]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/blobdiff - gcc/tree-ssa-dom.c
Correct a function pre/postcondition [PR102403].
[thirdparty/gcc.git] / gcc / tree-ssa-dom.c
index a9abed9a903d8acade6f1bd6f2575af6906fe26c..49d8f96408fdfd7dc80970986f87faec7684d35d 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* SSA Dominator optimizations for trees
-   Copyright (C) 2001-2016 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2001-2021 Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
 
 This file is part of GCC.
@@ -32,31 +32,27 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 #include "cfgloop.h"
 #include "gimple-fold.h"
 #include "tree-eh.h"
+#include "tree-inline.h"
 #include "gimple-iterator.h"
 #include "tree-cfg.h"
 #include "tree-into-ssa.h"
 #include "domwalk.h"
 #include "tree-ssa-propagate.h"
 #include "tree-ssa-threadupdate.h"
-#include "params.h"
 #include "tree-ssa-scopedtables.h"
 #include "tree-ssa-threadedge.h"
 #include "tree-ssa-dom.h"
 #include "gimplify.h"
 #include "tree-cfgcleanup.h"
 #include "dbgcnt.h"
+#include "alloc-pool.h"
+#include "tree-vrp.h"
+#include "vr-values.h"
+#include "gimple-ssa-evrp-analyze.h"
+#include "alias.h"
 
 /* This file implements optimizations on the dominator tree.  */
 
-/* Structure for recording known values of a conditional expression
-   at the exits from its block.  */
-
-struct cond_equivalence
-{
-  struct hashable_expr cond;
-  tree value;
-};
-
 /* Structure for recording edge equivalences.
 
    Computing and storing the edge equivalences instead of creating
@@ -66,17 +62,28 @@ struct cond_equivalence
    These structures live for a single iteration of the dominator
    optimizer in the edge's AUX field.  At the end of an iteration we
    free each of these structures.  */
-
-struct edge_info
+class edge_info
 {
-  /* If this edge creates a simple equivalence, the LHS and RHS of
-     the equivalence will be stored here.  */
-  tree lhs;
-  tree rhs;
+ public:
+  typedef std::pair <tree, tree> equiv_pair;
+  edge_info (edge);
+  ~edge_info ();
+
+  /* Record a simple LHS = RHS equivalence.  This may trigger
+     calls to derive_equivalences.  */
+  void record_simple_equiv (tree, tree);
+
+  /* If traversing this edge creates simple equivalences, we store
+     them as LHS/RHS pairs within this vector.  */
+  vec<equiv_pair> simple_equivalences;
 
   /* Traversing an edge may also indicate one or more particular conditions
      are true or false.  */
   vec<cond_equivalence> cond_equivalences;
+
+ private:
+  /* Derive equivalences by walking the use-def chains.  */
+  void derive_equivalences (tree, tree, int);
 };
 
 /* Track whether or not we have changed the control flow graph.  */
@@ -100,11 +107,6 @@ struct opt_stats_d
 static struct opt_stats_d opt_stats;
 
 /* Local functions.  */
-static edge optimize_stmt (basic_block, gimple_stmt_iterator,
-                          class const_and_copies *,
-                          class avail_exprs_stack *);
-static tree lookup_avail_expr (gimple *, bool, class avail_exprs_stack *);
-static void record_cond (cond_equivalence *, class avail_exprs_stack *);
 static void record_equality (tree, tree, class const_and_copies *);
 static void record_equivalences_from_phis (basic_block);
 static void record_equivalences_from_incoming_edge (basic_block,
@@ -115,40 +117,288 @@ static void eliminate_redundant_computations (gimple_stmt_iterator *,
                                              class avail_exprs_stack *);
 static void record_equivalences_from_stmt (gimple *, int,
                                           class avail_exprs_stack *);
-static edge single_incoming_edge_ignoring_loop_edges (basic_block);
 static void dump_dominator_optimization_stats (FILE *file,
                                               hash_table<expr_elt_hasher> *);
 
+/* Constructor for EDGE_INFO.  An EDGE_INFO instance is always
+   associated with an edge E.  */
 
-/* Free the edge_info data attached to E, if it exists.  */
+edge_info::edge_info (edge e)
+{
+  /* Free the old one associated with E, if it exists and
+     associate our new object with E.  */
+  free_dom_edge_info (e);
+  e->aux = this;
+
+  /* And initialize the embedded vectors.  */
+  simple_equivalences = vNULL;
+  cond_equivalences = vNULL;
+}
+
+/* Destructor just needs to release the vectors.  */
+
+edge_info::~edge_info (void)
+{
+  this->cond_equivalences.release ();
+  this->simple_equivalences.release ();
+}
+
+/* NAME is known to have the value VALUE, which must be a constant.
+
+   Walk through its use-def chain to see if there are other equivalences
+   we might be able to derive.
+
+   RECURSION_LIMIT controls how far back we recurse through the use-def
+   chains.  */
 
 void
-free_dom_edge_info (edge e)
+edge_info::derive_equivalences (tree name, tree value, int recursion_limit)
 {
-  struct edge_info *edge_info = (struct edge_info *)e->aux;
+  if (TREE_CODE (name) != SSA_NAME || TREE_CODE (value) != INTEGER_CST)
+    return;
 
-  if (edge_info)
+  /* This records the equivalence for the toplevel object.  Do
+     this before checking the recursion limit.  */
+  simple_equivalences.safe_push (equiv_pair (name, value));
+
+  /* Limit how far up the use-def chains we are willing to walk.  */
+  if (recursion_limit == 0)
+    return;
+
+  /* We can walk up the use-def chains to potentially find more
+     equivalences.  */
+  gimple *def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
+  if (is_gimple_assign (def_stmt))
     {
-      edge_info->cond_equivalences.release ();
-      free (edge_info);
+      enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
+      switch (code)
+       {
+       /* If the result of an OR is zero, then its operands are, too.  */
+       case BIT_IOR_EXPR:
+         if (integer_zerop (value))
+           {
+             tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+             tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
+
+             value = build_zero_cst (TREE_TYPE (rhs1));
+             derive_equivalences (rhs1, value, recursion_limit - 1);
+             value = build_zero_cst (TREE_TYPE (rhs2));
+             derive_equivalences (rhs2, value, recursion_limit - 1);
+           }
+         break;
+
+       /* If the result of an AND is nonzero, then its operands are, too.  */
+       case BIT_AND_EXPR:
+         if (!integer_zerop (value))
+           {
+             tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+             tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
+
+             /* If either operand has a boolean range, then we
+                know its value must be one, otherwise we just know it
+                is nonzero.  The former is clearly useful, I haven't
+                seen cases where the latter is helpful yet.  */
+             if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
+               {
+                 if (ssa_name_has_boolean_range (rhs1))
+                   {
+                     value = build_one_cst (TREE_TYPE (rhs1));
+                     derive_equivalences (rhs1, value, recursion_limit - 1);
+                   }
+               }
+             if (TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME)
+               {
+                 if (ssa_name_has_boolean_range (rhs2))
+                   {
+                     value = build_one_cst (TREE_TYPE (rhs2));
+                     derive_equivalences (rhs2, value, recursion_limit - 1);
+                   }
+               }
+           }
+         break;
+
+       /* If LHS is an SSA_NAME and RHS is a constant integer and LHS was
+          set via a widening type conversion, then we may be able to record
+          additional equivalences.  */
+       case NOP_EXPR:
+       case CONVERT_EXPR:
+         {
+           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+           tree rhs_type = TREE_TYPE (rhs);
+           if (INTEGRAL_TYPE_P (rhs_type)
+               && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name))
+                   >= TYPE_PRECISION (rhs_type))
+               && int_fits_type_p (value, rhs_type))
+             derive_equivalences (rhs,
+                                  fold_convert (rhs_type, value),
+                                  recursion_limit - 1);
+           break;
+         }
+
+       /* We can invert the operation of these codes trivially if
+          one of the RHS operands is a constant to produce a known
+          value for the other RHS operand.  */
+       case POINTER_PLUS_EXPR:
+       case PLUS_EXPR:
+         {
+           tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+           tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
+
+           /* If either argument is a constant, then we can compute
+              a constant value for the nonconstant argument.  */
+           if (TREE_CODE (rhs1) == INTEGER_CST
+               && TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME)
+             derive_equivalences (rhs2,
+                                  fold_binary (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (rhs1),
+                                               value, rhs1),
+                                  recursion_limit - 1);
+           else if (TREE_CODE (rhs2) == INTEGER_CST
+                    && TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
+             derive_equivalences (rhs1,
+                                  fold_binary (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (rhs1),
+                                               value, rhs2),
+                                  recursion_limit - 1);
+           break;
+         }
+
+       /* If one of the operands is a constant, then we can compute
+          the value of the other operand.  If both operands are
+          SSA_NAMEs, then they must be equal if the result is zero.  */
+       case MINUS_EXPR:
+         {
+           tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+           tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
+
+           /* If either argument is a constant, then we can compute
+              a constant value for the nonconstant argument.  */
+           if (TREE_CODE (rhs1) == INTEGER_CST
+               && TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME)
+             derive_equivalences (rhs2,
+                                  fold_binary (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (rhs1),
+                                               rhs1, value),
+                                  recursion_limit - 1);
+           else if (TREE_CODE (rhs2) == INTEGER_CST
+                    && TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
+             derive_equivalences (rhs1,
+                                  fold_binary (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (rhs1),
+                                               value, rhs2),
+                                  recursion_limit - 1);
+           else if (integer_zerop (value))
+             {
+               tree cond = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node,
+                                   gimple_assign_rhs1 (def_stmt),
+                                   gimple_assign_rhs2 (def_stmt));
+               tree inverted = invert_truthvalue (cond);
+               record_conditions (&this->cond_equivalences, cond, inverted);
+             }
+           break;
+         }
+
+       case EQ_EXPR:
+       case NE_EXPR:
+         {
+           if ((code == EQ_EXPR && integer_onep (value))
+               || (code == NE_EXPR && integer_zerop (value)))
+             {
+               tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+               tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
+
+               /* If either argument is a constant, then record the
+                  other argument as being the same as that constant.
+
+                  If neither operand is a constant, then we have a
+                  conditional name == name equivalence.  */
+               if (TREE_CODE (rhs1) == INTEGER_CST)
+                 derive_equivalences (rhs2, rhs1, recursion_limit - 1);
+               else if (TREE_CODE (rhs2) == INTEGER_CST)
+                 derive_equivalences (rhs1, rhs2, recursion_limit - 1);
+             }
+           else
+             {
+               tree cond = build2 (code, boolean_type_node,
+                                   gimple_assign_rhs1 (def_stmt),
+                                   gimple_assign_rhs2 (def_stmt));
+               tree inverted = invert_truthvalue (cond);
+               if (integer_zerop (value))
+                 std::swap (cond, inverted);
+               record_conditions (&this->cond_equivalences, cond, inverted);
+             }
+           break;
+         }
+
+       /* For BIT_NOT and NEGATE, we can just apply the operation to the
+          VALUE to get the new equivalence.  It will always be a constant
+          so we can recurse.  */
+       case BIT_NOT_EXPR:
+       case NEGATE_EXPR:
+         {
+           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+           tree res;
+           /* If this is a NOT and the operand has a boolean range, then we
+              know its value must be zero or one.  We are not supposed to
+              have a BIT_NOT_EXPR for boolean types with precision > 1 in
+              the general case, see e.g. the handling of TRUTH_NOT_EXPR in
+              the gimplifier, but it can be generated by match.pd out of
+              a BIT_XOR_EXPR wrapped in a BIT_AND_EXPR.  Now the handling
+              of BIT_AND_EXPR above already forces a specific semantics for
+              boolean types with precision > 1 so we must do the same here,
+              otherwise we could change the semantics of TRUTH_NOT_EXPR for
+              boolean types with precision > 1.  */
+           if (code == BIT_NOT_EXPR
+               && TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
+               && ssa_name_has_boolean_range (rhs))
+             {
+               if ((TREE_INT_CST_LOW (value) & 1) == 0)
+                 res = build_one_cst (TREE_TYPE (rhs));
+               else
+                 res = build_zero_cst (TREE_TYPE (rhs));
+             }
+           else
+             res = fold_build1 (code, TREE_TYPE (rhs), value);
+           derive_equivalences (rhs, res, recursion_limit - 1);
+           break;
+         }
+
+       default:
+         {
+           if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
+             {
+               tree cond = build2 (code, boolean_type_node,
+                                   gimple_assign_rhs1 (def_stmt),
+                                   gimple_assign_rhs2 (def_stmt));
+               tree inverted = invert_truthvalue (cond);
+               if (integer_zerop (value))
+                 std::swap (cond, inverted);
+               record_conditions (&this->cond_equivalences, cond, inverted);
+               break;
+             }
+           break;
+         }
+       }
     }
 }
 
-/* Allocate an EDGE_INFO for edge E and attach it to E.
-   Return the new EDGE_INFO structure.  */
-
-static struct edge_info *
-allocate_edge_info (edge e)
+void
+edge_info::record_simple_equiv (tree lhs, tree rhs)
 {
-  struct edge_info *edge_info;
+  /* If the RHS is a constant, then we may be able to derive
+     further equivalences.  Else just record the name = name
+     equivalence.  */
+  if (TREE_CODE (rhs) == INTEGER_CST)
+    derive_equivalences (lhs, rhs, 4);
+  else
+    simple_equivalences.safe_push (equiv_pair (lhs, rhs));
+}
 
-  /* Free the old one, if it exists.  */
-  free_dom_edge_info (e);
+/* Free the edge_info data attached to E, if it exists.  */
 
-  edge_info = XCNEW (struct edge_info);
+void
+free_dom_edge_info (edge e)
+{
+  class edge_info *edge_info = (class edge_info *)e->aux;
 
-  e->aux = edge_info;
-  return edge_info;
+  if (edge_info)
+    delete edge_info;
 }
 
 /* Free all EDGE_INFO structures associated with edges in the CFG.
@@ -174,180 +424,6 @@ free_all_edge_infos (void)
     }
 }
 
-/* Build a cond_equivalence record indicating that the comparison
-   CODE holds between operands OP0 and OP1 and push it to **P.  */
-
-static void
-build_and_record_new_cond (enum tree_code code,
-                           tree op0, tree op1,
-                           vec<cond_equivalence> *p,
-                          bool val = true)
-{
-  cond_equivalence c;
-  struct hashable_expr *cond = &c.cond;
-
-  gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison);
-
-  cond->type = boolean_type_node;
-  cond->kind = EXPR_BINARY;
-  cond->ops.binary.op = code;
-  cond->ops.binary.opnd0 = op0;
-  cond->ops.binary.opnd1 = op1;
-
-  c.value = val ? boolean_true_node : boolean_false_node;
-  p->safe_push (c);
-}
-
-/* Record that COND is true and INVERTED is false into the edge information
-   structure.  Also record that any conditions dominated by COND are true
-   as well.
-
-   For example, if a < b is true, then a <= b must also be true.  */
-
-static void
-record_conditions (struct edge_info *edge_info, tree cond, tree inverted)
-{
-  tree op0, op1;
-  cond_equivalence c;
-
-  if (!COMPARISON_CLASS_P (cond))
-    return;
-
-  op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
-  op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
-
-  switch (TREE_CODE (cond))
-    {
-    case LT_EXPR:
-    case GT_EXPR:
-      if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
-       {
-         build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
-                                    &edge_info->cond_equivalences);
-         build_and_record_new_cond (LTGT_EXPR, op0, op1,
-                                    &edge_info->cond_equivalences);
-       }
-
-      build_and_record_new_cond ((TREE_CODE (cond) == LT_EXPR
-                                 ? LE_EXPR : GE_EXPR),
-                                op0, op1, &edge_info->cond_equivalences);
-      build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
-                                &edge_info->cond_equivalences);
-      build_and_record_new_cond (EQ_EXPR, op0, op1,
-                                &edge_info->cond_equivalences, false);
-      break;
-
-    case GE_EXPR:
-    case LE_EXPR:
-      if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
-       {
-         build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
-                                    &edge_info->cond_equivalences);
-       }
-      break;
-
-    case EQ_EXPR:
-      if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
-       {
-         build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
-                                    &edge_info->cond_equivalences);
-       }
-      build_and_record_new_cond (LE_EXPR, op0, op1,
-                                &edge_info->cond_equivalences);
-      build_and_record_new_cond (GE_EXPR, op0, op1,
-                                &edge_info->cond_equivalences);
-      break;
-
-    case UNORDERED_EXPR:
-      build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
-                                &edge_info->cond_equivalences);
-      build_and_record_new_cond (UNLE_EXPR, op0, op1,
-                                &edge_info->cond_equivalences);
-      build_and_record_new_cond (UNGE_EXPR, op0, op1,
-                                &edge_info->cond_equivalences);
-      build_and_record_new_cond (UNEQ_EXPR, op0, op1,
-                                &edge_info->cond_equivalences);
-      build_and_record_new_cond (UNLT_EXPR, op0, op1,
-                                &edge_info->cond_equivalences);
-      build_and_record_new_cond (UNGT_EXPR, op0, op1,
-                                &edge_info->cond_equivalences);
-      break;
-
-    case UNLT_EXPR:
-    case UNGT_EXPR:
-      build_and_record_new_cond ((TREE_CODE (cond) == UNLT_EXPR
-                                 ? UNLE_EXPR : UNGE_EXPR),
-                                op0, op1, &edge_info->cond_equivalences);
-      build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
-                                &edge_info->cond_equivalences);
-      break;
-
-    case UNEQ_EXPR:
-      build_and_record_new_cond (UNLE_EXPR, op0, op1,
-                                &edge_info->cond_equivalences);
-      build_and_record_new_cond (UNGE_EXPR, op0, op1,
-                                &edge_info->cond_equivalences);
-      break;
-
-    case LTGT_EXPR:
-      build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
-                                &edge_info->cond_equivalences);
-      build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
-                                &edge_info->cond_equivalences);
-      break;
-
-    default:
-      break;
-    }
-
-  /* Now store the original true and false conditions into the first
-     two slots.  */
-  initialize_expr_from_cond (cond, &c.cond);
-  c.value = boolean_true_node;
-  edge_info->cond_equivalences.safe_push (c);
-
-  /* It is possible for INVERTED to be the negation of a comparison,
-     and not a valid RHS or GIMPLE_COND condition.  This happens because
-     invert_truthvalue may return such an expression when asked to invert
-     a floating-point comparison.  These comparisons are not assumed to
-     obey the trichotomy law.  */
-  initialize_expr_from_cond (inverted, &c.cond);
-  c.value = boolean_false_node;
-  edge_info->cond_equivalences.safe_push (c);
-}
-
-/* Return TRUE is OP, an SSA_NAME has a range of values [0..1], false
-   otherwise.
-
-   This can be because it is a boolean type, any type with
-   a single bit of precision, or has known range of values
-   it might old of [0..1] via VRP analysis.  */
-
-static bool
-ssa_name_has_boolean_range (tree op)
-{
-  /* Boolean types always have a range [0..1].  */
-  if (TREE_CODE (TREE_TYPE (op)) == BOOLEAN_TYPE)
-    return true;
-
-  /* An integral type with a single bit of precision.  */
-  if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
-      && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op)) == 1)
-    return true;
-
-  /* An integral type with more precision, but the object
-     only takes on values [0..1] as determined by VRP
-     analysis.  */
-  wide_int min, max;
-  if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
-      && get_range_info (op, &min, &max) == VR_RANGE
-      && wi::eq_p (min, 0)
-      && wi::eq_p (max, 1))
-    return true;
-
-  return false;
-}
-
 /* We have finished optimizing BB, record any information implied by
    taking a specific outgoing edge from BB.  */
 
@@ -355,7 +431,7 @@ static void
 record_edge_info (basic_block bb)
 {
   gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (bb);
-  struct edge_info *edge_info;
+  class edge_info *edge_info;
 
   if (! gsi_end_p (gsi))
     {
@@ -378,7 +454,8 @@ record_edge_info (basic_block bb)
              for (i = 0; i < n_labels; i++)
                {
                  tree label = gimple_switch_label (switch_stmt, i);
-                 basic_block target_bb = label_to_block (CASE_LABEL (label));
+                 basic_block target_bb
+                   = label_to_block (cfun, CASE_LABEL (label));
                  if (CASE_HIGH (label)
                      || !CASE_LOW (label)
                      || info[target_bb->index])
@@ -396,9 +473,8 @@ record_edge_info (basic_block bb)
                    {
                      tree x = fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (index),
                                                 CASE_LOW (label));
-                     edge_info = allocate_edge_info (e);
-                     edge_info->lhs = index;
-                     edge_info->rhs = x;
+                     edge_info = new class edge_info (e);
+                     edge_info->record_simple_equiv (index, x);
                    }
                }
              free (info);
@@ -419,65 +495,67 @@ record_edge_info (basic_block bb)
 
           /* Special case comparing booleans against a constant as we
              know the value of OP0 on both arms of the branch.  i.e., we
-             can record an equivalence for OP0 rather than COND.  */
-          if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
-              && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
+             can record an equivalence for OP0 rather than COND. 
+
+            However, don't do this if the constant isn't zero or one.
+            Such conditionals will get optimized more thoroughly during
+            the domwalk.  */
+         if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
+             && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
              && ssa_name_has_boolean_range (op0)
-              && is_gimple_min_invariant (op1))
+             && is_gimple_min_invariant (op1)
+             && (integer_zerop (op1) || integer_onep (op1)))
             {
-             tree true_val = fold_convert (TREE_TYPE (op0),
-                                           boolean_true_node);
-             tree false_val = fold_convert (TREE_TYPE (op0),
-                                            boolean_false_node);
+             tree true_val = constant_boolean_node (true, TREE_TYPE (op0));
+             tree false_val = constant_boolean_node (false, TREE_TYPE (op0));
+
               if (code == EQ_EXPR)
                 {
-                  edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
-                  edge_info->lhs = op0;
-                  edge_info->rhs = (integer_zerop (op1) ? false_val : true_val);
-
-                  edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
-                  edge_info->lhs = op0;
-                  edge_info->rhs = (integer_zerop (op1) ? true_val : false_val);
+                 edge_info = new class edge_info (true_edge);
+                 edge_info->record_simple_equiv (op0,
+                                                 (integer_zerop (op1)
+                                                  ? false_val : true_val));
+                 edge_info = new class edge_info (false_edge);
+                 edge_info->record_simple_equiv (op0,
+                                                 (integer_zerop (op1)
+                                                  ? true_val : false_val));
                 }
               else
                 {
-                  edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
-                  edge_info->lhs = op0;
-                  edge_info->rhs = (integer_zerop (op1) ? true_val : false_val);
-
-                  edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
-                  edge_info->lhs = op0;
-                  edge_info->rhs = (integer_zerop (op1) ? false_val : true_val);
+                 edge_info = new class edge_info (true_edge);
+                 edge_info->record_simple_equiv (op0,
+                                                 (integer_zerop (op1)
+                                                  ? true_val : false_val));
+                 edge_info = new class edge_info (false_edge);
+                 edge_info->record_simple_equiv (op0,
+                                                 (integer_zerop (op1)
+                                                  ? false_val : true_val));
                 }
             }
+         /* This can show up in the IL as a result of copy propagation
+            it will eventually be canonicalized, but we have to cope
+            with this case within the pass.  */
           else if (is_gimple_min_invariant (op0)
-                   && (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
-                       || is_gimple_min_invariant (op1)))
+                   && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
             {
               tree cond = build2 (code, boolean_type_node, op0, op1);
               tree inverted = invert_truthvalue_loc (loc, cond);
               bool can_infer_simple_equiv
                 = !(HONOR_SIGNED_ZEROS (op0)
                     && real_zerop (op0));
-              struct edge_info *edge_info;
+             class edge_info *edge_info;
 
-              edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
-              record_conditions (edge_info, cond, inverted);
+             edge_info = new class edge_info (true_edge);
+              record_conditions (&edge_info->cond_equivalences, cond, inverted);
 
               if (can_infer_simple_equiv && code == EQ_EXPR)
-                {
-                  edge_info->lhs = op1;
-                  edge_info->rhs = op0;
-                }
+               edge_info->record_simple_equiv (op1, op0);
 
-              edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
-              record_conditions (edge_info, inverted, cond);
+             edge_info = new class edge_info (false_edge);
+              record_conditions (&edge_info->cond_equivalences, inverted, cond);
 
               if (can_infer_simple_equiv && TREE_CODE (inverted) == EQ_EXPR)
-                {
-                  edge_info->lhs = op1;
-                  edge_info->rhs = op0;
-                }
+               edge_info->record_simple_equiv (op1, op0);
             }
 
           else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
@@ -489,55 +567,95 @@ record_edge_info (basic_block bb)
               bool can_infer_simple_equiv
                 = !(HONOR_SIGNED_ZEROS (op1)
                     && (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME || real_zerop (op1)));
-              struct edge_info *edge_info;
+             class edge_info *edge_info;
 
-              edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
-              record_conditions (edge_info, cond, inverted);
+             edge_info = new class edge_info (true_edge);
+              record_conditions (&edge_info->cond_equivalences, cond, inverted);
 
               if (can_infer_simple_equiv && code == EQ_EXPR)
-                {
-                  edge_info->lhs = op0;
-                  edge_info->rhs = op1;
-                }
+               edge_info->record_simple_equiv (op0, op1);
 
-              edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
-              record_conditions (edge_info, inverted, cond);
+             edge_info = new class edge_info (false_edge);
+              record_conditions (&edge_info->cond_equivalences, inverted, cond);
 
               if (can_infer_simple_equiv && TREE_CODE (inverted) == EQ_EXPR)
-                {
-                  edge_info->lhs = op0;
-                  edge_info->rhs = op1;
-                }
+               edge_info->record_simple_equiv (op0, op1);
             }
         }
-
-      /* ??? TRUTH_NOT_EXPR can create an equivalence too.  */
     }
 }
 
+class dom_jump_threader_simplifier : public jump_threader_simplifier
+{
+public:
+  dom_jump_threader_simplifier (vr_values *v,
+                               avail_exprs_stack *avails)
+    : jump_threader_simplifier (v), m_avail_exprs_stack (avails) { }
+
+private:
+  tree simplify (gimple *, gimple *, basic_block, jt_state *) override;
+  avail_exprs_stack *m_avail_exprs_stack;
+};
+
+tree
+dom_jump_threader_simplifier::simplify (gimple *stmt,
+                                       gimple *within_stmt,
+                                       basic_block bb,
+                                       jt_state *state)
+{
+  /* First see if the conditional is in the hash table.  */
+  tree cached_lhs =  m_avail_exprs_stack->lookup_avail_expr (stmt,
+                                                            false, true);
+  if (cached_lhs)
+    return cached_lhs;
+
+  return jump_threader_simplifier::simplify (stmt, within_stmt, bb, state);
+}
 
 class dom_opt_dom_walker : public dom_walker
 {
 public:
   dom_opt_dom_walker (cdi_direction direction,
-                     class const_and_copies *const_and_copies,
-                     class avail_exprs_stack *avail_exprs_stack)
-    : dom_walker (direction, true),
-      m_const_and_copies (const_and_copies),
-      m_avail_exprs_stack (avail_exprs_stack),
-      m_dummy_cond (NULL) {}
+                     jump_threader *threader,
+                     jt_state *state,
+                     evrp_range_analyzer *analyzer,
+                     const_and_copies *const_and_copies,
+                     avail_exprs_stack *avail_exprs_stack)
+    : dom_walker (direction, REACHABLE_BLOCKS)
+    {
+      m_evrp_range_analyzer = analyzer;
+      m_state = state;
+      m_dummy_cond = gimple_build_cond (NE_EXPR, integer_zero_node,
+                                       integer_zero_node, NULL, NULL);
+      m_const_and_copies = const_and_copies;
+      m_avail_exprs_stack = avail_exprs_stack;
+      m_threader = threader;
+    }
 
   virtual edge before_dom_children (basic_block);
   virtual void after_dom_children (basic_block);
 
 private:
-  void thread_across_edge (edge);
 
   /* Unwindable equivalences, both const/copy and expression varieties.  */
   class const_and_copies *m_const_and_copies;
   class avail_exprs_stack *m_avail_exprs_stack;
 
+  /* Dummy condition to avoid creating lots of throw away statements.  */
   gcond *m_dummy_cond;
+
+  /* Optimize a single statement within a basic block using the
+     various tables mantained by DOM.  Returns the taken edge if
+     the statement is a conditional with a statically determined
+     value.  */
+  edge optimize_stmt (basic_block, gimple_stmt_iterator *, bool *);
+
+
+  void test_for_singularity (gimple *, avail_exprs_stack *);
+
+  jump_threader *m_threader;
+  evrp_range_analyzer *m_evrp_range_analyzer;
+  jt_state *m_state;
 };
 
 /* Jump threading, redundancy elimination and const/copy propagation.
@@ -614,10 +732,8 @@ pass_dominator::execute (function *fun)
      gcc.dg/tree-ssa/pr21417.c can't be threaded if loop preheader is
      missing.  We should improve jump threading in future then
      LOOPS_HAVE_PREHEADERS won't be needed here.  */
-  loop_optimizer_init (LOOPS_HAVE_PREHEADERS | LOOPS_HAVE_SIMPLE_LATCHES);
-
-  /* Initialize the value-handle array.  */
-  threadedge_initialize_values ();
+  loop_optimizer_init (LOOPS_HAVE_PREHEADERS | LOOPS_HAVE_SIMPLE_LATCHES
+                      | LOOPS_HAVE_MARKED_IRREDUCIBLE_REGIONS);
 
   /* We need accurate information regarding back edges in the CFG
      for jump threading; this may include back edges that are not part of
@@ -635,7 +751,14 @@ pass_dominator::execute (function *fun)
     record_edge_info (bb);
 
   /* Recursively walk the dominator tree optimizing statements.  */
+  evrp_range_analyzer analyzer (true);
+  dom_jump_threader_simplifier simplifier (&analyzer, avail_exprs_stack);
+  jt_state state (const_and_copies, avail_exprs_stack, &analyzer);
+  jump_threader threader (&simplifier, &state);
   dom_opt_dom_walker walker (CDI_DOMINATORS,
+                            &threader,
+                            &state,
+                            &analyzer,
                             const_and_copies,
                             avail_exprs_stack);
   walker.walk (fun->cfg->x_entry_block_ptr);
@@ -666,7 +789,7 @@ pass_dominator::execute (function *fun)
             containing any edge leaving BB.  */
          if (found)
            FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
-             remove_jump_threads_including (e);
+             threader.remove_jump_threads_including (e);
        }
     }
 
@@ -690,7 +813,7 @@ pass_dominator::execute (function *fun)
   free_all_edge_infos ();
 
   /* Thread jumps, creating duplicate blocks as needed.  */
-  cfg_altered |= thread_through_all_blocks (may_peel_loop_headers_p);
+  cfg_altered |= threader.thread_through_all_blocks (may_peel_loop_headers_p);
 
   if (cfg_altered)
     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
@@ -713,7 +836,8 @@ pass_dominator::execute (function *fun)
          if (bb == NULL)
            continue;
          while (single_succ_p (bb)
-                && (single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_EH) == 0)
+                && (single_succ_edge (bb)->flags
+                    & (EDGE_EH|EDGE_DFS_BACK)) == 0)
            bb = single_succ (bb);
          if (bb == EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (fun))
            continue;
@@ -736,7 +860,7 @@ pass_dominator::execute (function *fun)
       if (dump_file && dump_flags & TDF_DETAILS)
        {
          fprintf (dump_file, "Fixing up noreturn call ");
-         print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
+         print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0);
          fprintf (dump_file, "\n");
        }
       fixup_noreturn_call (stmt);
@@ -765,9 +889,6 @@ pass_dominator::execute (function *fun)
   delete avail_exprs_stack;
   delete const_and_copies;
 
-  /* Free the value-handle array.  */
-  threadedge_finalize_values ();
-
   return 0;
 }
 
@@ -779,72 +900,86 @@ make_pass_dominator (gcc::context *ctxt)
   return new pass_dominator (ctxt);
 }
 
+/* Valueize hook for gimple_fold_stmt_to_constant_1.  */
 
-/* Given a conditional statement CONDSTMT, convert the
-   condition to a canonical form.  */
+static tree
+dom_valueize (tree t)
+{
+  if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
+    {
+      tree tem = SSA_NAME_VALUE (t);
+      if (tem)
+       return tem;
+    }
+  return t;
+}
 
+/* We have just found an equivalence for LHS on an edge E.
+   Look backwards to other uses of LHS and see if we can derive
+   additional equivalences that are valid on edge E.  */
 static void
-canonicalize_comparison (gcond *condstmt)
+back_propagate_equivalences (tree lhs, edge e,
+                            class const_and_copies *const_and_copies)
 {
-  tree op0;
-  tree op1;
-  enum tree_code code;
-
-  gcc_assert (gimple_code (condstmt) == GIMPLE_COND);
+  use_operand_p use_p;
+  imm_use_iterator iter;
+  bitmap domby = NULL;
+  basic_block dest = e->dest;
+
+  /* Iterate over the uses of LHS to see if any dominate E->dest.
+     If so, they may create useful equivalences too.
+
+     ???  If the code gets re-organized to a worklist to catch more
+     indirect opportunities and it is made to handle PHIs then this
+     should only consider use_stmts in basic-blocks we have already visited.  */
+  FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, lhs)
+    {
+      gimple *use_stmt = USE_STMT (use_p);
 
-  op0 = gimple_cond_lhs (condstmt);
-  op1 = gimple_cond_rhs (condstmt);
+      /* Often the use is in DEST, which we trivially know we can't use.
+        This is cheaper than the dominator set tests below.  */
+      if (dest == gimple_bb (use_stmt))
+       continue;
 
-  code = gimple_cond_code (condstmt);
+      /* Filter out statements that can never produce a useful
+        equivalence.  */
+      tree lhs2 = gimple_get_lhs (use_stmt);
+      if (!lhs2 || TREE_CODE (lhs2) != SSA_NAME)
+       continue;
 
-  /* If it would be profitable to swap the operands, then do so to
-     canonicalize the statement, enabling better optimization.
+      /* Profiling has shown the domination tests here can be fairly
+        expensive.  We get significant improvements by building the
+        set of blocks that dominate BB.  We can then just test
+        for set membership below.
 
-     By placing canonicalization of such expressions here we
-     transparently keep statements in canonical form, even
-     when the statement is modified.  */
-  if (tree_swap_operands_p (op0, op1, false))
-    {
-      /* For relationals we need to swap the operands
-        and change the code.  */
-      if (code == LT_EXPR
-         || code == GT_EXPR
-         || code == LE_EXPR
-         || code == GE_EXPR)
+        We also initialize the set lazily since often the only uses
+        are going to be in the same block as DEST.  */
+      if (!domby)
        {
-          code = swap_tree_comparison (code);
-
-          gimple_cond_set_code (condstmt, code);
-          gimple_cond_set_lhs (condstmt, op1);
-          gimple_cond_set_rhs (condstmt, op0);
-
-          update_stmt (condstmt);
+         domby = BITMAP_ALLOC (NULL);
+         basic_block bb = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, dest);
+         while (bb)
+           {
+             bitmap_set_bit (domby, bb->index);
+             bb = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb);
+           }
        }
-    }
-}
 
-/* A trivial wrapper so that we can present the generic jump
-   threading code with a simple API for simplifying statements.  */
-static tree
-simplify_stmt_for_jump_threading (gimple *stmt,
-                                 gimple *within_stmt ATTRIBUTE_UNUSED,
-                                 class avail_exprs_stack *avail_exprs_stack)
-{
-  return lookup_avail_expr (stmt, false, avail_exprs_stack);
-}
-
-/* Valueize hook for gimple_fold_stmt_to_constant_1.  */
+      /* This tests if USE_STMT does not dominate DEST.  */
+      if (!bitmap_bit_p (domby, gimple_bb (use_stmt)->index))
+       continue;
 
-static tree
-dom_valueize (tree t)
-{
-  if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
-    {
-      tree tem = SSA_NAME_VALUE (t);
-      if (tem)
-       return tem;
+      /* At this point USE_STMT dominates DEST and may result in a
+        useful equivalence.  Try to simplify its RHS to a constant
+        or SSA_NAME.  */
+      tree res = gimple_fold_stmt_to_constant_1 (use_stmt, dom_valueize,
+                                                no_follow_ssa_edges);
+      if (res && (TREE_CODE (res) == SSA_NAME || is_gimple_min_invariant (res)))
+       record_equality (lhs2, res, const_and_copies);
     }
-  return t;
+
+  if (domby)
+    BITMAP_FREE (domby);
 }
 
 /* Record into CONST_AND_COPIES and AVAIL_EXPRS_STACK any equivalences implied
@@ -857,128 +992,57 @@ record_temporary_equivalences (edge e,
                               class avail_exprs_stack *avail_exprs_stack)
 {
   int i;
-  struct edge_info *edge_info = (struct edge_info *) e->aux;
+  class edge_info *edge_info = (class edge_info *) e->aux;
 
   /* If we have info associated with this edge, record it into
      our equivalence tables.  */
   if (edge_info)
     {
       cond_equivalence *eq;
-      tree lhs = edge_info->lhs;
-      tree rhs = edge_info->rhs;
-
-      /* If we have a simple NAME = VALUE equivalence, record it.  */
-      if (lhs)
-       record_equality (lhs, rhs, const_and_copies);
-
-      /* If LHS is an SSA_NAME and RHS is a constant integer and LHS was
-        set via a widening type conversion, then we may be able to record
-        additional equivalences.  */
-      if (lhs
-         && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
-         && TREE_CODE (rhs) == INTEGER_CST)
-       {
-         gimple *defstmt = SSA_NAME_DEF_STMT (lhs);
-
-         if (defstmt
-             && is_gimple_assign (defstmt)
-             && CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (defstmt)))
-           {
-             tree old_rhs = gimple_assign_rhs1 (defstmt);
-
-             /* If the conversion widens the original value and
-                the constant is in the range of the type of OLD_RHS,
-                then convert the constant and record the equivalence.
-
-                Note that int_fits_type_p does not check the precision
-                if the upper and lower bounds are OK.  */
-             if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (old_rhs))
-                 && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs))
-                     > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (old_rhs)))
-                 && int_fits_type_p (rhs, TREE_TYPE (old_rhs)))
-               {
-                 tree newval = fold_convert (TREE_TYPE (old_rhs), rhs);
-                 record_equality (old_rhs, newval, const_and_copies);
-               }
-           }
-       }
-
-      /* If LHS is an SSA_NAME with a new equivalency then try if
-         stmts with uses of that LHS that dominate the edge destination
-        simplify and allow further equivalences to be recorded.  */
-      if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
-       {
-         use_operand_p use_p;
-         imm_use_iterator iter;
-         FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, lhs)
-           {
-             gimple *use_stmt = USE_STMT (use_p);
-
-             /* Only bother to record more equivalences for lhs that
-                can be directly used by e->dest.
-                ???  If the code gets re-organized to a worklist to
-                catch more indirect opportunities and it is made to
-                handle PHIs then this should only consider use_stmts
-                in basic-blocks we have already visited.  */
-             if (e->dest == gimple_bb (use_stmt)
-                 || !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS,
-                                     e->dest, gimple_bb (use_stmt)))
-               continue;
-             tree lhs2 = gimple_get_lhs (use_stmt);
-             if (lhs2 && TREE_CODE (lhs2) == SSA_NAME)
-               {
-                 tree res
-                   = gimple_fold_stmt_to_constant_1 (use_stmt, dom_valueize,
-                                                     no_follow_ssa_edges);
-                 if (res
-                     && (TREE_CODE (res) == SSA_NAME
-                         || is_gimple_min_invariant (res)))
-                   record_equality (lhs2, res, const_and_copies);
-               }
-           }
-       }
-
       /* If we have 0 = COND or 1 = COND equivalences, record them
         into our expression hash tables.  */
       for (i = 0; edge_info->cond_equivalences.iterate (i, &eq); ++i)
-       record_cond (eq, avail_exprs_stack);
-    }
-}
+       avail_exprs_stack->record_cond (eq);
 
-/* Wrapper for common code to attempt to thread an edge.  For example,
-   it handles lazily building the dummy condition and the bookkeeping
-   when jump threading is successful.  */
+      edge_info::equiv_pair *seq;
+      for (i = 0; edge_info->simple_equivalences.iterate (i, &seq); ++i)
+       {
+         tree lhs = seq->first;
+         if (!lhs || TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
+           continue;
 
-void
-dom_opt_dom_walker::thread_across_edge (edge e)
-{
-  if (! m_dummy_cond)
-    m_dummy_cond =
-        gimple_build_cond (NE_EXPR,
-                           integer_zero_node, integer_zero_node,
-                           NULL, NULL);
-
-  /* Push a marker on both stacks so we can unwind the tables back to their
-     current state.  */
-  m_avail_exprs_stack->push_marker ();
-  m_const_and_copies->push_marker ();
+         /* Record the simple NAME = VALUE equivalence.  */
+         tree rhs = seq->second;
 
-  /* Traversing E may result in equivalences we can utilize.  */
-  record_temporary_equivalences (e, m_const_and_copies, m_avail_exprs_stack);
+         /* If this is a SSA_NAME = SSA_NAME equivalence and one operand is
+            cheaper to compute than the other, then set up the equivalence
+            such that we replace the expensive one with the cheap one.
 
-  /* With all the edge equivalences in the tables, go ahead and attempt
-     to thread through E->dest.  */
-  ::thread_across_edge (m_dummy_cond, e, false,
-                       m_const_and_copies, m_avail_exprs_stack,
-                       simplify_stmt_for_jump_threading);
+            If they are the same cost to compute, then do not record
+            anything.  */
+         if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME && TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
+           {
+             gimple *rhs_def = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs);
+             int rhs_cost = estimate_num_insns (rhs_def, &eni_size_weights);
 
-  /* And restore the various tables to their state before
-     we threaded this edge.
+             gimple *lhs_def = SSA_NAME_DEF_STMT (lhs);
+             int lhs_cost = estimate_num_insns (lhs_def, &eni_size_weights);
 
-     XXX The code in tree-ssa-threadedge.c will restore the state of
-     the const_and_copies table.  We we just have to restore the expression
-     table.  */
-  m_avail_exprs_stack->pop_to_marker ();
+             if (rhs_cost > lhs_cost)
+               record_equality (rhs, lhs, const_and_copies);
+             else if (rhs_cost < lhs_cost)
+               record_equality (lhs, rhs, const_and_copies);
+           }
+         else
+           record_equality (lhs, rhs, const_and_copies);
+
+
+         /* Any equivalence found for LHS may result in additional
+            equivalences for other uses of LHS that we have already
+            processed.  */
+         back_propagate_equivalences (lhs, e, const_and_copies);
+       }
+    }
 }
 
 /* PHI nodes can create equivalences too.
@@ -992,10 +1056,13 @@ record_equivalences_from_phis (basic_block bb)
 {
   gphi_iterator gsi;
 
-  for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
+  for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); )
     {
       gphi *phi = gsi.phi ();
 
+      /* We might eliminate the PHI, so advance GSI now.  */
+      gsi_next (&gsi);
+
       tree lhs = gimple_phi_result (phi);
       tree rhs = NULL;
       size_t i;
@@ -1017,6 +1084,12 @@ record_equivalences_from_phis (basic_block bb)
 
          t = dom_valueize (t);
 
+         /* If T is an SSA_NAME and its associated edge is a backedge,
+            then quit as we cannot utilize this equivalence.  */
+         if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
+             && (gimple_phi_arg_edge (phi, i)->flags & EDGE_DFS_BACK))
+           break;
+
          /* If we have not processed an alternative yet, then set
             RHS to this alternative.  */
          if (rhs == NULL)
@@ -1039,43 +1112,27 @@ record_equivalences_from_phis (basic_block bb)
         this, since this is a true assignment and not an equivalence
         inferred from a comparison.  All uses of this ssa name are dominated
         by this assignment, so unwinding just costs time and space.  */
-      if (i == gimple_phi_num_args (phi)
-         && may_propagate_copy (lhs, rhs))
-       set_ssa_name_value (lhs, rhs);
-    }
-}
-
-/* Ignoring loop backedges, if BB has precisely one incoming edge then
-   return that edge.  Otherwise return NULL.  */
-static edge
-single_incoming_edge_ignoring_loop_edges (basic_block bb)
-{
-  edge retval = NULL;
-  edge e;
-  edge_iterator ei;
-
-  FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
-    {
-      /* A loop back edge can be identified by the destination of
-        the edge dominating the source of the edge.  */
-      if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, e->src, e->dest))
-       continue;
-
-      /* We can safely ignore edges that are not executable.  */
-      if ((e->flags & EDGE_EXECUTABLE) == 0)
-       continue;
-
-      /* If we have already seen a non-loop edge, then we must have
-        multiple incoming non-loop edges and thus we return NULL.  */
-      if (retval)
-       return NULL;
-
-      /* This is the first non-loop incoming edge we have found.  Record
-        it.  */
-      retval = e;
+      if (i == gimple_phi_num_args (phi))
+       {
+         if (may_propagate_copy (lhs, rhs))
+           set_ssa_name_value (lhs, rhs);
+         else if (virtual_operand_p (lhs))
+           {
+             gimple *use_stmt;
+             imm_use_iterator iter;
+             use_operand_p use_p;
+             /* For virtual operands we have to propagate into all uses as
+                otherwise we will create overlapping life-ranges.  */
+             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter, lhs)
+               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
+                 SET_USE (use_p, rhs);
+             if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (lhs))
+               SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (rhs) = 1;
+             gimple_stmt_iterator tmp_gsi = gsi_for_stmt (phi);
+             remove_phi_node (&tmp_gsi, true);
+           }
+       }
     }
-
-  return retval;
 }
 
 /* Record any equivalences created by the incoming edge to BB into
@@ -1095,7 +1152,7 @@ record_equivalences_from_incoming_edge (basic_block bb,
      the parent was followed.  */
   parent = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb);
 
-  e = single_incoming_edge_ignoring_loop_edges (bb);
+  e = single_pred_edge_ignoring_loop_edges (bb, true);
 
   /* If we had a single incoming edge from our parent block, then enter
      any data associated with the edge into our tables.  */
@@ -1132,56 +1189,6 @@ dump_dominator_optimization_stats (FILE *file,
 }
 
 
-/* Enter condition equivalence P into AVAIL_EXPRS_HASH.
-
-   This indicates that a conditional expression has a known
-   boolean value.  */
-
-static void
-record_cond (cond_equivalence *p,
-            class avail_exprs_stack *avail_exprs_stack)
-{
-  class expr_hash_elt *element = new expr_hash_elt (&p->cond, p->value);
-  expr_hash_elt **slot;
-
-  hash_table<expr_elt_hasher> *avail_exprs = avail_exprs_stack->avail_exprs ();
-  slot = avail_exprs->find_slot_with_hash (element, element->hash (), INSERT);
-  if (*slot == NULL)
-    {
-      *slot = element;
-      avail_exprs_stack->record_expr (element, NULL, '1');
-    }
-  else
-    delete element;
-}
-
-/* Return the loop depth of the basic block of the defining statement of X.
-   This number should not be treated as absolutely correct because the loop
-   information may not be completely up-to-date when dom runs.  However, it
-   will be relatively correct, and as more passes are taught to keep loop info
-   up to date, the result will become more and more accurate.  */
-
-static int
-loop_depth_of_name (tree x)
-{
-  gimple *defstmt;
-  basic_block defbb;
-
-  /* If it's not an SSA_NAME, we have no clue where the definition is.  */
-  if (TREE_CODE (x) != SSA_NAME)
-    return 0;
-
-  /* Otherwise return the loop depth of the defining statement's bb.
-     Note that there may not actually be a bb for this statement, if the
-     ssa_name is live on entry.  */
-  defstmt = SSA_NAME_DEF_STMT (x);
-  defbb = gimple_bb (defstmt);
-  if (!defbb)
-    return 0;
-
-  return bb_loop_depth (defbb);
-}
-
 /* Similarly, but assume that X and Y are the two operands of an EQ_EXPR.
    This constrains the cases in which we may treat this as assignment.  */
 
@@ -1190,7 +1197,7 @@ record_equality (tree x, tree y, class const_and_copies *const_and_copies)
 {
   tree prev_x = NULL, prev_y = NULL;
 
-  if (tree_swap_operands_p (x, y, false))
+  if (tree_swap_operands_p (x, y))
     std::swap (x, y);
 
   /* Most of the time tree_swap_operands_p does what we want.  But there
@@ -1218,10 +1225,7 @@ record_equality (tree x, tree y, class const_and_copies *const_and_copies)
      long as we canonicalize on one value.  */
   if (is_gimple_min_invariant (y))
     ;
-  else if (is_gimple_min_invariant (x)
-          /* ???  When threading over backedges the following is important
-             for correctness.  See PR61757.  */
-          || (loop_depth_of_name (x) < loop_depth_of_name (y)))
+  else if (is_gimple_min_invariant (x))
     prev_x = x, x = y, y = prev_x, prev_x = prev_y;
   else if (prev_x && is_gimple_min_invariant (prev_x))
     x = y, y = prev_x, prev_x = prev_y;
@@ -1247,8 +1251,11 @@ record_equality (tree x, tree y, class const_and_copies *const_and_copies)
 /* Returns true when STMT is a simple iv increment.  It detects the
    following situation:
 
-   i_1 = phi (..., i_2)
-   i_2 = i_1 +/- ...  */
+   i_1 = phi (..., i_k)
+   [...]
+   i_j = i_{j-1}  for each j : 2 <= j <= k-1
+   [...]
+   i_k = i_{k-1} +/- ...  */
 
 bool
 simple_iv_increment_p (gimple *stmt)
@@ -1276,8 +1283,15 @@ simple_iv_increment_p (gimple *stmt)
     return false;
 
   phi = SSA_NAME_DEF_STMT (preinc);
-  if (gimple_code (phi) != GIMPLE_PHI)
-    return false;
+  while (gimple_code (phi) != GIMPLE_PHI)
+    {
+      /* Follow trivial copies, but not the DEF used in a back edge,
+        so that we don't prevent coalescing.  */
+      if (!gimple_assign_ssa_name_copy_p (phi))
+       return false;
+      preinc = gimple_assign_rhs1 (phi);
+      phi = SSA_NAME_DEF_STMT (preinc);
+    }
 
   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
     if (gimple_phi_arg_def (phi, i) == lhs)
@@ -1311,7 +1325,7 @@ cprop_into_successor_phis (basic_block bb,
        continue;
 
       /* We may have an equivalence associated with this edge.  While
-        we can not propagate it into non-dominated blocks, we can
+        we cannot propagate it into non-dominated blocks, we can
         propagate them into PHIs in non-dominated blocks.  */
 
       /* Push the unwind marker so we can reset the const and copies
@@ -1322,14 +1336,20 @@ cprop_into_successor_phis (basic_block bb,
 
         Don't bother with [01] = COND equivalences, they're not useful
         here.  */
-      struct edge_info *edge_info = (struct edge_info *) e->aux;
+      class edge_info *edge_info = (class edge_info *) e->aux;
+
       if (edge_info)
        {
-         tree lhs = edge_info->lhs;
-         tree rhs = edge_info->rhs;
+         edge_info::equiv_pair *seq;
+         for (int i = 0; edge_info->simple_equivalences.iterate (i, &seq); ++i)
+           {
+             tree lhs = seq->first;
+             tree rhs = seq->second;
+
+             if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
+               const_and_copies->record_const_or_copy (lhs, rhs);
+           }
 
-         if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
-           const_and_copies->record_const_or_copy (lhs, rhs);
        }
 
       indx = e->dest_idx;
@@ -1352,8 +1372,6 @@ cprop_into_successor_phis (basic_block bb,
          new_val = SSA_NAME_VALUE (orig_val);
          if (new_val
              && new_val != orig_val
-             && (TREE_CODE (new_val) == SSA_NAME
-                 || is_gimple_min_invariant (new_val))
              && may_propagate_copy (orig_val, new_val))
            propagate_value (orig_p, new_val);
        }
@@ -1370,6 +1388,8 @@ dom_opt_dom_walker::before_dom_children (basic_block bb)
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
     fprintf (dump_file, "\n\nOptimizing block #%d\n\n", bb->index);
 
+  m_evrp_range_analyzer->enter (bb);
+
   /* Push a marker on the stacks of local information so that we know how
      far to unwind when we finalize this block.  */
   m_avail_exprs_stack->push_marker ();
@@ -1391,9 +1411,48 @@ dom_opt_dom_walker::before_dom_children (basic_block bb)
   m_avail_exprs_stack->pop_to_marker ();
 
   edge taken_edge = NULL;
+  /* Initialize visited flag ahead of us, it has undefined state on
+     pass entry.  */
   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
-    taken_edge
-      = optimize_stmt (bb, gsi, m_const_and_copies, m_avail_exprs_stack);
+    gimple_set_visited (gsi_stmt (gsi), false);
+  for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi);)
+    {
+      /* Do not optimize a stmt twice, substitution might end up with
+         _3 = _3 which is not valid.  */
+      if (gimple_visited_p (gsi_stmt (gsi)))
+       {
+         gsi_next (&gsi);
+         continue;
+       }
+
+      m_state->record_ranges_from_stmt (gsi_stmt (gsi), false);
+      bool removed_p = false;
+      taken_edge = this->optimize_stmt (bb, &gsi, &removed_p);
+      if (!removed_p)
+       gimple_set_visited (gsi_stmt (gsi), true);
+
+      /* Go back and visit stmts inserted by folding after substituting
+        into the stmt at gsi.  */
+      if (gsi_end_p (gsi))
+       {
+         gcc_checking_assert (removed_p);
+         gsi = gsi_last_bb (bb);
+         while (!gsi_end_p (gsi) && !gimple_visited_p (gsi_stmt (gsi)))
+           gsi_prev (&gsi);
+       }
+      else
+       {
+         do
+           {
+             gsi_prev (&gsi);
+           }
+         while (!gsi_end_p (gsi) && !gimple_visited_p (gsi_stmt (gsi)));
+       }
+      if (gsi_end_p (gsi))
+       gsi = gsi_start_bb (bb);
+      else
+       gsi_next (&gsi);
+    }
 
   /* Now prepare to process dominated blocks.  */
   record_edge_info (bb);
@@ -1411,42 +1470,10 @@ dom_opt_dom_walker::before_dom_children (basic_block bb)
 void
 dom_opt_dom_walker::after_dom_children (basic_block bb)
 {
-  gimple *last;
-
-  /* If we have an outgoing edge to a block with multiple incoming and
-     outgoing edges, then we may be able to thread the edge, i.e., we
-     may be able to statically determine which of the outgoing edges
-     will be traversed when the incoming edge from BB is traversed.  */
-  if (single_succ_p (bb)
-      && (single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL) == 0
-      && potentially_threadable_block (single_succ (bb)))
-    {
-      thread_across_edge (single_succ_edge (bb));
-    }
-  else if ((last = last_stmt (bb))
-          && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
-          && EDGE_COUNT (bb->succs) == 2
-          && (EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL) == 0
-          && (EDGE_SUCC (bb, 1)->flags & EDGE_ABNORMAL) == 0)
-    {
-      edge true_edge, false_edge;
-
-      extract_true_false_edges_from_block (bb, &true_edge, &false_edge);
-
-      /* Only try to thread the edge if it reaches a target block with
-        more than one predecessor and more than one successor.  */
-      if (potentially_threadable_block (true_edge->dest))
-       thread_across_edge (true_edge);
-
-      /* Similarly for the ELSE arm.  */
-      if (potentially_threadable_block (false_edge->dest))
-       thread_across_edge (false_edge);
-
-    }
-
-  /* These remove expressions local to BB from the tables.  */
+  m_threader->thread_outgoing_edges (bb);
   m_avail_exprs_stack->pop_to_marker ();
   m_const_and_copies->pop_to_marker ();
+  m_evrp_range_analyzer->leave (bb);
 }
 
 /* Search for redundant computations in STMT.  If any are found, then
@@ -1473,7 +1500,7 @@ eliminate_redundant_computations (gimple_stmt_iterator* gsi,
   else
     def = gimple_get_lhs (stmt);
 
-  /* Certain expressions on the RHS can be optimized away, but can not
+  /* Certain expressions on the RHS can be optimized away, but cannot
      themselves be entered into the hash tables.  */
   if (! def
       || TREE_CODE (def) != SSA_NAME
@@ -1485,7 +1512,7 @@ eliminate_redundant_computations (gimple_stmt_iterator* gsi,
     insert = false;
 
   /* Check if the expression has been computed before.  */
-  cached_lhs = lookup_avail_expr (stmt, insert, avail_exprs_stack);
+  cached_lhs = avail_exprs_stack->lookup_avail_expr (stmt, insert, true);
 
   opt_stats.num_exprs_considered++;
 
@@ -1597,9 +1624,9 @@ record_equivalences_from_stmt (gimple *stmt, int may_optimize_p,
          if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
            {
              fprintf (dump_file, "==== ASGN ");
-             print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
+             print_generic_expr (dump_file, lhs);
              fprintf (dump_file, " = ");
-             print_generic_expr (dump_file, rhs, 0);
+             print_generic_expr (dump_file, rhs);
              fprintf (dump_file, "\n");
            }
 
@@ -1616,17 +1643,16 @@ record_equivalences_from_stmt (gimple *stmt, int may_optimize_p,
       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
       tree new_rhs
-       = build_fold_addr_expr (fold_build2 (MEM_REF,
-                                            TREE_TYPE (TREE_TYPE (op0)),
-                                            unshare_expr (op0),
-                                            fold_convert (ptr_type_node,
-                                                          op1)));
+       = build1 (ADDR_EXPR, TREE_TYPE (op0),
+                 fold_build2 (MEM_REF, TREE_TYPE (TREE_TYPE (op0)),
+                              unshare_expr (op0), fold_convert (ptr_type_node,
+                                                                op1)));
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        {
          fprintf (dump_file, "==== ASGN ");
-         print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
+         print_generic_expr (dump_file, lhs);
          fprintf (dump_file, " = ");
-         print_generic_expr (dump_file, new_rhs, 0);
+         print_generic_expr (dump_file, new_rhs);
          fprintf (dump_file, "\n");
        }
 
@@ -1670,7 +1696,7 @@ record_equivalences_from_stmt (gimple *stmt, int may_optimize_p,
 
       /* Finally enter the statement into the available expression
         table.  */
-      lookup_avail_expr (new_stmt, true, avail_exprs_stack);
+      avail_exprs_stack->lookup_avail_expr (new_stmt, true, true);
     }
 }
 
@@ -1678,7 +1704,7 @@ record_equivalences_from_stmt (gimple *stmt, int may_optimize_p,
    CONST_AND_COPIES.  */
 
 static void
-cprop_operand (gimple *stmt, use_operand_p op_p)
+cprop_operand (gimple *stmt, use_operand_p op_p, vr_values *vr_values)
 {
   tree val;
   tree op = USE_FROM_PTR (op_p);
@@ -1687,6 +1713,9 @@ cprop_operand (gimple *stmt, use_operand_p op_p)
      copy of some other variable, use the value or copy stored in
      CONST_AND_COPIES.  */
   val = SSA_NAME_VALUE (op);
+  if (!val)
+    val = vr_values->op_with_constant_singleton_value_range (op);
+
   if (val && val != op)
     {
       /* Do not replace hard register operands in asm statements.  */
@@ -1743,17 +1772,186 @@ cprop_operand (gimple *stmt, use_operand_p op_p)
    vdef_ops of STMT.  */
 
 static void
-cprop_into_stmt (gimple *stmt)
+cprop_into_stmt (gimple *stmt, vr_values *vr_values)
 {
   use_operand_p op_p;
   ssa_op_iter iter;
+  tree last_copy_propagated_op = NULL;
 
   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (op_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
-    cprop_operand (stmt, op_p);
+    {
+      tree old_op = USE_FROM_PTR (op_p);
+
+      /* If we have A = B and B = A in the copy propagation tables
+        (due to an equality comparison), avoid substituting B for A
+        then A for B in the trivially discovered cases.   This allows
+        optimization of statements were A and B appear as input
+        operands.  */
+      if (old_op != last_copy_propagated_op)
+       {
+         cprop_operand (stmt, op_p, vr_values);
+
+         tree new_op = USE_FROM_PTR (op_p);
+         if (new_op != old_op && TREE_CODE (new_op) == SSA_NAME)
+           last_copy_propagated_op = new_op;
+       }
+    }
+}
+
+/* If STMT contains a relational test, try to convert it into an
+   equality test if there is only a single value which can ever
+   make the test true.
+
+   For example, if the expression hash table contains:
+
+    TRUE = (i <= 1)
+
+   And we have a test within statement of i >= 1, then we can safely
+   rewrite the test as i == 1 since there only a single value where
+   the test is true.
+
+   This is similar to code in VRP.  */
+
+void
+dom_opt_dom_walker::test_for_singularity (gimple *stmt,
+                                         avail_exprs_stack *avail_exprs_stack)
+{
+  /* We want to support gimple conditionals as well as assignments
+     where the RHS contains a conditional.  */
+  if (is_gimple_assign (stmt) || gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
+    {
+      enum tree_code code = ERROR_MARK;
+      tree lhs, rhs;
+
+      /* Extract the condition of interest from both forms we support.  */
+      if (is_gimple_assign (stmt))
+       {
+         code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
+         lhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
+         rhs = gimple_assign_rhs2 (stmt);
+       }
+      else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
+       {
+         code = gimple_cond_code (as_a <gcond *> (stmt));
+         lhs = gimple_cond_lhs (as_a <gcond *> (stmt));
+         rhs = gimple_cond_rhs (as_a <gcond *> (stmt));
+       }
+
+      /* We're looking for a relational test using LE/GE.  Also note we can
+        canonicalize LT/GT tests against constants into LE/GT tests.  */
+      if (code == LE_EXPR || code == GE_EXPR
+         || ((code == LT_EXPR || code == GT_EXPR)
+              && TREE_CODE (rhs) == INTEGER_CST))
+       {
+         /* For LT_EXPR and GT_EXPR, canonicalize to LE_EXPR and GE_EXPR.  */
+         if (code == LT_EXPR)
+           rhs = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (rhs),
+                              rhs, build_int_cst (TREE_TYPE (rhs), 1));
+
+         if (code == GT_EXPR)
+           rhs = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (rhs),
+                              rhs, build_int_cst (TREE_TYPE (rhs), 1));
+
+         /* Determine the code we want to check for in the hash table.  */
+         enum tree_code test_code;
+         if (code == GE_EXPR || code == GT_EXPR)
+           test_code = LE_EXPR;
+         else
+           test_code = GE_EXPR;
+
+         /* Update the dummy statement so we can query the hash tables.  */
+         gimple_cond_set_code (m_dummy_cond, test_code);
+         gimple_cond_set_lhs (m_dummy_cond, lhs);
+         gimple_cond_set_rhs (m_dummy_cond, rhs);
+         tree cached_lhs
+           = avail_exprs_stack->lookup_avail_expr (m_dummy_cond,
+                                                   false, false);
+
+         /* If the lookup returned 1 (true), then the expression we
+            queried was in the hash table.  As a result there is only
+            one value that makes the original conditional true.  Update
+            STMT accordingly.  */
+         if (cached_lhs && integer_onep (cached_lhs))
+           {
+             if (is_gimple_assign (stmt))
+               {
+                 gimple_assign_set_rhs_code (stmt, EQ_EXPR);
+                 gimple_assign_set_rhs2 (stmt, rhs);
+                 gimple_set_modified (stmt, true);
+               }
+             else
+               {
+                 gimple_set_modified (stmt, true);
+                 gimple_cond_set_code (as_a <gcond *> (stmt), EQ_EXPR);
+                 gimple_cond_set_rhs (as_a <gcond *> (stmt), rhs);
+                 gimple_set_modified (stmt, true);
+               }
+           }
+       }
+    }
+}
+
+/* If STMT is a comparison of two uniform vectors reduce it to a comparison
+   of scalar objects, otherwise leave STMT unchanged.  */
+
+static void
+reduce_vector_comparison_to_scalar_comparison (gimple *stmt)
+{
+  if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
+    {
+      tree lhs = gimple_cond_lhs (stmt);
+      tree rhs = gimple_cond_rhs (stmt);
+
+      /* We may have a vector comparison where both arms are uniform
+        vectors.  If so, we can simplify the vector comparison down
+        to a scalar comparison.  */
+      if (TREE_CODE (TREE_TYPE (lhs)) == VECTOR_TYPE
+         && TREE_CODE (TREE_TYPE (rhs)) == VECTOR_TYPE)
+       {
+         /* If either operand is an SSA_NAME, then look back to its
+            defining statement to try and get at a suitable source.  */
+         if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
+           {
+             gimple *def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs);
+             if (gimple_assign_single_p (def_stmt))
+               rhs = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+           }
+
+         if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
+           {
+             gimple *def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (lhs);
+             if (gimple_assign_single_p (def_stmt))
+               lhs = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
+           }
+
+         /* Now see if they are both uniform vectors and if so replace
+            the vector comparison with a scalar comparison.  */
+         tree rhs_elem = rhs ? uniform_vector_p (rhs) : NULL_TREE;
+         tree lhs_elem = lhs ? uniform_vector_p (lhs) : NULL_TREE;
+         if (rhs_elem && lhs_elem)
+           {
+             if (dump_file && dump_flags & TDF_DETAILS)
+               {
+                 fprintf (dump_file, "Reducing vector comparison: ");
+                 print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0);
+               }
+
+             gimple_cond_set_rhs (as_a <gcond *>(stmt), rhs_elem);
+             gimple_cond_set_lhs (as_a <gcond *>(stmt), lhs_elem);
+             gimple_set_modified (stmt, true);
+
+             if (dump_file && dump_flags & TDF_DETAILS)
+               {
+                 fprintf (dump_file, "To scalar equivalent: ");
+                 print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0);
+                 fprintf (dump_file, "\n");
+               }
+           }
+       }
+    }
 }
 
-/* Optimize the statement in block BB pointed to by iterator SI
-   using equivalences from CONST_AND_COPIES and AVAIL_EXPRS_STACK.
+/* Optimize the statement in block BB pointed to by iterator SI.
 
    We try to perform some simplistic global redundancy elimination and
    constant propagation:
@@ -1766,12 +1964,16 @@ cprop_into_stmt (gimple *stmt)
    2- Constant values and copy assignments.  This is used to do very
       simplistic constant and copy propagation.  When a constant or copy
       assignment is found, we map the value on the RHS of the assignment to
-      the variable in the LHS in the CONST_AND_COPIES table.  */
+      the variable in the LHS in the CONST_AND_COPIES table.
 
-static edge
-optimize_stmt (basic_block bb, gimple_stmt_iterator si,
-              class const_and_copies *const_and_copies,
-              class avail_exprs_stack *avail_exprs_stack)
+   3- Very simple redundant store elimination is performed.
+
+   4- We can simplify a condition to a constant or from a relational
+      condition to an equality condition.  */
+
+edge
+dom_opt_dom_walker::optimize_stmt (basic_block bb, gimple_stmt_iterator *si,
+                                  bool *removed_p)
 {
   gimple *stmt, *old_stmt;
   bool may_optimize_p;
@@ -1779,7 +1981,7 @@ optimize_stmt (basic_block bb, gimple_stmt_iterator si,
   bool was_noreturn;
   edge retval = NULL;
 
-  old_stmt = stmt = gsi_stmt (si);
+  old_stmt = stmt = gsi_stmt (*si);
   was_noreturn = is_gimple_call (stmt) && gimple_call_noreturn_p (stmt);
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
@@ -1788,14 +1990,16 @@ optimize_stmt (basic_block bb, gimple_stmt_iterator si,
       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
     }
 
-  if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
-    canonicalize_comparison (as_a <gcond *> (stmt));
+  /* STMT may be a comparison of uniform vectors that we can simplify
+     down to a comparison of scalars.  Do that transformation first
+     so that all the scalar optimizations from here onward apply.  */
+  reduce_vector_comparison_to_scalar_comparison (stmt);
 
   update_stmt_if_modified (stmt);
   opt_stats.num_stmts++;
 
   /* Const/copy propagate into USES, VUSES and the RHS of VDEFs.  */
-  cprop_into_stmt (stmt);
+  cprop_into_stmt (stmt, m_evrp_range_analyzer);
 
   /* If the statement has been modified with constant replacements,
      fold its RHS before checking for redundant computations.  */
@@ -1805,9 +2009,9 @@ optimize_stmt (basic_block bb, gimple_stmt_iterator si,
 
       /* Try to fold the statement making sure that STMT is kept
         up to date.  */
-      if (fold_stmt (&si))
+      if (fold_stmt (si))
        {
-         stmt = gsi_stmt (si);
+         stmt = gsi_stmt (*si);
          gimple_set_modified (stmt, true);
 
          if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
@@ -1853,18 +2057,68 @@ optimize_stmt (basic_block bb, gimple_stmt_iterator si,
             certain that the value simply isn't constant.  */
          tree callee = gimple_call_fndecl (stmt);
          if (callee
-             && DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_NORMAL
-             && DECL_FUNCTION_CODE (callee) == BUILT_IN_CONSTANT_P)
+             && fndecl_built_in_p (callee, BUILT_IN_CONSTANT_P))
            {
-             propagate_tree_value_into_stmt (&si, integer_zero_node);
-             stmt = gsi_stmt (si);
+             propagate_tree_value_into_stmt (si, integer_zero_node);
+             stmt = gsi_stmt (*si);
+           }
+       }
+
+      if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
+       {
+         tree lhs = gimple_cond_lhs (stmt);
+         tree rhs = gimple_cond_rhs (stmt);
+
+         /* If the LHS has a range [0..1] and the RHS has a range ~[0..1],
+            then this conditional is computable at compile time.  We can just
+            shove either 0 or 1 into the LHS, mark the statement as modified
+            and all the right things will just happen below.
+
+            Note this would apply to any case where LHS has a range
+            narrower than its type implies and RHS is outside that
+            narrower range.  Future work.  */
+         if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
+             && ssa_name_has_boolean_range (lhs)
+             && TREE_CODE (rhs) == INTEGER_CST
+             && ! (integer_zerop (rhs) || integer_onep (rhs)))
+           {
+             gimple_cond_set_lhs (as_a <gcond *> (stmt),
+                                  fold_convert (TREE_TYPE (lhs),
+                                                integer_zero_node));
+             gimple_set_modified (stmt, true);
+           }
+         else if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
+           {
+             /* Exploiting EVRP data is not yet fully integrated into DOM
+                but we need to do something for this case to avoid regressing
+                udr4.f90 and new1.C which have unexecutable blocks with
+                undefined behavior that get diagnosed if they're left in the
+                IL because we've attached range information to new
+                SSA_NAMES.  */
+             update_stmt_if_modified (stmt);
+             edge taken_edge = NULL;
+             m_evrp_range_analyzer->vrp_visit_cond_stmt
+               (as_a <gcond *> (stmt), &taken_edge);
+             if (taken_edge)
+               {
+                 if (taken_edge->flags & EDGE_TRUE_VALUE)
+                   gimple_cond_make_true (as_a <gcond *> (stmt));
+                 else if (taken_edge->flags & EDGE_FALSE_VALUE)
+                   gimple_cond_make_false (as_a <gcond *> (stmt));
+                 else
+                   gcc_unreachable ();
+                 gimple_set_modified (stmt, true);
+                 update_stmt (stmt);
+                 cfg_altered = true;
+                 return taken_edge;
+               }
            }
        }
 
       update_stmt_if_modified (stmt);
-      eliminate_redundant_computations (&si, const_and_copies,
-                                       avail_exprs_stack);
-      stmt = gsi_stmt (si);
+      eliminate_redundant_computations (si, m_const_and_copies,
+                                       m_avail_exprs_stack);
+      stmt = gsi_stmt (*si);
 
       /* Perform simple redundant store elimination.  */
       if (gimple_assign_single_p (stmt)
@@ -1885,27 +2139,38 @@ optimize_stmt (basic_block bb, gimple_stmt_iterator si,
          else
            new_stmt = gimple_build_assign (rhs, lhs);
          gimple_set_vuse (new_stmt, gimple_vuse (stmt));
-         cached_lhs = lookup_avail_expr (new_stmt, false, avail_exprs_stack);
+         expr_hash_elt *elt = NULL;
+         cached_lhs = m_avail_exprs_stack->lookup_avail_expr (new_stmt, false,
+                                                              false, &elt);
          if (cached_lhs
-             && rhs == cached_lhs)
+             && operand_equal_p (rhs, cached_lhs, 0)
+             && refs_same_for_tbaa_p (elt->expr ()->kind == EXPR_SINGLE
+                                      ? elt->expr ()->ops.single.rhs
+                                      : NULL_TREE, lhs))
            {
              basic_block bb = gimple_bb (stmt);
              unlink_stmt_vdef (stmt);
-             if (gsi_remove (&si, true))
+             if (gsi_remove (si, true))
                {
                  bitmap_set_bit (need_eh_cleanup, bb->index);
                  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
                    fprintf (dump_file, "  Flagged to clear EH edges.\n");
                }
              release_defs (stmt);
+             *removed_p = true;
              return retval;
            }
        }
+
+      /* If this statement was not redundant, we may still be able to simplify
+        it, which may in turn allow other part of DOM or other passes to do
+        a better job.  */
+      test_for_singularity (stmt, m_avail_exprs_stack);
     }
 
   /* Record any additional equivalences created by this statement.  */
   if (is_gimple_assign (stmt))
-    record_equivalences_from_stmt (stmt, may_optimize_p, avail_exprs_stack);
+    record_equivalences_from_stmt (stmt, may_optimize_p, m_avail_exprs_stack);
 
   /* If STMT is a COND_EXPR or SWITCH_EXPR and it was modified, then we may
      know where it goes.  */
@@ -1913,12 +2178,11 @@ optimize_stmt (basic_block bb, gimple_stmt_iterator si,
     {
       tree val = NULL;
 
-      update_stmt_if_modified (stmt);
-
       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
         val = fold_binary_loc (gimple_location (stmt),
-                          gimple_cond_code (stmt), boolean_type_node,
-                           gimple_cond_lhs (stmt),  gimple_cond_rhs (stmt));
+                              gimple_cond_code (stmt), boolean_type_node,
+                              gimple_cond_lhs (stmt),
+                              gimple_cond_rhs (stmt));
       else if (gswitch *swtch_stmt = dyn_cast <gswitch *> (stmt))
        val = gimple_switch_index (swtch_stmt);
 
@@ -1936,6 +2200,8 @@ optimize_stmt (basic_block bb, gimple_stmt_iterator si,
                    gimple_cond_make_true (as_a <gcond *> (stmt));
                  else
                    gcc_unreachable ();
+
+                 gimple_set_modified (stmt, true);
                }
 
              /* Further simplifications may be possible.  */
@@ -1943,6 +2209,8 @@ optimize_stmt (basic_block bb, gimple_stmt_iterator si,
            }
        }
 
+      update_stmt_if_modified (stmt);
+
       /* If we simplified a statement in such a way as to be shown that it
         cannot trap, update the eh information and the cfg to match.  */
       if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, stmt))
@@ -1958,124 +2226,3 @@ optimize_stmt (basic_block bb, gimple_stmt_iterator si,
     }
   return retval;
 }
-
-/* Helper for walk_non_aliased_vuses.  Determine if we arrived at
-   the desired memory state.  */
-
-static void *
-vuse_eq (ao_ref *, tree vuse1, unsigned int cnt, void *data)
-{
-  tree vuse2 = (tree) data;
-  if (vuse1 == vuse2)
-    return data;
-
-  /* This bounds the stmt walks we perform on reference lookups
-     to O(1) instead of O(N) where N is the number of dominating
-     stores leading to a candidate.  We re-use the SCCVN param
-     for this as it is basically the same complexity.  */
-  if (cnt > (unsigned) PARAM_VALUE (PARAM_SCCVN_MAX_ALIAS_QUERIES_PER_ACCESS))
-    return (void *)-1;
-
-  return NULL;
-}
-
-/* Search for an existing instance of STMT in the AVAIL_EXPRS_STACK table.
-   If found, return its LHS. Otherwise insert STMT in the table and
-   return NULL_TREE.
-
-   Also, when an expression is first inserted in the  table, it is also
-   is also added to AVAIL_EXPRS_STACK, so that it can be removed when
-   we finish processing this block and its children.  */
-
-static tree
-lookup_avail_expr (gimple *stmt, bool insert,
-                  class avail_exprs_stack *avail_exprs_stack)
-{
-  expr_hash_elt **slot;
-  tree lhs;
-
-  /* Get LHS of phi, assignment, or call; else NULL_TREE.  */
-  if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
-    lhs = gimple_phi_result (stmt);
-  else
-    lhs = gimple_get_lhs (stmt);
-
-  class expr_hash_elt element (stmt, lhs);
-
-  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-    {
-      fprintf (dump_file, "LKUP ");
-      element.print (dump_file);
-    }
-
-  /* Don't bother remembering constant assignments and copy operations.
-     Constants and copy operations are handled by the constant/copy propagator
-     in optimize_stmt.  */
-  if (element.expr()->kind == EXPR_SINGLE
-      && (TREE_CODE (element.expr()->ops.single.rhs) == SSA_NAME
-          || is_gimple_min_invariant (element.expr()->ops.single.rhs)))
-    return NULL_TREE;
-
-  /* Finally try to find the expression in the main expression hash table.  */
-  hash_table<expr_elt_hasher> *avail_exprs = avail_exprs_stack->avail_exprs ();
-  slot = avail_exprs->find_slot (&element, (insert ? INSERT : NO_INSERT));
-  if (slot == NULL)
-    {
-      return NULL_TREE;
-    }
-  else if (*slot == NULL)
-    {
-      class expr_hash_elt *element2 = new expr_hash_elt (element);
-      *slot = element2;
-
-      avail_exprs_stack->record_expr (element2, NULL, '2');
-      return NULL_TREE;
-    }
-
-  /* If we found a redundant memory operation do an alias walk to
-     check if we can re-use it.  */
-  if (gimple_vuse (stmt) != (*slot)->vop ())
-    {
-      tree vuse1 = (*slot)->vop ();
-      tree vuse2 = gimple_vuse (stmt);
-      /* If we have a load of a register and a candidate in the
-        hash with vuse1 then try to reach its stmt by walking
-        up the virtual use-def chain using walk_non_aliased_vuses.
-        But don't do this when removing expressions from the hash.  */
-      ao_ref ref;
-      if (!(vuse1 && vuse2
-           && gimple_assign_single_p (stmt)
-           && TREE_CODE (gimple_assign_lhs (stmt)) == SSA_NAME
-           && (ao_ref_init (&ref, gimple_assign_rhs1 (stmt)), true)
-           && walk_non_aliased_vuses (&ref, vuse2,
-                                      vuse_eq, NULL, NULL, vuse1) != NULL))
-       {
-         if (insert)
-           {
-             class expr_hash_elt *element2 = new expr_hash_elt (element);
-
-             /* Insert the expr into the hash by replacing the current
-                entry and recording the value to restore in the
-                avail_exprs_stack.  */
-             avail_exprs_stack->record_expr (element2, *slot, '2');
-             *slot = element2;
-           }
-         return NULL_TREE;
-       }
-    }
-
-  /* Extract the LHS of the assignment so that it can be used as the current
-     definition of another variable.  */
-  lhs = (*slot)->lhs ();
-
-  lhs = dom_valueize (lhs);
-
-  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-    {
-      fprintf (dump_file, "FIND: ");
-      print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
-      fprintf (dump_file, "\n");
-    }
-
-  return lhs;
-}