed_stmts = 0;
+  hash_map<tree, int> ssa_remaining_uses;
+  auto_vec<gimple *, 4> dead_worklist;
+
+  /* If the block has only two predecessors, threading will turn phi
+     dsts into either src, so count them as dead stmts.  */
+  bool drop_all_phis = EDGE_COUNT (bb->preds) == 2;
+
+  if (drop_all_phis)
+    for (gphi_iterator gsi = gsi_start_phis (bb);
+        !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
+      {
+       gphi *phi = gsi.phi ();
+       tree dst = gimple_phi_result (phi);
+
+       /* We don't count virtual PHIs as stmts in
+          record_temporary_equivalences_from_phis.  */
+       if (virtual_operand_p (dst))
+         continue;
+
+       killed_stmts++;
+      }
+
+  if (gsi_end_p (gsi_last_bb (bb)))
+    return killed_stmts;
+
+  gimple *stmt = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
+  if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND
+      && gimple_code (stmt) != GIMPLE_GOTO
+      && gimple_code (stmt) != GIMPLE_SWITCH)
+    return killed_stmts;
+
+  /* The control statement is always dead.  */
+  killed_stmts++;
+  dead_worklist.quick_push (stmt);
+  while (!dead_worklist.is_empty ())
+    {
+      stmt = dead_worklist.pop ();
+
+      ssa_op_iter iter;
+      use_operand_p use_p;
+      FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
+       {
+         tree t = USE_FROM_PTR (use_p);
+         gimple *def = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
+
+         if (gimple_bb (def) == bb
+             && (gimple_code (def) != GIMPLE_PHI
+                 || !drop_all_phis)
+             && !gimple_has_side_effects (def))
+           {
+             int *usesp = ssa_remaining_uses.get (t);
+             int uses;
+
+             if (usesp)
+               uses = *usesp;
+             else
+               uses = uses_in_bb (t, bb);
+
+             gcc_assert (uses);
+
+             /* Don't bother recording the expected use count if we
+                won't find any further uses within BB.  */
+             if (!usesp && (uses < -1 || uses > 1))
+               {
+                 usesp = &ssa_remaining_uses.get_or_insert (t);
+                 *usesp = uses;
+               }
+
+             if (uses < 0)
+               continue;
+
+             --uses;
+             if (usesp)
+               *usesp = uses;
+
+             if (!uses)
+               {
+                 killed_stmts++;
+                 if (usesp)
+                   ssa_remaining_uses.remove (t);
+                 if (gimple_code (def) != GIMPLE_PHI)
+                   dead_worklist.safe_push (def);
+               }
+           }
+       }
+    }
+
+  if (dump_file)
+    fprintf (dump_file, "threading bb %i kills %i stmts\n",
+            bb->index, killed_stmts);
+
+  return killed_stmts;
+}