[Fortran] Fix error cleanup of select rank (PR93522)
[gcc.git] / gcc / tree-switch-conversion.c
index c92b3ea8bd8cbb70dca5165f3cf0d74964549eab..bf910dd62b538cba2984d031e061b9499470c602 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /* Lower GIMPLE_SWITCH expressions to something more efficient than
    a jump table.
-   Copyright (C) 2006-2015 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2006-2020 Free Software Foundation, Inc.
 
 This file is part of GCC.
 
@@ -25,1419 +25,2322 @@ Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
 #include "config.h"
 #include "system.h"
 #include "coretypes.h"
-#include "tm.h"
-#include "line-map.h"
-#include "params.h"
-#include "flags.h"
-#include "hash-set.h"
-#include "vec.h"
-#include "input.h"
-#include "alias.h"
-#include "symtab.h"
-#include "inchash.h"
+#include "backend.h"
+#include "insn-codes.h"
+#include "rtl.h"
 #include "tree.h"
+#include "gimple.h"
+#include "cfghooks.h"
+#include "tree-pass.h"
+#include "ssa.h"
+#include "optabs-tree.h"
+#include "cgraph.h"
+#include "gimple-pretty-print.h"
 #include "fold-const.h"
 #include "varasm.h"
 #include "stor-layout.h"
-#include "predict.h"
-#include "hard-reg-set.h"
-#include "function.h"
-#include "dominance.h"
-#include "cfg.h"
 #include "cfganal.h"
-#include "basic-block.h"
-#include "tree-ssa-alias.h"
-#include "internal-fn.h"
-#include "gimple-expr.h"
-#include "is-a.h"
-#include "gimple.h"
 #include "gimplify.h"
 #include "gimple-iterator.h"
 #include "gimplify-me.h"
-#include "gimple-ssa.h"
-#include "hash-map.h"
-#include "plugin-api.h"
-#include "ipa-ref.h"
-#include "cgraph.h"
+#include "gimple-fold.h"
 #include "tree-cfg.h"
-#include "tree-phinodes.h"
-#include "stringpool.h"
-#include "tree-ssanames.h"
-#include "tree-pass.h"
-#include "gimple-pretty-print.h"
 #include "cfgloop.h"
+#include "alloc-pool.h"
+#include "target.h"
+#include "tree-into-ssa.h"
+#include "omp-general.h"
 
 /* ??? For lang_hooks.types.type_for_mode, but is there a word_mode
    type in the GIMPLE type system that is language-independent?  */
 #include "langhooks.h"
 
-/* Need to include expr.h and optabs.h for lshift_cheap_p.  */
-#include "hashtab.h"
-#include "rtl.h"
-#include "statistics.h"
-#include "insn-config.h"
-#include "expmed.h"
-#include "dojump.h"
-#include "explow.h"
-#include "calls.h"
-#include "emit-rtl.h"
-#include "stmt.h"
-#include "expr.h"
-#include "insn-codes.h"
-#include "optabs.h"
+#include "tree-switch-conversion.h"
 \f
-/* Maximum number of case bit tests.
-   FIXME: This should be derived from PARAM_CASE_VALUES_THRESHOLD and
-         targetm.case_values_threshold(), or be its own param.  */
-#define MAX_CASE_BIT_TESTS  3
-
-/* Split the basic block at the statement pointed to by GSIP, and insert
-   a branch to the target basic block of E_TRUE conditional on tree
-   expression COND.
+using namespace tree_switch_conversion;
 
-   It is assumed that there is already an edge from the to-be-split
-   basic block to E_TRUE->dest block.  This edge is removed, and the
-   profile information on the edge is re-used for the new conditional
-   jump.
-   
-   The CFG is updated.  The dominator tree will not be valid after
-   this transformation, but the immediate dominators are updated if
-   UPDATE_DOMINATORS is true.
-   
-   Returns the newly created basic block.  */
+/* Constructor.  */
 
-static basic_block
-hoist_edge_and_branch_if_true (gimple_stmt_iterator *gsip,
-                              tree cond, edge e_true,
-                              bool update_dominators)
+switch_conversion::switch_conversion (): m_final_bb (NULL),
+  m_constructors (NULL), m_default_values (NULL),
+  m_arr_ref_first (NULL), m_arr_ref_last (NULL),
+  m_reason (NULL), m_default_case_nonstandard (false), m_cfg_altered (false)
 {
-  tree tmp;
-  gcond *cond_stmt;
-  edge e_false;
-  basic_block new_bb, split_bb = gsi_bb (*gsip);
-  bool dominated_e_true = false;
+}
 
-  gcc_assert (e_true->src == split_bb);
+/* Collection information about SWTCH statement.  */
 
-  if (update_dominators
-      && get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, e_true->dest) == split_bb)
-    dominated_e_true = true;
+void
+switch_conversion::collect (gswitch *swtch)
+{
+  unsigned int branch_num = gimple_switch_num_labels (swtch);
+  tree min_case, max_case;
+  unsigned int i;
+  edge e, e_default, e_first;
+  edge_iterator ei;
 
-  tmp = force_gimple_operand_gsi (gsip, cond, /*simple=*/true, NULL,
-                                 /*before=*/true, GSI_SAME_STMT);
-  cond_stmt = gimple_build_cond_from_tree (tmp, NULL_TREE, NULL_TREE);
-  gsi_insert_before (gsip, cond_stmt, GSI_SAME_STMT);
+  m_switch = swtch;
 
-  e_false = split_block (split_bb, cond_stmt);
-  new_bb = e_false->dest;
-  redirect_edge_pred (e_true, split_bb);
+  /* The gimplifier has already sorted the cases by CASE_LOW and ensured there
+     is a default label which is the first in the vector.
+     Collect the bits we can deduce from the CFG.  */
+  m_index_expr = gimple_switch_index (swtch);
+  m_switch_bb = gimple_bb (swtch);
+  e_default = gimple_switch_default_edge (cfun, swtch);
+  m_default_bb = e_default->dest;
+  m_default_prob = e_default->probability;
 
-  e_true->flags &= ~EDGE_FALLTHRU;
-  e_true->flags |= EDGE_TRUE_VALUE;
+  /* Get upper and lower bounds of case values, and the covered range.  */
+  min_case = gimple_switch_label (swtch, 1);
+  max_case = gimple_switch_label (swtch, branch_num - 1);
 
-  e_false->flags &= ~EDGE_FALLTHRU;
-  e_false->flags |= EDGE_FALSE_VALUE;
-  e_false->probability = REG_BR_PROB_BASE - e_true->probability;
-  e_false->count = split_bb->count - e_true->count;
-  new_bb->count = e_false->count;
+  m_range_min = CASE_LOW (min_case);
+  if (CASE_HIGH (max_case) != NULL_TREE)
+    m_range_max = CASE_HIGH (max_case);
+  else
+    m_range_max = CASE_LOW (max_case);
 
-  if (update_dominators)
+  m_contiguous_range = true;
+  tree last = CASE_HIGH (min_case) ? CASE_HIGH (min_case) : m_range_min;
+  for (i = 2; i < branch_num; i++)
     {
-      if (dominated_e_true)
-       set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, e_true->dest, split_bb);
-      set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, e_false->dest, split_bb);
+      tree elt = gimple_switch_label (swtch, i);
+      if (wi::to_wide (last) + 1 != wi::to_wide (CASE_LOW (elt)))
+       {
+         m_contiguous_range = false;
+         break;
+       }
+      last = CASE_HIGH (elt) ? CASE_HIGH (elt) : CASE_LOW (elt);
     }
 
-  return new_bb;
-}
+  if (m_contiguous_range)
+    e_first = gimple_switch_edge (cfun, swtch, 1);
+  else
+    e_first = e_default;
 
+  /* See if there is one common successor block for all branch
+     targets.  If it exists, record it in FINAL_BB.
+     Start with the destination of the first non-default case
+     if the range is contiguous and default case otherwise as
+     guess or its destination in case it is a forwarder block.  */
+  if (! single_pred_p (e_first->dest))
+    m_final_bb = e_first->dest;
+  else if (single_succ_p (e_first->dest)
+          && ! single_pred_p (single_succ (e_first->dest)))
+    m_final_bb = single_succ (e_first->dest);
+  /* Require that all switch destinations are either that common
+     FINAL_BB or a forwarder to it, except for the default
+     case if contiguous range.  */
+  if (m_final_bb)
+    FOR_EACH_EDGE (e, ei, m_switch_bb->succs)
+      {
+       if (e->dest == m_final_bb)
+         continue;
 
-/* Return true if a switch should be expanded as a bit test.
-   RANGE is the difference between highest and lowest case.
-   UNIQ is number of unique case node targets, not counting the default case.
-   COUNT is the number of comparisons needed, not counting the default case.  */
+       if (single_pred_p (e->dest)
+           && single_succ_p (e->dest)
+           && single_succ (e->dest) == m_final_bb)
+         continue;
 
-static bool
-expand_switch_using_bit_tests_p (tree range,
-                                unsigned int uniq,
-                                unsigned int count, bool speed_p)
-{
-  return (((uniq == 1 && count >= 3)
-          || (uniq == 2 && count >= 5)
-          || (uniq == 3 && count >= 6))
-         && lshift_cheap_p (speed_p)
-         && compare_tree_int (range, GET_MODE_BITSIZE (word_mode)) < 0
-         && compare_tree_int (range, 0) > 0);
-}
-\f
-/* Implement switch statements with bit tests
+       if (e == e_default && m_contiguous_range)
+         {
+           m_default_case_nonstandard = true;
+           continue;
+         }
 
-A GIMPLE switch statement can be expanded to a short sequence of bit-wise
-comparisons.  "switch(x)" is converted into "if ((1 << (x-MINVAL)) & CST)"
-where CST and MINVAL are integer constants.  This is better than a series
-of compare-and-banch insns in some cases,  e.g. we can implement:
+       m_final_bb = NULL;
+       break;
+      }
 
-       if ((x==4) || (x==6) || (x==9) || (x==11))
+  m_range_size
+    = int_const_binop (MINUS_EXPR, m_range_max, m_range_min);
 
-as a single bit test:
+  /* Get a count of the number of case labels.  Single-valued case labels
+     simply count as one, but a case range counts double, since it may
+     require two compares if it gets lowered as a branching tree.  */
+  m_count = 0;
+  for (i = 1; i < branch_num; i++)
+    {
+      tree elt = gimple_switch_label (swtch, i);
+      m_count++;
+      if (CASE_HIGH (elt)
+         && ! tree_int_cst_equal (CASE_LOW (elt), CASE_HIGH (elt)))
+       m_count++;
+    }
 
-       if ((1<<x) & ((1<<4)|(1<<6)|(1<<9)|(1<<11)))
+  /* Get the number of unique non-default targets out of the GIMPLE_SWITCH
+     block.  Assume a CFG cleanup would have already removed degenerate
+     switch statements, this allows us to just use EDGE_COUNT.  */
+  m_uniq = EDGE_COUNT (gimple_bb (swtch)->succs) - 1;
+}
 
-This transformation is only applied if the number of case targets is small,
-if CST constains at least 3 bits, and "1 << x" is cheap.  The bit tests are
-performed in "word_mode".
+/* Checks whether the range given by individual case statements of the switch
+   switch statement isn't too big and whether the number of branches actually
+   satisfies the size of the new array.  */
 
-The following example shows the code the transformation generates:
+bool
+switch_conversion::check_range ()
+{
+  gcc_assert (m_range_size);
+  if (!tree_fits_uhwi_p (m_range_size))
+    {
+      m_reason = "index range way too large or otherwise unusable";
+      return false;
+    }
 
-       int bar(int x)
-       {
-               switch (x)
-               {
-               case '0':  case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
-               case '5':  case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
-               case 'A':  case 'B':  case 'C':  case 'D':  case 'E':
-               case 'F':
-                       return 1;
-               }
-               return 0;
-       }
+  if (tree_to_uhwi (m_range_size)
+      > ((unsigned) m_count * param_switch_conversion_branch_ratio))
+    {
+      m_reason = "the maximum range-branch ratio exceeded";
+      return false;
+    }
 
-==>
+  return true;
+}
 
-       bar (int x)
-       {
-               tmp1 = x - 48;
-               if (tmp1 > (70 - 48)) goto L2;
-               tmp2 = 1 << tmp1;
-               tmp3 = 0b11111100000001111111111;
-               if ((tmp2 & tmp3) != 0) goto L1 ; else goto L2;
-       L1:
-               return 1;
-       L2:
-               return 0;
-       }
+/* Checks whether all but the final BB basic blocks are empty.  */
 
-TODO: There are still some improvements to this transformation that could
-be implemented:
+bool
+switch_conversion::check_all_empty_except_final ()
+{
+  edge e, e_default = find_edge (m_switch_bb, m_default_bb);
+  edge_iterator ei;
 
-* A narrower mode than word_mode could be used if that is cheaper, e.g.
-  for x86_64 where a narrower-mode shift may result in smaller code.
+  FOR_EACH_EDGE (e, ei, m_switch_bb->succs)
+    {
+      if (e->dest == m_final_bb)
+       continue;
 
-* The compounded constant could be shifted rather than the one.  The
-  test would be either on the sign bit or on the least significant bit,
-  depending on the direction of the shift.  On some machines, the test
-  for the branch would be free if the bit to test is already set by the
-  shift operation.
+      if (!empty_block_p (e->dest))
+       {
+         if (m_contiguous_range && e == e_default)
+           {
+             m_default_case_nonstandard = true;
+             continue;
+           }
 
-This transformation was contributed by Roger Sayle, see this e-mail:
-   http://gcc.gnu.org/ml/gcc-patches/2003-01/msg01950.html
-*/
+         m_reason = "bad case - a non-final BB not empty";
+         return false;
+       }
+    }
 
-/* A case_bit_test represents a set of case nodes that may be
-   selected from using a bit-wise comparison.  HI and LO hold
-   the integer to be tested against, TARGET_EDGE contains the
-   edge to the basic block to jump to upon success and BITS
-   counts the number of case nodes handled by this test,
-   typically the number of bits set in HI:LO.  The LABEL field
-   is used to quickly identify all cases in this set without
-   looking at label_to_block for every case label.  */
+  return true;
+}
 
-struct case_bit_test
-{
-  wide_int mask;
-  edge target_edge;
-  tree label;
-  int bits;
-};
+/* This function checks whether all required values in phi nodes in final_bb
+   are constants.  Required values are those that correspond to a basic block
+   which is a part of the examined switch statement.  It returns true if the
+   phi nodes are OK, otherwise false.  */
 
-/* Comparison function for qsort to order bit tests by decreasing
-   probability of execution.  Our best guess comes from a measured
-   profile.  If the profile counts are equal, break even on the
-   number of case nodes, i.e. the node with the most cases gets
-   tested first.
-
-   TODO: Actually this currently runs before a profile is available.
-   Therefore the case-as-bit-tests transformation should be done
-   later in the pass pipeline, or something along the lines of
-   "Efficient and effective branch reordering using profile data"
-   (Yang et. al., 2002) should be implemented (although, how good
-   is a paper is called "Efficient and effective ..." when the
-   latter is implied by the former, but oh well...).  */
-
-static int
-case_bit_test_cmp (const void *p1, const void *p2)
+bool
+switch_conversion::check_final_bb ()
 {
-  const struct case_bit_test *const d1 = (const struct case_bit_test *) p1;
-  const struct case_bit_test *const d2 = (const struct case_bit_test *) p2;
+  gphi_iterator gsi;
 
-  if (d2->target_edge->count != d1->target_edge->count)
-    return d2->target_edge->count - d1->target_edge->count;
-  if (d2->bits != d1->bits)
-    return d2->bits - d1->bits;
+  m_phi_count = 0;
+  for (gsi = gsi_start_phis (m_final_bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
+    {
+      gphi *phi = gsi.phi ();
+      unsigned int i;
 
-  /* Stabilize the sort.  */
-  return LABEL_DECL_UID (d2->label) - LABEL_DECL_UID (d1->label);
-}
+      if (virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
+       continue;
 
-/*  Expand a switch statement by a short sequence of bit-wise
-    comparisons.  "switch(x)" is effectively converted into
-    "if ((1 << (x-MINVAL)) & CST)" where CST and MINVAL are
-    integer constants.
+      m_phi_count++;
 
-    INDEX_EXPR is the value being switched on.
+      for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
+       {
+         basic_block bb = gimple_phi_arg_edge (phi, i)->src;
 
-    MINVAL is the lowest case value of in the case nodes,
-    and RANGE is highest value minus MINVAL.  MINVAL and RANGE
-    are not guaranteed to be of the same type as INDEX_EXPR
-    (the gimplifier doesn't change the type of case label values,
-    and MINVAL and RANGE are derived from those values).
-    MAXVAL is MINVAL + RANGE.
+         if (bb == m_switch_bb
+             || (single_pred_p (bb)
+                 && single_pred (bb) == m_switch_bb
+                 && (!m_default_case_nonstandard
+                     || empty_block_p (bb))))
+           {
+             tree reloc, val;
+             const char *reason = NULL;
 
-    There *MUST* be MAX_CASE_BIT_TESTS or less unique case
-    node targets.  */
+             val = gimple_phi_arg_def (phi, i);
+             if (!is_gimple_ip_invariant (val))
+               reason = "non-invariant value from a case";
+             else
+               {
+                 reloc = initializer_constant_valid_p (val, TREE_TYPE (val));
+                 if ((flag_pic && reloc != null_pointer_node)
+                     || (!flag_pic && reloc == NULL_TREE))
+                   {
+                     if (reloc)
+                       reason
+                         = "value from a case would need runtime relocations";
+                     else
+                       reason
+                         = "value from a case is not a valid initializer";
+                   }
+               }
+             if (reason)
+               {
+                 /* For contiguous range, we can allow non-constant
+                    or one that needs relocation, as long as it is
+                    only reachable from the default case.  */
+                 if (bb == m_switch_bb)
+                   bb = m_final_bb;
+                 if (!m_contiguous_range || bb != m_default_bb)
+                   {
+                     m_reason = reason;
+                     return false;
+                   }
+
+                 unsigned int branch_num = gimple_switch_num_labels (m_switch);
+                 for (unsigned int i = 1; i < branch_num; i++)
+                   {
+                     if (gimple_switch_label_bb (cfun, m_switch, i) == bb)
+                       {
+                         m_reason = reason;
+                         return false;
+                       }
+                   }
+                 m_default_case_nonstandard = true;
+               }
+           }
+       }
+    }
+
+  return true;
+}
+
+/* The following function allocates default_values, target_{in,out}_names and
+   constructors arrays.  The last one is also populated with pointers to
+   vectors that will become constructors of new arrays.  */
 
-static void
-emit_case_bit_tests (gswitch *swtch, tree index_expr,
-                    tree minval, tree range, tree maxval)
+void
+switch_conversion::create_temp_arrays ()
 {
-  struct case_bit_test test[MAX_CASE_BIT_TESTS];
-  unsigned int i, j, k;
-  unsigned int count;
+  int i;
 
-  basic_block switch_bb = gimple_bb (swtch);
-  basic_block default_bb, new_default_bb, new_bb;
-  edge default_edge;
-  bool update_dom = dom_info_available_p (CDI_DOMINATORS);
+  m_default_values = XCNEWVEC (tree, m_phi_count * 3);
+  /* ??? Macros do not support multi argument templates in their
+     argument list.  We create a typedef to work around that problem.  */
+  typedef vec<constructor_elt, va_gc> *vec_constructor_elt_gc;
+  m_constructors = XCNEWVEC (vec_constructor_elt_gc, m_phi_count);
+  m_target_inbound_names = m_default_values + m_phi_count;
+  m_target_outbound_names = m_target_inbound_names + m_phi_count;
+  for (i = 0; i < m_phi_count; i++)
+    vec_alloc (m_constructors[i], tree_to_uhwi (m_range_size) + 1);
+}
 
-  vec<basic_block> bbs_to_fix_dom = vNULL;
+/* Populate the array of default values in the order of phi nodes.
+   DEFAULT_CASE is the CASE_LABEL_EXPR for the default switch branch
+   if the range is non-contiguous or the default case has standard
+   structure, otherwise it is the first non-default case instead.  */
 
-  tree index_type = TREE_TYPE (index_expr);
-  tree unsigned_index_type = unsigned_type_for (index_type);
-  unsigned int branch_num = gimple_switch_num_labels (swtch);
+void
+switch_conversion::gather_default_values (tree default_case)
+{
+  gphi_iterator gsi;
+  basic_block bb = label_to_block (cfun, CASE_LABEL (default_case));
+  edge e;
+  int i = 0;
 
-  gimple_stmt_iterator gsi;
-  gassign *shift_stmt;
+  gcc_assert (CASE_LOW (default_case) == NULL_TREE
+             || m_default_case_nonstandard);
 
-  tree idx, tmp, csui;
-  tree word_type_node = lang_hooks.types.type_for_mode (word_mode, 1);
-  tree word_mode_zero = fold_convert (word_type_node, integer_zero_node);
-  tree word_mode_one = fold_convert (word_type_node, integer_one_node);
-  int prec = TYPE_PRECISION (word_type_node);
-  wide_int wone = wi::one (prec);
+  if (bb == m_final_bb)
+    e = find_edge (m_switch_bb, bb);
+  else
+    e = single_succ_edge (bb);
+
+  for (gsi = gsi_start_phis (m_final_bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
+    {
+      gphi *phi = gsi.phi ();
+      if (virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
+       continue;
+      tree val = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e);
+      gcc_assert (val);
+      m_default_values[i++] = val;
+    }
+}
 
-  memset (&test, 0, sizeof (test));
+/* The following function populates the vectors in the constructors array with
+   future contents of the static arrays.  The vectors are populated in the
+   order of phi nodes.  */
 
-  /* Get the edge for the default case.  */
-  tmp = gimple_switch_default_label (swtch);
-  default_bb = label_to_block (CASE_LABEL (tmp));
-  default_edge = find_edge (switch_bb, default_bb);
+void
+switch_conversion::build_constructors ()
+{
+  unsigned i, branch_num = gimple_switch_num_labels (m_switch);
+  tree pos = m_range_min;
+  tree pos_one = build_int_cst (TREE_TYPE (pos), 1);
 
-  /* Go through all case labels, and collect the case labels, profile
-     counts, and other information we need to build the branch tests.  */
-  count = 0;
   for (i = 1; i < branch_num; i++)
     {
-      unsigned int lo, hi;
-      tree cs = gimple_switch_label (swtch, i);
-      tree label = CASE_LABEL (cs);
-      edge e = find_edge (switch_bb, label_to_block (label));
-      for (k = 0; k < count; k++)
-       if (e == test[k].target_edge)
-         break;
+      tree cs = gimple_switch_label (m_switch, i);
+      basic_block bb = label_to_block (cfun, CASE_LABEL (cs));
+      edge e;
+      tree high;
+      gphi_iterator gsi;
+      int j;
 
-      if (k == count)
+      if (bb == m_final_bb)
+       e = find_edge (m_switch_bb, bb);
+      else
+       e = single_succ_edge (bb);
+      gcc_assert (e);
+
+      while (tree_int_cst_lt (pos, CASE_LOW (cs)))
        {
-         gcc_checking_assert (count < MAX_CASE_BIT_TESTS);
-         test[k].mask = wi::zero (prec);
-         test[k].target_edge = e;
-         test[k].label = label;
-         test[k].bits = 1;
-         count++;
+         int k;
+         for (k = 0; k < m_phi_count; k++)
+           {
+             constructor_elt elt;
+
+             elt.index = int_const_binop (MINUS_EXPR, pos, m_range_min);
+             elt.value
+               = unshare_expr_without_location (m_default_values[k]);
+             m_constructors[k]->quick_push (elt);
+           }
+
+         pos = int_const_binop (PLUS_EXPR, pos, pos_one);
        }
-      else
-        test[k].bits++;
+      gcc_assert (tree_int_cst_equal (pos, CASE_LOW (cs)));
 
-      lo = tree_to_uhwi (int_const_binop (MINUS_EXPR,
-                                         CASE_LOW (cs), minval));
-      if (CASE_HIGH (cs) == NULL_TREE)
-       hi = lo;
+      j = 0;
+      if (CASE_HIGH (cs))
+       high = CASE_HIGH (cs);
       else
-       hi = tree_to_uhwi (int_const_binop (MINUS_EXPR,
-                                           CASE_HIGH (cs), minval));
+       high = CASE_LOW (cs);
+      for (gsi = gsi_start_phis (m_final_bb);
+          !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
+       {
+         gphi *phi = gsi.phi ();
+         if (virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
+           continue;
+         tree val = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e);
+         tree low = CASE_LOW (cs);
+         pos = CASE_LOW (cs);
 
-      for (j = lo; j <= hi; j++)
-       test[k].mask |= wi::lshift (wone, j);
+         do
+           {
+             constructor_elt elt;
+
+             elt.index = int_const_binop (MINUS_EXPR, pos, m_range_min);
+             elt.value = unshare_expr_without_location (val);
+             m_constructors[j]->quick_push (elt);
+
+             pos = int_const_binop (PLUS_EXPR, pos, pos_one);
+           } while (!tree_int_cst_lt (high, pos)
+                    && tree_int_cst_lt (low, pos));
+         j++;
+       }
     }
+}
 
-  qsort (test, count, sizeof (*test), case_bit_test_cmp);
+/* If all values in the constructor vector are products of a linear function
+   a * x + b, then return true.  When true, COEFF_A and COEFF_B and
+   coefficients of the linear function.  Note that equal values are special
+   case of a linear function with a and b equal to zero.  */
 
-  /* If all values are in the 0 .. BITS_PER_WORD-1 range, we can get rid of
-     the minval subtractions, but it might make the mask constants more
-     expensive.  So, compare the costs.  */
-  if (compare_tree_int (minval, 0) > 0
-      && compare_tree_int (maxval, GET_MODE_BITSIZE (word_mode)) < 0)
-    {
-      int cost_diff;
-      HOST_WIDE_INT m = tree_to_uhwi (minval);
-      rtx reg = gen_raw_REG (word_mode, 10000);
-      bool speed_p = optimize_bb_for_speed_p (gimple_bb (swtch));
-      cost_diff = set_rtx_cost (gen_rtx_PLUS (word_mode, reg,
-                                             GEN_INT (-m)), speed_p);
-      for (i = 0; i < count; i++)
-       {
-         rtx r = immed_wide_int_const (test[i].mask, word_mode);
-         cost_diff += set_src_cost (gen_rtx_AND (word_mode, reg, r), speed_p);
-         r = immed_wide_int_const (wi::lshift (test[i].mask, m), word_mode);
-         cost_diff -= set_src_cost (gen_rtx_AND (word_mode, reg, r), speed_p);
-       }
-      if (cost_diff > 0)
-       {
-         for (i = 0; i < count; i++)
-           test[i].mask = wi::lshift (test[i].mask, m);
-         minval = build_zero_cst (TREE_TYPE (minval));
-         range = maxval;
-       }
-    }
-
-  /* We generate two jumps to the default case label.
-     Split the default edge, so that we don't have to do any PHI node
-     updating.  */
-  new_default_bb = split_edge (default_edge);
+bool
+switch_conversion::contains_linear_function_p (vec<constructor_elt, va_gc> *vec,
+                                              wide_int *coeff_a,
+                                              wide_int *coeff_b)
+{
+  unsigned int i;
+  constructor_elt *elt;
 
-  if (update_dom)
-    {
-      bbs_to_fix_dom.create (10);
-      bbs_to_fix_dom.quick_push (switch_bb);
-      bbs_to_fix_dom.quick_push (default_bb);
-      bbs_to_fix_dom.quick_push (new_default_bb);
-    }
+  gcc_assert (vec->length () >= 2);
 
-  /* Now build the test-and-branch code.  */
+  /* Let's try to find any linear function a * x + y that can apply to
+     given values. 'a' can be calculated as follows:
 
-  gsi = gsi_last_bb (switch_bb);
+     a = (y2 - y1) / (x2 - x1) where x2 - x1 = 1 (consecutive case indices)
+     a = y2 - y1
 
-  /* idx = (unsigned)x - minval.  */
-  idx = fold_convert (unsigned_index_type, index_expr);
-  idx = fold_build2 (MINUS_EXPR, unsigned_index_type, idx,
-                    fold_convert (unsigned_index_type, minval));
-  idx = force_gimple_operand_gsi (&gsi, idx,
-                                 /*simple=*/true, NULL_TREE,
-                                 /*before=*/true, GSI_SAME_STMT);
+     and
 
-  /* if (idx > range) goto default */
-  range = force_gimple_operand_gsi (&gsi,
-                                   fold_convert (unsigned_index_type, range),
-                                   /*simple=*/true, NULL_TREE,
-                                   /*before=*/true, GSI_SAME_STMT);
-  tmp = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node, idx, range);
-  new_bb = hoist_edge_and_branch_if_true (&gsi, tmp, default_edge, update_dom);
-  if (update_dom)
-    bbs_to_fix_dom.quick_push (new_bb);
-  gcc_assert (gimple_bb (swtch) == new_bb);
-  gsi = gsi_last_bb (new_bb);
-
-  /* Any blocks dominated by the GIMPLE_SWITCH, but that are not successors
-     of NEW_BB, are still immediately dominated by SWITCH_BB.  Make it so.  */
-  if (update_dom)
-    {
-      vec<basic_block> dom_bbs;
-      basic_block dom_son;
+     b = y2 - a * x2
 
-      dom_bbs = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, new_bb);
-      FOR_EACH_VEC_ELT (dom_bbs, i, dom_son)
-       {
-         edge e = find_edge (new_bb, dom_son);
-         if (e && single_pred_p (e->dest))
-           continue;
-         set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, dom_son, switch_bb);
-         bbs_to_fix_dom.safe_push (dom_son);
-       }
-      dom_bbs.release ();
-    }
+  */
 
-  /* csui = (1 << (word_mode) idx) */
-  csui = make_ssa_name (word_type_node);
-  tmp = fold_build2 (LSHIFT_EXPR, word_type_node, word_mode_one,
-                    fold_convert (word_type_node, idx));
-  tmp = force_gimple_operand_gsi (&gsi, tmp,
-                                 /*simple=*/false, NULL_TREE,
-                                 /*before=*/true, GSI_SAME_STMT);
-  shift_stmt = gimple_build_assign (csui, tmp);
-  gsi_insert_before (&gsi, shift_stmt, GSI_SAME_STMT);
-  update_stmt (shift_stmt);
+  tree elt0 = (*vec)[0].value;
+  tree elt1 = (*vec)[1].value;
 
-  /* for each unique set of cases:
-        if (const & csui) goto target  */
-  for (k = 0; k < count; k++)
-    {
-      tmp = wide_int_to_tree (word_type_node, test[k].mask);
-      tmp = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, word_type_node, csui, tmp);
-      tmp = force_gimple_operand_gsi (&gsi, tmp,
-                                     /*simple=*/true, NULL_TREE,
-                                     /*before=*/true, GSI_SAME_STMT);
-      tmp = fold_build2 (NE_EXPR, boolean_type_node, tmp, word_mode_zero);
-      new_bb = hoist_edge_and_branch_if_true (&gsi, tmp, test[k].target_edge,
-                                             update_dom);
-      if (update_dom)
-       bbs_to_fix_dom.safe_push (new_bb);
-      gcc_assert (gimple_bb (swtch) == new_bb);
-      gsi = gsi_last_bb (new_bb);
-    }
+  if (TREE_CODE (elt0) != INTEGER_CST || TREE_CODE (elt1) != INTEGER_CST)
+    return false;
 
-  /* We should have removed all edges now.  */
-  gcc_assert (EDGE_COUNT (gsi_bb (gsi)->succs) == 0);
+  wide_int range_min
+    = wide_int::from (wi::to_wide (m_range_min),
+                     TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (elt0)),
+                     TYPE_SIGN (TREE_TYPE (m_range_min)));
+  wide_int y1 = wi::to_wide (elt0);
+  wide_int y2 = wi::to_wide (elt1);
+  wide_int a = y2 - y1;
+  wide_int b = y2 - a * (range_min + 1);
 
-  /* If nothing matched, go to the default label.  */
-  make_edge (gsi_bb (gsi), new_default_bb, EDGE_FALLTHRU);
+  /* Verify that all values fulfill the linear function.  */
+  FOR_EACH_VEC_SAFE_ELT (vec, i, elt)
+    {
+      if (TREE_CODE (elt->value) != INTEGER_CST)
+       return false;
 
-  /* The GIMPLE_SWITCH is now redundant.  */
-  gsi_remove (&gsi, true);
+      wide_int value = wi::to_wide (elt->value);
+      if (a * range_min + b != value)
+       return false;
 
-  if (update_dom)
-    {
-      /* Fix up the dominator tree.  */
-      iterate_fix_dominators (CDI_DOMINATORS, bbs_to_fix_dom, true);
-      bbs_to_fix_dom.release ();
+      ++range_min;
     }
-}
-\f
-/*
-     Switch initialization conversion
 
-The following pass changes simple initializations of scalars in a switch
-statement into initializations from a static array.  Obviously, the values
-must be constant and known at compile time and a default branch must be
-provided.  For example, the following code:
+  *coeff_a = a;
+  *coeff_b = b;
 
-        int a,b;
+  return true;
+}
 
-        switch (argc)
-       {
-         case 1:
-         case 2:
-                a_1 = 8;
-                b_1 = 6;
-                break;
-         case 3:
-                a_2 = 9;
-                b_2 = 5;
-                break;
-         case 12:
-                a_3 = 10;
-                b_3 = 4;
-                break;
-         default:
-                a_4 = 16;
-                b_4 = 1;
-               break;
-        }
-       a_5 = PHI <a_1, a_2, a_3, a_4>
-       b_5 = PHI <b_1, b_2, b_3, b_4>
+/* Return type which should be used for array elements, either TYPE's
+   main variant or, for integral types, some smaller integral type
+   that can still hold all the constants.  */
 
+tree
+switch_conversion::array_value_type (tree type, int num)
+{
+  unsigned int i, len = vec_safe_length (m_constructors[num]);
+  constructor_elt *elt;
+  int sign = 0;
+  tree smaller_type;
 
-is changed into:
+  /* Types with alignments greater than their size can reach here, e.g. out of
+     SRA.  We couldn't use these as an array component type so get back to the
+     main variant first, which, for our purposes, is fine for other types as
+     well.  */
 
-        static const int = CSWTCH01[] = {6, 6, 5, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 4};
-        static const int = CSWTCH02[] = {8, 8, 9, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16,
-                                 16, 16, 10};
+  type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
 
-        if (((unsigned) argc) - 1 < 11)
-          {
-           a_6 = CSWTCH02[argc - 1];
-            b_6 = CSWTCH01[argc - 1];
-         }
-       else
-         {
-           a_7 = 16;
-           b_7 = 1;
-          }
-       a_5 = PHI <a_6, a_7>
-       b_b = PHI <b_6, b_7>
+  if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
+    return type;
 
-There are further constraints.  Specifically, the range of values across all
-case labels must not be bigger than SWITCH_CONVERSION_BRANCH_RATIO (default
-eight) times the number of the actual switch branches.
+  scalar_int_mode type_mode = SCALAR_INT_TYPE_MODE (type);
+  scalar_int_mode mode = get_narrowest_mode (type_mode);
+  if (GET_MODE_SIZE (type_mode) <= GET_MODE_SIZE (mode))
+    return type;
 
-This transformation was contributed by Martin Jambor, see this e-mail:
-   http://gcc.gnu.org/ml/gcc-patches/2008-07/msg00011.html  */
+  if (len < (optimize_bb_for_size_p (gimple_bb (m_switch)) ? 2 : 32))
+    return type;
 
-/* The main structure of the pass.  */
-struct switch_conv_info
-{
-  /* The expression used to decide the switch branch.  */
-  tree index_expr;
+  FOR_EACH_VEC_SAFE_ELT (m_constructors[num], i, elt)
+    {
+      wide_int cst;
 
-  /* The following integer constants store the minimum and maximum value
-     covered by the case labels.  */
-  tree range_min;
-  tree range_max;
+      if (TREE_CODE (elt->value) != INTEGER_CST)
+       return type;
 
-  /* The difference between the above two numbers.  Stored here because it
-     is used in all the conversion heuristics, as well as for some of the
-     transformation, and it is expensive to re-compute it all the time.  */
-  tree range_size;
+      cst = wi::to_wide (elt->value);
+      while (1)
+       {
+         unsigned int prec = GET_MODE_BITSIZE (mode);
+         if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
+           return type;
 
-  /* Basic block that contains the actual GIMPLE_SWITCH.  */
-  basic_block switch_bb;
+         if (sign >= 0 && cst == wi::zext (cst, prec))
+           {
+             if (sign == 0 && cst == wi::sext (cst, prec))
+               break;
+             sign = 1;
+             break;
+           }
+         if (sign <= 0 && cst == wi::sext (cst, prec))
+           {
+             sign = -1;
+             break;
+           }
 
-  /* Basic block that is the target of the default case.  */
-  basic_block default_bb;
+         if (sign == 1)
+           sign = 0;
 
-  /* The single successor block of all branches out of the GIMPLE_SWITCH,
-     if such a block exists.  Otherwise NULL.  */
-  basic_block final_bb;
+         if (!GET_MODE_WIDER_MODE (mode).exists (&mode)
+             || GET_MODE_SIZE (mode) >= GET_MODE_SIZE (type_mode))
+           return type;
+       }
+    }
 
-  /* The probability of the default edge in the replaced switch.  */
-  int default_prob;
+  if (sign == 0)
+    sign = TYPE_UNSIGNED (type) ? 1 : -1;
+  smaller_type = lang_hooks.types.type_for_mode (mode, sign >= 0);
+  if (GET_MODE_SIZE (type_mode)
+      <= GET_MODE_SIZE (SCALAR_INT_TYPE_MODE (smaller_type)))
+    return type;
 
-  /* The count of the default edge in the replaced switch.  */
-  gcov_type default_count;
+  return smaller_type;
+}
 
-  /* Combined count of all other (non-default) edges in the replaced switch.  */
-  gcov_type other_count;
+/* Create an appropriate array type and declaration and assemble a static
+   array variable.  Also create a load statement that initializes
+   the variable in question with a value from the static array.  SWTCH is
+   the switch statement being converted, NUM is the index to
+   arrays of constructors, default values and target SSA names
+   for this particular array.  ARR_INDEX_TYPE is the type of the index
+   of the new array, PHI is the phi node of the final BB that corresponds
+   to the value that will be loaded from the created array.  TIDX
+   is an ssa name of a temporary variable holding the index for loads from the
+   new array.  */
 
-  /* Number of phi nodes in the final bb (that we'll be replacing).  */
-  int phi_count;
+void
+switch_conversion::build_one_array (int num, tree arr_index_type,
+                                   gphi *phi, tree tidx)
+{
+  tree name;
+  gimple *load;
+  gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (m_switch);
+  location_t loc = gimple_location (m_switch);
 
-  /* Array of default values, in the same order as phi nodes.  */
-  tree *default_values;
+  gcc_assert (m_default_values[num]);
 
-  /* Constructors of new static arrays.  */
-  vec<constructor_elt, va_gc> **constructors;
+  name = copy_ssa_name (PHI_RESULT (phi));
+  m_target_inbound_names[num] = name;
+
+  vec<constructor_elt, va_gc> *constructor = m_constructors[num];
+  wide_int coeff_a, coeff_b;
+  bool linear_p = contains_linear_function_p (constructor, &coeff_a, &coeff_b);
+  tree type;
+  if (linear_p
+      && (type = range_check_type (TREE_TYPE ((*constructor)[0].value))))
+    {
+      if (dump_file && coeff_a.to_uhwi () > 0)
+       fprintf (dump_file, "Linear transformation with A = %" PRId64
+                " and B = %" PRId64 "\n", coeff_a.to_shwi (),
+                coeff_b.to_shwi ());
+
+      /* We must use type of constructor values.  */
+      gimple_seq seq = NULL;
+      tree tmp = gimple_convert (&seq, type, m_index_expr);
+      tree tmp2 = gimple_build (&seq, MULT_EXPR, type,
+                               wide_int_to_tree (type, coeff_a), tmp);
+      tree tmp3 = gimple_build (&seq, PLUS_EXPR, type, tmp2,
+                               wide_int_to_tree (type, coeff_b));
+      tree tmp4 = gimple_convert (&seq, TREE_TYPE (name), tmp3);
+      gsi_insert_seq_before (&gsi, seq, GSI_SAME_STMT);
+      load = gimple_build_assign (name, tmp4);
+    }
+  else
+    {
+      tree array_type, ctor, decl, value_type, fetch, default_type;
 
-  /* Array of ssa names that are initialized with a value from a new static
-     array.  */
-  tree *target_inbound_names;
+      default_type = TREE_TYPE (m_default_values[num]);
+      value_type = array_value_type (default_type, num);
+      array_type = build_array_type (value_type, arr_index_type);
+      if (default_type != value_type)
+       {
+         unsigned int i;
+         constructor_elt *elt;
 
-  /* Array of ssa names that are initialized with the default value if the
-     switch expression is out of range.  */
-  tree *target_outbound_names;
+         FOR_EACH_VEC_SAFE_ELT (constructor, i, elt)
+           elt->value = fold_convert (value_type, elt->value);
+       }
+      ctor = build_constructor (array_type, constructor);
+      TREE_CONSTANT (ctor) = true;
+      TREE_STATIC (ctor) = true;
 
-  /* The first load statement that loads a temporary from a new static array.
-   */
-  gimple arr_ref_first;
+      decl = build_decl (loc, VAR_DECL, NULL_TREE, array_type);
+      TREE_STATIC (decl) = 1;
+      DECL_INITIAL (decl) = ctor;
 
-  /* The last load statement that loads a temporary from a new static array.  */
-  gimple arr_ref_last;
+      DECL_NAME (decl) = create_tmp_var_name ("CSWTCH");
+      DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
+      DECL_IGNORED_P (decl) = 1;
+      TREE_CONSTANT (decl) = 1;
+      TREE_READONLY (decl) = 1;
+      DECL_IGNORED_P (decl) = 1;
+      if (offloading_function_p (cfun->decl))
+       DECL_ATTRIBUTES (decl)
+         = tree_cons (get_identifier ("omp declare target"), NULL_TREE,
+                      NULL_TREE);
+      varpool_node::finalize_decl (decl);
 
-  /* String reason why the case wasn't a good candidate that is written to the
-     dump file, if there is one.  */
-  const char *reason;
+      fetch = build4 (ARRAY_REF, value_type, decl, tidx, NULL_TREE,
+                     NULL_TREE);
+      if (default_type != value_type)
+       {
+         fetch = fold_convert (default_type, fetch);
+         fetch = force_gimple_operand_gsi (&gsi, fetch, true, NULL_TREE,
+                                           true, GSI_SAME_STMT);
+       }
+      load = gimple_build_assign (name, fetch);
+    }
 
-  /* Parameters for expand_switch_using_bit_tests.  Should be computed
-     the same way as in expand_case.  */
-  unsigned int uniq;
-  unsigned int count;
-};
+  gsi_insert_before (&gsi, load, GSI_SAME_STMT);
+  update_stmt (load);
+  m_arr_ref_last = load;
+}
 
-/* Collect information about GIMPLE_SWITCH statement SWTCH into INFO.  */
+/* Builds and initializes static arrays initialized with values gathered from
+   the switch statement.  Also creates statements that load values from
+   them.  */
 
-static void
-collect_switch_conv_info (gswitch *swtch, struct switch_conv_info *info)
+void
+switch_conversion::build_arrays ()
 {
-  unsigned int branch_num = gimple_switch_num_labels (swtch);
-  tree min_case, max_case;
-  unsigned int count, i;
-  edge e, e_default;
-  edge_iterator ei;
-
-  memset (info, 0, sizeof (*info));
-
-  /* The gimplifier has already sorted the cases by CASE_LOW and ensured there
-     is a default label which is the first in the vector.
-     Collect the bits we can deduce from the CFG.  */
-  info->index_expr = gimple_switch_index (swtch);
-  info->switch_bb = gimple_bb (swtch);
-  info->default_bb =
-    label_to_block (CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (swtch)));
-  e_default = find_edge (info->switch_bb, info->default_bb);
-  info->default_prob = e_default->probability;
-  info->default_count = e_default->count;
-  FOR_EACH_EDGE (e, ei, info->switch_bb->succs)
-    if (e != e_default)
-      info->other_count += e->count;
-
-  /* See if there is one common successor block for all branch
-     targets.  If it exists, record it in FINAL_BB.
-     Start with the destination of the default case as guess
-     or its destination in case it is a forwarder block.  */
-  if (! single_pred_p (e_default->dest))
-    info->final_bb = e_default->dest;
-  else if (single_succ_p (e_default->dest)
-          && ! single_pred_p (single_succ (e_default->dest)))
-    info->final_bb = single_succ (e_default->dest);
-  /* Require that all switch destinations are either that common
-     FINAL_BB or a forwarder to it.  */
-  if (info->final_bb)
-    FOR_EACH_EDGE (e, ei, info->switch_bb->succs)
-      {
-       if (e->dest == info->final_bb)
-         continue;
-
-       if (single_pred_p (e->dest)
-           && single_succ_p (e->dest)
-           && single_succ (e->dest) == info->final_bb)
-         continue;
-
-       info->final_bb = NULL;
-       break;
-      }
+  tree arr_index_type;
+  tree tidx, sub, utype;
+  gimple *stmt;
+  gimple_stmt_iterator gsi;
+  gphi_iterator gpi;
+  int i;
+  location_t loc = gimple_location (m_switch);
 
-  /* Get upper and lower bounds of case values, and the covered range.  */
-  min_case = gimple_switch_label (swtch, 1);
-  max_case = gimple_switch_label (swtch, branch_num - 1);
+  gsi = gsi_for_stmt (m_switch);
 
-  info->range_min = CASE_LOW (min_case);
-  if (CASE_HIGH (max_case) != NULL_TREE)
-    info->range_max = CASE_HIGH (max_case);
+  /* Make sure we do not generate arithmetics in a subrange.  */
+  utype = TREE_TYPE (m_index_expr);
+  if (TREE_TYPE (utype))
+    utype = lang_hooks.types.type_for_mode (TYPE_MODE (TREE_TYPE (utype)), 1);
   else
-    info->range_max = CASE_LOW (max_case);
+    utype = lang_hooks.types.type_for_mode (TYPE_MODE (utype), 1);
+
+  arr_index_type = build_index_type (m_range_size);
+  tidx = make_ssa_name (utype);
+  sub = fold_build2_loc (loc, MINUS_EXPR, utype,
+                        fold_convert_loc (loc, utype, m_index_expr),
+                        fold_convert_loc (loc, utype, m_range_min));
+  sub = force_gimple_operand_gsi (&gsi, sub,
+                                 false, NULL, true, GSI_SAME_STMT);
+  stmt = gimple_build_assign (tidx, sub);
 
-  info->range_size =
-    int_const_binop (MINUS_EXPR, info->range_max, info->range_min);
+  gsi_insert_before (&gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
+  update_stmt (stmt);
+  m_arr_ref_first = stmt;
 
-  /* Get a count of the number of case labels.  Single-valued case labels
-     simply count as one, but a case range counts double, since it may
-     require two compares if it gets lowered as a branching tree.  */
-  count = 0;
-  for (i = 1; i < branch_num; i++)
+  for (gpi = gsi_start_phis (m_final_bb), i = 0;
+       !gsi_end_p (gpi); gsi_next (&gpi))
     {
-      tree elt = gimple_switch_label (swtch, i);
-      count++;
-      if (CASE_HIGH (elt)
-         && ! tree_int_cst_equal (CASE_LOW (elt), CASE_HIGH (elt)))
-       count++;
+      gphi *phi = gpi.phi ();
+      if (!virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
+       build_one_array (i++, arr_index_type, phi, tidx);
+      else
+       {
+         edge e;
+         edge_iterator ei;
+         FOR_EACH_EDGE (e, ei, m_switch_bb->succs)
+           {
+             if (e->dest == m_final_bb)
+               break;
+             if (!m_default_case_nonstandard
+                 || e->dest != m_default_bb)
+               {
+                 e = single_succ_edge (e->dest);
+                 break;
+               }
+           }
+         gcc_assert (e && e->dest == m_final_bb);
+         m_target_vop = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e);
+       }
     }
-  info->count = count;
-  /* Get the number of unique non-default targets out of the GIMPLE_SWITCH
-     block.  Assume a CFG cleanup would have already removed degenerate
-     switch statements, this allows us to just use EDGE_COUNT.  */
-  info->uniq = EDGE_COUNT (gimple_bb (swtch)->succs) - 1;
 }
 
-/* Checks whether the range given by individual case statements of the SWTCH
-   switch statement isn't too big and whether the number of branches actually
-   satisfies the size of the new array.  */
+/* Generates and appropriately inserts loads of default values at the position
+   given by GSI.  Returns the last inserted statement.  */
 
-static bool
-check_range (struct switch_conv_info *info)
+gassign *
+switch_conversion::gen_def_assigns (gimple_stmt_iterator *gsi)
 {
-  gcc_assert (info->range_size);
-  if (!tree_fits_uhwi_p (info->range_size))
-    {
-      info->reason = "index range way too large or otherwise unusable";
-      return false;
-    }
+  int i;
+  gassign *assign = NULL;
 
-  if (tree_to_uhwi (info->range_size)
-      > ((unsigned) info->count * SWITCH_CONVERSION_BRANCH_RATIO))
+  for (i = 0; i < m_phi_count; i++)
     {
-      info->reason = "the maximum range-branch ratio exceeded";
-      return false;
+      tree name = copy_ssa_name (m_target_inbound_names[i]);
+      m_target_outbound_names[i] = name;
+      assign = gimple_build_assign (name, m_default_values[i]);
+      gsi_insert_before (gsi, assign, GSI_SAME_STMT);
+      update_stmt (assign);
     }
-
-  return true;
+  return assign;
 }
 
-/* Checks whether all but the FINAL_BB basic blocks are empty.  */
+/* Deletes the unused bbs and edges that now contain the switch statement and
+   its empty branch bbs.  BBD is the now dead BB containing
+   the original switch statement, FINAL is the last BB of the converted
+   switch statement (in terms of succession).  */
 
-static bool
-check_all_empty_except_final (struct switch_conv_info *info)
+void
+switch_conversion::prune_bbs (basic_block bbd, basic_block final,
+                             basic_block default_bb)
 {
-  edge e;
   edge_iterator ei;
+  edge e;
 
-  FOR_EACH_EDGE (e, ei, info->switch_bb->succs)
+  for (ei = ei_start (bbd->succs); (e = ei_safe_edge (ei)); )
     {
-      if (e->dest == info->final_bb)
-       continue;
-
-      if (!empty_block_p (e->dest))
-       {
-         info->reason = "bad case - a non-final BB not empty";
-         return false;
-       }
+      basic_block bb;
+      bb = e->dest;
+      remove_edge (e);
+      if (bb != final && bb != default_bb)
+       delete_basic_block (bb);
     }
-
-  return true;
+  delete_basic_block (bbd);
 }
 
-/* This function checks whether all required values in phi nodes in final_bb
-   are constants.  Required values are those that correspond to a basic block
-   which is a part of the examined switch statement.  It returns true if the
-   phi nodes are OK, otherwise false.  */
+/* Add values to phi nodes in final_bb for the two new edges.  E1F is the edge
+   from the basic block loading values from an array and E2F from the basic
+   block loading default values.  BBF is the last switch basic block (see the
+   bbf description in the comment below).  */
 
-static bool
-check_final_bb (struct switch_conv_info *info)
+void
+switch_conversion::fix_phi_nodes (edge e1f, edge e2f, basic_block bbf)
 {
   gphi_iterator gsi;
+  int i;
 
-  info->phi_count = 0;
-  for (gsi = gsi_start_phis (info->final_bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
+  for (gsi = gsi_start_phis (bbf), i = 0;
+       !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
     {
       gphi *phi = gsi.phi ();
-      unsigned int i;
-
-      info->phi_count++;
-
-      for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
+      tree inbound, outbound;
+      if (virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
+       inbound = outbound = m_target_vop;
+      else
        {
-         basic_block bb = gimple_phi_arg_edge (phi, i)->src;
-
-         if (bb == info->switch_bb
-             || (single_pred_p (bb) && single_pred (bb) == info->switch_bb))
-           {
-             tree reloc, val;
-
-             val = gimple_phi_arg_def (phi, i);
-             if (!is_gimple_ip_invariant (val))
-               {
-                 info->reason = "non-invariant value from a case";
-                 return false; /* Non-invariant argument.  */
-               }
-             reloc = initializer_constant_valid_p (val, TREE_TYPE (val));
-             if ((flag_pic && reloc != null_pointer_node)
-                 || (!flag_pic && reloc == NULL_TREE))
-               {
-                 if (reloc)
-                   info->reason
-                     = "value from a case would need runtime relocations";
-                 else
-                   info->reason
-                     = "value from a case is not a valid initializer";
-                 return false;
-               }
-           }
+         inbound = m_target_inbound_names[i];
+         outbound = m_target_outbound_names[i++];
        }
+      add_phi_arg (phi, inbound, e1f, UNKNOWN_LOCATION);
+      if (!m_default_case_nonstandard)
+       add_phi_arg (phi, outbound, e2f, UNKNOWN_LOCATION);
     }
-
-  return true;
 }
 
-/* The following function allocates default_values, target_{in,out}_names and
-   constructors arrays.  The last one is also populated with pointers to
-   vectors that will become constructors of new arrays.  */
+/* Creates a check whether the switch expression value actually falls into the
+   range given by all the cases.  If it does not, the temporaries are loaded
+   with default values instead.  */
 
-static void
-create_temp_arrays (struct switch_conv_info *info)
+void
+switch_conversion::gen_inbound_check ()
 {
-  int i;
+  tree label_decl1 = create_artificial_label (UNKNOWN_LOCATION);
+  tree label_decl2 = create_artificial_label (UNKNOWN_LOCATION);
+  tree label_decl3 = create_artificial_label (UNKNOWN_LOCATION);
+  glabel *label1, *label2, *label3;
+  tree utype, tidx;
+  tree bound;
 
-  info->default_values = XCNEWVEC (tree, info->phi_count * 3);
-  /* ??? Macros do not support multi argument templates in their
-     argument list.  We create a typedef to work around that problem.  */
-  typedef vec<constructor_elt, va_gc> *vec_constructor_elt_gc;
-  info->constructors = XCNEWVEC (vec_constructor_elt_gc, info->phi_count);
-  info->target_inbound_names = info->default_values + info->phi_count;
-  info->target_outbound_names = info->target_inbound_names + info->phi_count;
-  for (i = 0; i < info->phi_count; i++)
-    vec_alloc (info->constructors[i], tree_to_uhwi (info->range_size) + 1);
-}
+  gcond *cond_stmt;
 
-/* Free the arrays created by create_temp_arrays().  The vectors that are
-   created by that function are not freed here, however, because they have
-   already become constructors and must be preserved.  */
+  gassign *last_assign = NULL;
+  gimple_stmt_iterator gsi;
+  basic_block bb0, bb1, bb2, bbf, bbd;
+  edge e01 = NULL, e02, e21, e1d, e1f, e2f;
+  location_t loc = gimple_location (m_switch);
 
-static void
-free_temp_arrays (struct switch_conv_info *info)
-{
-  XDELETEVEC (info->constructors);
-  XDELETEVEC (info->default_values);
-}
+  gcc_assert (m_default_values);
 
-/* Populate the array of default values in the order of phi nodes.
-   DEFAULT_CASE is the CASE_LABEL_EXPR for the default switch branch.  */
+  bb0 = gimple_bb (m_switch);
 
-static void
-gather_default_values (tree default_case, struct switch_conv_info *info)
-{
-  gphi_iterator gsi;
-  basic_block bb = label_to_block (CASE_LABEL (default_case));
-  edge e;
-  int i = 0;
+  tidx = gimple_assign_lhs (m_arr_ref_first);
+  utype = TREE_TYPE (tidx);
 
-  gcc_assert (CASE_LOW (default_case) == NULL_TREE);
+  /* (end of) block 0 */
+  gsi = gsi_for_stmt (m_arr_ref_first);
+  gsi_next (&gsi);
 
-  if (bb == info->final_bb)
-    e = find_edge (info->switch_bb, bb);
-  else
-    e = single_succ_edge (bb);
+  bound = fold_convert_loc (loc, utype, m_range_size);
+  cond_stmt = gimple_build_cond (LE_EXPR, tidx, bound, NULL_TREE, NULL_TREE);
+  gsi_insert_before (&gsi, cond_stmt, GSI_SAME_STMT);
+  update_stmt (cond_stmt);
 
-  for (gsi = gsi_start_phis (info->final_bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
+  /* block 2 */
+  if (!m_default_case_nonstandard)
     {
-      gphi *phi = gsi.phi ();
-      tree val = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e);
-      gcc_assert (val);
-      info->default_values[i++] = val;
+      label2 = gimple_build_label (label_decl2);
+      gsi_insert_before (&gsi, label2, GSI_SAME_STMT);
+      last_assign = gen_def_assigns (&gsi);
     }
-}
 
-/* The following function populates the vectors in the constructors array with
-   future contents of the static arrays.  The vectors are populated in the
-   order of phi nodes.  SWTCH is the switch statement being converted.  */
+  /* block 1 */
+  label1 = gimple_build_label (label_decl1);
+  gsi_insert_before (&gsi, label1, GSI_SAME_STMT);
 
-static void
-build_constructors (gswitch *swtch, struct switch_conv_info *info)
-{
-  unsigned i, branch_num = gimple_switch_num_labels (swtch);
-  tree pos = info->range_min;
+  /* block F */
+  gsi = gsi_start_bb (m_final_bb);
+  label3 = gimple_build_label (label_decl3);
+  gsi_insert_before (&gsi, label3, GSI_SAME_STMT);
 
-  for (i = 1; i < branch_num; i++)
+  /* cfg fix */
+  e02 = split_block (bb0, cond_stmt);
+  bb2 = e02->dest;
+
+  if (m_default_case_nonstandard)
     {
-      tree cs = gimple_switch_label (swtch, i);
-      basic_block bb = label_to_block (CASE_LABEL (cs));
-      edge e;
-      tree high;
-      gphi_iterator gsi;
-      int j;
+      bb1 = bb2;
+      bb2 = m_default_bb;
+      e01 = e02;
+      e01->flags = EDGE_TRUE_VALUE;
+      e02 = make_edge (bb0, bb2, EDGE_FALSE_VALUE);
+      edge e_default = find_edge (bb1, bb2);
+      for (gphi_iterator gsi = gsi_start_phis (bb2);
+          !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
+       {
+         gphi *phi = gsi.phi ();
+         tree arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e_default);
+         add_phi_arg (phi, arg, e02,
+                      gimple_phi_arg_location_from_edge (phi, e_default));
+       }
+      /* Partially fix the dominator tree, if it is available.  */
+      if (dom_info_available_p (CDI_DOMINATORS))
+       redirect_immediate_dominators (CDI_DOMINATORS, bb1, bb0);
+    }
+  else
+    {
+      e21 = split_block (bb2, last_assign);
+      bb1 = e21->dest;
+      remove_edge (e21);
+    }
 
-      if (bb == info->final_bb)
-       e = find_edge (info->switch_bb, bb);
-      else
-       e = single_succ_edge (bb);
-      gcc_assert (e);
+  e1d = split_block (bb1, m_arr_ref_last);
+  bbd = e1d->dest;
+  remove_edge (e1d);
 
-      while (tree_int_cst_lt (pos, CASE_LOW (cs)))
-       {
-         int k;
-         for (k = 0; k < info->phi_count; k++)
-           {
-             constructor_elt elt;
+  /* Flags and profiles of the edge for in-range values.  */
+  if (!m_default_case_nonstandard)
+    e01 = make_edge (bb0, bb1, EDGE_TRUE_VALUE);
+  e01->probability = m_default_prob.invert ();
 
-             elt.index = int_const_binop (MINUS_EXPR, pos, info->range_min);
-             elt.value
-               = unshare_expr_without_location (info->default_values[k]);
-             info->constructors[k]->quick_push (elt);
-           }
+  /* Flags and profiles of the edge taking care of out-of-range values.  */
+  e02->flags &= ~EDGE_FALLTHRU;
+  e02->flags |= EDGE_FALSE_VALUE;
+  e02->probability = m_default_prob;
 
-         pos = int_const_binop (PLUS_EXPR, pos,
-                                build_int_cst (TREE_TYPE (pos), 1));
-       }
-      gcc_assert (tree_int_cst_equal (pos, CASE_LOW (cs)));
+  bbf = m_final_bb;
 
-      j = 0;
-      if (CASE_HIGH (cs))
-       high = CASE_HIGH (cs);
-      else
-       high = CASE_LOW (cs);
-      for (gsi = gsi_start_phis (info->final_bb);
-          !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
-       {
-         gphi *phi = gsi.phi ();
-         tree val = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e);
-         tree low = CASE_LOW (cs);
-         pos = CASE_LOW (cs);
+  e1f = make_edge (bb1, bbf, EDGE_FALLTHRU);
+  e1f->probability = profile_probability::always ();
 
-         do
-           {
-             constructor_elt elt;
+  if (m_default_case_nonstandard)
+    e2f = NULL;
+  else
+    {
+      e2f = make_edge (bb2, bbf, EDGE_FALLTHRU);
+      e2f->probability = profile_probability::always ();
+    }
 
-             elt.index = int_const_binop (MINUS_EXPR, pos, info->range_min);
-             elt.value = unshare_expr_without_location (val);
-             info->constructors[j]->quick_push (elt);
+  /* frequencies of the new BBs */
+  bb1->count = e01->count ();
+  bb2->count = e02->count ();
+  if (!m_default_case_nonstandard)
+    bbf->count = e1f->count () + e2f->count ();
 
-             pos = int_const_binop (PLUS_EXPR, pos,
-                                    build_int_cst (TREE_TYPE (pos), 1));
-           } while (!tree_int_cst_lt (high, pos)
-                    && tree_int_cst_lt (low, pos));
-         j++;
-       }
+  /* Tidy blocks that have become unreachable.  */
+  prune_bbs (bbd, m_final_bb,
+            m_default_case_nonstandard ? m_default_bb : NULL);
+
+  /* Fixup the PHI nodes in bbF.  */
+  fix_phi_nodes (e1f, e2f, bbf);
+
+  /* Fix the dominator tree, if it is available.  */
+  if (dom_info_available_p (CDI_DOMINATORS))
+    {
+      vec<basic_block> bbs_to_fix_dom;
+
+      set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb1, bb0);
+      if (!m_default_case_nonstandard)
+       set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb2, bb0);
+      if (! get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bbf))
+       /* If bbD was the immediate dominator ...  */
+       set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bbf, bb0);
+
+      bbs_to_fix_dom.create (3 + (bb2 != bbf));
+      bbs_to_fix_dom.quick_push (bb0);
+      bbs_to_fix_dom.quick_push (bb1);
+      if (bb2 != bbf)
+       bbs_to_fix_dom.quick_push (bb2);
+      bbs_to_fix_dom.quick_push (bbf);
+
+      iterate_fix_dominators (CDI_DOMINATORS, bbs_to_fix_dom, true);
+      bbs_to_fix_dom.release ();
     }
 }
 
-/* If all values in the constructor vector are the same, return the value.
-   Otherwise return NULL_TREE.  Not supposed to be called for empty
-   vectors.  */
+/* The following function is invoked on every switch statement (the current
+   one is given in SWTCH) and runs the individual phases of switch
+   conversion on it one after another until one fails or the conversion
+   is completed.  On success, NULL is in m_reason, otherwise points
+   to a string with the reason why the conversion failed.  */
 
-static tree
-constructor_contains_same_values_p (vec<constructor_elt, va_gc> *vec)
+void
+switch_conversion::expand (gswitch *swtch)
 {
-  unsigned int i;
-  tree prev = NULL_TREE;
-  constructor_elt *elt;
+  /* Group case labels so that we get the right results from the heuristics
+     that decide on the code generation approach for this switch.  */
+  m_cfg_altered |= group_case_labels_stmt (swtch);
 
-  FOR_EACH_VEC_SAFE_ELT (vec, i, elt)
+  /* If this switch is now a degenerate case with only a default label,
+     there is nothing left for us to do.  */
+  if (gimple_switch_num_labels (swtch) < 2)
     {
-      if (!prev)
-       prev = elt->value;
-      else if (!operand_equal_p (elt->value, prev, OEP_ONLY_CONST))
-       return NULL_TREE;
+      m_reason = "switch is a degenerate case";
+      return;
     }
-  return prev;
-}
 
-/* Return type which should be used for array elements, either TYPE,
-   or for integral type some smaller integral type that can still hold
-   all the constants.  */
+  collect (swtch);
 
-static tree
-array_value_type (gswitch *swtch, tree type, int num,
-                 struct switch_conv_info *info)
-{
-  unsigned int i, len = vec_safe_length (info->constructors[num]);
-  constructor_elt *elt;
-  machine_mode mode;
-  int sign = 0;
-  tree smaller_type;
+  /* No error markers should reach here (they should be filtered out
+     during gimplification).  */
+  gcc_checking_assert (TREE_TYPE (m_index_expr) != error_mark_node);
 
-  if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
-    return type;
+  /* A switch on a constant should have been optimized in tree-cfg-cleanup.  */
+  gcc_checking_assert (!TREE_CONSTANT (m_index_expr));
 
-  mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)));
-  if (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)) <= GET_MODE_SIZE (mode))
-    return type;
+  /* Prefer bit test if possible.  */
+  if (tree_fits_uhwi_p (m_range_size)
+      && bit_test_cluster::can_be_handled (tree_to_uhwi (m_range_size), m_uniq)
+      && bit_test_cluster::is_beneficial (m_count, m_uniq))
+    {
+      m_reason = "expanding as bit test is preferable";
+      return;
+    }
 
-  if (len < (optimize_bb_for_size_p (gimple_bb (swtch)) ? 2 : 32))
-    return type;
+  if (m_uniq <= 2)
+    {
+      /* This will be expanded as a decision tree .  */
+      m_reason = "expanding as jumps is preferable";
+      return;
+    }
 
-  FOR_EACH_VEC_SAFE_ELT (info->constructors[num], i, elt)
+  /* If there is no common successor, we cannot do the transformation.  */
+  if (!m_final_bb)
     {
-      wide_int cst;
+      m_reason = "no common successor to all case label target blocks found";
+      return;
+    }
 
-      if (TREE_CODE (elt->value) != INTEGER_CST)
-       return type;
+  /* Check the case label values are within reasonable range:  */
+  if (!check_range ())
+    {
+      gcc_assert (m_reason);
+      return;
+    }
 
-      cst = elt->value;
-      while (1)
-       {
-         unsigned int prec = GET_MODE_BITSIZE (mode);
-         if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
-           return type;
+  /* For all the cases, see whether they are empty, the assignments they
+     represent constant and so on...  */
+  if (!check_all_empty_except_final ())
+    {
+      gcc_assert (m_reason);
+      return;
+    }
+  if (!check_final_bb ())
+    {
+      gcc_assert (m_reason);
+      return;
+    }
 
-         if (sign >= 0 && cst == wi::zext (cst, prec))
-           {
-             if (sign == 0 && cst == wi::sext (cst, prec))
-               break;
-             sign = 1;
-             break;
-           }
-         if (sign <= 0 && cst == wi::sext (cst, prec))
-           {
-             sign = -1;
-             break;
-           }
+  /* At this point all checks have passed and we can proceed with the
+     transformation.  */
 
-         if (sign == 1)
-           sign = 0;
+  create_temp_arrays ();
+  gather_default_values (m_default_case_nonstandard
+                        ? gimple_switch_label (swtch, 1)
+                        : gimple_switch_default_label (swtch));
+  build_constructors ();
 
-         mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
-         if (mode == VOIDmode
-             || GET_MODE_SIZE (mode) >= GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)))
-           return type;
-       }
-    }
+  build_arrays (); /* Build the static arrays and assignments.  */
+  gen_inbound_check ();        /* Build the bounds check.  */
 
-  if (sign == 0)
-    sign = TYPE_UNSIGNED (type) ? 1 : -1;
-  smaller_type = lang_hooks.types.type_for_mode (mode, sign >= 0);
-  if (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type))
-      <= GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (smaller_type)))
-    return type;
+  m_cfg_altered = true;
+}
 
-  return smaller_type;
+/* Destructor.  */
+
+switch_conversion::~switch_conversion ()
+{
+  XDELETEVEC (m_constructors);
+  XDELETEVEC (m_default_values);
 }
 
-/* Create an appropriate array type and declaration and assemble a static array
-   variable.  Also create a load statement that initializes the variable in
-   question with a value from the static array.  SWTCH is the switch statement
-   being converted, NUM is the index to arrays of constructors, default values
-   and target SSA names for this particular array.  ARR_INDEX_TYPE is the type
-   of the index of the new array, PHI is the phi node of the final BB that
-   corresponds to the value that will be loaded from the created array.  TIDX
-   is an ssa name of a temporary variable holding the index for loads from the
-   new array.  */
+/* Constructor.  */
 
-static void
-build_one_array (gswitch *swtch, int num, tree arr_index_type,
-                gphi *phi, tree tidx, struct switch_conv_info *info)
+group_cluster::group_cluster (vec<cluster *> &clusters,
+                             unsigned start, unsigned end)
 {
-  tree name, cst;
-  gimple load;
-  gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (swtch);
-  location_t loc = gimple_location (swtch);
+  gcc_checking_assert (end - start + 1 >= 1);
+  m_prob = profile_probability::never ();
+  m_cases.create (end - start + 1);
+  for (unsigned i = start; i <= end; i++)
+    {
+      m_cases.quick_push (static_cast<simple_cluster *> (clusters[i]));
+      m_prob += clusters[i]->m_prob;
+    }
+  m_subtree_prob = m_prob;
+}
 
-  gcc_assert (info->default_values[num]);
+/* Destructor.  */
 
-  name = copy_ssa_name (PHI_RESULT (phi));
-  info->target_inbound_names[num] = name;
+group_cluster::~group_cluster ()
+{
+  for (unsigned i = 0; i < m_cases.length (); i++)
+    delete m_cases[i];
 
-  cst = constructor_contains_same_values_p (info->constructors[num]);
-  if (cst)
-    load = gimple_build_assign (name, cst);
-  else
+  m_cases.release ();
+}
+
+/* Dump content of a cluster.  */
+
+void
+group_cluster::dump (FILE *f, bool details)
+{
+  unsigned total_values = 0;
+  for (unsigned i = 0; i < m_cases.length (); i++)
+    total_values += m_cases[i]->get_range (m_cases[i]->get_low (),
+                                          m_cases[i]->get_high ());
+
+  unsigned comparison_count = 0;
+  for (unsigned i = 0; i < m_cases.length (); i++)
     {
-      tree array_type, ctor, decl, value_type, fetch, default_type;
+      simple_cluster *sc = static_cast<simple_cluster *> (m_cases[i]);
+      comparison_count += sc->m_range_p ? 2 : 1;
+    }
 
-      default_type = TREE_TYPE (info->default_values[num]);
-      value_type = array_value_type (swtch, default_type, num, info);
-      array_type = build_array_type (value_type, arr_index_type);
-      if (default_type != value_type)
-       {
-         unsigned int i;
-         constructor_elt *elt;
+  unsigned HOST_WIDE_INT range = get_range (get_low (), get_high ());
+  fprintf (f, "%s", get_type () == JUMP_TABLE ? "JT" : "BT");
 
-         FOR_EACH_VEC_SAFE_ELT (info->constructors[num], i, elt)
-           elt->value = fold_convert (value_type, elt->value);
-       }
-      ctor = build_constructor (array_type, info->constructors[num]);
-      TREE_CONSTANT (ctor) = true;
-      TREE_STATIC (ctor) = true;
+  if (details)
+    fprintf (f, "(values:%d comparisons:%d range:" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
+            " density: %.2f%%)", total_values, comparison_count, range,
+            100.0f * comparison_count / range);
 
-      decl = build_decl (loc, VAR_DECL, NULL_TREE, array_type);
-      TREE_STATIC (decl) = 1;
-      DECL_INITIAL (decl) = ctor;
+  fprintf (f, ":");
+  PRINT_CASE (f, get_low ());
+  fprintf (f, "-");
+  PRINT_CASE (f, get_high ());
+  fprintf (f, " ");
+}
 
-      DECL_NAME (decl) = create_tmp_var_name ("CSWTCH");
-      DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
-      DECL_IGNORED_P (decl) = 1;
-      TREE_CONSTANT (decl) = 1;
-      TREE_READONLY (decl) = 1;
-      DECL_IGNORED_P (decl) = 1;
-      varpool_node::finalize_decl (decl);
+/* Emit GIMPLE code to handle the cluster.  */
 
-      fetch = build4 (ARRAY_REF, value_type, decl, tidx, NULL_TREE,
-                     NULL_TREE);
-      if (default_type != value_type)
+void
+jump_table_cluster::emit (tree index_expr, tree,
+                         tree default_label_expr, basic_block default_bb)
+{
+  unsigned HOST_WIDE_INT range = get_range (get_low (), get_high ());
+  unsigned HOST_WIDE_INT nondefault_range = 0;
+
+  /* For jump table we just emit a new gswitch statement that will
+     be latter lowered to jump table.  */
+  auto_vec <tree> labels;
+  labels.create (m_cases.length ());
+
+  make_edge (m_case_bb, default_bb, 0);
+  for (unsigned i = 0; i < m_cases.length (); i++)
+    {
+      labels.quick_push (unshare_expr (m_cases[i]->m_case_label_expr));
+      make_edge (m_case_bb, m_cases[i]->m_case_bb, 0);
+    }
+
+  gswitch *s = gimple_build_switch (index_expr,
+                                   unshare_expr (default_label_expr), labels);
+  gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_bb (m_case_bb);
+  gsi_insert_after (&gsi, s, GSI_NEW_STMT);
+
+  /* Set up even probabilities for all cases.  */
+  for (unsigned i = 0; i < m_cases.length (); i++)
+    {
+      simple_cluster *sc = static_cast<simple_cluster *> (m_cases[i]);
+      edge case_edge = find_edge (m_case_bb, sc->m_case_bb);
+      unsigned HOST_WIDE_INT case_range
+       = sc->get_range (sc->get_low (), sc->get_high ());
+      nondefault_range += case_range;
+
+      /* case_edge->aux is number of values in a jump-table that are covered
+        by the case_edge.  */
+      case_edge->aux = (void *) ((intptr_t) (case_edge->aux) + case_range);
+    }
+
+  edge default_edge = gimple_switch_default_edge (cfun, s);
+  default_edge->probability = profile_probability::never ();
+
+  for (unsigned i = 0; i < m_cases.length (); i++)
+    {
+      simple_cluster *sc = static_cast<simple_cluster *> (m_cases[i]);
+      edge case_edge = find_edge (m_case_bb, sc->m_case_bb);
+      case_edge->probability
+       = profile_probability::always ().apply_scale ((intptr_t)case_edge->aux,
+                                                     range);
+    }
+
+  /* Number of non-default values is probability of default edge.  */
+  default_edge->probability
+    += profile_probability::always ().apply_scale (nondefault_range,
+                                                  range).invert ();
+
+  switch_decision_tree::reset_out_edges_aux (s);
+}
+
+/* Find jump tables of given CLUSTERS, where all members of the vector
+   are of type simple_cluster.  New clusters are returned.  */
+
+vec<cluster *>
+jump_table_cluster::find_jump_tables (vec<cluster *> &clusters)
+{
+  if (!is_enabled ())
+    return clusters.copy ();
+
+  unsigned l = clusters.length ();
+  auto_vec<min_cluster_item> min;
+  min.reserve (l + 1);
+
+  min.quick_push (min_cluster_item (0, 0, 0));
+
+  for (unsigned i = 1; i <= l; i++)
+    {
+      /* Set minimal # of clusters with i-th item to infinite.  */
+      min.quick_push (min_cluster_item (INT_MAX, INT_MAX, INT_MAX));
+
+      for (unsigned j = 0; j < i; j++)
        {
-         fetch = fold_convert (default_type, fetch);
-         fetch = force_gimple_operand_gsi (&gsi, fetch, true, NULL_TREE,
-                                           true, GSI_SAME_STMT);
+         unsigned HOST_WIDE_INT s = min[j].m_non_jt_cases;
+         if (i - j < case_values_threshold ())
+           s += i - j;
+
+         /* Prefer clusters with smaller number of numbers covered.  */
+         if ((min[j].m_count + 1 < min[i].m_count
+              || (min[j].m_count + 1 == min[i].m_count
+                  && s < min[i].m_non_jt_cases))
+             && can_be_handled (clusters, j, i - 1))
+           min[i] = min_cluster_item (min[j].m_count + 1, j, s);
        }
-      load = gimple_build_assign (name, fetch);
+
+      gcc_checking_assert (min[i].m_count != INT_MAX);
     }
 
-  gsi_insert_before (&gsi, load, GSI_SAME_STMT);
-  update_stmt (load);
-  info->arr_ref_last = load;
+  /* No result.  */
+  if (min[l].m_count == l)
+    return clusters.copy ();
+
+  vec<cluster *> output;
+  output.create (4);
+
+  /* Find and build the clusters.  */
+  for (unsigned int end = l;;)
+    {
+      int start = min[end].m_start;
+
+      /* Do not allow clusters with small number of cases.  */
+      if (is_beneficial (clusters, start, end - 1))
+       output.safe_push (new jump_table_cluster (clusters, start, end - 1));
+      else
+       for (int i = end - 1; i >= start; i--)
+         output.safe_push (clusters[i]);
+
+      end = start;
+
+      if (start <= 0)
+       break;
+    }
+
+  output.reverse ();
+  return output;
 }
 
-/* Builds and initializes static arrays initialized with values gathered from
-   the SWTCH switch statement.  Also creates statements that load values from
-   them.  */
+/* Return true when cluster starting at START and ending at END (inclusive)
+   can build a jump-table.  */
 
-static void
-build_arrays (gswitch *swtch, struct switch_conv_info *info)
+bool
+jump_table_cluster::can_be_handled (const vec<cluster *> &clusters,
+                                   unsigned start, unsigned end)
 {
-  tree arr_index_type;
-  tree tidx, sub, utype;
-  gimple stmt;
+  /* If the switch is relatively small such that the cost of one
+     indirect jump on the target are higher than the cost of a
+     decision tree, go with the decision tree.
+
+     If range of values is much bigger than number of values,
+     or if it is too large to represent in a HOST_WIDE_INT,
+     make a sequence of conditional branches instead of a dispatch.
+
+     The definition of "much bigger" depends on whether we are
+     optimizing for size or for speed.
+
+     For algorithm correctness, jump table for a single case must return
+     true.  We bail out in is_beneficial if it's called just for
+     a single case.  */
+  if (start == end)
+    return true;
+
+  unsigned HOST_WIDE_INT max_ratio
+    = (optimize_insn_for_size_p ()
+       ? param_jump_table_max_growth_ratio_for_size
+       : param_jump_table_max_growth_ratio_for_speed);
+  unsigned HOST_WIDE_INT range = get_range (clusters[start]->get_low (),
+                                           clusters[end]->get_high ());
+  /* Check overflow.  */
+  if (range == 0)
+    return false;
+
+  unsigned HOST_WIDE_INT comparison_count = 0;
+  for (unsigned i = start; i <= end; i++)
+    {
+      simple_cluster *sc = static_cast<simple_cluster *> (clusters[i]);
+      comparison_count += sc->m_range_p ? 2 : 1;
+    }
+
+  unsigned HOST_WIDE_INT lhs = 100 * range;
+  if (lhs < range)
+    return false;
+
+  return lhs <= max_ratio * comparison_count;
+}
+
+/* Return true if cluster starting at START and ending at END (inclusive)
+   is profitable transformation.  */
+
+bool
+jump_table_cluster::is_beneficial (const vec<cluster *> &,
+                                  unsigned start, unsigned end)
+{
+  /* Single case bail out.  */
+  if (start == end)
+    return false;
+
+  return end - start + 1 >= case_values_threshold ();
+}
+
+/* Find bit tests of given CLUSTERS, where all members of the vector
+   are of type simple_cluster.  New clusters are returned.  */
+
+vec<cluster *>
+bit_test_cluster::find_bit_tests (vec<cluster *> &clusters)
+{
+  unsigned l = clusters.length ();
+  auto_vec<min_cluster_item> min;
+  min.reserve (l + 1);
+
+  min.quick_push (min_cluster_item (0, 0, 0));
+
+  for (unsigned i = 1; i <= l; i++)
+    {
+      /* Set minimal # of clusters with i-th item to infinite.  */
+      min.quick_push (min_cluster_item (INT_MAX, INT_MAX, INT_MAX));
+
+      for (unsigned j = 0; j < i; j++)
+       {
+         if (min[j].m_count + 1 < min[i].m_count
+             && can_be_handled (clusters, j, i - 1))
+           min[i] = min_cluster_item (min[j].m_count + 1, j, INT_MAX);
+       }
+
+      gcc_checking_assert (min[i].m_count != INT_MAX);
+    }
+
+  /* No result.  */
+  if (min[l].m_count == l)
+    return clusters.copy ();
+
+  vec<cluster *> output;
+  output.create (4);
+
+  /* Find and build the clusters.  */
+  for (unsigned end = l;;)
+    {
+      int start = min[end].m_start;
+
+      if (is_beneficial (clusters, start, end - 1))
+       {
+         bool entire = start == 0 && end == clusters.length ();
+         output.safe_push (new bit_test_cluster (clusters, start, end - 1,
+                                                 entire));
+       }
+      else
+       for (int i = end - 1; i >= start; i--)
+         output.safe_push (clusters[i]);
+
+      end = start;
+
+      if (start <= 0)
+       break;
+    }
+
+  output.reverse ();
+  return output;
+}
+
+/* Return true when RANGE of case values with UNIQ labels
+   can build a bit test.  */
+
+bool
+bit_test_cluster::can_be_handled (unsigned HOST_WIDE_INT range,
+                                 unsigned int uniq)
+{
+  /* Check overflow.  */
+  if (range == 0)
+    return 0;
+
+  if (range >= GET_MODE_BITSIZE (word_mode))
+    return false;
+
+  return uniq <= 3;
+}
+
+/* Return true when cluster starting at START and ending at END (inclusive)
+   can build a bit test.  */
+
+bool
+bit_test_cluster::can_be_handled (const vec<cluster *> &clusters,
+                                 unsigned start, unsigned end)
+{
+  /* For algorithm correctness, bit test for a single case must return
+     true.  We bail out in is_beneficial if it's called just for
+     a single case.  */
+  if (start == end)
+    return true;
+
+  unsigned HOST_WIDE_INT range = get_range (clusters[start]->get_low (),
+                                           clusters[end]->get_high ());
+  auto_bitmap dest_bbs;
+
+  for (unsigned i = start; i <= end; i++)
+    {
+      simple_cluster *sc = static_cast<simple_cluster *> (clusters[i]);
+      bitmap_set_bit (dest_bbs, sc->m_case_bb->index);
+    }
+
+  return can_be_handled (range, bitmap_count_bits (dest_bbs));
+}
+
+/* Return true when COUNT of cases of UNIQ labels is beneficial for bit test
+   transformation.  */
+
+bool
+bit_test_cluster::is_beneficial (unsigned count, unsigned uniq)
+{
+  return (((uniq == 1 && count >= 3)
+          || (uniq == 2 && count >= 5)
+          || (uniq == 3 && count >= 6)));
+}
+
+/* Return true if cluster starting at START and ending at END (inclusive)
+   is profitable transformation.  */
+
+bool
+bit_test_cluster::is_beneficial (const vec<cluster *> &clusters,
+                                unsigned start, unsigned end)
+{
+  /* Single case bail out.  */
+  if (start == end)
+    return false;
+
+  auto_bitmap dest_bbs;
+
+  for (unsigned i = start; i <= end; i++)
+    {
+      simple_cluster *sc = static_cast<simple_cluster *> (clusters[i]);
+      bitmap_set_bit (dest_bbs, sc->m_case_bb->index);
+    }
+
+  unsigned uniq = bitmap_count_bits (dest_bbs);
+  unsigned count = end - start + 1;
+  return is_beneficial (count, uniq);
+}
+
+/* Comparison function for qsort to order bit tests by decreasing
+   probability of execution.  */
+
+int
+case_bit_test::cmp (const void *p1, const void *p2)
+{
+  const case_bit_test *const d1 = (const case_bit_test *) p1;
+  const case_bit_test *const d2 = (const case_bit_test *) p2;
+
+  if (d2->bits != d1->bits)
+    return d2->bits - d1->bits;
+
+  /* Stabilize the sort.  */
+  return (LABEL_DECL_UID (CASE_LABEL (d2->label))
+         - LABEL_DECL_UID (CASE_LABEL (d1->label)));
+}
+
+/*  Expand a switch statement by a short sequence of bit-wise
+    comparisons.  "switch(x)" is effectively converted into
+    "if ((1 << (x-MINVAL)) & CST)" where CST and MINVAL are
+    integer constants.
+
+    INDEX_EXPR is the value being switched on.
+
+    MINVAL is the lowest case value of in the case nodes,
+    and RANGE is highest value minus MINVAL.  MINVAL and RANGE
+    are not guaranteed to be of the same type as INDEX_EXPR
+    (the gimplifier doesn't change the type of case label values,
+    and MINVAL and RANGE are derived from those values).
+    MAXVAL is MINVAL + RANGE.
+
+    There *MUST* be max_case_bit_tests or less unique case
+    node targets.  */
+
+void
+bit_test_cluster::emit (tree index_expr, tree index_type,
+                       tree, basic_block default_bb)
+{
+  case_bit_test test[m_max_case_bit_tests] = { {} };
+  unsigned int i, j, k;
+  unsigned int count;
+
+  tree unsigned_index_type = range_check_type (index_type);
+
   gimple_stmt_iterator gsi;
-  gphi_iterator gpi;
-  int i;
-  location_t loc = gimple_location (swtch);
+  gassign *shift_stmt;
 
-  gsi = gsi_for_stmt (swtch);
+  tree idx, tmp, csui;
+  tree word_type_node = lang_hooks.types.type_for_mode (word_mode, 1);
+  tree word_mode_zero = fold_convert (word_type_node, integer_zero_node);
+  tree word_mode_one = fold_convert (word_type_node, integer_one_node);
+  int prec = TYPE_PRECISION (word_type_node);
+  wide_int wone = wi::one (prec);
 
-  /* Make sure we do not generate arithmetics in a subrange.  */
-  utype = TREE_TYPE (info->index_expr);
-  if (TREE_TYPE (utype))
-    utype = lang_hooks.types.type_for_mode (TYPE_MODE (TREE_TYPE (utype)), 1);
-  else
-    utype = lang_hooks.types.type_for_mode (TYPE_MODE (utype), 1);
+  tree minval = get_low ();
+  tree maxval = get_high ();
+  tree range = int_const_binop (MINUS_EXPR, maxval, minval);
+  unsigned HOST_WIDE_INT bt_range = get_range (minval, maxval);
+
+  /* Go through all case labels, and collect the case labels, profile
+     counts, and other information we need to build the branch tests.  */
+  count = 0;
+  for (i = 0; i < m_cases.length (); i++)
+    {
+      unsigned int lo, hi;
+      simple_cluster *n = static_cast<simple_cluster *> (m_cases[i]);
+      for (k = 0; k < count; k++)
+       if (n->m_case_bb == test[k].target_bb)
+         break;
+
+      if (k == count)
+       {
+         gcc_checking_assert (count < m_max_case_bit_tests);
+         test[k].mask = wi::zero (prec);
+         test[k].target_bb = n->m_case_bb;
+         test[k].label = n->m_case_label_expr;
+         test[k].bits = 0;
+         count++;
+       }
+
+      test[k].bits += n->get_range (n->get_low (), n->get_high ());
+
+      lo = tree_to_uhwi (int_const_binop (MINUS_EXPR, n->get_low (), minval));
+      if (n->get_high () == NULL_TREE)
+       hi = lo;
+      else
+       hi = tree_to_uhwi (int_const_binop (MINUS_EXPR, n->get_high (),
+                                           minval));
+
+      for (j = lo; j <= hi; j++)
+       test[k].mask |= wi::lshift (wone, j);
+    }
+
+  qsort (test, count, sizeof (*test), case_bit_test::cmp);
+
+  /* If all values are in the 0 .. BITS_PER_WORD-1 range, we can get rid of
+     the minval subtractions, but it might make the mask constants more
+     expensive.  So, compare the costs.  */
+  if (compare_tree_int (minval, 0) > 0
+      && compare_tree_int (maxval, GET_MODE_BITSIZE (word_mode)) < 0)
+    {
+      int cost_diff;
+      HOST_WIDE_INT m = tree_to_uhwi (minval);
+      rtx reg = gen_raw_REG (word_mode, 10000);
+      bool speed_p = optimize_insn_for_speed_p ();
+      cost_diff = set_rtx_cost (gen_rtx_PLUS (word_mode, reg,
+                                             GEN_INT (-m)), speed_p);
+      for (i = 0; i < count; i++)
+       {
+         rtx r = immed_wide_int_const (test[i].mask, word_mode);
+         cost_diff += set_src_cost (gen_rtx_AND (word_mode, reg, r),
+                                    word_mode, speed_p);
+         r = immed_wide_int_const (wi::lshift (test[i].mask, m), word_mode);
+         cost_diff -= set_src_cost (gen_rtx_AND (word_mode, reg, r),
+                                    word_mode, speed_p);
+       }
+      if (cost_diff > 0)
+       {
+         for (i = 0; i < count; i++)
+           test[i].mask = wi::lshift (test[i].mask, m);
+         minval = build_zero_cst (TREE_TYPE (minval));
+         range = maxval;
+       }
+    }
+
+  /* Now build the test-and-branch code.  */
+
+  gsi = gsi_last_bb (m_case_bb);
+
+  /* idx = (unsigned)x - minval.  */
+  idx = fold_convert (unsigned_index_type, index_expr);
+  idx = fold_build2 (MINUS_EXPR, unsigned_index_type, idx,
+                    fold_convert (unsigned_index_type, minval));
+  idx = force_gimple_operand_gsi (&gsi, idx,
+                                 /*simple=*/true, NULL_TREE,
+                                 /*before=*/true, GSI_SAME_STMT);
+
+  if (m_handles_entire_switch)
+    {
+      /* if (idx > range) goto default */
+      range
+       = force_gimple_operand_gsi (&gsi,
+                                   fold_convert (unsigned_index_type, range),
+                                   /*simple=*/true, NULL_TREE,
+                                   /*before=*/true, GSI_SAME_STMT);
+      tmp = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node, idx, range);
+      basic_block new_bb
+       = hoist_edge_and_branch_if_true (&gsi, tmp, default_bb,
+                                        profile_probability::unlikely ());
+      gsi = gsi_last_bb (new_bb);
+    }
+
+  /* csui = (1 << (word_mode) idx) */
+  csui = make_ssa_name (word_type_node);
+  tmp = fold_build2 (LSHIFT_EXPR, word_type_node, word_mode_one,
+                    fold_convert (word_type_node, idx));
+  tmp = force_gimple_operand_gsi (&gsi, tmp,
+                                 /*simple=*/false, NULL_TREE,
+                                 /*before=*/true, GSI_SAME_STMT);
+  shift_stmt = gimple_build_assign (csui, tmp);
+  gsi_insert_before (&gsi, shift_stmt, GSI_SAME_STMT);
+  update_stmt (shift_stmt);
+
+  profile_probability prob = profile_probability::always ();
+
+  /* for each unique set of cases:
+       if (const & csui) goto target  */
+  for (k = 0; k < count; k++)
+    {
+      prob = profile_probability::always ().apply_scale (test[k].bits,
+                                                        bt_range);
+      bt_range -= test[k].bits;
+      tmp = wide_int_to_tree (word_type_node, test[k].mask);
+      tmp = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, word_type_node, csui, tmp);
+      tmp = force_gimple_operand_gsi (&gsi, tmp,
+                                     /*simple=*/true, NULL_TREE,
+                                     /*before=*/true, GSI_SAME_STMT);
+      tmp = fold_build2 (NE_EXPR, boolean_type_node, tmp, word_mode_zero);
+      basic_block new_bb
+       = hoist_edge_and_branch_if_true (&gsi, tmp, test[k].target_bb, prob);
+      gsi = gsi_last_bb (new_bb);
+    }
+
+  /* We should have removed all edges now.  */
+  gcc_assert (EDGE_COUNT (gsi_bb (gsi)->succs) == 0);
+
+  /* If nothing matched, go to the default label.  */
+  edge e = make_edge (gsi_bb (gsi), default_bb, EDGE_FALLTHRU);
+  e->probability = profile_probability::always ();
+}
+
+/* Split the basic block at the statement pointed to by GSIP, and insert
+   a branch to the target basic block of E_TRUE conditional on tree
+   expression COND.
+
+   It is assumed that there is already an edge from the to-be-split
+   basic block to E_TRUE->dest block.  This edge is removed, and the
+   profile information on the edge is re-used for the new conditional
+   jump.
+
+   The CFG is updated.  The dominator tree will not be valid after
+   this transformation, but the immediate dominators are updated if
+   UPDATE_DOMINATORS is true.
+
+   Returns the newly created basic block.  */
+
+basic_block
+bit_test_cluster::hoist_edge_and_branch_if_true (gimple_stmt_iterator *gsip,
+                                                tree cond, basic_block case_bb,
+                                                profile_probability prob)
+{
+  tree tmp;
+  gcond *cond_stmt;
+  edge e_false;
+  basic_block new_bb, split_bb = gsi_bb (*gsip);
+
+  edge e_true = make_edge (split_bb, case_bb, EDGE_TRUE_VALUE);
+  e_true->probability = prob;
+  gcc_assert (e_true->src == split_bb);
+
+  tmp = force_gimple_operand_gsi (gsip, cond, /*simple=*/true, NULL,
+                                 /*before=*/true, GSI_SAME_STMT);
+  cond_stmt = gimple_build_cond_from_tree (tmp, NULL_TREE, NULL_TREE);
+  gsi_insert_before (gsip, cond_stmt, GSI_SAME_STMT);
+
+  e_false = split_block (split_bb, cond_stmt);
+  new_bb = e_false->dest;
+  redirect_edge_pred (e_true, split_bb);
+
+  e_false->flags &= ~EDGE_FALLTHRU;
+  e_false->flags |= EDGE_FALSE_VALUE;
+  e_false->probability = e_true->probability.invert ();
+  new_bb->count = e_false->count ();
+
+  return new_bb;
+}
+
+/* Compute the number of case labels that correspond to each outgoing edge of
+   switch statement.  Record this information in the aux field of the edge.  */
+
+void
+switch_decision_tree::compute_cases_per_edge ()
+{
+  reset_out_edges_aux (m_switch);
+  int ncases = gimple_switch_num_labels (m_switch);
+  for (int i = ncases - 1; i >= 1; --i)
+    {
+      edge case_edge = gimple_switch_edge (cfun, m_switch, i);
+      case_edge->aux = (void *) ((intptr_t) (case_edge->aux) + 1);
+    }
+}
+
+/* Analyze switch statement and return true when the statement is expanded
+   as decision tree.  */
+
+bool
+switch_decision_tree::analyze_switch_statement ()
+{
+  unsigned l = gimple_switch_num_labels (m_switch);
+  basic_block bb = gimple_bb (m_switch);
+  auto_vec<cluster *> clusters;
+  clusters.create (l - 1);
+
+  basic_block default_bb = gimple_switch_default_bb (cfun, m_switch);
+  m_case_bbs.reserve (l);
+  m_case_bbs.quick_push (default_bb);
+
+  compute_cases_per_edge ();
+
+  for (unsigned i = 1; i < l; i++)
+    {
+      tree elt = gimple_switch_label (m_switch, i);
+      tree lab = CASE_LABEL (elt);
+      basic_block case_bb = label_to_block (cfun, lab);
+      edge case_edge = find_edge (bb, case_bb);
+      tree low = CASE_LOW (elt);
+      tree high = CASE_HIGH (elt);
+
+      profile_probability p
+       = case_edge->probability.apply_scale (1, (intptr_t) (case_edge->aux));
+      clusters.quick_push (new simple_cluster (low, high, elt, case_edge->dest,
+                                              p));
+      m_case_bbs.quick_push (case_edge->dest);
+    }
+
+  reset_out_edges_aux (m_switch);
+
+  /* Find jump table clusters.  */
+  vec<cluster *> output = jump_table_cluster::find_jump_tables (clusters);
+
+  /* Find bit test clusters.  */
+  vec<cluster *> output2;
+  auto_vec<cluster *> tmp;
+  output2.create (1);
+  tmp.create (1);
+
+  for (unsigned i = 0; i < output.length (); i++)
+    {
+      cluster *c = output[i];
+      if (c->get_type () != SIMPLE_CASE)
+       {
+         if (!tmp.is_empty ())
+           {
+             vec<cluster *> n = bit_test_cluster::find_bit_tests (tmp);
+             output2.safe_splice (n);
+             n.release ();
+             tmp.truncate (0);
+           }
+         output2.safe_push (c);
+       }
+      else
+       tmp.safe_push (c);
+    }
+
+  /* We still can have a temporary vector to test.  */
+  if (!tmp.is_empty ())
+    {
+      vec<cluster *> n = bit_test_cluster::find_bit_tests (tmp);
+      output2.safe_splice (n);
+      n.release ();
+    }
+
+  if (dump_file)
+    {
+      fprintf (dump_file, ";; GIMPLE switch case clusters: ");
+      for (unsigned i = 0; i < output2.length (); i++)
+       output2[i]->dump (dump_file, dump_flags & TDF_DETAILS);
+      fprintf (dump_file, "\n");
+    }
+
+  output.release ();
 
-  arr_index_type = build_index_type (info->range_size);
-  tidx = make_ssa_name (utype);
-  sub = fold_build2_loc (loc, MINUS_EXPR, utype,
-                        fold_convert_loc (loc, utype, info->index_expr),
-                        fold_convert_loc (loc, utype, info->range_min));
-  sub = force_gimple_operand_gsi (&gsi, sub,
-                                 false, NULL, true, GSI_SAME_STMT);
-  stmt = gimple_build_assign (tidx, sub);
+  bool expanded = try_switch_expansion (output2);
 
-  gsi_insert_before (&gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
-  update_stmt (stmt);
-  info->arr_ref_first = stmt;
+  for (unsigned i = 0; i < output2.length (); i++)
+    delete output2[i];
+
+  output2.release ();
 
-  for (gpi = gsi_start_phis (info->final_bb), i = 0;
-       !gsi_end_p (gpi); gsi_next (&gpi), i++)
-    build_one_array (swtch, i, arr_index_type, gpi.phi (), tidx, info);
+  return expanded;
 }
 
-/* Generates and appropriately inserts loads of default values at the position
-   given by BSI.  Returns the last inserted statement.  */
+/* Attempt to expand CLUSTERS as a decision tree.  Return true when
+   expanded.  */
 
-static gassign *
-gen_def_assigns (gimple_stmt_iterator *gsi, struct switch_conv_info *info)
+bool
+switch_decision_tree::try_switch_expansion (vec<cluster *> &clusters)
 {
-  int i;
-  gassign *assign = NULL;
+  tree index_expr = gimple_switch_index (m_switch);
+  tree index_type = TREE_TYPE (index_expr);
+  basic_block bb = gimple_bb (m_switch);
 
-  for (i = 0; i < info->phi_count; i++)
+  if (gimple_switch_num_labels (m_switch) == 1
+      || range_check_type (index_type) == NULL_TREE)
+    return false;
+
+  /* Find the default case target label.  */
+  edge default_edge = gimple_switch_default_edge (cfun, m_switch);
+  m_default_bb = default_edge->dest;
+
+  /* Do the insertion of a case label into m_case_list.  The labels are
+     fed to us in descending order from the sorted vector of case labels used
+     in the tree part of the middle end.  So the list we construct is
+     sorted in ascending order.  */
+
+  for (int i = clusters.length () - 1; i >= 0; i--)
     {
-      tree name = copy_ssa_name (info->target_inbound_names[i]);
-      info->target_outbound_names[i] = name;
-      assign = gimple_build_assign (name, info->default_values[i]);
-      gsi_insert_before (gsi, assign, GSI_SAME_STMT);
-      update_stmt (assign);
+      case_tree_node *r = m_case_list;
+      m_case_list = m_case_node_pool.allocate ();
+      m_case_list->m_right = r;
+      m_case_list->m_c = clusters[i];
     }
-  return assign;
-}
 
-/* Deletes the unused bbs and edges that now contain the switch statement and
-   its empty branch bbs.  BBD is the now dead BB containing the original switch
-   statement, FINAL is the last BB of the converted switch statement (in terms
-   of succession).  */
+  record_phi_operand_mapping ();
 
-static void
-prune_bbs (basic_block bbd, basic_block final)
-{
-  edge_iterator ei;
+  /* Split basic block that contains the gswitch statement.  */
+  gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (bb);
   edge e;
+  if (gsi_end_p (gsi))
+    e = split_block_after_labels (bb);
+  else
+    {
+      gsi_prev (&gsi);
+      e = split_block (bb, gsi_stmt (gsi));
+    }
+  bb = split_edge (e);
 
-  for (ei = ei_start (bbd->succs); (e = ei_safe_edge (ei)); )
+  /* Create new basic blocks for non-case clusters where specific expansion
+     needs to happen.  */
+  for (unsigned i = 0; i < clusters.length (); i++)
+    if (clusters[i]->get_type () != SIMPLE_CASE)
+      {
+       clusters[i]->m_case_bb = create_empty_bb (bb);
+       clusters[i]->m_case_bb->count = bb->count;
+       clusters[i]->m_case_bb->loop_father = bb->loop_father;
+      }
+
+  /* Do not do an extra work for a single cluster.  */
+  if (clusters.length () == 1
+      && clusters[0]->get_type () != SIMPLE_CASE)
     {
-      basic_block bb;
-      bb = e->dest;
-      remove_edge (e);
-      if (bb != final)
-       delete_basic_block (bb);
+      cluster *c = clusters[0];
+      c->emit (index_expr, index_type,
+              gimple_switch_default_label (m_switch), m_default_bb);
+      redirect_edge_succ (single_succ_edge (bb), c->m_case_bb);
     }
-  delete_basic_block (bbd);
+  else
+    {
+      emit (bb, index_expr, default_edge->probability, index_type);
+
+      /* Emit cluster-specific switch handling.  */
+      for (unsigned i = 0; i < clusters.length (); i++)
+       if (clusters[i]->get_type () != SIMPLE_CASE)
+         clusters[i]->emit (index_expr, index_type,
+                            gimple_switch_default_label (m_switch),
+                            m_default_bb);
+    }
+
+  fix_phi_operands_for_edges ();
+
+  return true;
 }
 
-/* Add values to phi nodes in final_bb for the two new edges.  E1F is the edge
-   from the basic block loading values from an array and E2F from the basic
-   block loading default values.  BBF is the last switch basic block (see the
-   bbf description in the comment below).  */
+/* Before switch transformation, record all SSA_NAMEs defined in switch BB
+   and used in a label basic block.  */
+
+void
+switch_decision_tree::record_phi_operand_mapping ()
+{
+  basic_block switch_bb = gimple_bb (m_switch);
+  /* Record all PHI nodes that have to be fixed after conversion.  */
+  for (unsigned i = 0; i < m_case_bbs.length (); i++)
+    {
+      gphi_iterator gsi;
+      basic_block bb = m_case_bbs[i];
+      for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
+       {
+         gphi *phi = gsi.phi ();
+
+         for (unsigned i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
+           {
+             basic_block phi_src_bb = gimple_phi_arg_edge (phi, i)->src;
+             if (phi_src_bb == switch_bb)
+               {
+                 tree def = gimple_phi_arg_def (phi, i);
+                 tree result = gimple_phi_result (phi);
+                 m_phi_mapping.put (result, def);
+                 break;
+               }
+           }
+       }
+    }
+}
 
-static void
-fix_phi_nodes (edge e1f, edge e2f, basic_block bbf,
-              struct switch_conv_info *info)
+/* Append new operands to PHI statements that were introduced due to
+   addition of new edges to case labels.  */
+
+void
+switch_decision_tree::fix_phi_operands_for_edges ()
 {
   gphi_iterator gsi;
-  int i;
 
-  for (gsi = gsi_start_phis (bbf), i = 0;
-       !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi), i++)
+  for (unsigned i = 0; i < m_case_bbs.length (); i++)
     {
-      gphi *phi = gsi.phi ();
-      add_phi_arg (phi, info->target_inbound_names[i], e1f, UNKNOWN_LOCATION);
-      add_phi_arg (phi, info->target_outbound_names[i], e2f, UNKNOWN_LOCATION);
+      basic_block bb = m_case_bbs[i];
+      for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
+       {
+         gphi *phi = gsi.phi ();
+         for (unsigned j = 0; j < gimple_phi_num_args (phi); j++)
+           {
+             tree def = gimple_phi_arg_def (phi, j);
+             if (def == NULL_TREE)
+               {
+                 edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, j);
+                 tree *definition
+                   = m_phi_mapping.get (gimple_phi_result (phi));
+                 gcc_assert (definition);
+                 add_phi_arg (phi, *definition, e, UNKNOWN_LOCATION);
+               }
+           }
+       }
     }
 }
 
-/* Creates a check whether the switch expression value actually falls into the
-   range given by all the cases.  If it does not, the temporaries are loaded
-   with default values instead.  SWTCH is the switch statement being converted.
-
-   bb0 is the bb with the switch statement, however, we'll end it with a
-       condition instead.
+/* Generate a decision tree, switching on INDEX_EXPR and jumping to
+   one of the labels in CASE_LIST or to the DEFAULT_LABEL.
 
-   bb1 is the bb to be used when the range check went ok.  It is derived from
-       the switch BB
+   We generate a binary decision tree to select the appropriate target
+   code.  */
 
-   bb2 is the bb taken when the expression evaluated outside of the range
-       covered by the created arrays.  It is populated by loads of default
-       values.
+void
+switch_decision_tree::emit (basic_block bb, tree index_expr,
+                           profile_probability default_prob, tree index_type)
+{
+  balance_case_nodes (&m_case_list, NULL);
 
-   bbF is a fall through for both bb1 and bb2 and contains exactly what
-       originally followed the switch statement.
+  if (dump_file)
+    dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      int indent_step = ceil_log2 (TYPE_PRECISION (index_type)) + 2;
+      fprintf (dump_file, ";; Expanding GIMPLE switch as decision tree:\n");
+      gcc_assert (m_case_list != NULL);
+      dump_case_nodes (dump_file, m_case_list, indent_step, 0);
+    }
 
-   bbD contains the switch statement (in the end).  It is unreachable but we
-       still need to strip off its edges.
-*/
+  bb = emit_case_nodes (bb, index_expr, m_case_list, default_prob, index_type,
+                       gimple_location (m_switch));
 
-static void
-gen_inbound_check (gswitch *swtch, struct switch_conv_info *info)
-{
-  tree label_decl1 = create_artificial_label (UNKNOWN_LOCATION);
-  tree label_decl2 = create_artificial_label (UNKNOWN_LOCATION);
-  tree label_decl3 = create_artificial_label (UNKNOWN_LOCATION);
-  glabel *label1, *label2, *label3;
-  tree utype, tidx;
-  tree bound;
+  if (bb)
+    emit_jump (bb, m_default_bb);
 
-  gcond *cond_stmt;
+  /* Remove all edges and do just an edge that will reach default_bb.  */
+  bb = gimple_bb (m_switch);
+  gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (bb);
+  gsi_remove (&gsi, true);
 
-  gassign *last_assign;
-  gimple_stmt_iterator gsi;
-  basic_block bb0, bb1, bb2, bbf, bbd;
-  edge e01, e02, e21, e1d, e1f, e2f;
-  location_t loc = gimple_location (swtch);
+  delete_basic_block (bb);
+}
 
-  gcc_assert (info->default_values);
+/* Take an ordered list of case nodes
+   and transform them into a near optimal binary tree,
+   on the assumption that any target code selection value is as
+   likely as any other.
 
-  bb0 = gimple_bb (swtch);
+   The transformation is performed by splitting the ordered
+   list into two equal sections plus a pivot.  The parts are
+   then attached to the pivot as left and right branches.  Each
+   branch is then transformed recursively.  */
 
-  tidx = gimple_assign_lhs (info->arr_ref_first);
-  utype = TREE_TYPE (tidx);
+void
+switch_decision_tree::balance_case_nodes (case_tree_node **head,
+                                         case_tree_node *parent)
+{
+  case_tree_node *np;
 
-  /* (end of) block 0 */
-  gsi = gsi_for_stmt (info->arr_ref_first);
-  gsi_next (&gsi);
+  np = *head;
+  if (np)
+    {
+      int i = 0;
+      int ranges = 0;
+      case_tree_node **npp;
+      case_tree_node *left;
+      profile_probability prob = profile_probability::never ();
 
-  bound = fold_convert_loc (loc, utype, info->range_size);
-  cond_stmt = gimple_build_cond (LE_EXPR, tidx, bound, NULL_TREE, NULL_TREE);
-  gsi_insert_before (&gsi, cond_stmt, GSI_SAME_STMT);
-  update_stmt (cond_stmt);
+      /* Count the number of entries on branch.  Also count the ranges.  */
 
-  /* block 2 */
-  label2 = gimple_build_label (label_decl2);
-  gsi_insert_before (&gsi, label2, GSI_SAME_STMT);
-  last_assign = gen_def_assigns (&gsi, info);
+      while (np)
+       {
+         if (!tree_int_cst_equal (np->m_c->get_low (), np->m_c->get_high ()))
+           ranges++;
 
-  /* block 1 */
-  label1 = gimple_build_label (label_decl1);
-  gsi_insert_before (&gsi, label1, GSI_SAME_STMT);
+         i++;
+         prob += np->m_c->m_prob;
+         np = np->m_right;
+       }
 
-  /* block F */
-  gsi = gsi_start_bb (info->final_bb);
-  label3 = gimple_build_label (label_decl3);
-  gsi_insert_before (&gsi, label3, GSI_SAME_STMT);
+      if (i > 2)
+       {
+         /* Split this list if it is long enough for that to help.  */
+         npp = head;
+         left = *npp;
+         profile_probability pivot_prob = prob.apply_scale (1, 2);
+
+         /* Find the place in the list that bisects the list's total cost,
+            where ranges count as 2.  */
+         while (1)
+           {
+             /* Skip nodes while their probability does not reach
+                that amount.  */
+             prob -= (*npp)->m_c->m_prob;
+             if ((prob.initialized_p () && prob < pivot_prob)
+                 || ! (*npp)->m_right)
+               break;
+             npp = &(*npp)->m_right;
+           }
 
-  /* cfg fix */
-  e02 = split_block (bb0, cond_stmt);
-  bb2 = e02->dest;
+         np = *npp;
+         *npp = 0;
+         *head = np;
+         np->m_parent = parent;
+         np->m_left = left == np ? NULL : left;
+
+         /* Optimize each of the two split parts.  */
+         balance_case_nodes (&np->m_left, np);
+         balance_case_nodes (&np->m_right, np);
+         np->m_c->m_subtree_prob = np->m_c->m_prob;
+         if (np->m_left)
+           np->m_c->m_subtree_prob += np->m_left->m_c->m_subtree_prob;
+         if (np->m_right)
+           np->m_c->m_subtree_prob += np->m_right->m_c->m_subtree_prob;
+       }
+      else
+       {
+         /* Else leave this branch as one level,
+            but fill in `parent' fields.  */
+         np = *head;
+         np->m_parent = parent;
+         np->m_c->m_subtree_prob = np->m_c->m_prob;
+         for (; np->m_right; np = np->m_right)
+           {
+             np->m_right->m_parent = np;
+             (*head)->m_c->m_subtree_prob += np->m_right->m_c->m_subtree_prob;
+           }
+       }
+    }
+}
 
-  e21 = split_block (bb2, last_assign);
-  bb1 = e21->dest;
-  remove_edge (e21);
+/* Dump ROOT, a list or tree of case nodes, to file.  */
 
-  e1d = split_block (bb1, info->arr_ref_last);
-  bbd = e1d->dest;
-  remove_edge (e1d);
+void
+switch_decision_tree::dump_case_nodes (FILE *f, case_tree_node *root,
+                                      int indent_step, int indent_level)
+{
+  if (root == 0)
+    return;
+  indent_level++;
 
-  /* flags and profiles of the edge for in-range values */
-  e01 = make_edge (bb0, bb1, EDGE_TRUE_VALUE);
-  e01->probability = REG_BR_PROB_BASE - info->default_prob;
-  e01->count = info->other_count;
+  dump_case_nodes (f, root->m_left, indent_step, indent_level);
 
-  /* flags and profiles of the edge taking care of out-of-range values */
-  e02->flags &= ~EDGE_FALLTHRU;
-  e02->flags |= EDGE_FALSE_VALUE;
-  e02->probability = info->default_prob;
-  e02->count = info->default_count;
+  fputs (";; ", f);
+  fprintf (f, "%*s", indent_step * indent_level, "");
+  root->m_c->dump (f);
+  root->m_c->m_prob.dump (f);
+  fputs (" subtree: ", f);
+  root->m_c->m_subtree_prob.dump (f);
+  fputs (")\n", f);
 
-  bbf = info->final_bb;
+  dump_case_nodes (f, root->m_right, indent_step, indent_level);
+}
 
-  e1f = make_edge (bb1, bbf, EDGE_FALLTHRU);
-  e1f->probability = REG_BR_PROB_BASE;
-  e1f->count = info->other_count;
 
-  e2f = make_edge (bb2, bbf, EDGE_FALLTHRU);
-  e2f->probability = REG_BR_PROB_BASE;
-  e2f->count = info->default_count;
+/* Add an unconditional jump to CASE_BB that happens in basic block BB.  */
 
-  /* frequencies of the new BBs */
-  bb1->frequency = EDGE_FREQUENCY (e01);
-  bb2->frequency = EDGE_FREQUENCY (e02);
-  bbf->frequency = EDGE_FREQUENCY (e1f) + EDGE_FREQUENCY (e2f);
+void
+switch_decision_tree::emit_jump (basic_block bb, basic_block case_bb)
+{
+  edge e = single_succ_edge (bb);
+  redirect_edge_succ (e, case_bb);
+}
 
-  /* Tidy blocks that have become unreachable.  */
-  prune_bbs (bbd, info->final_bb);
+/* Generate code to compare OP0 with OP1 so that the condition codes are
+   set and to jump to LABEL_BB if the condition is true.
+   COMPARISON is the GIMPLE comparison (EQ, NE, GT, etc.).
+   PROB is the probability of jumping to LABEL_BB.  */
+
+basic_block
+switch_decision_tree::emit_cmp_and_jump_insns (basic_block bb, tree op0,
+                                              tree op1, tree_code comparison,
+                                              basic_block label_bb,
+                                              profile_probability prob,
+                                              location_t loc)
+{
+  // TODO: it's once called with lhs != index.
+  op1 = fold_convert (TREE_TYPE (op0), op1);
 
-  /* Fixup the PHI nodes in bbF.  */
-  fix_phi_nodes (e1f, e2f, bbf, info);
+  gcond *cond = gimple_build_cond (comparison, op0, op1, NULL_TREE, NULL_TREE);
+  gimple_set_location (cond, loc);
+  gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (bb);
+  gsi_insert_after (&gsi, cond, GSI_NEW_STMT);
 
-  /* Fix the dominator tree, if it is available.  */
-  if (dom_info_available_p (CDI_DOMINATORS))
-    {
-      vec<basic_block> bbs_to_fix_dom;
+  gcc_assert (single_succ_p (bb));
 
-      set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb1, bb0);
-      set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb2, bb0);
-      if (! get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bbf))
-       /* If bbD was the immediate dominator ...  */
-       set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bbf, bb0);
+  /* Make a new basic block where false branch will take place.  */
+  edge false_edge = split_block (bb, cond);
+  false_edge->flags = EDGE_FALSE_VALUE;
+  false_edge->probability = prob.invert ();
 
-      bbs_to_fix_dom.create (4);
-      bbs_to_fix_dom.quick_push (bb0);
-      bbs_to_fix_dom.quick_push (bb1);
-      bbs_to_fix_dom.quick_push (bb2);
-      bbs_to_fix_dom.quick_push (bbf);
+  edge true_edge = make_edge (bb, label_bb, EDGE_TRUE_VALUE);
+  true_edge->probability = prob;
 
-      iterate_fix_dominators (CDI_DOMINATORS, bbs_to_fix_dom, true);
-      bbs_to_fix_dom.release ();
-    }
+  return false_edge->dest;
 }
 
-/* The following function is invoked on every switch statement (the current one
-   is given in SWTCH) and runs the individual phases of switch conversion on it
-   one after another until one fails or the conversion is completed.
-   Returns NULL on success, or a pointer to a string with the reason why the
-   conversion failed.  */
+/* Generate code to jump to LABEL if OP0 and OP1 are equal.
+   PROB is the probability of jumping to LABEL_BB.
+   BB is a basic block where the new condition will be placed.  */
 
-static const char *
-process_switch (gswitch *swtch)
+basic_block
+switch_decision_tree::do_jump_if_equal (basic_block bb, tree op0, tree op1,
+                                       basic_block label_bb,
+                                       profile_probability prob,
+                                       location_t loc)
 {
-  struct switch_conv_info info;
+  op1 = fold_convert (TREE_TYPE (op0), op1);
 
-  /* Group case labels so that we get the right results from the heuristics
-     that decide on the code generation approach for this switch.  */
-  group_case_labels_stmt (swtch);
+  gcond *cond = gimple_build_cond (EQ_EXPR, op0, op1, NULL_TREE, NULL_TREE);
+  gimple_set_location (cond, loc);
+  gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (bb);
+  gsi_insert_before (&gsi, cond, GSI_SAME_STMT);
 
-  /* If this switch is now a degenerate case with only a default label,
-     there is nothing left for us to do.   */
-  if (gimple_switch_num_labels (swtch) < 2)
-    return "switch is a degenerate case";
+  gcc_assert (single_succ_p (bb));
 
-  collect_switch_conv_info (swtch, &info);
+  /* Make a new basic block where false branch will take place.  */
+  edge false_edge = split_block (bb, cond);
+  false_edge->flags = EDGE_FALSE_VALUE;
+  false_edge->probability = prob.invert ();
 
-  /* No error markers should reach here (they should be filtered out
-     during gimplification).  */
-  gcc_checking_assert (TREE_TYPE (info.index_expr) != error_mark_node);
+  edge true_edge = make_edge (bb, label_bb, EDGE_TRUE_VALUE);
+  true_edge->probability = prob;
 
-  /* A switch on a constant should have been optimized in tree-cfg-cleanup.  */
-  gcc_checking_assert (! TREE_CONSTANT (info.index_expr));
+  return false_edge->dest;
+}
+
+/* Emit step-by-step code to select a case for the value of INDEX.
+   The thus generated decision tree follows the form of the
+   case-node binary tree NODE, whose nodes represent test conditions.
+   DEFAULT_PROB is probability of cases leading to default BB.
+   INDEX_TYPE is the type of the index of the switch.  */
+
+basic_block
+switch_decision_tree::emit_case_nodes (basic_block bb, tree index,
+                                      case_tree_node *node,
+                                      profile_probability default_prob,
+                                      tree index_type, location_t loc)
+{
+  profile_probability p;
 
-  if (info.uniq <= MAX_CASE_BIT_TESTS)
+  /* If node is null, we are done.  */
+  if (node == NULL)
+    return bb;
+
+  /* Single value case.  */
+  if (node->m_c->is_single_value_p ())
     {
-      if (expand_switch_using_bit_tests_p (info.range_size,
-                                          info.uniq, info.count,
-                                          optimize_bb_for_speed_p
-                                            (gimple_bb (swtch))))
+      /* Node is single valued.  First see if the index expression matches
+        this node and then check our children, if any.  */
+      p = node->m_c->m_prob / (node->m_c->m_subtree_prob + default_prob);
+      bb = do_jump_if_equal (bb, index, node->m_c->get_low (),
+                            node->m_c->m_case_bb, p, loc);
+      /* Since this case is taken at this point, reduce its weight from
+        subtree_weight.  */
+      node->m_c->m_subtree_prob -= p;
+
+      if (node->m_left != NULL && node->m_right != NULL)
        {
-         if (dump_file)
-           fputs ("  expanding as bit test is preferable\n", dump_file);
-         emit_case_bit_tests (swtch, info.index_expr, info.range_min,
-                              info.range_size, info.range_max);
-         loops_state_set (LOOPS_NEED_FIXUP);
-         return NULL;
+         /* 1) the node has both children
+
+            If both children are single-valued cases with no
+            children, finish up all the work.  This way, we can save
+            one ordered comparison.  */
+
+         if (!node->m_left->has_child ()
+             && node->m_left->m_c->is_single_value_p ()
+             && !node->m_right->has_child ()
+             && node->m_right->m_c->is_single_value_p ())
+           {
+             p = (node->m_right->m_c->m_prob
+                  / (node->m_c->m_subtree_prob + default_prob));
+             bb = do_jump_if_equal (bb, index, node->m_right->m_c->get_low (),
+                                    node->m_right->m_c->m_case_bb, p, loc);
+
+             p = (node->m_left->m_c->m_prob
+                  / (node->m_c->m_subtree_prob + default_prob));
+             bb = do_jump_if_equal (bb, index, node->m_left->m_c->get_low (),
+                                    node->m_left->m_c->m_case_bb, p, loc);
+           }
+         else
+           {
+             /* Branch to a label where we will handle it later.  */
+             basic_block test_bb = split_edge (single_succ_edge (bb));
+             redirect_edge_succ (single_pred_edge (test_bb),
+                                 single_succ_edge (bb)->dest);
+
+             p = ((node->m_right->m_c->m_subtree_prob
+                   + default_prob.apply_scale (1, 2))
+                  / (node->m_c->m_subtree_prob + default_prob));
+             bb = emit_cmp_and_jump_insns (bb, index, node->m_c->get_high (),
+                                           GT_EXPR, test_bb, p, loc);
+             default_prob = default_prob.apply_scale (1, 2);
+
+             /* Handle the left-hand subtree.  */
+             bb = emit_case_nodes (bb, index, node->m_left,
+                                   default_prob, index_type, loc);
+
+             /* If the left-hand subtree fell through,
+                don't let it fall into the right-hand subtree.  */
+             if (bb && m_default_bb)
+               emit_jump (bb, m_default_bb);
+
+             bb = emit_case_nodes (test_bb, index, node->m_right,
+                                   default_prob, index_type, loc);
+           }
        }
+      else if (node->m_left == NULL && node->m_right != NULL)
+       {
+         /* 2) the node has only right child.  */
 
-      if (info.uniq <= 2)
-       /* This will be expanded as a decision tree in stmt.c:expand_case.  */
-       return "  expanding as jumps is preferable";
-    }
+         /* Here we have a right child but no left so we issue a conditional
+            branch to default and process the right child.
 
-  /* If there is no common successor, we cannot do the transformation.  */
-  if (! info.final_bb)
-    return "no common successor to all case label target blocks found";
+            Omit the conditional branch to default if the right child
+            does not have any children and is single valued; it would
+            cost too much space to save so little time.  */
 
-  /* Check the case label values are within reasonable range:  */
-  if (!check_range (&info))
-    {
-      gcc_assert (info.reason);
-      return info.reason;
-    }
+         if (node->m_right->has_child ()
+             || !node->m_right->m_c->is_single_value_p ())
+           {
+             p = (default_prob.apply_scale (1, 2)
+                  / (node->m_c->m_subtree_prob + default_prob));
+             bb = emit_cmp_and_jump_insns (bb, index, node->m_c->get_low (),
+                                           LT_EXPR, m_default_bb, p, loc);
+             default_prob = default_prob.apply_scale (1, 2);
+
+             bb = emit_case_nodes (bb, index, node->m_right, default_prob,
+                                   index_type, loc);
+           }
+         else
+           {
+             /* We cannot process node->right normally
+                since we haven't ruled out the numbers less than
+                this node's value.  So handle node->right explicitly.  */
+             p = (node->m_right->m_c->m_subtree_prob
+                  / (node->m_c->m_subtree_prob + default_prob));
+             bb = do_jump_if_equal (bb, index, node->m_right->m_c->get_low (),
+                                    node->m_right->m_c->m_case_bb, p, loc);
+           }
+       }
+      else if (node->m_left != NULL && node->m_right == NULL)
+       {
+         /* 3) just one subtree, on the left.  Similar case as previous.  */
 
-  /* For all the cases, see whether they are empty, the assignments they
-     represent constant and so on...  */
-  if (! check_all_empty_except_final (&info))
-    {
-      gcc_assert (info.reason);
-      return info.reason;
+         if (node->m_left->has_child ()
+             || !node->m_left->m_c->is_single_value_p ())
+           {
+             p = (default_prob.apply_scale (1, 2)
+                  / (node->m_c->m_subtree_prob + default_prob));
+             bb = emit_cmp_and_jump_insns (bb, index, node->m_c->get_high (),
+                                           GT_EXPR, m_default_bb, p, loc);
+                 default_prob = default_prob.apply_scale (1, 2);
+
+             bb = emit_case_nodes (bb, index, node->m_left, default_prob,
+                                   index_type, loc);
+           }
+         else
+           {
+             /* We cannot process node->left normally
+                since we haven't ruled out the numbers less than
+                this node's value.  So handle node->left explicitly.  */
+             p = (node->m_left->m_c->m_subtree_prob
+                  / (node->m_c->m_subtree_prob + default_prob));
+             bb = do_jump_if_equal (bb, index, node->m_left->m_c->get_low (),
+                                    node->m_left->m_c->m_case_bb, p, loc);
+           }
+       }
     }
-  if (!check_final_bb (&info))
+  else
     {
-      gcc_assert (info.reason);
-      return info.reason;
+      /* Node is a range.  These cases are very similar to those for a single
+        value, except that we do not start by testing whether this node
+        is the one to branch to.  */
+      if (node->has_child () || node->m_c->get_type () != SIMPLE_CASE)
+       {
+         /* Branch to a label where we will handle it later.  */
+         basic_block test_bb = split_edge (single_succ_edge (bb));
+         redirect_edge_succ (single_pred_edge (test_bb),
+                             single_succ_edge (bb)->dest);
+
+
+          profile_probability right_prob = profile_probability::never ();
+          if (node->m_right)
+            right_prob = node->m_right->m_c->m_subtree_prob;
+         p = ((right_prob + default_prob.apply_scale (1, 2))
+              / (node->m_c->m_subtree_prob + default_prob));
+
+         bb = emit_cmp_and_jump_insns (bb, index, node->m_c->get_high (),
+                                       GT_EXPR, test_bb, p, loc);
+         default_prob = default_prob.apply_scale (1, 2);
+
+         /* Value belongs to this node or to the left-hand subtree.  */
+         p = node->m_c->m_prob / (node->m_c->m_subtree_prob + default_prob);
+         bb = emit_cmp_and_jump_insns (bb, index, node->m_c->get_low (),
+                                       GE_EXPR, node->m_c->m_case_bb, p, loc);
+
+         /* Handle the left-hand subtree.  */
+         bb = emit_case_nodes (bb, index, node->m_left,
+                               default_prob, index_type, loc);
+
+         /* If the left-hand subtree fell through,
+            don't let it fall into the right-hand subtree.  */
+         if (bb && m_default_bb)
+           emit_jump (bb, m_default_bb);
+
+         bb = emit_case_nodes (test_bb, index, node->m_right,
+                               default_prob, index_type, loc);
+       }
+      else
+       {
+         /* Node has no children so we check low and high bounds to remove
+            redundant tests.  Only one of the bounds can exist,
+            since otherwise this node is bounded--a case tested already.  */
+         tree lhs, rhs;
+         generate_range_test (bb, index, node->m_c->get_low (),
+                              node->m_c->get_high (), &lhs, &rhs);
+         p = default_prob / (node->m_c->m_subtree_prob + default_prob);
+
+         bb = emit_cmp_and_jump_insns (bb, lhs, rhs, GT_EXPR,
+                                       m_default_bb, p, loc);
+
+         emit_jump (bb, node->m_c->m_case_bb);
+         return NULL;
+       }
     }
 
-  /* At this point all checks have passed and we can proceed with the
-     transformation.  */
-
-  create_temp_arrays (&info);
-  gather_default_values (gimple_switch_default_label (swtch), &info);
-  build_constructors (swtch, &info);
-
-  build_arrays (swtch, &info); /* Build the static arrays and assignments.   */
-  gen_inbound_check (swtch, &info);    /* Build the bounds check.  */
-
-  /* Cleanup:  */
-  free_temp_arrays (&info);
-  return NULL;
+  return bb;
 }
 
 /* The main function of the pass scans statements for switches and invokes
@@ -1475,11 +2378,11 @@ unsigned int
 pass_convert_switch::execute (function *fun)
 {
   basic_block bb;
+  bool cfg_altered = false;
 
   FOR_EACH_BB_FN (bb, fun)
   {
-    const char *failure_reason;
-    gimple stmt = last_stmt (bb);
+    gimple *stmt = last_stmt (bb);
     if (stmt && gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
       {
        if (dump_file)
@@ -1493,8 +2396,10 @@ pass_convert_switch::execute (function *fun)
            putc ('\n', dump_file);
          }
 
-       failure_reason = process_switch (as_a <gswitch *> (stmt));
-       if (! failure_reason)
+       switch_conversion sconv;
+       sconv.expand (as_a <gswitch *> (stmt));
+       cfg_altered |= sconv.m_cfg_altered;
+       if (!sconv.m_reason)
          {
            if (dump_file)
              {
@@ -1502,9 +2407,10 @@ pass_convert_switch::execute (function *fun)
                fputs ("--------------------------------\n", dump_file);
              }
 
-           /* Make no effort to update the post-dominator tree.  It is actually not
-              that hard for the transformations we have performed, but it is not
-              supported by iterate_fix_dominators.  */
+           /* Make no effort to update the post-dominator tree.
+              It is actually not that hard for the transformations
+              we have performed, but it is not supported
+              by iterate_fix_dominators.  */
            free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
          }
        else
@@ -1512,14 +2418,14 @@ pass_convert_switch::execute (function *fun)
            if (dump_file)
              {
                fputs ("Bailing out - ", dump_file);
-               fputs (failure_reason, dump_file);
+               fputs (sconv.m_reason, dump_file);
                fputs ("\n--------------------------------\n", dump_file);
              }
          }
       }
   }
 
-  return 0;
+  return cfg_altered ? TODO_cleanup_cfg : 0;;
 }
 
 } // anon namespace
@@ -1529,3 +2435,111 @@ make_pass_convert_switch (gcc::context *ctxt)
 {
   return new pass_convert_switch (ctxt);
 }
+
+/* The main function of the pass scans statements for switches and invokes
+   process_switch on them.  */
+
+namespace {
+
+template <bool O0> class pass_lower_switch: public gimple_opt_pass
+{
+public:
+  pass_lower_switch (gcc::context *ctxt) : gimple_opt_pass (data, ctxt) {}
+
+  static const pass_data data;
+  opt_pass *
+  clone ()
+  {
+    return new pass_lower_switch<O0> (m_ctxt);
+  }
+
+  virtual bool
+  gate (function *)
+  {
+    return !O0 || !optimize;
+  }
+
+  virtual unsigned int execute (function *fun);
+}; // class pass_lower_switch
+
+template <bool O0>
+const pass_data pass_lower_switch<O0>::data = {
+  GIMPLE_PASS,                /* type */
+  O0 ? "switchlower_O0" : "switchlower", /* name */
+  OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
+  TV_TREE_SWITCH_LOWERING, /* tv_id */
+  ( PROP_cfg | PROP_ssa ), /* properties_required */
+  0, /* properties_provided */
+  0, /* properties_destroyed */
+  0, /* todo_flags_start */
+  TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg, /* todo_flags_finish */
+};
+
+template <bool O0>
+unsigned int
+pass_lower_switch<O0>::execute (function *fun)
+{
+  basic_block bb;
+  bool expanded = false;
+
+  auto_vec<gimple *> switch_statements;
+  switch_statements.create (1);
+
+  FOR_EACH_BB_FN (bb, fun)
+    {
+      gimple *stmt = last_stmt (bb);
+      gswitch *swtch;
+      if (stmt && (swtch = dyn_cast<gswitch *> (stmt)))
+       {
+         if (!O0)
+           group_case_labels_stmt (swtch);
+         switch_statements.safe_push (swtch);
+       }
+    }
+
+  for (unsigned i = 0; i < switch_statements.length (); i++)
+    {
+      gimple *stmt = switch_statements[i];
+      if (dump_file)
+       {
+         expanded_location loc = expand_location (gimple_location (stmt));
+
+         fprintf (dump_file, "beginning to process the following "
+                  "SWITCH statement (%s:%d) : ------- \n",
+                  loc.file, loc.line);
+         print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
+         putc ('\n', dump_file);
+       }
+
+      gswitch *swtch = dyn_cast<gswitch *> (stmt);
+      if (swtch)
+       {
+         switch_decision_tree dt (swtch);
+         expanded |= dt.analyze_switch_statement ();
+       }
+    }
+
+  if (expanded)
+    {
+      free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
+      free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
+      mark_virtual_operands_for_renaming (cfun);
+    }
+
+  return 0;
+}
+
+} // anon namespace
+
+gimple_opt_pass *
+make_pass_lower_switch_O0 (gcc::context *ctxt)
+{
+  return new pass_lower_switch<true> (ctxt);
+}
+gimple_opt_pass *
+make_pass_lower_switch (gcc::context *ctxt)
+{
+  return new pass_lower_switch<false> (ctxt);
+}
+
+