cfgloop.h (struct loop): Add nb_iterations field.
authorSebastian Pop <pop@cri.ensmp.fr>
Mon, 12 Jul 2004 19:31:16 +0000 (21:31 +0200)
committerSebastian Pop <spop@gcc.gnu.org>
Mon, 12 Jul 2004 19:31:16 +0000 (19:31 +0000)
* cfgloop.h (struct loop): Add nb_iterations field.
(current_loops): Declare.
* tree-chrec.c (chrec_not_analyzed_yet,
chrec_dont_know, chrec_known, count_ev_in_wider_type,
chrec_contains_symbols_defined_in_loop): Remove the temporary
hooks.
* tree-flow-inline.h (loop_containing_stmt): New function.
* tree-scalar-evolution.c: Add implementation.
* tree-scalar-evolution.h: Add declarations.

From-SVN: r84573

gcc/ChangeLog
gcc/cfgloop.h
gcc/tree-chrec.c
gcc/tree-flow-inline.h
gcc/tree-scalar-evolution.c
gcc/tree-scalar-evolution.h

index 577cb62611b7ef70635fe8a93cd579627bb3b6ef..489ca19a8a5ba7963688d4252bb9067df89e0653 100644 (file)
@@ -1,3 +1,15 @@
+2004-07-12  Sebastian Pop  <pop@cri.ensmp.fr>
+
+       * cfgloop.h (struct loop): Add nb_iterations field.
+       (current_loops): Declare.  
+       * tree-chrec.c (chrec_not_analyzed_yet,
+       chrec_dont_know, chrec_known, count_ev_in_wider_type,
+       chrec_contains_symbols_defined_in_loop): Remove the temporary
+       hooks. 
+       * tree-flow-inline.h (loop_containing_stmt): New function.
+       * tree-scalar-evolution.c: Add implementation.
+       * tree-scalar-evolution.h: Add declarations.
+
 2004-07-12 Vladimir Makarov <vmakarov@redhat.com>
 
        PR rtl-optimization/15921
index 01b8d64e5f4438f8cd22d52ec55afcee5bb212ac..8ccffd3e84b1125d6700b214f71b49dbf814fb34 100644 (file)
@@ -176,6 +176,13 @@ struct loop
      loops nested inside it.  */
   int exit_count;
 
+  /* The probable number of times the loop is executed at runtime.
+     This is an INTEGER_CST or an expression containing symbolic
+     names.  Don't access this field directly:
+     number_of_iterations_in_loop computes and caches the computed
+     information in this field.  */
+  tree nb_iterations;
+
   /* Upper bound on number of iterations of a loop.  */
   struct nb_iter_bound *bounds;
 };
@@ -227,6 +234,10 @@ struct loops
   int state;
 };
 
+/* The loop tree currently optimized.  */
+
+extern struct loops *current_loops;
+
 /* Flags for loop discovery.  */
 
 #define LOOP_TREE              1       /* Build loop hierarchy tree.  */
index 9146ec36b369ea70e4bf2ce2909eac7b20e84af7..0e34048be5036c3c68c6bc44aaff7919275afac1 100644 (file)
@@ -36,47 +36,6 @@ Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
 #include "tree-chrec.h"
 #include "tree-pass.h"
 
-\f
-/* This part will be removed once the merging is finished.  */
-
-
-
-/* The following trees are unique elements.  Thus the comparison of
-   another element to these elements should be done on the pointer to
-   these trees, and not on their value.  */
-
-/* The SSA_NAMEs that are not yet analyzed are qualified with NULL_TREE.  */
-tree chrec_not_analyzed_yet;
-
-/* Reserved to the cases where the analyzer has detected an
-   undecidable property at compile time.  */
-tree chrec_dont_know;
-
-/* When the analyzer has detected that a property will never
-   happen, then it qualifies it with chrec_known.  */
-tree chrec_known;
-
-/* Empty hook.  Will be replaced by the main function from
-   tree-scalar-evolution.c.  */
-
-tree
-count_ev_in_wider_type (tree foo ATTRIBUTE_UNUSED, 
-                       tree bar ATTRIBUTE_UNUSED)
-{
-  return NULL_TREE;
-}
-
-/* Empty hook.  Will be replaced by the main function from
-   tree-scalar-evolution.c.  */
-
-bool 
-chrec_contains_symbols_defined_in_loop (tree chrec ATTRIBUTE_UNUSED, 
-                                       unsigned loop_nb ATTRIBUTE_UNUSED)
-{
-  return true;
-}
-
-
 \f
 
 /* Extended folder for chrecs.  */
index e68e63eb8ed7f75888ca256c6d3b3e505ddd0790..b6f81bc60196bed2467269ddf874d5faa414ecfa 100644 (file)
@@ -633,6 +633,18 @@ bsi_stmt_ptr (block_stmt_iterator i)
   return tsi_stmt_ptr (i.tsi);
 }
 
+/* Returns the loop of the statement STMT.  */
+
+static inline struct loop *
+loop_containing_stmt (tree stmt)
+{
+  basic_block bb = bb_for_stmt (stmt);
+  if (!bb)
+    return NULL;
+
+  return bb->loop_father;
+}
+
 /* Return true if VAR may be aliased.  */
 static inline bool
 may_be_aliased (tree var)
index fc671e392641ef017b4fa907fe9633ee370ad74c..d56b672274bf3f3cf008106ea9ac804f9fc0b959 100644 (file)
@@ -19,6 +19,218 @@ along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
 02111-1307, USA.  */
 
+/* 
+   Description: 
+   
+   This pass analyzes the evolution of scalar variables in loop
+   structures.  The algorithm is based on the SSA representation,
+   and on the loop hierarchy tree.  This algorithm is not based on
+   the notion of versions of a variable, as it was the case for the
+   previous implementations of the scalar evolution algorithm, but
+   it assumes that each defined name is unique.
+
+   The notation used in this file is called "chains of recurrences",
+   and has been proposed by Eugene Zima, Robert Van Engelen, and
+   others for describing induction variables in programs.  For example
+   "b -> {0, +, 2}_1" means that the scalar variable "b" is equal to 0
+   when entering in the loop_1 and has a step 2 in this loop, in other
+   words "for (b = 0; b < N; b+=2);".  Note that the coefficients of
+   this chain of recurrence (or chrec [shrek]) can contain the name of
+   other variables, in which case they are called parametric chrecs.
+   For example, "b -> {a, +, 2}_1" means that the initial value of "b"
+   is the value of "a".  In most of the cases these parametric chrecs
+   are fully instantiated before their use because symbolic names can
+   hide some difficult cases such as self-references described later
+   (see the Fibonacci example).
+   
+   A short sketch of the algorithm is:
+     
+   Given a scalar variable to be analyzed, follow the SSA edge to
+   its definition:
+     
+   - When the definition is a MODIFY_EXPR: if the right hand side
+   (RHS) of the definition cannot be statically analyzed, the answer
+   of the analyzer is: "don't know".  
+   Otherwise, for all the variables that are not yet analyzed in the
+   RHS, try to determine their evolution, and finally try to
+   evaluate the operation of the RHS that gives the evolution
+   function of the analyzed variable.
+
+   - When the definition is a condition-phi-node: determine the
+   evolution function for all the branches of the phi node, and
+   finally merge these evolutions (see chrec_merge).
+
+   - When the definition is a loop-phi-node: determine its initial
+   condition, that is the SSA edge defined in an outer loop, and
+   keep it symbolic.  Then determine the SSA edges that are defined
+   in the body of the loop.  Follow the inner edges until ending on
+   another loop-phi-node of the same analyzed loop.  If the reached
+   loop-phi-node is not the starting loop-phi-node, then we keep
+   this definition under a symbolic form.  If the reached
+   loop-phi-node is the same as the starting one, then we compute a
+   symbolic stride on the return path.  The result is then the
+   symbolic chrec {initial_condition, +, symbolic_stride}_loop.
+
+   Examples:
+   
+   Example 1: Illustration of the basic algorithm.
+   
+   | a = 3
+   | loop_1
+   |   b = phi (a, c)
+   |   c = b + 1
+   |   if (c > 10) exit_loop
+   | endloop
+   
+   Suppose that we want to know the number of iterations of the
+   loop_1.  The exit_loop is controlled by a COND_EXPR (c > 10).  We
+   ask the scalar evolution analyzer two questions: what's the
+   scalar evolution (scev) of "c", and what's the scev of "10".  For
+   "10" the answer is "10" since it is a scalar constant.  For the
+   scalar variable "c", it follows the SSA edge to its definition,
+   "c = b + 1", and then asks again what's the scev of "b".
+   Following the SSA edge, we end on a loop-phi-node "b = phi (a,
+   c)", where the initial condition is "a", and the inner loop edge
+   is "c".  The initial condition is kept under a symbolic form (it
+   may be the case that the copy constant propagation has done its
+   work and we end with the constant "3" as one of the edges of the
+   loop-phi-node).  The update edge is followed to the end of the
+   loop, and until reaching again the starting loop-phi-node: b -> c
+   -> b.  At this point we have drawn a path from "b" to "b" from
+   which we compute the stride in the loop: in this example it is
+   "+1".  The resulting scev for "b" is "b -> {a, +, 1}_1".  Now
+   that the scev for "b" is known, it is possible to compute the
+   scev for "c", that is "c -> {a + 1, +, 1}_1".  In order to
+   determine the number of iterations in the loop_1, we have to
+   instantiate_parameters ({a + 1, +, 1}_1), that gives after some
+   more analysis the scev {4, +, 1}_1, or in other words, this is
+   the function "f (x) = x + 4", where x is the iteration count of
+   the loop_1.  Now we have to solve the inequality "x + 4 > 10",
+   and take the smallest iteration number for which the loop is
+   exited: x = 7.  This loop runs from x = 0 to x = 7, and in total
+   there are 8 iterations.  In terms of loop normalization, we have
+   created a variable that is implicitly defined, "x" or just "_1",
+   and all the other analyzed scalars of the loop are defined in
+   function of this variable:
+   
+   a -> 3
+   b -> {3, +, 1}_1
+   c -> {4, +, 1}_1
+     
+   or in terms of a C program: 
+     
+   | a = 3
+   | for (x = 0; x <= 7; x++)
+   |   {
+   |     b = x + 3
+   |     c = x + 4
+   |   }
+     
+   Example 2: Illustration of the algorithm on nested loops.
+     
+   | loop_1
+   |   a = phi (1, b)
+   |   c = a + 2
+   |   loop_2  10 times
+   |     b = phi (c, d)
+   |     d = b + 3
+   |   endloop
+   | endloop
+     
+   For analyzing the scalar evolution of "a", the algorithm follows
+   the SSA edge into the loop's body: "a -> b".  "b" is an inner
+   loop-phi-node, and its analysis as in Example 1, gives: 
+     
+   b -> {c, +, 3}_2
+   d -> {c + 3, +, 3}_2
+     
+   Following the SSA edge for the initial condition, we end on "c = a
+   + 2", and then on the starting loop-phi-node "a".  From this point,
+   the loop stride is computed: back on "c = a + 2" we get a "+2" in
+   the loop_1, then on the loop-phi-node "b" we compute the overall
+   effect of the inner loop that is "b = c + 30", and we get a "+30"
+   in the loop_1.  That means that the overall stride in loop_1 is
+   equal to "+32", and the result is: 
+     
+   a -> {1, +, 32}_1
+   c -> {3, +, 32}_1
+     
+   Example 3: Higher degree polynomials.
+     
+   | loop_1
+   |   a = phi (2, b)
+   |   c = phi (5, d)
+   |   b = a + 1
+   |   d = c + a
+   | endloop
+     
+   a -> {2, +, 1}_1
+   b -> {3, +, 1}_1
+   c -> {5, +, a}_1
+   d -> {5 + a, +, a}_1
+     
+   instantiate_parameters ({5, +, a}_1) -> {5, +, 2, +, 1}_1
+   instantiate_parameters ({5 + a, +, a}_1) -> {7, +, 3, +, 1}_1
+     
+   Example 4: Lucas, Fibonacci, or mixers in general.
+     
+   | loop_1
+   |   a = phi (1, b)
+   |   c = phi (3, d)
+   |   b = c
+   |   d = c + a
+   | endloop
+     
+   a -> (1, c)_1
+   c -> {3, +, a}_1
+     
+   The syntax "(1, c)_1" stands for a PEELED_CHREC that has the
+   following semantics: during the first iteration of the loop_1, the
+   variable contains the value 1, and then it contains the value "c".
+   Note that this syntax is close to the syntax of the loop-phi-node:
+   "a -> (1, c)_1" vs. "a = phi (1, c)".
+     
+   The symbolic chrec representation contains all the semantics of the
+   original code.  What is more difficult is to use this information.
+     
+   Example 5: Flip-flops, or exchangers.
+     
+   | loop_1
+   |   a = phi (1, b)
+   |   c = phi (3, d)
+   |   b = c
+   |   d = a
+   | endloop
+     
+   a -> (1, c)_1
+   c -> (3, a)_1
+     
+   Based on these symbolic chrecs, it is possible to refine this
+   information into the more precise PERIODIC_CHRECs: 
+     
+   a -> |1, 3|_1
+   c -> |3, 1|_1
+     
+   This transformation is not yet implemented.
+     
+   Further readings:
+   
+   You can find a more detailed description of the algorithm in:
+   http://icps.u-strasbg.fr/~pop/DEA_03_Pop.pdf
+   http://icps.u-strasbg.fr/~pop/DEA_03_Pop.ps.gz.  But note that
+   this is a preliminary report and some of the details of the
+   algorithm have changed.  I'm working on a research report that
+   updates the description of the algorithms to reflect the design
+   choices used in this implementation.
+     
+   A set of slides show a high level overview of the algorithm and run
+   an example through the scalar evolution analyzer:
+   http://cri.ensmp.fr/~pop/gcc/mar04/slides.pdf
+
+   The slides that I have presented at the GCC Summit'04 are available
+   at: http://cri.ensmp.fr/~pop/gcc/20040604/gccsummit-lno-spop.pdf
+*/
+
 #include "config.h"
 #include "system.h"
 #include "coretypes.h"
@@ -26,6 +238,8 @@ Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
 #include "errors.h"
 #include "ggc.h"
 #include "tree.h"
+
+/* These RTL headers are needed for basic-block.h.  */
 #include "rtl.h"
 #include "basic-block.h"
 #include "diagnostic.h"
@@ -35,27 +249,2307 @@ Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
 #include "cfgloop.h"
 #include "tree-chrec.h"
 #include "tree-scalar-evolution.h"
+#include "tree-pass.h"
+#include "flags.h"
+
+static tree analyze_scalar_evolution_1 (struct loop *, tree, tree);
+static tree resolve_mixers (struct loop *, tree);
+
+/* The cached information about a ssa name VAR, claiming that inside LOOP,
+   the value of VAR can be expressed as CHREC.  */
+
+struct scev_info_str
+{
+  tree var;
+  tree chrec;
+};
+
+/* Counters for the scev database.  */
+static unsigned nb_set_scev = 0;
+static unsigned nb_get_scev = 0;
+
+/* The following trees are unique elements.  Thus the comparison of
+   another element to these elements should be done on the pointer to
+   these trees, and not on their value.  */
+
+/* The SSA_NAMEs that are not yet analyzed are qualified with NULL_TREE.  */
+tree chrec_not_analyzed_yet;
+
+/* Reserved to the cases where the analyzer has detected an
+   undecidable property at compile time.  */
+tree chrec_dont_know;
+
+/* When the analyzer has detected that a property will never
+   happen, then it qualifies it with chrec_known.  */
+tree chrec_known;
+
+static bitmap already_instantiated;
+
+static htab_t scalar_evolution_info;
+
+\f
+/* Constructs a new SCEV_INFO_STR structure.  */
+
+static inline struct scev_info_str *
+new_scev_info_str (tree var)
+{
+  struct scev_info_str *res;
+  
+  res = xmalloc (sizeof (struct scev_info_str));
+  res->var = var;
+  res->chrec = chrec_not_analyzed_yet;
+  
+  return res;
+}
+
+/* Computes a hash function for database element ELT.  */
+
+static hashval_t
+hash_scev_info (const void *elt)
+{
+  return SSA_NAME_VERSION (((struct scev_info_str *) elt)->var);
+}
+
+/* Compares database elements E1 and E2.  */
+
+static int
+eq_scev_info (const void *e1, const void *e2)
+{
+  const struct scev_info_str *elt1 = e1;
+  const struct scev_info_str *elt2 = e2;
+
+  return elt1->var == elt2->var;
+}
+
+/* Deletes database element E.  */
+
+static void
+del_scev_info (void *e)
+{
+  free (e);
+}
+
+/* Get the index corresponding to VAR in the current LOOP.  If
+   it's the first time we ask for this VAR, then we return
+   chrec_not_analysed_yet for this VAR and return its index.  */
+
+static tree *
+find_var_scev_info (tree var)
+{
+  struct scev_info_str *res;
+  struct scev_info_str tmp;
+  PTR *slot;
+
+  tmp.var = var;
+  slot = htab_find_slot (scalar_evolution_info, &tmp, INSERT);
+
+  if (!*slot)
+    *slot = new_scev_info_str (var);
+  res = *slot;
+
+  return &res->chrec;
+}
+
+/* Tries to express CHREC in wider type TYPE.  */
+
+tree
+count_ev_in_wider_type (tree type, tree chrec)
+{
+  tree base, step;
+  struct loop *loop;
+
+  if (!evolution_function_is_affine_p (chrec))
+    return fold_convert (type, chrec);
+
+  base = CHREC_LEFT (chrec);
+  step = CHREC_RIGHT (chrec);
+  loop = current_loops->parray[CHREC_VARIABLE (chrec)];
+
+  /* TODO -- if we knew the statement at that the conversion occurs,
+     we could pass it to can_count_iv_in_wider_type and get a better
+     result.  */
+  step = can_count_iv_in_wider_type (loop, type, base, step, NULL_TREE);
+  if (!step)
+    return fold_convert (type, chrec);
+  base = chrec_convert (type, base);
+
+  return build_polynomial_chrec (CHREC_VARIABLE (chrec),
+                                base, step);
+}
+
+/* Return true when CHREC contains symbolic names defined in
+   LOOP_NB.  */
+
+bool 
+chrec_contains_symbols_defined_in_loop (tree chrec, unsigned loop_nb)
+{
+  if (chrec == NULL_TREE)
+    return false;
+
+  if (TREE_INVARIANT (chrec))
+    return false;
+
+  if (TREE_CODE (chrec) == VAR_DECL
+      || TREE_CODE (chrec) == PARM_DECL
+      || TREE_CODE (chrec) == FUNCTION_DECL
+      || TREE_CODE (chrec) == LABEL_DECL
+      || TREE_CODE (chrec) == RESULT_DECL
+      || TREE_CODE (chrec) == FIELD_DECL)
+    return true;
+
+  if (TREE_CODE (chrec) == SSA_NAME)
+    {
+      tree def = SSA_NAME_DEF_STMT (chrec);
+      struct loop *def_loop = loop_containing_stmt (def);
+      struct loop *loop = current_loops->parray[loop_nb];
+
+      if (def_loop == NULL)
+       return false;
+
+      if (loop == def_loop || flow_loop_nested_p (loop, def_loop))
+       return true;
+
+      return false;
+    }
+
+  switch (TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (chrec)))
+    {
+    case 3:
+      if (chrec_contains_symbols_defined_in_loop (TREE_OPERAND (chrec, 2), 
+                                                 loop_nb))
+       return true;
+
+    case 2:
+      if (chrec_contains_symbols_defined_in_loop (TREE_OPERAND (chrec, 1), 
+                                                 loop_nb))
+       return true;
+
+    case 1:
+      if (chrec_contains_symbols_defined_in_loop (TREE_OPERAND (chrec, 0), 
+                                                 loop_nb))
+       return true;
+
+    default:
+      return false;
+    }
+}
+
+/* Return true when PHI is a loop-phi-node.  */
+
+static bool
+loop_phi_node_p (tree phi)
+{
+  /* The implementation of this function is based on the following
+     property: "all the loop-phi-nodes of a loop are contained in the
+     loop's header basic block".  */
+
+  return loop_containing_stmt (phi)->header == bb_for_stmt (phi);
+}
+
+/* Compute the scalar evolution for EVOLUTION_FN after crossing LOOP.
+   In general, in the case of multivariate evolutions we want to get
+   the evolution in different loops.  LOOP specifies the level for
+   which to get the evolution.
+   
+   Example:
+   
+   | for (j = 0; j < 100; j++)
+   |   {
+   |     for (k = 0; k < 100; k++)
+   |       {
+   |         i = k + j;   - Here the value of i is a function of j, k. 
+   |       }
+   |      ... = i         - Here the value of i is a function of j. 
+   |   }
+   | ... = i              - Here the value of i is a scalar.  
+   
+   Example:  
+   
+   | i_0 = ...
+   | loop_1 10 times
+   |   i_1 = phi (i_0, i_2)
+   |   i_2 = i_1 + 2
+   | endloop
+    
+   This loop has the same effect as:
+   LOOP_1 has the same effect as:
+    
+   | i_1 = i_0 + 20
+   
+   The overall effect of the loop, "i_0 + 20" in the previous example, 
+   is obtained by passing in the parameters: LOOP = 1, 
+   EVOLUTION_FN = {i_0, +, 2}_1.
+*/
+static tree 
+compute_overall_effect_of_inner_loop (struct loop *loop, tree evolution_fn)
+{
+  bool val = false;
+
+  if (evolution_fn == chrec_dont_know)
+    return chrec_dont_know;
+
+  else if (TREE_CODE (evolution_fn) == POLYNOMIAL_CHREC)
+    {
+      if (CHREC_VARIABLE (evolution_fn) >= (unsigned) loop->num)
+       {
+         struct loop *inner_loop = 
+           current_loops->parray[CHREC_VARIABLE (evolution_fn)];
+         tree nb_iter = number_of_iterations_in_loop (inner_loop);
+
+         if (nb_iter == chrec_dont_know)
+           return chrec_dont_know;
+         else
+           {
+             tree res;
+
+             /* Number of iterations is off by one (the ssa name we
+                analyze must be defined before the exit).  */
+             nb_iter = chrec_fold_minus (chrec_type (nb_iter),
+                                         nb_iter,
+                                         fold_convert (chrec_type (nb_iter),
+                                                       integer_one_node));
+             
+             /* evolution_fn is the evolution function in LOOP.  Get
+                its value in the nb_iter-th iteration.  */
+             res = chrec_apply (inner_loop->num, evolution_fn, nb_iter);
+             
+             /* Continue the computation until ending on a parent of LOOP. */
+             return compute_overall_effect_of_inner_loop (loop, res);
+           }
+       }
+      else
+       return evolution_fn;
+     }
+  
+  /* If the evolution function is an invariant, there is nothing to do.  */
+  else if (no_evolution_in_loop_p (evolution_fn, loop->num, &val) && val)
+    return evolution_fn;
+  
+  else
+    return chrec_dont_know;
+}
+
+/* Determine whether the CHREC is always positive/negative.  If the expression
+   cannot be statically analyzed, return false, otherwise set the answer into
+   VALUE.  */
+
+bool
+chrec_is_positive (tree chrec, bool *value)
+{
+  bool value0, value1;
+  bool value2;
+  tree end_value;
+  tree nb_iter;
+  
+  switch (TREE_CODE (chrec))
+    {
+    case POLYNOMIAL_CHREC:
+      if (!chrec_is_positive (CHREC_LEFT (chrec), &value0)
+         || !chrec_is_positive (CHREC_RIGHT (chrec), &value1))
+       return false;
+     
+      /* FIXME -- overflows.  */
+      if (value0 == value1)
+       {
+         *value = value0;
+         return true;
+       }
+
+      /* Otherwise the chrec is under the form: "{-197, +, 2}_1",
+        and the proof consists in showing that the sign never
+        changes during the execution of the loop, from 0 to
+        loop->nb_iterations.  */
+      if (!evolution_function_is_affine_p (chrec))
+       return false;
+
+      nb_iter = number_of_iterations_in_loop
+       (current_loops->parray[CHREC_VARIABLE (chrec)]);
+
+      if (chrec_contains_undetermined (nb_iter))
+       return false;
+
+      nb_iter = chrec_fold_minus 
+       (chrec_type (nb_iter), nb_iter,
+        fold_convert (chrec_type (nb_iter), integer_one_node));
+
+#if 0
+      /* TODO -- If the test is after the exit, we may decrease the number of
+        iterations by one.  */
+      if (after_exit)
+       nb_iter = chrec_fold_minus 
+               (chrec_type (nb_iter), nb_iter,
+                fold_convert (chrec_type (nb_iter), integer_one_node));
+#endif
+
+      end_value = chrec_apply (CHREC_VARIABLE (chrec), chrec, nb_iter);
+             
+      if (!chrec_is_positive (end_value, &value2))
+       return false;
+       
+      *value = value0;
+      return value0 == value1;
+      
+    case INTEGER_CST:
+      *value = (tree_int_cst_sgn (chrec) == 1);
+      return true;
+      
+    default:
+      return false;
+    }
+}
+
+/* Associate CHREC to SCALAR.  */
+
+static void
+set_scalar_evolution (tree scalar, tree chrec)
+{
+  tree *scalar_info;
+  if (TREE_CODE (scalar) != SSA_NAME)
+    return;
+
+  scalar_info = find_var_scev_info (scalar);
+  
+  if (dump_file)
+    {
+      if (dump_flags & TDF_DETAILS)
+       {
+         fprintf (dump_file, "(set_scalar_evolution \n");
+         fprintf (dump_file, "  (scalar = ");
+         print_generic_expr (dump_file, scalar, 0);
+         fprintf (dump_file, ")\n  (scalar_evolution = ");
+         print_generic_expr (dump_file, chrec, 0);
+         fprintf (dump_file, "))\n");
+       }
+      if (dump_flags & TDF_STATS)
+       nb_set_scev++;
+    }
+  
+  *scalar_info = chrec;
+}
+
+/* Retrieve the chrec associated to SCALAR in the LOOP.  */
+
+static tree
+get_scalar_evolution (tree scalar)
+{
+  tree res;
+  
+  if (dump_file)
+    {
+      if (dump_flags & TDF_DETAILS)
+       {
+         fprintf (dump_file, "(get_scalar_evolution \n");
+         fprintf (dump_file, "  (scalar = ");
+         print_generic_expr (dump_file, scalar, 0);
+         fprintf (dump_file, ")\n");
+       }
+      if (dump_flags & TDF_STATS)
+       nb_get_scev++;
+    }
+  
+  switch (TREE_CODE (scalar))
+    {
+    case SSA_NAME:
+      res = *find_var_scev_info (scalar);
+      break;
+
+    case REAL_CST:
+    case INTEGER_CST:
+      res = scalar;
+      break;
+
+    default:
+      res = chrec_not_analyzed_yet;
+      break;
+    }
+  
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "  (scalar_evolution = ");
+      print_generic_expr (dump_file, res, 0);
+      fprintf (dump_file, "))\n");
+    }
+  
+  return res;
+}
+
+/* Helper function for add_to_evolution.  Returns the evolution
+   function for an assignment of the form "a = b + c", where "a" and
+   "b" are on the strongly connected component.  CHREC_BEFORE is the
+   information that we already have collected up to this point.
+   TO_ADD is the evolution of "c".  
+   
+   When CHREC_BEFORE has an evolution part in LOOP_NB, add to this
+   evolution the expression TO_ADD, otherwise construct an evolution
+   part for this loop.  */
+
+static tree
+add_to_evolution_1 (unsigned loop_nb, 
+                   tree chrec_before, 
+                   tree to_add)
+{
+  switch (TREE_CODE (chrec_before))
+    {
+    case POLYNOMIAL_CHREC:
+      if (CHREC_VARIABLE (chrec_before) <= loop_nb)
+       {
+         unsigned var;
+         tree left, right;
+         tree type = chrec_type (chrec_before);
+         
+         /* When there is no evolution part in this loop, build it.  */
+         if (CHREC_VARIABLE (chrec_before) < loop_nb)
+           {
+             var = loop_nb;
+             left = chrec_before;
+             right = fold_convert (type, integer_zero_node);
+           }
+         else
+           {
+             var = CHREC_VARIABLE (chrec_before);
+             left = CHREC_LEFT (chrec_before);
+             right = CHREC_RIGHT (chrec_before);
+           }
+
+         return build_polynomial_chrec 
+           (var, left, chrec_fold_plus (type, right, to_add));
+       }
+      else
+       /* Search the evolution in LOOP_NB.  */
+       return build_polynomial_chrec 
+         (CHREC_VARIABLE (chrec_before),
+          add_to_evolution_1 (loop_nb, CHREC_LEFT (chrec_before), to_add),
+          CHREC_RIGHT (chrec_before));
+      
+    default:
+      /* These nodes do not depend on a loop.  */
+      if (chrec_before == chrec_dont_know)
+       return chrec_dont_know;
+      return build_polynomial_chrec (loop_nb, chrec_before, to_add);
+    }
+}
+
+/* Add TO_ADD to the evolution part of CHREC_BEFORE in the dimension
+   of LOOP_NB.  
+   
+   Description (provided for completeness, for those who read code in
+   a plane, and for my poor 62 bytes brain that would have forgotten
+   all this in the next two or three months):
+   
+   The algorithm of translation of programs from the SSA representation
+   into the chrecs syntax is based on a pattern matching.  After having
+   reconstructed the overall tree expression for a loop, there are only
+   two cases that can arise:
+   
+   1. a = loop-phi (init, a + expr)
+   2. a = loop-phi (init, expr)
+   
+   where EXPR is either a scalar constant with respect to the analyzed
+   loop (this is a degree 0 polynomial), or an expression containing
+   other loop-phi definitions (these are higher degree polynomials).
+   
+   Examples:
+   
+   1. 
+   | init = ...
+   | loop_1
+   |   a = phi (init, a + 5)
+   | endloop
+   
+   2. 
+   | inita = ...
+   | initb = ...
+   | loop_1
+   |   a = phi (inita, 2 * b + 3)
+   |   b = phi (initb, b + 1)
+   | endloop
+   
+   For the first case, the semantics of the SSA representation is: 
+   
+   | a (x) = init + \sum_{j = 0}^{x - 1} expr (j)
+   
+   that is, there is a loop index "x" that determines the scalar value
+   of the variable during the loop execution.  During the first
+   iteration, the value is that of the initial condition INIT, while
+   during the subsequent iterations, it is the sum of the initial
+   condition with the sum of all the values of EXPR from the initial
+   iteration to the before last considered iteration.  
+   
+   For the second case, the semantics of the SSA program is:
+   
+   | a (x) = init, if x = 0;
+   |         expr (x - 1), otherwise.
+   
+   The second case corresponds to the PEELED_CHREC, whose syntax is
+   close to the syntax of a loop-phi-node: 
+   
+   | phi (init, expr)  vs.  (init, expr)_x
+   
+   The proof of the translation algorithm for the first case is a
+   proof by structural induction based on the degree of EXPR.  
+   
+   Degree 0:
+   When EXPR is a constant with respect to the analyzed loop, or in
+   other words when EXPR is a polynomial of degree 0, the evolution of
+   the variable A in the loop is an affine function with an initial
+   condition INIT, and a step EXPR.  In order to show this, we start
+   from the semantics of the SSA representation:
+   
+   f (x) = init + \sum_{j = 0}^{x - 1} expr (j)
+   
+   and since "expr (j)" is a constant with respect to "j",
+   
+   f (x) = init + x * expr 
+   
+   Finally, based on the semantics of the pure sum chrecs, by
+   identification we get the corresponding chrecs syntax:
+   
+   f (x) = init * \binom{x}{0} + expr * \binom{x}{1} 
+   f (x) -> {init, +, expr}_x
+   
+   Higher degree:
+   Suppose that EXPR is a polynomial of degree N with respect to the
+   analyzed loop_x for which we have already determined that it is
+   written under the chrecs syntax:
+   
+   | expr (x)  ->  {b_0, +, b_1, +, ..., +, b_{n-1}} (x)
+   
+   We start from the semantics of the SSA program:
+   
+   | f (x) = init + \sum_{j = 0}^{x - 1} expr (j)
+   |
+   | f (x) = init + \sum_{j = 0}^{x - 1} 
+   |                (b_0 * \binom{j}{0} + ... + b_{n-1} * \binom{j}{n-1})
+   |
+   | f (x) = init + \sum_{j = 0}^{x - 1} 
+   |                \sum_{k = 0}^{n - 1} (b_k * \binom{j}{k}) 
+   |
+   | f (x) = init + \sum_{k = 0}^{n - 1} 
+   |                (b_k * \sum_{j = 0}^{x - 1} \binom{j}{k}) 
+   |
+   | f (x) = init + \sum_{k = 0}^{n - 1} 
+   |                (b_k * \binom{x}{k + 1}) 
+   |
+   | f (x) = init + b_0 * \binom{x}{1} + ... 
+   |              + b_{n-1} * \binom{x}{n} 
+   |
+   | f (x) = init * \binom{x}{0} + b_0 * \binom{x}{1} + ... 
+   |                             + b_{n-1} * \binom{x}{n} 
+   |
+   
+   And finally from the definition of the chrecs syntax, we identify:
+   | f (x)  ->  {init, +, b_0, +, ..., +, b_{n-1}}_x 
+   
+   This shows the mechanism that stands behind the add_to_evolution
+   function.  An important point is that the use of symbolic
+   parameters avoids the need of an analysis schedule.
+   
+   Example:
+   
+   | inita = ...
+   | initb = ...
+   | loop_1 
+   |   a = phi (inita, a + 2 + b)
+   |   b = phi (initb, b + 1)
+   | endloop
+   
+   When analyzing "a", the algorithm keeps "b" symbolically:
+   
+   | a  ->  {inita, +, 2 + b}_1
+   
+   Then, after instantiation, the analyzer ends on the evolution:
+   
+   | a  ->  {inita, +, 2 + initb, +, 1}_1
+
+*/
+
+static tree 
+add_to_evolution (unsigned loop_nb, 
+                 tree chrec_before,
+                 enum tree_code code,
+                 tree to_add)
+{
+  tree type = chrec_type (to_add);
+  tree res = NULL_TREE;
+  
+  if (to_add == NULL_TREE)
+    return chrec_before;
+  
+  /* TO_ADD is either a scalar, or a parameter.  TO_ADD is not
+     instantiated at this point.  */
+  if (TREE_CODE (to_add) == POLYNOMIAL_CHREC)
+    /* This should not happen.  */
+    return chrec_dont_know;
+  
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "(add_to_evolution \n");
+      fprintf (dump_file, "  (loop_nb = %d)\n", loop_nb);
+      fprintf (dump_file, "  (chrec_before = ");
+      print_generic_expr (dump_file, chrec_before, 0);
+      fprintf (dump_file, ")\n  (to_add = ");
+      print_generic_expr (dump_file, to_add, 0);
+      fprintf (dump_file, ")\n");
+    }
+
+  if (code == MINUS_EXPR)
+    to_add = chrec_fold_multiply (type, to_add, 
+                                 fold_convert (type, integer_minus_one_node));
+
+  res = add_to_evolution_1 (loop_nb, chrec_before, to_add);
+
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "  (res = ");
+      print_generic_expr (dump_file, res, 0);
+      fprintf (dump_file, "))\n");
+    }
+
+  return res;
+}
+
+/* Helper function.  */
+
+static inline tree
+set_nb_iterations_in_loop (struct loop *loop, 
+                          tree res)
+{
+  res = chrec_fold_plus (chrec_type (res), res, integer_one_node);
+  /* FIXME HWI: However we want to store one iteration less than the
+     count of the loop in order to be compatible with the other
+     nb_iter computations in loop-iv.  This also allows the
+     representation of nb_iters that are equal to MAX_INT.  */
+  if ((TREE_CODE (res) == INTEGER_CST && TREE_INT_CST_LOW (res) == 0)
+      || TREE_OVERFLOW (res))
+    res = chrec_dont_know;
+  
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "  (set_nb_iterations_in_loop = ");
+      print_generic_expr (dump_file, res, 0);
+      fprintf (dump_file, "))\n");
+    }
+  
+  loop->nb_iterations = res;
+  return res;
+}
+
+\f
+
+/* This section selects the loops that will be good candidates for the
+   scalar evolution analysis.  For the moment, greedily select all the
+   loop nests we could analyze.  */
+
+/* Return true when it is possible to analyze the condition expression
+   EXPR.  */
+
+static bool
+analyzable_condition (tree expr)
+{
+  tree condition;
+  
+  if (TREE_CODE (expr) != COND_EXPR)
+    return false;
+  
+  condition = TREE_OPERAND (expr, 0);
+  
+  switch (TREE_CODE (condition))
+    {
+    case SSA_NAME:
+      /* Volatile expressions are not analyzable.  */
+      if (TREE_THIS_VOLATILE (SSA_NAME_VAR (condition)))
+       return false;
+      return true;
+      
+    case LT_EXPR:
+    case LE_EXPR:
+    case GT_EXPR:
+    case GE_EXPR:
+    case EQ_EXPR:
+    case NE_EXPR:
+      {
+       tree opnd0, opnd1;
+       
+       opnd0 = TREE_OPERAND (condition, 0);
+       opnd1 = TREE_OPERAND (condition, 1);
+       
+       if (TREE_CODE (opnd0) == SSA_NAME
+           && TREE_THIS_VOLATILE (SSA_NAME_VAR (opnd0)))
+         return false;
+       
+       if (TREE_CODE (opnd1) == SSA_NAME
+           && TREE_THIS_VOLATILE (SSA_NAME_VAR (opnd1)))
+         return false;
+       
+       return true;
+      }
+      
+    default:
+      return false;
+    }
+  
+  return false;
+}
+
+/* For a loop with a single exit edge, return the COND_EXPR that
+   guards the exit edge.  If the expression is too difficult to
+   analyze, then give up.  */
+
+tree 
+get_loop_exit_condition (struct loop *loop)
+{
+  tree res = NULL_TREE;
+  
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    fprintf (dump_file, "(get_loop_exit_condition \n  ");
+  
+  if (loop->exit_edges)
+    {
+      edge exit_edge;
+      tree expr;
+      
+      exit_edge = loop->exit_edges[0];
+      expr = last_stmt (exit_edge->src);
+      
+      if (analyzable_condition (expr))
+       res = expr;
+    }
+  
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      print_generic_expr (dump_file, res, 0);
+      fprintf (dump_file, ")\n");
+    }
+  
+  return res;
+}
+
+/* Recursively determine and enqueue the exit conditions for a loop.  */
+
+static void 
+get_exit_conditions_rec (struct loop *loop, 
+                        varray_type *exit_conditions)
+{
+  if (!loop)
+    return;
+  
+  /* Recurse on the inner loops, then on the next (sibling) loops.  */
+  get_exit_conditions_rec (loop->inner, exit_conditions);
+  get_exit_conditions_rec (loop->next, exit_conditions);
+  
+  flow_loop_scan (loop, LOOP_EXIT_EDGES);
+  if (loop->num_exits == 1)
+    {
+      tree loop_condition = get_loop_exit_condition (loop);
+      
+      if (loop_condition)
+       VARRAY_PUSH_TREE (*exit_conditions, loop_condition);
+    }
+}
+
+/* Select the candidate loop nests for the analysis.  This function
+   initializes the EXIT_CONDITIONS array.   */
+
+static void
+select_loops_exit_conditions (struct loops *loops, 
+                             varray_type *exit_conditions)
+{
+  struct loop *function_body = loops->parray[0];
+  
+  get_exit_conditions_rec (function_body->inner, exit_conditions);
+}
+
+\f
+/* Depth first search algorithm.  */
+
+static bool follow_ssa_edge (struct loop *loop, tree, tree, tree *);
+
+/* Follow the ssa edge into the right hand side RHS of an assignment.
+   Return true if the strongly connected component has been found.  */
+
+static bool
+follow_ssa_edge_in_rhs (struct loop *loop,
+                       tree rhs, 
+                       tree halting_phi, 
+                       tree *evolution_of_loop)
+{
+  bool res = false;
+  tree rhs0, rhs1;
+  tree type_rhs = TREE_TYPE (rhs);
+  
+  /* The RHS is one of the following cases:
+     - an SSA_NAME, 
+     - an INTEGER_CST,
+     - a PLUS_EXPR, 
+     - a MINUS_EXPR,
+     - other cases are not yet handled. 
+  */
+  switch (TREE_CODE (rhs))
+    {
+    case NOP_EXPR:
+      /* This assignment is under the form "a_1 = (cast) rhs.  */
+      res = follow_ssa_edge_in_rhs (loop, TREE_OPERAND (rhs, 0), halting_phi, 
+                                   evolution_of_loop);
+      *evolution_of_loop = chrec_convert (TREE_TYPE (rhs), *evolution_of_loop);
+      break;
+
+    case INTEGER_CST:
+      /* This assignment is under the form "a_1 = 7".  */
+      res = false;
+      break;
+      
+    case SSA_NAME:
+      /* This assignment is under the form: "a_1 = b_2".  */
+      res = follow_ssa_edge 
+       (loop, SSA_NAME_DEF_STMT (rhs), halting_phi, evolution_of_loop);
+      break;
+      
+    case PLUS_EXPR:
+      /* This case is under the form "rhs0 + rhs1".  */
+      rhs0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
+      rhs1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
+      STRIP_TYPE_NOPS (rhs0);
+      STRIP_TYPE_NOPS (rhs1);
+
+      if (TREE_CODE (rhs0) == SSA_NAME)
+       {
+         if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
+           {
+             /* Match an assignment under the form: 
+                "a = b + c".  */
+             res = follow_ssa_edge 
+               (loop, SSA_NAME_DEF_STMT (rhs0), halting_phi, 
+                evolution_of_loop);
+             
+             if (res)
+               *evolution_of_loop = add_to_evolution 
+                 (loop->num, 
+                  chrec_convert (type_rhs, *evolution_of_loop), 
+                  PLUS_EXPR, rhs1);
+             
+             else
+               {
+                 res = follow_ssa_edge 
+                   (loop, SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1), halting_phi, 
+                    evolution_of_loop);
+                 
+                 if (res)
+                   *evolution_of_loop = add_to_evolution 
+                     (loop->num, 
+                      chrec_convert (type_rhs, *evolution_of_loop), 
+                      PLUS_EXPR, rhs0);
+               }
+           }
+         
+         else
+           {
+             /* Match an assignment under the form: 
+                "a = b + ...".  */
+             res = follow_ssa_edge 
+               (loop, SSA_NAME_DEF_STMT (rhs0), halting_phi, 
+                evolution_of_loop);
+             if (res)
+               *evolution_of_loop = add_to_evolution 
+                 (loop->num, chrec_convert (type_rhs, *evolution_of_loop), 
+                  PLUS_EXPR, rhs1);
+           }
+       }
+      
+      else if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
+       {
+         /* Match an assignment under the form: 
+            "a = ... + c".  */
+         res = follow_ssa_edge 
+           (loop, SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1), halting_phi, 
+            evolution_of_loop);
+         if (res)
+           *evolution_of_loop = add_to_evolution 
+             (loop->num, chrec_convert (type_rhs, *evolution_of_loop), 
+              PLUS_EXPR, rhs0);
+       }
+
+      else
+       /* Otherwise, match an assignment under the form: 
+          "a = ... + ...".  */
+       /* And there is nothing to do.  */
+       res = false;
+      
+      break;
+      
+    case MINUS_EXPR:
+      /* This case is under the form "opnd0 = rhs0 - rhs1".  */
+      rhs0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
+      rhs1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
+      STRIP_TYPE_NOPS (rhs0);
+      STRIP_TYPE_NOPS (rhs1);
+
+      if (TREE_CODE (rhs0) == SSA_NAME)
+       {
+         if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
+           {
+             /* Match an assignment under the form: 
+                "a = b - c".  */
+             res = follow_ssa_edge 
+               (loop, SSA_NAME_DEF_STMT (rhs0), halting_phi, 
+                evolution_of_loop);
+             
+             if (res)
+               *evolution_of_loop = add_to_evolution 
+                 (loop->num, chrec_convert (type_rhs, *evolution_of_loop), 
+                  MINUS_EXPR, rhs1);
+             
+             else
+               {
+                 res = follow_ssa_edge 
+                   (loop, SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1), halting_phi, 
+                    evolution_of_loop);
+                 
+                 if (res)
+                   *evolution_of_loop = add_to_evolution 
+                     (loop->num, 
+                      chrec_fold_multiply (type_rhs, 
+                                           *evolution_of_loop, 
+                                           fold_convert (type_rhs,
+                                                         integer_minus_one_node)),
+                      PLUS_EXPR, rhs0);
+               }
+           }
+         
+         else
+           {
+             /* Match an assignment under the form: 
+                "a = b - ...".  */
+             res = follow_ssa_edge 
+               (loop, SSA_NAME_DEF_STMT (rhs0), halting_phi, 
+                evolution_of_loop);
+             if (res)
+               *evolution_of_loop = add_to_evolution 
+                 (loop->num, chrec_convert (type_rhs, *evolution_of_loop), 
+                  MINUS_EXPR, rhs1);
+           }
+       }
+      
+      else if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
+       {
+         /* Match an assignment under the form: 
+            "a = ... - c".  */
+         res = follow_ssa_edge 
+           (loop, SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1), halting_phi, 
+            evolution_of_loop);
+         if (res)
+           *evolution_of_loop = add_to_evolution 
+             (loop->num, 
+              chrec_fold_multiply (type_rhs, 
+                                   *evolution_of_loop, 
+                                   fold_convert (type_rhs, integer_minus_one_node)),
+              PLUS_EXPR, rhs0);
+       }
+      
+      else
+       /* Otherwise, match an assignment under the form: 
+          "a = ... - ...".  */
+       /* And there is nothing to do.  */
+       res = false;
+      
+      break;
+    
+    case MULT_EXPR:
+      /* This case is under the form "opnd0 = rhs0 * rhs1".  */
+      rhs0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
+      rhs1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
+      STRIP_TYPE_NOPS (rhs0);
+      STRIP_TYPE_NOPS (rhs1);
+
+      if (TREE_CODE (rhs0) == SSA_NAME)
+       {
+         if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
+           {
+             /* Match an assignment under the form: 
+                "a = b * c".  */
+             res = follow_ssa_edge 
+               (loop, SSA_NAME_DEF_STMT (rhs0), halting_phi, 
+                evolution_of_loop);
+             
+             if (res)
+               *evolution_of_loop = chrec_dont_know;
+             
+             else
+               {
+                 res = follow_ssa_edge 
+                   (loop, SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1), halting_phi, 
+                    evolution_of_loop);
+                 
+                 if (res)
+                   *evolution_of_loop = chrec_dont_know;
+               }
+           }
+         
+         else
+           {
+             /* Match an assignment under the form: 
+                "a = b * ...".  */
+             res = follow_ssa_edge 
+               (loop, SSA_NAME_DEF_STMT (rhs0), halting_phi, 
+                evolution_of_loop);
+             if (res)
+               *evolution_of_loop = chrec_dont_know;
+           }
+       }
+      
+      else if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
+       {
+         /* Match an assignment under the form: 
+            "a = ... * c".  */
+         res = follow_ssa_edge 
+           (loop, SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1), halting_phi, 
+            evolution_of_loop);
+         if (res)
+           *evolution_of_loop = chrec_dont_know;
+       }
+      
+      else
+       /* Otherwise, match an assignment under the form: 
+          "a = ... * ...".  */
+       /* And there is nothing to do.  */
+       res = false;
+      
+      break;
+
+    default:
+      res = false;
+      break;
+    }
+  
+  return res;
+}
+
+/* Checks whether the I-th argument of a PHI comes from a backedge.  */
+
+static bool
+backedge_phi_arg_p (tree phi, int i)
+{
+  edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
+
+  /* We would in fact like to test EDGE_DFS_BACK here, but we do not care
+     about updating it anywhere, and this should work as well most of the
+     time.  */
+  if (e->flags & EDGE_IRREDUCIBLE_LOOP)
+    return true;
+
+  return false;
+}
+
+/* Helper function for one branch of the condition-phi-node.  Return
+   true if the strongly connected component has been found following
+   this path.  */
+
+static inline bool
+follow_ssa_edge_in_condition_phi_branch (int i,
+                                        struct loop *loop, 
+                                        tree condition_phi, 
+                                        tree halting_phi,
+                                        tree *evolution_of_branch,
+                                        tree init_cond)
+{
+  tree branch = PHI_ARG_DEF (condition_phi, i);
+  *evolution_of_branch = chrec_dont_know;
+
+  /* Do not follow back edges (they must belong to an irreducible loop, which
+     we really do not want to worry about).  */
+  if (backedge_phi_arg_p (condition_phi, i))
+    return false;
+
+  if (TREE_CODE (branch) == SSA_NAME)
+    {
+      *evolution_of_branch = init_cond;
+      return follow_ssa_edge (loop, SSA_NAME_DEF_STMT (branch), halting_phi, 
+                             evolution_of_branch);
+    }
+
+  /* This case occurs when one of the condition branches sets 
+     the variable to a constant: ie. a phi-node like
+     "a_2 = PHI <a_7(5), 2(6)>;".  
+        
+     FIXME:  This case have to be refined correctly: 
+     in some cases it is possible to say something better than
+     chrec_dont_know, for example using a wrap-around notation.  */
+  return false;
+}
+
+/* This function merges the branches of a condition-phi-node in a
+   loop.  */
+
+static bool
+follow_ssa_edge_in_condition_phi (struct loop *loop,
+                                 tree condition_phi, 
+                                 tree halting_phi, 
+                                 tree *evolution_of_loop)
+{
+  int i;
+  tree init = *evolution_of_loop;
+  tree evolution_of_branch;
+
+  if (!follow_ssa_edge_in_condition_phi_branch (0, loop, condition_phi,
+                                               halting_phi,
+                                               &evolution_of_branch,
+                                               init))
+    return false;
+  *evolution_of_loop = evolution_of_branch;
+
+  for (i = 1; i < PHI_NUM_ARGS (condition_phi); i++)
+    {
+      if (!follow_ssa_edge_in_condition_phi_branch (i, loop, condition_phi,
+                                                   halting_phi,
+                                                   &evolution_of_branch,
+                                                   init))
+       return false;
+
+      *evolution_of_loop = chrec_merge (*evolution_of_loop,
+                                       evolution_of_branch);
+    }
+  
+  return true;
+}
+
+/* Follow an SSA edge in an inner loop.  It computes the overall
+   effect of the loop, and following the symbolic initial conditions,
+   it follows the edges in the parent loop.  The inner loop is
+   considered as a single statement.  */
+
+static bool
+follow_ssa_edge_inner_loop_phi (struct loop *outer_loop,
+                               tree loop_phi_node, 
+                               tree halting_phi,
+                               tree *evolution_of_loop)
+{
+  struct loop *loop = loop_containing_stmt (loop_phi_node);
+  tree ev = analyze_scalar_evolution (loop, PHI_RESULT (loop_phi_node));
+
+  /* Sometimes, the inner loop is too difficult to analyze, and the
+     result of the analysis is a symbolic parameter.  */
+  if (ev == PHI_RESULT (loop_phi_node))
+    {
+      bool res = false;
+      int i;
+
+      for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (loop_phi_node); i++)
+       {
+         tree arg = PHI_ARG_DEF (loop_phi_node, i);
+         basic_block bb;
+
+         /* Follow the edges that exit the inner loop.  */
+         bb = PHI_ARG_EDGE (loop_phi_node, i)->src;
+         if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
+           res = res || follow_ssa_edge_in_rhs (outer_loop, arg, halting_phi,
+                                                evolution_of_loop);
+       }
+
+      /* If the path crosses this loop-phi, give up.  */
+      if (res == true)
+       *evolution_of_loop = chrec_dont_know;
+
+      return res;
+    }
+
+  /* Otherwise, compute the overall effect of the inner loop.  */
+  ev = compute_overall_effect_of_inner_loop (loop, ev);
+  return follow_ssa_edge_in_rhs (outer_loop, ev, halting_phi,
+                                evolution_of_loop);
+}
+
+/* Follow an SSA edge from a loop-phi-node to itself, constructing a
+   path that is analyzed on the return walk.  */
+
+static bool
+follow_ssa_edge (struct loop *loop, 
+                tree def, 
+                tree halting_phi,
+                tree *evolution_of_loop)
+{
+  struct loop *def_loop;
+  
+  if (TREE_CODE (def) == NOP_EXPR)
+    return false;
+  
+  def_loop = loop_containing_stmt (def);
+  
+  switch (TREE_CODE (def))
+    {
+    case PHI_NODE:
+      if (!loop_phi_node_p (def))
+       /* DEF is a condition-phi-node.  Follow the branches, and
+          record their evolutions.  Finally, merge the collected
+          information and set the approximation to the main
+          variable.  */
+       return follow_ssa_edge_in_condition_phi 
+         (loop, def, halting_phi, evolution_of_loop);
+
+      /* When the analyzed phi is the halting_phi, the
+        depth-first search is over: we have found a path from
+        the halting_phi to itself in the loop.  */
+      if (def == halting_phi)
+       return true;
+         
+      /* Otherwise, the evolution of the HALTING_PHI depends
+        on the evolution of another loop-phi-node, ie. the
+        evolution function is a higher degree polynomial.  */
+      if (def_loop == loop)
+       return false;
+         
+      /* Inner loop.  */
+      if (flow_loop_nested_p (loop, def_loop))
+       return follow_ssa_edge_inner_loop_phi 
+         (loop, def, halting_phi, evolution_of_loop);
+
+      /* Outer loop.  */
+      return false;
+
+    case MODIFY_EXPR:
+      return follow_ssa_edge_in_rhs (loop,
+                                    TREE_OPERAND (def, 1), 
+                                    halting_phi, 
+                                    evolution_of_loop);
+      
+    default:
+      /* At this level of abstraction, the program is just a set
+        of MODIFY_EXPRs and PHI_NODEs.  In principle there is no
+        other node to be handled.  */
+      return false;
+    }
+}
+
+\f
+
+/* Given a LOOP_PHI_NODE, this function determines the evolution
+   function from LOOP_PHI_NODE to LOOP_PHI_NODE in the loop.  */
+
+static tree
+analyze_evolution_in_loop (tree loop_phi_node, 
+                          tree init_cond)
+{
+  int i;
+  tree evolution_function = chrec_not_analyzed_yet;
+  struct loop *loop = loop_containing_stmt (loop_phi_node);
+  basic_block bb;
+  
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "(analyze_evolution_in_loop \n");
+      fprintf (dump_file, "  (loop_phi_node = ");
+      print_generic_expr (dump_file, loop_phi_node, 0);
+      fprintf (dump_file, ")\n");
+    }
+  
+  for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (loop_phi_node); i++)
+    {
+      tree arg = PHI_ARG_DEF (loop_phi_node, i);
+      tree ssa_chain, ev_fn;
+      bool res;
+
+      /* Select the edges that enter the loop body.  */
+      bb = PHI_ARG_EDGE (loop_phi_node, i)->src;
+      if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
+       continue;
+      
+      if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
+       {
+         ssa_chain = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
+
+         /* Pass in the initial condition to the follow edge function.  */
+         ev_fn = init_cond;
+         res = follow_ssa_edge (loop, ssa_chain, loop_phi_node, &ev_fn);
+       }
+      else
+       res = false;
+             
+      /* When it is impossible to go back on the same
+        loop_phi_node by following the ssa edges, the
+        evolution is represented by a peeled chrec, ie. the
+        first iteration, EV_FN has the value INIT_COND, then
+        all the other iterations it has the value of ARG.  
+        For the moment, PEELED_CHREC nodes are not built.  */
+      if (!res)
+       ev_fn = chrec_dont_know;
+      
+      /* When there are multiple back edges of the loop (which in fact never
+        happens currently, but nevertheless), merge their evolutions. */
+      evolution_function = chrec_merge (evolution_function, ev_fn);
+    }
+  
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "  (evolution_function = ");
+      print_generic_expr (dump_file, evolution_function, 0);
+      fprintf (dump_file, "))\n");
+    }
+  
+  return evolution_function;
+}
+
+/* Given a loop-phi-node, return the initial conditions of the
+   variable on entry of the loop.  When the CCP has propagated
+   constants into the loop-phi-node, the initial condition is
+   instantiated, otherwise the initial condition is kept symbolic.
+   This analyzer does not analyze the evolution outside the current
+   loop, and leaves this task to the on-demand tree reconstructor.  */
+
+static tree 
+analyze_initial_condition (tree loop_phi_node)
+{
+  int i;
+  tree init_cond = chrec_not_analyzed_yet;
+  struct loop *loop = bb_for_stmt (loop_phi_node)->loop_father;
+  
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "(analyze_initial_condition \n");
+      fprintf (dump_file, "  (loop_phi_node = \n");
+      print_generic_expr (dump_file, loop_phi_node, 0);
+      fprintf (dump_file, ")\n");
+    }
+  
+  for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (loop_phi_node); i++)
+    {
+      tree branch = PHI_ARG_DEF (loop_phi_node, i);
+      basic_block bb = PHI_ARG_EDGE (loop_phi_node, i)->src;
+      
+      /* When the branch is oriented to the loop's body, it does
+        not contribute to the initial condition.  */
+      if (flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
+               continue;
+
+      if (init_cond == chrec_not_analyzed_yet)
+       {
+         init_cond = branch;
+         continue;
+       }
+
+      if (TREE_CODE (branch) == SSA_NAME)
+       {
+         init_cond = chrec_dont_know;
+         break;
+       }
+
+      init_cond = chrec_merge (init_cond, branch);
+    }
+
+  /* Ooops -- a loop without an entry???  */
+  if (init_cond == chrec_not_analyzed_yet)
+    init_cond = chrec_dont_know;
+
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "  (init_cond = ");
+      print_generic_expr (dump_file, init_cond, 0);
+      fprintf (dump_file, "))\n");
+    }
+  
+  return init_cond;
+}
+
+/* Analyze the scalar evolution for LOOP_PHI_NODE.  */
+
+static tree 
+interpret_loop_phi (struct loop *loop, tree loop_phi_node)
+{
+  tree res;
+  struct loop *phi_loop = loop_containing_stmt (loop_phi_node);
+  tree init_cond;
+  
+  if (phi_loop != loop)
+    {
+      struct loop *subloop;
+      tree evolution_fn = analyze_scalar_evolution
+       (phi_loop, PHI_RESULT (loop_phi_node));
+
+      /* Dive one level deeper.  */
+      subloop = superloop_at_depth (phi_loop, loop->depth + 1);
+
+      /* Interpret the subloop.  */
+      res = compute_overall_effect_of_inner_loop (subloop, evolution_fn);
+      return res;
+    }
+
+  /* Otherwise really interpret the loop phi.  */
+  init_cond = analyze_initial_condition (loop_phi_node);
+  res = analyze_evolution_in_loop (loop_phi_node, init_cond);
+
+  return res;
+}
+
+/* This function merges the branches of a condition-phi-node,
+   contained in the outermost loop, and whose arguments are already
+   analyzed.  */
+
+static tree
+interpret_condition_phi (struct loop *loop, tree condition_phi)
+{
+  int i;
+  tree res = chrec_not_analyzed_yet;
+  
+  for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (condition_phi); i++)
+    {
+      tree branch_chrec;
+      
+      if (backedge_phi_arg_p (condition_phi, i))
+       {
+         res = chrec_dont_know;
+         break;
+       }
+
+      branch_chrec = analyze_scalar_evolution
+       (loop, PHI_ARG_DEF (condition_phi, i));
+      
+      res = chrec_merge (res, branch_chrec);
+    }
+
+  return res;
+}
+
+/* Interpret the right hand side of a modify_expr OPND1.  If we didn't
+   analyzed this node before, follow the definitions until ending
+   either on an analyzed modify_expr, or on a loop-phi-node.  On the
+   return path, this function propagates evolutions (ala constant copy
+   propagation).  OPND1 is not a GIMPLE expression because we could
+   analyze the effect of an inner loop: see interpret_loop_phi.  */
+
+static tree
+interpret_rhs_modify_expr (struct loop *loop,
+                          tree opnd1, tree type)
+{
+  tree res, opnd10, opnd11, chrec10, chrec11;
+  
+  if (is_gimple_min_invariant (opnd1))
+    return chrec_convert (type, opnd1);
+  
+  switch (TREE_CODE (opnd1))
+    {
+    case PLUS_EXPR:
+      opnd10 = TREE_OPERAND (opnd1, 0);
+      opnd11 = TREE_OPERAND (opnd1, 1);
+      chrec10 = analyze_scalar_evolution (loop, opnd10);
+      chrec11 = analyze_scalar_evolution (loop, opnd11);
+      chrec10 = chrec_convert (type, chrec10);
+      chrec11 = chrec_convert (type, chrec11);
+      res = chrec_fold_plus (type, chrec10, chrec11);
+      break;
+      
+    case MINUS_EXPR:
+      opnd10 = TREE_OPERAND (opnd1, 0);
+      opnd11 = TREE_OPERAND (opnd1, 1);
+      chrec10 = analyze_scalar_evolution (loop, opnd10);
+      chrec11 = analyze_scalar_evolution (loop, opnd11);
+      chrec10 = chrec_convert (type, chrec10);
+      chrec11 = chrec_convert (type, chrec11);
+      res = chrec_fold_minus (type, chrec10, chrec11);
+      break;
+
+    case NEGATE_EXPR:
+      opnd10 = TREE_OPERAND (opnd1, 0);
+      chrec10 = analyze_scalar_evolution (loop, opnd10);
+      chrec10 = chrec_convert (type, chrec10);
+      res = chrec_fold_minus (type, fold_convert (type, integer_zero_node), 
+                             chrec10);
+      break;
+
+    case MULT_EXPR:
+      opnd10 = TREE_OPERAND (opnd1, 0);
+      opnd11 = TREE_OPERAND (opnd1, 1);
+      chrec10 = analyze_scalar_evolution (loop, opnd10);
+      chrec11 = analyze_scalar_evolution (loop, opnd11);
+      chrec10 = chrec_convert (type, chrec10);
+      chrec11 = chrec_convert (type, chrec11);
+      res = chrec_fold_multiply (type, chrec10, chrec11);
+      break;
+      
+    case SSA_NAME:
+      res = chrec_convert (type, analyze_scalar_evolution (loop, opnd1));
+      break;
+      
+    case NOP_EXPR:
+    case CONVERT_EXPR:
+      opnd10 = TREE_OPERAND (opnd1, 0);
+      chrec10 = analyze_scalar_evolution (loop, opnd10);
+      res = chrec_convert (type, chrec10);
+      break;
+      
+    default:
+      res = chrec_dont_know;
+      break;
+    }
+  
+  return res;
+}
+
+\f
+
+/* This section contains all the entry points: 
+   - number_of_iterations_in_loop,
+   - analyze_scalar_evolution,
+   - instantiate_parameters.
+*/
+
+/* Compute and return the evolution function in WRTO_LOOP, the nearest
+   common ancestor of DEF_LOOP and USE_LOOP.  */
+
+static tree 
+compute_scalar_evolution_in_loop (struct loop *wrto_loop, 
+                                 struct loop *def_loop, 
+                                 tree ev)
+{
+  tree res;
+  if (def_loop == wrto_loop)
+    return ev;
+
+  def_loop = superloop_at_depth (def_loop, wrto_loop->depth + 1);
+  res = compute_overall_effect_of_inner_loop (def_loop, ev);
+
+  return analyze_scalar_evolution_1 (wrto_loop, res, chrec_not_analyzed_yet);
+}
+
+/* Helper recursive function.  */
+
+static tree
+analyze_scalar_evolution_1 (struct loop *loop, tree var, tree res)
+{
+  tree def, type = TREE_TYPE (var);
+  basic_block bb;
+  struct loop *def_loop;
+
+  if (loop == NULL)
+    return chrec_dont_know;
+
+  if (TREE_CODE (var) != SSA_NAME)
+    return interpret_rhs_modify_expr (loop, var, type);
+
+  def = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
+  bb = bb_for_stmt (def);
+  def_loop = bb ? bb->loop_father : NULL;
+
+  if (bb == NULL
+      || !flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
+    {
+      /* Keep the symbolic form.  */
+      res = var;
+      goto set_and_end;
+    }
+
+  if (res != chrec_not_analyzed_yet)
+    {
+      if (loop != bb->loop_father)
+       res = compute_scalar_evolution_in_loop 
+           (find_common_loop (loop, bb->loop_father), bb->loop_father, res);
+
+      goto set_and_end;
+    }
+
+  if (loop != def_loop)
+    {
+      res = analyze_scalar_evolution_1 (def_loop, var, chrec_not_analyzed_yet);
+      res = compute_scalar_evolution_in_loop (loop, def_loop, res);
+
+      goto set_and_end;
+    }
+
+  switch (TREE_CODE (def))
+    {
+    case MODIFY_EXPR:
+      res = interpret_rhs_modify_expr (loop, TREE_OPERAND (def, 1), type);
+      break;
+
+    case PHI_NODE:
+      if (loop_phi_node_p (def))
+       res = interpret_loop_phi (loop, def);
+      else
+       res = interpret_condition_phi (loop, def);
+      break;
+
+    default:
+      res = chrec_dont_know;
+      break;
+    }
+
+ set_and_end:
+
+  /* Keep the symbolic form.  */
+  if (res == chrec_dont_know)
+    res = var;
+
+  if (loop == def_loop)
+    set_scalar_evolution (var, res);
+
+  return res;
+}
+
+/* Entry point for the scalar evolution analyzer.
+   Analyzes and returns the scalar evolution of the ssa_name VAR.
+   LOOP_NB is the identifier number of the loop in which the variable
+   is used.
+   
+   Example of use: having a pointer VAR to a SSA_NAME node, STMT a
+   pointer to the statement that uses this variable, in order to
+   determine the evolution function of the variable, use the following
+   calls:
+   
+   unsigned loop_nb = loop_containing_stmt (stmt)->num;
+   tree chrec_with_symbols = analyze_scalar_evolution (loop_nb, var);
+   tree chrec_instantiated = instantiate_parameters 
+   (loop_nb, chrec_with_symbols);
+*/
+
+tree 
+analyze_scalar_evolution (struct loop *loop, tree var)
+{
+  tree res;
+
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "(analyze_scalar_evolution \n");
+      fprintf (dump_file, "  (loop_nb = %d)\n", loop->num);
+      fprintf (dump_file, "  (scalar = ");
+      print_generic_expr (dump_file, var, 0);
+      fprintf (dump_file, ")\n");
+    }
+
+  res = analyze_scalar_evolution_1 (loop, var, get_scalar_evolution (var));
+
+  if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME && res == chrec_dont_know)
+    res = var;
+
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    fprintf (dump_file, ")\n");
+
+  return res;
+}
+
+/* Analyze scalar evolution of use of VERSION in USE_LOOP with respect to
+   WRTO_LOOP (which should be a superloop of both USE_LOOP and definition
+   of VERSION).  */
+
+static tree
+analyze_scalar_evolution_in_loop (struct loop *wrto_loop, struct loop *use_loop,
+                                 tree version)
+{
+  bool val = false;
+  tree ev = version;
+
+  while (1)
+    {
+      ev = analyze_scalar_evolution (use_loop, ev);
+      ev = resolve_mixers (use_loop, ev);
+
+      if (use_loop == wrto_loop)
+       return ev;
+
+      /* If the value of the use changes in the inner loop, we cannot express
+        its value in the outer loop (we might try to return interval chrec,
+        but we do not have a user for it anyway)  */
+      if (!no_evolution_in_loop_p (ev, use_loop->num, &val)
+         || !val)
+       return chrec_dont_know;
+
+      use_loop = use_loop->outer;
+    }
+}
+
+/* Analyze all the parameters of the chrec that were left under a symbolic form,
+   with respect to LOOP.  CHREC is the chrec to instantiate.  If
+   ALLOW_SUPERLOOP_CHRECS is true, replacing loop invariants with
+   outer loop chrecs is done.  */
+
+static tree
+instantiate_parameters_1 (struct loop *loop, tree chrec,
+                         bool allow_superloop_chrecs)
+{
+  tree res, op0, op1, op2;
+  basic_block def_bb;
+  struct loop *def_loop;
+  
+  if (chrec == NULL_TREE
+      || automatically_generated_chrec_p (chrec))
+    return chrec;
+  if (is_gimple_min_invariant (chrec))
+    return chrec;
+
+  switch (TREE_CODE (chrec))
+    {
+    case SSA_NAME:
+      def_bb = bb_for_stmt (SSA_NAME_DEF_STMT (chrec));
+
+      /* A parameter (or loop invariant and we do not want to include
+        evolutions in outer loops), nothing to do.  */
+      if (!def_bb
+         || (!allow_superloop_chrecs
+             && !flow_bb_inside_loop_p (loop, def_bb)))
+       return chrec;
+
+      /* Don't instantiate the SSA_NAME if it is in a mixer
+        structure.  This is used for avoiding the instantiation of
+        recursively defined functions, such as: 
+
+        | a_2 -> {0, +, 1, +, a_2}_1  */
+          
+      if (bitmap_bit_p (already_instantiated, SSA_NAME_VERSION (chrec)))
+       {
+         if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, def_bb))
+           {
+             /* We may keep the loop invariant in symbolic form.  */
+             return chrec;
+           }
+         else
+           {
+             /* Something with unknown behavior in LOOP.  */
+             return chrec_dont_know;
+           }
+       }
+
+      def_loop = find_common_loop (loop, def_bb->loop_father);
+
+      /* If the analysis yields a parametric chrec, instantiate the
+        result again.  Avoid the cyclic instantiation in mixers.  */
+      bitmap_set_bit (already_instantiated, SSA_NAME_VERSION (chrec));
+      res = analyze_scalar_evolution (def_loop, chrec);
+      res = instantiate_parameters_1 (loop, res, allow_superloop_chrecs);
+      bitmap_clear_bit (already_instantiated, SSA_NAME_VERSION (chrec));
+      return res;
+
+    case POLYNOMIAL_CHREC:
+      op0 = instantiate_parameters_1 (loop, CHREC_LEFT (chrec),
+                                     allow_superloop_chrecs);
+      op1 = instantiate_parameters_1 (loop, CHREC_RIGHT (chrec),
+                                     allow_superloop_chrecs);
+      return build_polynomial_chrec (CHREC_VARIABLE (chrec), op0, op1);
+
+    case PLUS_EXPR:
+      op0 = instantiate_parameters_1 (loop, TREE_OPERAND (chrec, 0),
+                                     allow_superloop_chrecs);
+      op1 = instantiate_parameters_1 (loop, TREE_OPERAND (chrec, 1),
+                                     allow_superloop_chrecs);
+      return chrec_fold_plus (TREE_TYPE (chrec), op0, op1);
+
+    case MINUS_EXPR:
+      op0 = instantiate_parameters_1 (loop, TREE_OPERAND (chrec, 0),
+                                     allow_superloop_chrecs);
+      op1 = instantiate_parameters_1 (loop, TREE_OPERAND (chrec, 1),
+                                     allow_superloop_chrecs);
+      return chrec_fold_minus (TREE_TYPE (chrec), op0, op1);
+
+    case MULT_EXPR:
+      op0 = instantiate_parameters_1 (loop, TREE_OPERAND (chrec, 0),
+                                     allow_superloop_chrecs);
+      op1 = instantiate_parameters_1 (loop, TREE_OPERAND (chrec, 1),
+                                     allow_superloop_chrecs);
+      return chrec_fold_multiply (TREE_TYPE (chrec), op0, op1);
+
+    case NOP_EXPR:
+    case CONVERT_EXPR:
+    case NON_LVALUE_EXPR:
+      op0 = instantiate_parameters_1 (loop, TREE_OPERAND (chrec, 0),
+                                     allow_superloop_chrecs);
+      if (op0 == chrec_dont_know)
+        return chrec_dont_know;
+
+      return chrec_convert (TREE_TYPE (chrec), op0);
+
+    case SCEV_NOT_KNOWN:
+      return chrec_dont_know;
+
+    case SCEV_KNOWN:
+      return chrec_known;
+                                     
+    default:
+      break;
+    }
+
+  switch (TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (chrec)))
+    {
+    case 3:
+      op0 = instantiate_parameters_1 (loop, TREE_OPERAND (chrec, 0),
+                                     allow_superloop_chrecs);
+      op1 = instantiate_parameters_1 (loop, TREE_OPERAND (chrec, 1),
+                                     allow_superloop_chrecs);
+      op2 = instantiate_parameters_1 (loop, TREE_OPERAND (chrec, 2),
+                                     allow_superloop_chrecs);
+      if (op0 == chrec_dont_know
+         || op1 == chrec_dont_know
+         || op2 == chrec_dont_know)
+        return chrec_dont_know;
+      return fold (build (TREE_CODE (chrec),
+                         TREE_TYPE (chrec), op0, op1, op2));
+
+    case 2:
+      op0 = instantiate_parameters_1 (loop, TREE_OPERAND (chrec, 0),
+                                     allow_superloop_chrecs);
+      op1 = instantiate_parameters_1 (loop, TREE_OPERAND (chrec, 1),
+                                     allow_superloop_chrecs);
+      if (op0 == chrec_dont_know
+         || op1 == chrec_dont_know)
+        return chrec_dont_know;
+      return fold (build (TREE_CODE (chrec), TREE_TYPE (chrec), op0, op1));
+           
+    case 1:
+      op0 = instantiate_parameters_1 (loop, TREE_OPERAND (chrec, 0),
+                                     allow_superloop_chrecs);
+      if (op0 == chrec_dont_know)
+        return chrec_dont_know;
+      return fold (build1 (TREE_CODE (chrec), TREE_TYPE (chrec), op0));
+
+    case 0:
+      return chrec;
+
+    default:
+      break;
+    }
+
+  /* Too complicated to handle.  */
+  return chrec_dont_know;
+}
 
 /* Analyze all the parameters of the chrec that were left under a
    symbolic form.  LOOP is the loop in which symbolic names have to
    be analyzed and instantiated.  */
 
 tree
-instantiate_parameters (struct loop *loop ATTRIBUTE_UNUSED,
+instantiate_parameters (struct loop *loop,
                        tree chrec)
 {
-  /* Just a dummy definition for now.  */
-  return chrec;
+  tree res;
+
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "(instantiate_parameters \n");
+      fprintf (dump_file, "  (loop_nb = %d)\n", loop->num);
+      fprintf (dump_file, "  (chrec = ");
+      print_generic_expr (dump_file, chrec, 0);
+      fprintf (dump_file, ")\n");
+    }
+  res = instantiate_parameters_1 (loop, chrec, true);
+
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "  (res = ");
+      print_generic_expr (dump_file, res, 0);
+      fprintf (dump_file, "))\n");
+    }
+  
+  return res;
+}
+
+/* Similar to instantiate_parameters, but does not introduce the
+   evolutions in outer loops for LOOP invariants in CHREC.  */
+
+static tree
+resolve_mixers (struct loop *loop, tree chrec)
+{
+  return instantiate_parameters_1 (loop, chrec, false);
+}
+
+/* Entry point for the analysis of the number of iterations pass.  
+   This function tries to safely approximate the number of iterations
+   the loop will run.  When this property is not decidable at compile
+   time, the result is chrec_dont_know.  Otherwise the result is
+   a scalar or a symbolic parameter.
+   
+   Example of analysis: suppose that the loop has an exit condition:
+   
+   "if (b > 49) goto end_loop;"
+   
+   and that in a previous analysis we have determined that the
+   variable 'b' has an evolution function:
+   
+   "EF = {23, +, 5}_2".  
+   
+   When we evaluate the function at the point 5, i.e. the value of the
+   variable 'b' after 5 iterations in the loop, we have EF (5) = 48,
+   and EF (6) = 53.  In this case the value of 'b' on exit is '53' and
+   the loop body has been executed 6 times.  */
+
+tree 
+number_of_iterations_in_loop (struct loop *loop)
+{
+  tree res, type;
+  edge exit;
+  struct tree_niter_desc niter_desc;
+
+  /* Determine whether the number_of_iterations_in_loop has already
+     been computed.  */
+  res = loop->nb_iterations;
+  if (res)
+    return res;
+  res = chrec_dont_know;
+
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    fprintf (dump_file, "(number_of_iterations_in_loop\n");
+  
+  if (!loop->exit_edges)
+    goto end;
+  exit = loop->exit_edges[0];
+
+  if (!number_of_iterations_exit (loop, exit, &niter_desc))
+    goto end;
+
+  type = TREE_TYPE (niter_desc.niter);
+  if (integer_nonzerop (niter_desc.may_be_zero))
+    res = fold_convert (type, integer_zero_node);
+  else if (integer_zerop (niter_desc.may_be_zero))
+    res = niter_desc.niter;
+  else
+    res = chrec_dont_know;
+
+end:
+  return set_nb_iterations_in_loop (loop, res);
+}
+
+/* One of the drivers for testing the scalar evolutions analysis.
+   This function computes the number of iterations for all the loops
+   from the EXIT_CONDITIONS array.  */
+
+static void 
+number_of_iterations_for_all_loops (varray_type exit_conditions)
+{
+  unsigned int i;
+  unsigned nb_chrec_dont_know_loops = 0;
+  unsigned nb_static_loops = 0;
+  
+  for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (exit_conditions); i++)
+    {
+      tree res = number_of_iterations_in_loop 
+       (loop_containing_stmt (VARRAY_TREE (exit_conditions, i)));
+      if (chrec_contains_undetermined (res))
+       nb_chrec_dont_know_loops++;
+      else
+       nb_static_loops++;
+    }
+  
+  if (dump_file)
+    {
+      fprintf (dump_file, "\n(\n");
+      fprintf (dump_file, "-----------------------------------------\n");
+      fprintf (dump_file, "%d\tnb_chrec_dont_know_loops\n", nb_chrec_dont_know_loops);
+      fprintf (dump_file, "%d\tnb_static_loops\n", nb_static_loops);
+      fprintf (dump_file, "%d\tnb_total_loops\n", current_loops->num);
+      fprintf (dump_file, "-----------------------------------------\n");
+      fprintf (dump_file, ")\n\n");
+      
+      print_loop_ir (dump_file);
+    }
+}
+
+\f
+
+/* Counters for the stats.  */
+
+struct chrec_stats 
+{
+  unsigned nb_chrecs;
+  unsigned nb_affine;
+  unsigned nb_affine_multivar;
+  unsigned nb_higher_poly;
+  unsigned nb_chrec_dont_know;
+  unsigned nb_undetermined;
+};
+
+/* Reset the counters.  */
+
+static inline void
+reset_chrecs_counters (struct chrec_stats *stats)
+{
+  stats->nb_chrecs = 0;
+  stats->nb_affine = 0;
+  stats->nb_affine_multivar = 0;
+  stats->nb_higher_poly = 0;
+  stats->nb_chrec_dont_know = 0;
+  stats->nb_undetermined = 0;
+}
+
+/* Dump the contents of a CHREC_STATS structure.  */
+
+static void
+dump_chrecs_stats (FILE *file, struct chrec_stats *stats)
+{
+  fprintf (file, "\n(\n");
+  fprintf (file, "-----------------------------------------\n");
+  fprintf (file, "%d\taffine univariate chrecs\n", stats->nb_affine);
+  fprintf (file, "%d\taffine multivariate chrecs\n", stats->nb_affine_multivar);
+  fprintf (file, "%d\tdegree greater than 2 polynomials\n", 
+          stats->nb_higher_poly);
+  fprintf (file, "%d\tchrec_dont_know chrecs\n", stats->nb_chrec_dont_know);
+  fprintf (file, "-----------------------------------------\n");
+  fprintf (file, "%d\ttotal chrecs\n", stats->nb_chrecs);
+  fprintf (file, "%d\twith undetermined coefficients\n", 
+          stats->nb_undetermined);
+  fprintf (file, "-----------------------------------------\n");
+  fprintf (file, "%d\tchrecs in the scev database\n", 
+          (int) htab_elements (scalar_evolution_info));
+  fprintf (file, "%d\tsets in the scev database\n", nb_set_scev);
+  fprintf (file, "%d\tgets in the scev database\n", nb_get_scev);
+  fprintf (file, "-----------------------------------------\n");
+  fprintf (file, ")\n\n");
+}
+
+/* Gather statistics about CHREC.  */
+
+static void
+gather_chrec_stats (tree chrec, struct chrec_stats *stats)
+{
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "(classify_chrec ");
+      print_generic_expr (dump_file, chrec, 0);
+      fprintf (dump_file, "\n");
+    }
+  
+  stats->nb_chrecs++;
+  
+  if (chrec == NULL_TREE)
+    {
+      stats->nb_undetermined++;
+      return;
+    }
+  
+  switch (TREE_CODE (chrec))
+    {
+    case POLYNOMIAL_CHREC:
+      if (evolution_function_is_affine_p (chrec))
+       {
+         if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
+           fprintf (dump_file, "  affine_univariate\n");
+         stats->nb_affine++;
+       }
+      else if (evolution_function_is_affine_multivariate_p (chrec))
+       {
+         if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
+           fprintf (dump_file, "  affine_multivariate\n");
+         stats->nb_affine_multivar++;
+       }
+      else
+       {
+         if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
+           fprintf (dump_file, "  higher_degree_polynomial\n");
+         stats->nb_higher_poly++;
+       }
+      
+      break;
+
+    default:
+      break;
+    }
+  
+  if (chrec_contains_undetermined (chrec))
+    {
+      if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
+       fprintf (dump_file, "  undetermined\n");
+      stats->nb_undetermined++;
+    }
+  
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
+    fprintf (dump_file, ")\n");
+}
+
+/* One of the drivers for testing the scalar evolutions analysis.
+   This function analyzes the scalar evolution of all the scalars
+   defined as loop phi nodes in one of the loops from the
+   EXIT_CONDITIONS array.  
+   
+   TODO Optimization: A loop is in canonical form if it contains only
+   a single scalar loop phi node.  All the other scalars that have an
+   evolution in the loop are rewritten in function of this single
+   index.  This allows the parallelization of the loop.  */
+
+static void 
+analyze_scalar_evolution_for_all_loop_phi_nodes (varray_type exit_conditions)
+{
+  unsigned int i;
+  struct chrec_stats stats;
+  
+  reset_chrecs_counters (&stats);
+  
+  for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (exit_conditions); i++)
+    {
+      struct loop *loop;
+      basic_block bb;
+      tree phi, chrec;
+      
+      loop = loop_containing_stmt (VARRAY_TREE (exit_conditions, i));
+      bb = loop->header;
+      
+      for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = TREE_CHAIN (phi))
+       if (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
+         {
+           chrec = instantiate_parameters 
+             (loop, 
+              analyze_scalar_evolution (loop, PHI_RESULT (phi)));
+           
+           if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
+             gather_chrec_stats (chrec, &stats);
+         }
+    }
+  
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
+    dump_chrecs_stats (dump_file, &stats);
+}
+
+/* Callback for htab_traverse, gathers information on chrecs in the
+   hashtable.  */
+
+static int
+gather_stats_on_scev_database_1 (void **slot, void *stats)
+{
+  struct scev_info_str *entry = *slot;
+
+  gather_chrec_stats (entry->chrec, stats);
+
+  return 1;
+}
+
+/* Classify the chrecs of the whole database.  */
+
+void 
+gather_stats_on_scev_database (void)
+{
+  struct chrec_stats stats;
+  
+  if (!dump_file)
+    return;
+  
+  reset_chrecs_counters (&stats);
+  htab_traverse (scalar_evolution_info, gather_stats_on_scev_database_1,
+                &stats);
+
+  dump_chrecs_stats (dump_file, &stats);
+}
+
+\f
+
+/* Initializer.  */
+
+static void
+initialize_scalar_evolutions_analyzer (void)
+{
+  /* The elements below are unique.  */
+  if (chrec_dont_know == NULL_TREE)
+    {
+      chrec_not_analyzed_yet = NULL_TREE;
+      chrec_dont_know = make_node (SCEV_NOT_KNOWN);
+      chrec_known = make_node (SCEV_KNOWN);
+      TREE_TYPE (chrec_dont_know) = NULL_TREE;
+      TREE_TYPE (chrec_known) = NULL_TREE;
+    }
+}
+
+/* Initialize the analysis of scalar evolutions for LOOPS.  */
+
+void
+scev_initialize (struct loops *loops)
+{
+  unsigned i;
+  current_loops = loops;
+
+  scalar_evolution_info = htab_create (100, hash_scev_info,
+                                      eq_scev_info, del_scev_info);
+  already_instantiated = BITMAP_XMALLOC ();
+  
+  initialize_scalar_evolutions_analyzer ();
+
+  for (i = 1; i < loops->num; i++)
+    if (loops->parray[i])
+      {
+       flow_loop_scan (loops->parray[i], LOOP_EXIT_EDGES);
+       loops->parray[i]->nb_iterations = NULL_TREE;
+      }
+}
+
+/* Cleans up the information cached by the scalar evolutions analysis.  */
+
+void
+scev_reset (void)
+{
+  unsigned i;
+  struct loop *loop;
+
+  if (!scalar_evolution_info || !current_loops)
+    return;
+
+  htab_empty (scalar_evolution_info);
+  for (i = 1; i < current_loops->num; i++)
+    {
+      loop = current_loops->parray[i];
+      if (loop)
+       loop->nb_iterations = NULL_TREE;
+    }
 }
 
 /* Checks whether OP behaves as a simple affine iv of LOOP in STMT and returns
    its BASE and STEP if possible.  */
 
 bool
-simple_iv (struct loop *loop ATTRIBUTE_UNUSED, tree stmt ATTRIBUTE_UNUSED,
-          tree op ATTRIBUTE_UNUSED, tree *base ATTRIBUTE_UNUSED,
-          tree *step ATTRIBUTE_UNUSED)
+simple_iv (struct loop *loop, tree stmt, tree op, tree *base, tree *step)
 {
-  /* Just a dummy definition for now.  */
-  return false;
+  basic_block bb = bb_for_stmt (stmt);
+  tree type, ev;
+
+  *base = NULL_TREE;
+  *step = NULL_TREE;
+
+  type = TREE_TYPE (op);
+  if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE
+      && TREE_CODE (type) != POINTER_TYPE)
+    return false;
+
+  ev = analyze_scalar_evolution_in_loop (loop, bb->loop_father, op);
+  if (chrec_contains_undetermined (ev))
+    return false;
+
+  if (tree_does_not_contain_chrecs (ev)
+      && !chrec_contains_symbols_defined_in_loop (ev, loop->num))
+    {
+      *base = ev;
+      return true;
+    }
+
+  if (TREE_CODE (ev) != POLYNOMIAL_CHREC
+      || CHREC_VARIABLE (ev) != (unsigned) loop->num)
+    return false;
+
+  *step = CHREC_RIGHT (ev);
+  if (TREE_CODE (*step) != INTEGER_CST)
+    return false;
+  *base = CHREC_LEFT (ev);
+  if (tree_contains_chrecs (*base)
+      || chrec_contains_symbols_defined_in_loop (*base, loop->num))
+    return false;
+
+  return true;
+}
+
+/* Runs the analysis of scalar evolutions.  */
+
+void
+scev_analysis (void)
+{
+  varray_type exit_conditions;
+  
+  VARRAY_GENERIC_PTR_INIT (exit_conditions, 37, "exit_conditions");
+  select_loops_exit_conditions (current_loops, &exit_conditions);
+
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
+    analyze_scalar_evolution_for_all_loop_phi_nodes (exit_conditions);
+  
+  number_of_iterations_for_all_loops (exit_conditions);
+  VARRAY_CLEAR (exit_conditions);
 }
+
+/* Finalize the scalar evolution analysis.  */
+
+void
+scev_finalize (void)
+{
+  htab_delete (scalar_evolution_info);
+  BITMAP_XFREE (already_instantiated);
+}
+
index d39fd935423015be0d4d0445c1a046a457af623e..e8d2eb453fbd9065d20e2f13b984fbab159df63e 100644 (file)
@@ -22,7 +22,17 @@ Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
 #ifndef GCC_TREE_SCALAR_EVOLUTION_H
 #define GCC_TREE_SCALAR_EVOLUTION_H
 
+extern tree number_of_iterations_in_loop (struct loop *);
+extern tree get_loop_exit_condition (struct loop *);
+
+extern void scev_initialize (struct loops *loops);
+extern void scev_reset (void);
+extern void scev_finalize (void);
+extern tree analyze_scalar_evolution (struct loop *, tree);
 extern tree instantiate_parameters (struct loop *, tree);
+extern void eliminate_redundant_checks (void);
+extern void gather_stats_on_scev_database (void);
+extern void scev_analysis (void);
 extern bool simple_iv (struct loop *, tree, tree, tree *, tree *);
 
 #endif  /* GCC_TREE_SCALAR_EVOLUTION_H  */