]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/blobdiff - gcc/tree-ssa-loop-im.c
Merge from trunk.
[thirdparty/gcc.git] / gcc / tree-ssa-loop-im.c
index 178e2eeb78357018480813f665a9d0d21d5df472..c975a97b896bcb9ffe72d90ee268b8f4ffcf9e62 100644 (file)
@@ -1,6 +1,5 @@
 /* Loop invariant motion.
-   Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2010
-   Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2003-2013 Free Software Foundation, Inc.
 
 This file is part of GCC.
 
@@ -26,16 +25,29 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 #include "tm_p.h"
 #include "basic-block.h"
 #include "gimple-pretty-print.h"
-#include "tree-flow.h"
+#include "gimple.h"
+#include "gimplify.h"
+#include "gimple-iterator.h"
+#include "gimplify-me.h"
+#include "gimple-ssa.h"
+#include "tree-cfg.h"
+#include "tree-phinodes.h"
+#include "ssa-iterators.h"
+#include "stringpool.h"
+#include "tree-ssanames.h"
+#include "tree-ssa-loop-manip.h"
+#include "tree-ssa-loop.h"
+#include "tree-into-ssa.h"
 #include "cfgloop.h"
 #include "domwalk.h"
 #include "params.h"
 #include "tree-pass.h"
 #include "flags.h"
-#include "hashtab.h"
+#include "hash-table.h"
 #include "tree-affine.h"
 #include "pointer-set.h"
 #include "tree-ssa-propagate.h"
+#include "trans-mem.h"
 
 /* TODO:  Support for predicated code motion.  I.e.
 
@@ -59,15 +71,6 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
         something;
      }  */
 
-/* A type for the list of statements that have to be moved in order to be able
-   to hoist an invariant computation.  */
-
-struct depend
-{
-  gimple stmt;
-  struct depend *next;
-};
-
 /* The auxiliary data kept for each statement.  */
 
 struct lim_aux_data
@@ -86,11 +89,11 @@ struct lim_aux_data
   unsigned cost;               /* Cost of the computation performed by the
                                   statement.  */
 
-  struct depend *depends;      /* List of statements that must be also hoisted
-                                  out of the loop when this statement is
-                                  hoisted; i.e. those that define the operands
-                                  of the statement and are inside of the
-                                  MAX_LOOP loop.  */
+  vec<gimple> depends;         /* Vector of statements that must be also
+                                  hoisted out of the loop when this statement
+                                  is hoisted; i.e. those that define the
+                                  operands of the statement and are inside of
+                                  the MAX_LOOP loop.  */
 };
 
 /* Maps statements to their lim_aux_data.  */
@@ -105,79 +108,90 @@ typedef struct mem_ref_loc
   gimple stmt;                 /* The statement in that it occurs.  */
 } *mem_ref_loc_p;
 
-DEF_VEC_P(mem_ref_loc_p);
-DEF_VEC_ALLOC_P(mem_ref_loc_p, heap);
-
-/* The list of memory reference locations in a loop.  */
-
-typedef struct mem_ref_locs
-{
-  VEC (mem_ref_loc_p, heap) *locs;
-} *mem_ref_locs_p;
-
-DEF_VEC_P(mem_ref_locs_p);
-DEF_VEC_ALLOC_P(mem_ref_locs_p, heap);
 
 /* Description of a memory reference.  */
 
 typedef struct mem_ref
 {
-  tree mem;                    /* The memory itself.  */
   unsigned id;                 /* ID assigned to the memory reference
                                   (its index in memory_accesses.refs_list)  */
   hashval_t hash;              /* Its hash value.  */
-  bitmap stored;               /* The set of loops in that this memory location
+
+  /* The memory access itself and associated caching of alias-oracle
+     query meta-data.  */
+  ao_ref mem;
+
+  bitmap_head stored;          /* The set of loops in that this memory location
                                   is stored to.  */
-  VEC (mem_ref_locs_p, heap) *accesses_in_loop;
+  vec<vec<mem_ref_loc> > accesses_in_loop;
                                /* The locations of the accesses.  Vector
                                   indexed by the loop number.  */
 
   /* The following sets are computed on demand.  We keep both set and
      its complement, so that we know whether the information was
      already computed or not.  */
-  bitmap indep_loop;           /* The set of loops in that the memory
+  bitmap_head indep_loop;      /* The set of loops in that the memory
                                   reference is independent, meaning:
                                   If it is stored in the loop, this store
                                     is independent on all other loads and
                                     stores.
                                   If it is only loaded, then it is independent
                                     on all stores in the loop.  */
-  bitmap dep_loop;             /* The complement of INDEP_LOOP.  */
-
-  bitmap indep_ref;            /* The set of memory references on that
-                                  this reference is independent.  */
-  bitmap dep_ref;              /* The complement of INDEP_REF.  */
+  bitmap_head dep_loop;                /* The complement of INDEP_LOOP.  */
 } *mem_ref_p;
 
-DEF_VEC_P(mem_ref_p);
-DEF_VEC_ALLOC_P(mem_ref_p, heap);
+/* We use two bits per loop in the ref->{in,}dep_loop bitmaps, the first
+   to record (in)dependence against stores in the loop and its subloops, the
+   second to record (in)dependence against all references in the loop
+   and its subloops.  */
+#define LOOP_DEP_BIT(loopnum, storedp) (2 * (loopnum) + (storedp ? 1 : 0))
+
+/* Mem_ref hashtable helpers.  */
+
+struct mem_ref_hasher : typed_noop_remove <mem_ref>
+{
+  typedef mem_ref value_type;
+  typedef tree_node compare_type;
+  static inline hashval_t hash (const value_type *);
+  static inline bool equal (const value_type *, const compare_type *);
+};
+
+/* A hash function for struct mem_ref object OBJ.  */
+
+inline hashval_t
+mem_ref_hasher::hash (const value_type *mem)
+{
+  return mem->hash;
+}
+
+/* An equality function for struct mem_ref object MEM1 with
+   memory reference OBJ2.  */
 
-DEF_VEC_P(bitmap);
-DEF_VEC_ALLOC_P(bitmap, heap);
+inline bool
+mem_ref_hasher::equal (const value_type *mem1, const compare_type *obj2)
+{
+  return operand_equal_p (mem1->mem.ref, (const_tree) obj2, 0);
+}
 
-DEF_VEC_P(htab_t);
-DEF_VEC_ALLOC_P(htab_t, heap);
 
 /* Description of memory accesses in loops.  */
 
 static struct
 {
   /* The hash table of memory references accessed in loops.  */
-  htab_t refs;
+  hash_table <mem_ref_hasher> refs;
 
   /* The list of memory references.  */
-  VEC (mem_ref_p, heap) *refs_list;
+  vec<mem_ref_p> refs_list;
 
   /* The set of memory references accessed in each loop.  */
-  VEC (bitmap, heap) *refs_in_loop;
+  vec<bitmap_head> refs_in_loop;
 
-  /* The set of memory references accessed in each loop, including
-     subloops.  */
-  VEC (bitmap, heap) *all_refs_in_loop;
+  /* The set of memory references stored in each loop.  */
+  vec<bitmap_head> refs_stored_in_loop;
 
-  /* The set of memory references stored in each loop, including
-     subloops.  */
-  VEC (bitmap, heap) *all_refs_stored_in_loop;
+  /* The set of memory references stored in each loop, including subloops .  */
+  vec<bitmap_head> all_refs_stored_in_loop;
 
   /* Cache for expanding memory addresses.  */
   struct pointer_map_t *ttae_cache;
@@ -196,8 +210,11 @@ static bool ref_indep_loop_p (struct loop *, mem_ref_p);
 #define ALWAYS_EXECUTED_IN(BB) ((struct loop *) (BB)->aux)
 #define SET_ALWAYS_EXECUTED_IN(BB, VAL) ((BB)->aux = (void *) (VAL))
 
+/* ID of the shared unanalyzable mem.  */
+#define UNANALYZABLE_MEM_ID 0
+
 /* Whether the reference was analyzable.  */
-#define MEM_ANALYZABLE(REF) ((REF)->mem != error_mark_node)
+#define MEM_ANALYZABLE(REF) ((REF)->id != UNANALYZABLE_MEM_ID)
 
 static struct lim_aux_data *
 init_lim_data (gimple stmt)
@@ -223,13 +240,7 @@ get_lim_data (gimple stmt)
 static void
 free_lim_aux_data (struct lim_aux_data *data)
 {
-  struct depend *dep, *next;
-
-  for (dep = data->depends; dep; dep = next)
-    {
-      next = dep->next;
-      free (dep);
-    }
+  data->depends.release ();
   free (data);
 }
 
@@ -244,97 +255,16 @@ clear_lim_data (gimple stmt)
   *p = NULL;
 }
 
-/* Calls CBCK for each index in memory reference ADDR_P.  There are two
-   kinds situations handled; in each of these cases, the memory reference
-   and DATA are passed to the callback:
-
-   Access to an array: ARRAY_{RANGE_}REF (base, index).  In this case we also
-   pass the pointer to the index to the callback.
-
-   Pointer dereference: INDIRECT_REF (addr).  In this case we also pass the
-   pointer to addr to the callback.
-
-   If the callback returns false, the whole search stops and false is returned.
-   Otherwise the function returns true after traversing through the whole
-   reference *ADDR_P.  */
-
-bool
-for_each_index (tree *addr_p, bool (*cbck) (tree, tree *, void *), void *data)
-{
-  tree *nxt, *idx;
-
-  for (; ; addr_p = nxt)
-    {
-      switch (TREE_CODE (*addr_p))
-       {
-       case SSA_NAME:
-         return cbck (*addr_p, addr_p, data);
-
-       case MEM_REF:
-         nxt = &TREE_OPERAND (*addr_p, 0);
-         return cbck (*addr_p, nxt, data);
-
-       case BIT_FIELD_REF:
-       case VIEW_CONVERT_EXPR:
-       case REALPART_EXPR:
-       case IMAGPART_EXPR:
-         nxt = &TREE_OPERAND (*addr_p, 0);
-         break;
-
-       case COMPONENT_REF:
-         /* If the component has varying offset, it behaves like index
-            as well.  */
-         idx = &TREE_OPERAND (*addr_p, 2);
-         if (*idx
-             && !cbck (*addr_p, idx, data))
-           return false;
-
-         nxt = &TREE_OPERAND (*addr_p, 0);
-         break;
 
-       case ARRAY_REF:
-       case ARRAY_RANGE_REF:
-         nxt = &TREE_OPERAND (*addr_p, 0);
-         if (!cbck (*addr_p, &TREE_OPERAND (*addr_p, 1), data))
-           return false;
-         break;
-
-       case VAR_DECL:
-       case PARM_DECL:
-       case STRING_CST:
-       case RESULT_DECL:
-       case VECTOR_CST:
-       case COMPLEX_CST:
-       case INTEGER_CST:
-       case REAL_CST:
-       case FIXED_CST:
-       case CONSTRUCTOR:
-         return true;
-
-       case ADDR_EXPR:
-         gcc_assert (is_gimple_min_invariant (*addr_p));
-         return true;
-
-       case TARGET_MEM_REF:
-         idx = &TMR_BASE (*addr_p);
-         if (*idx
-             && !cbck (*addr_p, idx, data))
-           return false;
-         idx = &TMR_INDEX (*addr_p);
-         if (*idx
-             && !cbck (*addr_p, idx, data))
-           return false;
-         idx = &TMR_INDEX2 (*addr_p);
-         if (*idx
-             && !cbck (*addr_p, idx, data))
-           return false;
-         return true;
+/* The possibilities of statement movement.  */
+enum move_pos
+  {
+    MOVE_IMPOSSIBLE,           /* No movement -- side effect expression.  */
+    MOVE_PRESERVE_EXECUTION,   /* Must not cause the non-executed statement
+                                  become executed -- memory accesses, ... */
+    MOVE_POSSIBLE              /* Unlimited movement.  */
+  };
 
-       default:
-         gcc_unreachable ();
-       }
-    }
-}
 
 /* If it is possible to hoist the statement STMT unconditionally,
    returns MOVE_POSSIBLE.
@@ -493,7 +423,6 @@ add_dependency (tree def, struct lim_aux_data *data, struct loop *loop,
   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (def);
   basic_block def_bb = gimple_bb (def_stmt);
   struct loop *max_loop;
-  struct depend *dep;
   struct lim_aux_data *def_data;
 
   if (!def_bb)
@@ -518,10 +447,7 @@ add_dependency (tree def, struct lim_aux_data *data, struct loop *loop,
       && def_bb->loop_father == loop)
     data->cost += def_data->cost;
 
-  dep = XNEW (struct depend);
-  dep->stmt = def_stmt;
-  dep->next = data->depends;
-  data->depends = dep;
+  data->depends.safe_push (def_stmt);
 
   return true;
 }
@@ -615,13 +541,13 @@ outermost_indep_loop (struct loop *outer, struct loop *loop, mem_ref_p ref)
 {
   struct loop *aloop;
 
-  if (bitmap_bit_p (ref->stored, loop->num))
+  if (bitmap_bit_p (&ref->stored, loop->num))
     return NULL;
 
   for (aloop = outer;
        aloop != loop;
        aloop = superloop_at_depth (loop, loop_depth (aloop) + 1))
-    if (!bitmap_bit_p (ref->stored, aloop->num)
+    if (!bitmap_bit_p (&ref->stored, aloop->num)
        && ref_indep_loop_p (aloop, ref))
       return aloop;
 
@@ -677,7 +603,7 @@ mem_ref_in_stmt (gimple stmt)
   gcc_assert (!store);
 
   hash = iterative_hash_expr (*mem, 0);
-  ref = (mem_ref_p) htab_find_with_hash (memory_accesses.refs, *mem, hash);
+  ref = memory_accesses.refs.find_with_hash (*mem, hash);
 
   gcc_assert (ref != NULL);
   return ref;
@@ -884,8 +810,9 @@ static void
 set_level (gimple stmt, struct loop *orig_loop, struct loop *level)
 {
   struct loop *stmt_loop = gimple_bb (stmt)->loop_father;
-  struct depend *dep;
   struct lim_aux_data *lim_data;
+  gimple dep_stmt;
+  unsigned i;
 
   stmt_loop = find_common_loop (orig_loop, stmt_loop);
   lim_data = get_lim_data (stmt);
@@ -899,8 +826,8 @@ set_level (gimple stmt, struct loop *orig_loop, struct loop *level)
              || flow_loop_nested_p (lim_data->max_loop, level));
 
   lim_data->tgt_loop = level;
-  for (dep = lim_data->depends; dep; dep = dep->next)
-    set_level (dep->stmt, orig_loop, level);
+  FOR_EACH_VEC_ELT (lim_data->depends, i, dep_stmt)
+    set_level (dep_stmt, orig_loop, level);
 }
 
 /* Determines an outermost loop from that we want to hoist the statement STMT.
@@ -1044,14 +971,25 @@ rewrite_bittest (gimple_stmt_iterator *bsi)
   return stmt;
 }
 
+/* For each statement determines the outermost loop in that it is invariant,
+   -   statements on whose motion it depends and the cost of the computation.
+   -   This information is stored to the LIM_DATA structure associated with
+   -   each statement.  */
+class invariantness_dom_walker : public dom_walker
+{
+public:
+  invariantness_dom_walker (cdi_direction direction)
+    : dom_walker (direction) {}
+
+  virtual void before_dom_children (basic_block);
+};
 
 /* Determine the outermost loops in that statements in basic block BB are
    invariant, and record them to the LIM_DATA associated with the statements.
-   Callback for walk_dominator_tree.  */
+   Callback for dom_walker.  */
 
-static void
-determine_invariantness_stmt (struct dom_walk_data *dw_data ATTRIBUTE_UNUSED,
-                             basic_block bb)
+void
+invariantness_dom_walker::before_dom_children (basic_block bb)
 {
   enum move_pos pos;
   gimple_stmt_iterator bsi;
@@ -1181,32 +1119,84 @@ determine_invariantness_stmt (struct dom_walk_data *dw_data ATTRIBUTE_UNUSED,
     }
 }
 
-/* For each statement determines the outermost loop in that it is invariant,
-   statements on whose motion it depends and the cost of the computation.
-   This information is stored to the LIM_DATA structure associated with
-   each statement.  */
+class move_computations_dom_walker : public dom_walker
+{
+public:
+  move_computations_dom_walker (cdi_direction direction)
+    : dom_walker (direction), todo_ (0) {}
 
-static void
-determine_invariantness (void)
+  virtual void before_dom_children (basic_block);
+
+  unsigned int todo_;
+};
+
+/* Return true if CODE is an operation that when operating on signed
+   integer types involves undefined behavior on overflow and the
+   operation can be expressed with unsigned arithmetic.  */
+
+static bool
+arith_code_with_undefined_signed_overflow (tree_code code)
+{
+  switch (code)
+    {
+    case PLUS_EXPR:
+    case MINUS_EXPR:
+    case MULT_EXPR:
+    case NEGATE_EXPR:
+    case POINTER_PLUS_EXPR:
+      return true;
+    default:
+      return false;
+    }
+}
+
+/* Rewrite STMT, an assignment with a signed integer or pointer arithmetic
+   operation that can be transformed to unsigned arithmetic by converting
+   its operand, carrying out the operation in the corresponding unsigned
+   type and converting the result back to the original type.
+
+   Returns a sequence of statements that replace STMT and also contain
+   a modified form of STMT itself.  */
+
+static gimple_seq
+rewrite_to_defined_overflow (gimple stmt)
 {
-  struct dom_walk_data walk_data;
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "rewriting stmt with undefined signed "
+              "overflow ");
+      print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
+    }
 
-  memset (&walk_data, 0, sizeof (struct dom_walk_data));
-  walk_data.dom_direction = CDI_DOMINATORS;
-  walk_data.before_dom_children = determine_invariantness_stmt;
+  tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
+  tree type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (lhs));
+  gimple_seq stmts = NULL;
+  for (unsigned i = 1; i < gimple_num_ops (stmt); ++i)
+    {
+      gimple_seq stmts2 = NULL;
+      gimple_set_op (stmt, i,
+                    force_gimple_operand (fold_convert (type,
+                                                        gimple_op (stmt, i)),
+                                          &stmts2, true, NULL_TREE));
+      gimple_seq_add_seq (&stmts, stmts2);
+    }
+  gimple_assign_set_lhs (stmt, make_ssa_name (type, stmt));
+  if (gimple_assign_rhs_code (stmt) == POINTER_PLUS_EXPR)
+    gimple_assign_set_rhs_code (stmt, PLUS_EXPR);
+  gimple_seq_add_stmt (&stmts, stmt);
+  gimple cvt = gimple_build_assign_with_ops
+      (NOP_EXPR, lhs, gimple_assign_lhs (stmt), NULL_TREE);
+  gimple_seq_add_stmt (&stmts, cvt);
 
-  init_walk_dominator_tree (&walk_data);
-  walk_dominator_tree (&walk_data, ENTRY_BLOCK_PTR);
-  fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
+  return stmts;
 }
 
 /* Hoist the statements in basic block BB out of the loops prescribed by
    data stored in LIM_DATA structures associated with each statement.  Callback
    for walk_dominator_tree.  */
 
-static void
-move_computations_stmt (struct dom_walk_data *dw_data,
-                       basic_block bb)
+void
+move_computations_dom_walker::before_dom_children (basic_block bb)
 {
   struct loop *level;
   gimple_stmt_iterator bsi;
@@ -1253,7 +1243,6 @@ move_computations_stmt (struct dom_walk_data *dw_data,
          new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (TREE_CODE (arg),
                                                   gimple_phi_result (stmt),
                                                   arg, NULL_TREE);
-         SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_phi_result (stmt)) = new_stmt;
        }
       else
        {
@@ -1269,8 +1258,7 @@ move_computations_stmt (struct dom_walk_data *dw_data,
          new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (COND_EXPR,
                                                   gimple_phi_result (stmt),
                                                   t, arg0, arg1);
-         SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_phi_result (stmt)) = new_stmt;
-         *((unsigned int *)(dw_data->global_data)) |= TODO_cleanup_cfg;
+         todo_ |= TODO_cleanup_cfg;
        }
       gsi_insert_on_edge (loop_preheader_edge (level), new_stmt);
       remove_phi_node (&bsi, false);
@@ -1331,7 +1319,21 @@ move_computations_stmt (struct dom_walk_data *dw_data,
            }
        }
       gsi_remove (&bsi, false);
-      gsi_insert_on_edge (e, stmt);
+      /* In case this is a stmt that is not unconditionally executed
+         when the target loop header is executed and the stmt may
+        invoke undefined integer or pointer overflow rewrite it to
+        unsigned arithmetic.  */
+      if (is_gimple_assign (stmt)
+         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)))
+         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)))
+         && arith_code_with_undefined_signed_overflow
+              (gimple_assign_rhs_code (stmt))
+         && (!ALWAYS_EXECUTED_IN (bb)
+             || !(ALWAYS_EXECUTED_IN (bb) == level
+                  || flow_loop_nested_p (ALWAYS_EXECUTED_IN (bb), level))))
+       gsi_insert_seq_on_edge (e, rewrite_to_defined_overflow (stmt));
+      else
+       gsi_insert_on_edge (e, stmt);
     }
 }
 
@@ -1341,23 +1343,14 @@ move_computations_stmt (struct dom_walk_data *dw_data,
 static unsigned int
 move_computations (void)
 {
-  struct dom_walk_data walk_data;
-  unsigned int todo = 0;
-
-  memset (&walk_data, 0, sizeof (struct dom_walk_data));
-  walk_data.global_data = &todo;
-  walk_data.dom_direction = CDI_DOMINATORS;
-  walk_data.before_dom_children = move_computations_stmt;
-
-  init_walk_dominator_tree (&walk_data);
-  walk_dominator_tree (&walk_data, ENTRY_BLOCK_PTR);
-  fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
+  move_computations_dom_walker walker (CDI_DOMINATORS);
+  walker.walk (cfun->cfg->x_entry_block_ptr);
 
   gsi_commit_edge_inserts ();
   if (need_ssa_update_p (cfun))
     rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
 
-  return todo;
+  return walker.todo_;
 }
 
 /* Checks whether the statement defining variable *INDEX can be hoisted
@@ -1441,55 +1434,17 @@ force_move_till (tree ref, tree *index, void *data)
   return true;
 }
 
-/* A hash function for struct mem_ref object OBJ.  */
-
-static hashval_t
-memref_hash (const void *obj)
-{
-  const struct mem_ref *const mem = (const struct mem_ref *) obj;
-
-  return mem->hash;
-}
-
-/* An equality function for struct mem_ref object OBJ1 with
-   memory reference OBJ2.  */
-
-static int
-memref_eq (const void *obj1, const void *obj2)
-{
-  const struct mem_ref *const mem1 = (const struct mem_ref *) obj1;
-
-  return operand_equal_p (mem1->mem, (const_tree) obj2, 0);
-}
-
-/* Releases list of memory reference locations ACCS.  */
-
-static void
-free_mem_ref_locs (mem_ref_locs_p accs)
-{
-  unsigned i;
-  mem_ref_loc_p loc;
-
-  if (!accs)
-    return;
-
-  FOR_EACH_VEC_ELT (mem_ref_loc_p, accs->locs, i, loc)
-    free (loc);
-  VEC_free (mem_ref_loc_p, heap, accs->locs);
-  free (accs);
-}
-
 /* A function to free the mem_ref object OBJ.  */
 
 static void
 memref_free (struct mem_ref *mem)
 {
   unsigned i;
-  mem_ref_locs_p accs;
+  vec<mem_ref_loc> *accs;
 
-  FOR_EACH_VEC_ELT (mem_ref_locs_p, mem->accesses_in_loop, i, accs)
-    free_mem_ref_locs (accs);
-  VEC_free (mem_ref_locs_p, heap, mem->accesses_in_loop);
+  FOR_EACH_VEC_ELT (mem->accesses_in_loop, i, accs)
+    accs->release ();
+  mem->accesses_in_loop.release ();
 
   free (mem);
 }
@@ -1501,55 +1456,32 @@ static mem_ref_p
 mem_ref_alloc (tree mem, unsigned hash, unsigned id)
 {
   mem_ref_p ref = XNEW (struct mem_ref);
-  ref->mem = mem;
+  ao_ref_init (&ref->mem, mem);
   ref->id = id;
   ref->hash = hash;
-  ref->stored = BITMAP_ALLOC (&lim_bitmap_obstack);
-  ref->indep_loop = BITMAP_ALLOC (&lim_bitmap_obstack);
-  ref->dep_loop = BITMAP_ALLOC (&lim_bitmap_obstack);
-  ref->indep_ref = BITMAP_ALLOC (&lim_bitmap_obstack);
-  ref->dep_ref = BITMAP_ALLOC (&lim_bitmap_obstack);
-  ref->accesses_in_loop = NULL;
+  bitmap_initialize (&ref->stored, &lim_bitmap_obstack);
+  bitmap_initialize (&ref->indep_loop, &lim_bitmap_obstack);
+  bitmap_initialize (&ref->dep_loop, &lim_bitmap_obstack);
+  ref->accesses_in_loop.create (0);
 
   return ref;
 }
 
-/* Allocates and returns the new list of locations.  */
-
-static mem_ref_locs_p
-mem_ref_locs_alloc (void)
-{
-  mem_ref_locs_p accs = XNEW (struct mem_ref_locs);
-  accs->locs = NULL;
-  return accs;
-}
-
 /* Records memory reference location *LOC in LOOP to the memory reference
    description REF.  The reference occurs in statement STMT.  */
 
 static void
 record_mem_ref_loc (mem_ref_p ref, struct loop *loop, gimple stmt, tree *loc)
 {
-  mem_ref_loc_p aref = XNEW (struct mem_ref_loc);
-  mem_ref_locs_p accs;
-  bitmap ril = VEC_index (bitmap, memory_accesses.refs_in_loop, loop->num);
+  mem_ref_loc aref;
 
-  if (VEC_length (mem_ref_locs_p, ref->accesses_in_loop)
+  if (ref->accesses_in_loop.length ()
       <= (unsigned) loop->num)
-    VEC_safe_grow_cleared (mem_ref_locs_p, heap, ref->accesses_in_loop,
-                          loop->num + 1);
-  accs = VEC_index (mem_ref_locs_p, ref->accesses_in_loop, loop->num);
-  if (!accs)
-    {
-      accs = mem_ref_locs_alloc ();
-      VEC_replace (mem_ref_locs_p, ref->accesses_in_loop, loop->num, accs);
-    }
-
-  aref->stmt = stmt;
-  aref->ref = loc;
+    ref->accesses_in_loop.safe_grow_cleared (loop->num + 1);
 
-  VEC_safe_push (mem_ref_loc_p, heap, accs->locs, aref);
-  bitmap_set_bit (ril, ref->id);
+  aref.stmt = stmt;
+  aref.ref = loc;
+  ref->accesses_in_loop[loop->num].safe_push (aref);
 }
 
 /* Marks reference REF as stored in LOOP.  */
@@ -1557,11 +1489,9 @@ record_mem_ref_loc (mem_ref_p ref, struct loop *loop, gimple stmt, tree *loc)
 static void
 mark_ref_stored (mem_ref_p ref, struct loop *loop)
 {
-  for (;
-       loop != current_loops->tree_root
-       && !bitmap_bit_p (ref->stored, loop->num);
-       loop = loop_outer (loop))
-    bitmap_set_bit (ref->stored, loop->num);
+  while (loop != current_loops->tree_root
+        && bitmap_set_bit (&ref->stored, loop->num))
+    loop = loop_outer (loop);
 }
 
 /* Gathers memory references in statement STMT in LOOP, storing the
@@ -1574,7 +1504,7 @@ gather_mem_refs_stmt (struct loop *loop, gimple stmt)
 {
   tree *mem = NULL;
   hashval_t hash;
-  PTR *slot;
+  mem_ref **slot;
   mem_ref_p ref;
   bool is_stored;
   unsigned id;
@@ -1585,177 +1515,139 @@ gather_mem_refs_stmt (struct loop *loop, gimple stmt)
   mem = simple_mem_ref_in_stmt (stmt, &is_stored);
   if (!mem)
     {
-      id = VEC_length (mem_ref_p, memory_accesses.refs_list);
-      ref = mem_ref_alloc (error_mark_node, 0, id);
-      VEC_safe_push (mem_ref_p, heap, memory_accesses.refs_list, ref);
+      /* We use the shared mem_ref for all unanalyzable refs.  */
+      id = UNANALYZABLE_MEM_ID;
+      ref = memory_accesses.refs_list[id];
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        {
          fprintf (dump_file, "Unanalyzed memory reference %u: ", id);
          print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
        }
-      if (gimple_vdef (stmt))
-       mark_ref_stored (ref, loop);
-      record_mem_ref_loc (ref, loop, stmt, mem);
-      return;
-    }
-
-  hash = iterative_hash_expr (*mem, 0);
-  slot = htab_find_slot_with_hash (memory_accesses.refs, *mem, hash, INSERT);
-
-  if (*slot)
-    {
-      ref = (mem_ref_p) *slot;
-      id = ref->id;
+      is_stored = gimple_vdef (stmt);
     }
   else
     {
-      id = VEC_length (mem_ref_p, memory_accesses.refs_list);
-      ref = mem_ref_alloc (*mem, hash, id);
-      VEC_safe_push (mem_ref_p, heap, memory_accesses.refs_list, ref);
-      *slot = ref;
-
-      if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+      hash = iterative_hash_expr (*mem, 0);
+      slot = memory_accesses.refs.find_slot_with_hash (*mem, hash, INSERT);
+      if (*slot)
        {
-         fprintf (dump_file, "Memory reference %u: ", id);
-         print_generic_expr (dump_file, ref->mem, TDF_SLIM);
-         fprintf (dump_file, "\n");
+         ref = (mem_ref_p) *slot;
+         id = ref->id;
        }
-    }
+      else
+       {
+         id = memory_accesses.refs_list.length ();
+         ref = mem_ref_alloc (*mem, hash, id);
+         memory_accesses.refs_list.safe_push (ref);
+         *slot = ref;
 
-  if (is_stored)
-    mark_ref_stored (ref, loop);
+         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+           {
+             fprintf (dump_file, "Memory reference %u: ", id);
+             print_generic_expr (dump_file, ref->mem.ref, TDF_SLIM);
+             fprintf (dump_file, "\n");
+           }
+       }
 
-  record_mem_ref_loc (ref, loop, stmt, mem);
+      record_mem_ref_loc (ref, loop, stmt, mem);
+    }
+  bitmap_set_bit (&memory_accesses.refs_in_loop[loop->num], ref->id);
+  if (is_stored)
+    {
+      bitmap_set_bit (&memory_accesses.refs_stored_in_loop[loop->num], ref->id);
+      mark_ref_stored (ref, loop);
+    }
   return;
 }
 
+static unsigned *bb_loop_postorder;
+
+/* qsort sort function to sort blocks after their loop fathers postorder.  */
+
+static int
+sort_bbs_in_loop_postorder_cmp (const void *bb1_, const void *bb2_)
+{
+  basic_block bb1 = *(basic_block *)const_cast<void *>(bb1_);
+  basic_block bb2 = *(basic_block *)const_cast<void *>(bb2_);
+  struct loop *loop1 = bb1->loop_father;
+  struct loop *loop2 = bb2->loop_father;
+  if (loop1->num == loop2->num)
+    return 0;
+  return bb_loop_postorder[loop1->num] < bb_loop_postorder[loop2->num] ? -1 : 1;
+}
+
 /* Gathers memory references in loops.  */
 
 static void
-gather_mem_refs_in_loops (void)
+analyze_memory_references (void)
 {
   gimple_stmt_iterator bsi;
-  basic_block bb;
-  struct loop *loop;
-  loop_iterator li;
-  bitmap lrefs, alrefs, alrefso;
-
+  basic_block bb, *bbs;
+  struct loop *loop, *outer;
+  unsigned i, n;
+
+  /* Initialize bb_loop_postorder with a mapping from loop->num to
+     its postorder index.  */
+  i = 0;
+  bb_loop_postorder = XNEWVEC (unsigned, number_of_loops (cfun));
+  FOR_EACH_LOOP (loop, LI_FROM_INNERMOST)
+    bb_loop_postorder[loop->num] = i++;
+  /* Collect all basic-blocks in loops and sort them after their
+     loops postorder.  */
+  i = 0;
+  bbs = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks_for_fn (cfun) - NUM_FIXED_BLOCKS);
   FOR_EACH_BB (bb)
+    if (bb->loop_father != current_loops->tree_root)
+      bbs[i++] = bb;
+  n = i;
+  qsort (bbs, n, sizeof (basic_block), sort_bbs_in_loop_postorder_cmp);
+  free (bb_loop_postorder);
+
+  /* Visit blocks in loop postorder and assign mem-ref IDs in that order.
+     That results in better locality for all the bitmaps.  */
+  for (i = 0; i < n; ++i)
     {
-      loop = bb->loop_father;
-      if (loop == current_loops->tree_root)
-       continue;
-
+      basic_block bb = bbs[i];
       for (bsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (bsi); gsi_next (&bsi))
-       gather_mem_refs_stmt (loop, gsi_stmt (bsi));
+        gather_mem_refs_stmt (bb->loop_father, gsi_stmt (bsi));
     }
 
+  free (bbs);
+
   /* Propagate the information about accessed memory references up
      the loop hierarchy.  */
-  FOR_EACH_LOOP (li, loop, LI_FROM_INNERMOST)
+  FOR_EACH_LOOP (loop, LI_FROM_INNERMOST)
     {
-      lrefs = VEC_index (bitmap, memory_accesses.refs_in_loop, loop->num);
-      alrefs = VEC_index (bitmap, memory_accesses.all_refs_in_loop, loop->num);
-      bitmap_ior_into (alrefs, lrefs);
-
-      if (loop_outer (loop) == current_loops->tree_root)
+      /* Finalize the overall touched references (including subloops).  */
+      bitmap_ior_into (&memory_accesses.all_refs_stored_in_loop[loop->num],
+                      &memory_accesses.refs_stored_in_loop[loop->num]);
+
+      /* Propagate the information about accessed memory references up
+        the loop hierarchy.  */
+      outer = loop_outer (loop);
+      if (outer == current_loops->tree_root)
        continue;
 
-      alrefso = VEC_index (bitmap, memory_accesses.all_refs_in_loop,
-                          loop_outer (loop)->num);
-      bitmap_ior_into (alrefso, alrefs);
-    }
-}
-
-/* Create a mapping from virtual operands to references that touch them
-   in LOOP.  */
-
-static void
-create_vop_ref_mapping_loop (struct loop *loop)
-{
-  bitmap refs = VEC_index (bitmap, memory_accesses.refs_in_loop, loop->num);
-  struct loop *sloop;
-  bitmap_iterator bi;
-  unsigned i;
-  mem_ref_p ref;
-
-  EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (refs, 0, i, bi)
-    {
-      ref = VEC_index (mem_ref_p, memory_accesses.refs_list, i);
-      for (sloop = loop; sloop != current_loops->tree_root;
-          sloop = loop_outer (sloop))
-       if (bitmap_bit_p (ref->stored, loop->num))
-         {
-           bitmap refs_stored
-             = VEC_index (bitmap, memory_accesses.all_refs_stored_in_loop,
-                          sloop->num);
-           bitmap_set_bit (refs_stored, ref->id);
-         }
-    }
-}
-
-/* For each non-clobbered virtual operand and each loop, record the memory
-   references in this loop that touch the operand.  */
-
-static void
-create_vop_ref_mapping (void)
-{
-  loop_iterator li;
-  struct loop *loop;
-
-  FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
-    {
-      create_vop_ref_mapping_loop (loop);
-    }
-}
-
-/* Gathers information about memory accesses in the loops.  */
-
-static void
-analyze_memory_references (void)
-{
-  unsigned i;
-  bitmap empty;
-
-  memory_accesses.refs = htab_create (100, memref_hash, memref_eq, NULL);
-  memory_accesses.refs_list = NULL;
-  memory_accesses.refs_in_loop = VEC_alloc (bitmap, heap,
-                                           number_of_loops ());
-  memory_accesses.all_refs_in_loop = VEC_alloc (bitmap, heap,
-                                               number_of_loops ());
-  memory_accesses.all_refs_stored_in_loop = VEC_alloc (bitmap, heap,
-                                                      number_of_loops ());
-
-  for (i = 0; i < number_of_loops (); i++)
-    {
-      empty = BITMAP_ALLOC (&lim_bitmap_obstack);
-      VEC_quick_push (bitmap, memory_accesses.refs_in_loop, empty);
-      empty = BITMAP_ALLOC (&lim_bitmap_obstack);
-      VEC_quick_push (bitmap, memory_accesses.all_refs_in_loop, empty);
-      empty = BITMAP_ALLOC (&lim_bitmap_obstack);
-      VEC_quick_push (bitmap, memory_accesses.all_refs_stored_in_loop, empty);
+      bitmap_ior_into (&memory_accesses.all_refs_stored_in_loop[outer->num],
+                      &memory_accesses.all_refs_stored_in_loop[loop->num]);
     }
-
-  memory_accesses.ttae_cache = NULL;
-
-  gather_mem_refs_in_loops ();
-  create_vop_ref_mapping ();
 }
 
 /* Returns true if MEM1 and MEM2 may alias.  TTAE_CACHE is used as a cache in
    tree_to_aff_combination_expand.  */
 
 static bool
-mem_refs_may_alias_p (tree mem1, tree mem2, struct pointer_map_t **ttae_cache)
+mem_refs_may_alias_p (mem_ref_p mem1, mem_ref_p mem2,
+                     struct pointer_map_t **ttae_cache)
 {
   /* Perform BASE + OFFSET analysis -- if MEM1 and MEM2 are based on the same
      object and their offset differ in such a way that the locations cannot
      overlap, then they cannot alias.  */
-  double_int size1, size2;
+  widest_int size1, size2;
   aff_tree off1, off2;
 
   /* Perform basic offset and type-based disambiguation.  */
-  if (!refs_may_alias_p (mem1, mem2))
+  if (!refs_may_alias_p_1 (&mem1->mem, &mem2->mem, true))
     return false;
 
   /* The expansion of addresses may be a bit expensive, thus we only do
@@ -1763,11 +1655,11 @@ mem_refs_may_alias_p (tree mem1, tree mem2, struct pointer_map_t **ttae_cache)
   if (optimize < 2)
     return true;
 
-  get_inner_reference_aff (mem1, &off1, &size1);
-  get_inner_reference_aff (mem2, &off2, &size2);
+  get_inner_reference_aff (mem1->mem.ref, &off1, &size1);
+  get_inner_reference_aff (mem2->mem.ref, &off2, &size2);
   aff_combination_expand (&off1, ttae_cache);
   aff_combination_expand (&off2, ttae_cache);
-  aff_combination_scale (&off1, double_int_minus_one);
+  aff_combination_scale (&off1, -1);
   aff_combination_add (&off2, &off1);
 
   if (aff_comb_cannot_overlap_p (&off2, size1, size2))
@@ -1776,175 +1668,80 @@ mem_refs_may_alias_p (tree mem1, tree mem2, struct pointer_map_t **ttae_cache)
   return true;
 }
 
-/* Rewrites location LOC by TMP_VAR.  */
-
-static void
-rewrite_mem_ref_loc (mem_ref_loc_p loc, tree tmp_var)
-{
-  *loc->ref = tmp_var;
-  update_stmt (loc->stmt);
-}
+/* Iterates over all locations of REF in LOOP and its subloops calling
+   fn.operator() with the location as argument.  When that operator
+   returns true the iteration is stopped and true is returned.
+   Otherwise false is returned.  */
 
-/* Adds all locations of REF in LOOP and its subloops to LOCS.  */
-
-static void
-get_all_locs_in_loop (struct loop *loop, mem_ref_p ref,
-                     VEC (mem_ref_loc_p, heap) **locs)
+template <typename FN>
+static bool
+for_all_locs_in_loop (struct loop *loop, mem_ref_p ref, FN fn)
 {
-  mem_ref_locs_p accs;
   unsigned i;
   mem_ref_loc_p loc;
-  bitmap refs = VEC_index (bitmap, memory_accesses.all_refs_in_loop,
-                          loop->num);
   struct loop *subloop;
 
-  if (!bitmap_bit_p (refs, ref->id))
-    return;
-
-  if (VEC_length (mem_ref_locs_p, ref->accesses_in_loop)
-      > (unsigned) loop->num)
-    {
-      accs = VEC_index (mem_ref_locs_p, ref->accesses_in_loop, loop->num);
-      if (accs)
-       {
-         FOR_EACH_VEC_ELT (mem_ref_loc_p, accs->locs, i, loc)
-           VEC_safe_push (mem_ref_loc_p, heap, *locs, loc);
-       }
-    }
+  if (ref->accesses_in_loop.length () > (unsigned) loop->num)
+    FOR_EACH_VEC_ELT (ref->accesses_in_loop[loop->num], i, loc)
+      if (fn (loc))
+       return true;
 
   for (subloop = loop->inner; subloop != NULL; subloop = subloop->next)
-    get_all_locs_in_loop (subloop, ref, locs);
+    if (for_all_locs_in_loop (subloop, ref, fn))
+      return true;
+
+  return false;
 }
 
-/* Rewrites all references to REF in LOOP by variable TMP_VAR.  */
+/* Rewrites location LOC by TMP_VAR.  */
 
-static void
-rewrite_mem_refs (struct loop *loop, mem_ref_p ref, tree tmp_var)
+struct rewrite_mem_ref_loc
 {
-  unsigned i;
-  mem_ref_loc_p loc;
-  VEC (mem_ref_loc_p, heap) *locs = NULL;
+  rewrite_mem_ref_loc (tree tmp_var_) : tmp_var (tmp_var_) {}
+  bool operator () (mem_ref_loc_p loc);
+  tree tmp_var;
+};
 
-  get_all_locs_in_loop (loop, ref, &locs);
-  FOR_EACH_VEC_ELT (mem_ref_loc_p, locs, i, loc)
-    rewrite_mem_ref_loc (loc, tmp_var);
-  VEC_free (mem_ref_loc_p, heap, locs);
+bool
+rewrite_mem_ref_loc::operator () (mem_ref_loc_p loc)
+{
+  *loc->ref = tmp_var;
+  update_stmt (loc->stmt);
+  return false;
 }
 
-/* The name and the length of the currently generated variable
-   for lsm.  */
-#define MAX_LSM_NAME_LENGTH 40
-static char lsm_tmp_name[MAX_LSM_NAME_LENGTH + 1];
-static int lsm_tmp_name_length;
-
-/* Adds S to lsm_tmp_name.  */
+/* Rewrites all references to REF in LOOP by variable TMP_VAR.  */
 
 static void
-lsm_tmp_name_add (const char *s)
+rewrite_mem_refs (struct loop *loop, mem_ref_p ref, tree tmp_var)
 {
-  int l = strlen (s) + lsm_tmp_name_length;
-  if (l > MAX_LSM_NAME_LENGTH)
-    return;
-
-  strcpy (lsm_tmp_name + lsm_tmp_name_length, s);
-  lsm_tmp_name_length = l;
+  for_all_locs_in_loop (loop, ref, rewrite_mem_ref_loc (tmp_var));
 }
 
-/* Stores the name for temporary variable that replaces REF to
-   lsm_tmp_name.  */
+/* Stores the first reference location in LOCP.  */
 
-static void
-gen_lsm_tmp_name (tree ref)
+struct first_mem_ref_loc_1
 {
-  const char *name;
-
-  switch (TREE_CODE (ref))
-    {
-    case MEM_REF:
-    case TARGET_MEM_REF:
-      gen_lsm_tmp_name (TREE_OPERAND (ref, 0));
-      lsm_tmp_name_add ("_");
-      break;
-
-    case ADDR_EXPR:
-      gen_lsm_tmp_name (TREE_OPERAND (ref, 0));
-      break;
-
-    case BIT_FIELD_REF:
-    case VIEW_CONVERT_EXPR:
-    case ARRAY_RANGE_REF:
-      gen_lsm_tmp_name (TREE_OPERAND (ref, 0));
-      break;
-
-    case REALPART_EXPR:
-      gen_lsm_tmp_name (TREE_OPERAND (ref, 0));
-      lsm_tmp_name_add ("_RE");
-      break;
-
-    case IMAGPART_EXPR:
-      gen_lsm_tmp_name (TREE_OPERAND (ref, 0));
-      lsm_tmp_name_add ("_IM");
-      break;
-
-    case COMPONENT_REF:
-      gen_lsm_tmp_name (TREE_OPERAND (ref, 0));
-      lsm_tmp_name_add ("_");
-      name = get_name (TREE_OPERAND (ref, 1));
-      if (!name)
-       name = "F";
-      lsm_tmp_name_add (name);
-      break;
-
-    case ARRAY_REF:
-      gen_lsm_tmp_name (TREE_OPERAND (ref, 0));
-      lsm_tmp_name_add ("_I");
-      break;
-
-    case SSA_NAME:
-    case VAR_DECL:
-    case PARM_DECL:
-      name = get_name (ref);
-      if (!name)
-       name = "D";
-      lsm_tmp_name_add (name);
-      break;
-
-    case STRING_CST:
-      lsm_tmp_name_add ("S");
-      break;
-
-    case RESULT_DECL:
-      lsm_tmp_name_add ("R");
-      break;
-
-    case INTEGER_CST:
-      /* Nothing.  */
-      break;
+  first_mem_ref_loc_1 (mem_ref_loc_p *locp_) : locp (locp_) {}
+  bool operator () (mem_ref_loc_p loc);
+  mem_ref_loc_p *locp;
+};
 
-    default:
-      gcc_unreachable ();
-    }
+bool
+first_mem_ref_loc_1::operator () (mem_ref_loc_p loc)
+{
+  *locp = loc;
+  return true;
 }
 
-/* Determines name for temporary variable that replaces REF.
-   The name is accumulated into the lsm_tmp_name variable.
-   N is added to the name of the temporary.  */
+/* Returns the first reference location to REF in LOOP.  */
 
-char *
-get_lsm_tmp_name (tree ref, unsigned n)
+static mem_ref_loc_p
+first_mem_ref_loc (struct loop *loop, mem_ref_p ref)
 {
-  char ns[2];
-
-  lsm_tmp_name_length = 0;
-  gen_lsm_tmp_name (ref);
-  lsm_tmp_name_add ("_lsm");
-  if (n < 10)
-    {
-      ns[0] = '0' + n;
-      ns[1] = 0;
-      lsm_tmp_name_add (ns);
-    }
-  return lsm_tmp_name;
+  mem_ref_loc_p locp = NULL;
+  for_all_locs_in_loop (loop, ref, first_mem_ref_loc_1 (&locp));
+  return locp;
 }
 
 struct prev_flag_edges {
@@ -2086,36 +1883,39 @@ execute_sm_if_changed (edge ex, tree mem, tree tmp_var, tree flag)
   EDGE_SUCC (new_bb, 0)->flags &= ~EDGE_FALLTHRU;
 }
 
+/* When REF is set on the location, set flag indicating the store.  */
+
+struct sm_set_flag_if_changed
+{
+  sm_set_flag_if_changed (tree flag_) : flag (flag_) {}
+  bool operator () (mem_ref_loc_p loc);
+  tree flag;
+};
+
+bool
+sm_set_flag_if_changed::operator () (mem_ref_loc_p loc)
+{
+  /* Only set the flag for writes.  */
+  if (is_gimple_assign (loc->stmt)
+      && gimple_assign_lhs_ptr (loc->stmt) == loc->ref)
+    {
+      gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (loc->stmt);
+      gimple stmt = gimple_build_assign (flag, boolean_true_node);
+      gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_CONTINUE_LINKING);
+    }
+  return false;
+}
+
 /* Helper function for execute_sm.  On every location where REF is
    set, set an appropriate flag indicating the store.  */
 
 static tree
 execute_sm_if_changed_flag_set (struct loop *loop, mem_ref_p ref)
 {
-  unsigned i;
-  mem_ref_loc_p loc;
   tree flag;
-  VEC (mem_ref_loc_p, heap) *locs = NULL;
-  char *str = get_lsm_tmp_name (ref->mem, ~0);
-
-  lsm_tmp_name_add ("_flag");
+  char *str = get_lsm_tmp_name (ref->mem.ref, ~0, "_flag");
   flag = create_tmp_reg (boolean_type_node, str);
-  get_all_locs_in_loop (loop, ref, &locs);
-  FOR_EACH_VEC_ELT (mem_ref_loc_p, locs, i, loc)
-    {
-      gimple_stmt_iterator gsi;
-      gimple stmt;
-
-      /* Only set the flag for writes.  */
-      if (is_gimple_assign (loc->stmt)
-         && gimple_assign_lhs_ptr (loc->stmt) == loc->ref)
-       {
-         gsi = gsi_for_stmt (loc->stmt);
-         stmt = gimple_build_assign (flag, boolean_true_node);
-         gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_CONTINUE_LINKING);
-       }
-    }
-  VEC_free (mem_ref_loc_p, heap, locs);
+  for_all_locs_in_loop (loop, ref, sm_set_flag_if_changed (flag));
   return flag;
 }
 
@@ -2125,31 +1925,32 @@ execute_sm_if_changed_flag_set (struct loop *loop, mem_ref_p ref)
    to the reference from the temporary variable are emitted to exits.  */
 
 static void
-execute_sm (struct loop *loop, VEC (edge, heap) *exits, mem_ref_p ref)
+execute_sm (struct loop *loop, vec<edge> exits, mem_ref_p ref)
 {
   tree tmp_var, store_flag;
   unsigned i;
   gimple load;
   struct fmt_data fmt_data;
-  edge ex, latch_edge;
+  edge ex;
   struct lim_aux_data *lim_data;
   bool multi_threaded_model_p = false;
+  gimple_stmt_iterator gsi;
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
     {
       fprintf (dump_file, "Executing store motion of ");
-      print_generic_expr (dump_file, ref->mem, 0);
+      print_generic_expr (dump_file, ref->mem.ref, 0);
       fprintf (dump_file, " from loop %d\n", loop->num);
     }
 
-  tmp_var = create_tmp_reg (TREE_TYPE (ref->mem),
-                             get_lsm_tmp_name (ref->mem, ~0));
+  tmp_var = create_tmp_reg (TREE_TYPE (ref->mem.ref),
+                           get_lsm_tmp_name (ref->mem.ref, ~0));
 
   fmt_data.loop = loop;
   fmt_data.orig_loop = loop;
-  for_each_index (&ref->mem, force_move_till, &fmt_data);
+  for_each_index (&ref->mem.ref, force_move_till, &fmt_data);
 
-  if (block_in_transaction (loop_preheader_edge (loop)->src)
+  if (bb_in_transaction (loop_preheader_edge (loop)->src)
       || !PARAM_VALUE (PARAM_ALLOW_STORE_DATA_RACES))
     multi_threaded_model_p = true;
 
@@ -2158,18 +1959,19 @@ execute_sm (struct loop *loop, VEC (edge, heap) *exits, mem_ref_p ref)
 
   rewrite_mem_refs (loop, ref, tmp_var);
 
-  /* Emit the load code into the latch, so that we are sure it will
-     be processed after all dependencies.  */
-  latch_edge = loop_latch_edge (loop);
+  /* Emit the load code on a random exit edge or into the latch if
+     the loop does not exit, so that we are sure it will be processed
+     by move_computations after all dependencies.  */
+  gsi = gsi_for_stmt (first_mem_ref_loc (loop, ref)->stmt);
 
   /* FIXME/TODO: For the multi-threaded variant, we could avoid this
      load altogether, since the store is predicated by a flag.  We
      could, do the load only if it was originally in the loop.  */
-  load = gimple_build_assign (tmp_var, unshare_expr (ref->mem));
+  load = gimple_build_assign (tmp_var, unshare_expr (ref->mem.ref));
   lim_data = init_lim_data (load);
   lim_data->max_loop = loop;
   lim_data->tgt_loop = loop;
-  gsi_insert_on_edge (latch_edge, load);
+  gsi_insert_before (&gsi, load, GSI_SAME_STMT);
 
   if (multi_threaded_model_p)
     {
@@ -2177,19 +1979,19 @@ execute_sm (struct loop *loop, VEC (edge, heap) *exits, mem_ref_p ref)
       lim_data = init_lim_data (load);
       lim_data->max_loop = loop;
       lim_data->tgt_loop = loop;
-      gsi_insert_on_edge (latch_edge, load);
+      gsi_insert_before (&gsi, load, GSI_SAME_STMT);
     }
 
   /* Sink the store to every exit from the loop.  */
-  FOR_EACH_VEC_ELT (edge, exits, i, ex)
+  FOR_EACH_VEC_ELT (exits, i, ex)
     if (!multi_threaded_model_p)
       {
        gimple store;
-       store = gimple_build_assign (unshare_expr (ref->mem), tmp_var);
+       store = gimple_build_assign (unshare_expr (ref->mem.ref), tmp_var);
        gsi_insert_on_edge (ex, store);
       }
     else
-      execute_sm_if_changed (ex, ref->mem, tmp_var, store_flag);
+      execute_sm_if_changed (ex, ref->mem.ref, tmp_var, store_flag);
 }
 
 /* Hoists memory references MEM_REFS out of LOOP.  EXITS is the list of exit
@@ -2197,7 +1999,7 @@ execute_sm (struct loop *loop, VEC (edge, heap) *exits, mem_ref_p ref)
 
 static void
 hoist_memory_references (struct loop *loop, bitmap mem_refs,
-                        VEC (edge, heap) *exits)
+                        vec<edge> exits)
 {
   mem_ref_p ref;
   unsigned  i;
@@ -2205,66 +2007,69 @@ hoist_memory_references (struct loop *loop, bitmap mem_refs,
 
   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (mem_refs, 0, i, bi)
     {
-      ref = VEC_index (mem_ref_p, memory_accesses.refs_list, i);
+      ref = memory_accesses.refs_list[i];
       execute_sm (loop, exits, ref);
     }
 }
 
-/* Returns true if REF is always accessed in LOOP.  If STORED_P is true
-   make sure REF is always stored to in LOOP.  */
+struct ref_always_accessed
+{
+  ref_always_accessed (struct loop *loop_, tree base_, bool stored_p_)
+      : loop (loop_), base (base_), stored_p (stored_p_) {}
+  bool operator () (mem_ref_loc_p loc);
+  struct loop *loop;
+  tree base;
+  bool stored_p;
+};
 
-static bool
-ref_always_accessed_p (struct loop *loop, mem_ref_p ref, bool stored_p)
+bool
+ref_always_accessed::operator () (mem_ref_loc_p loc)
 {
-  VEC (mem_ref_loc_p, heap) *locs = NULL;
-  unsigned i;
-  mem_ref_loc_p loc;
-  bool ret = false;
   struct loop *must_exec;
-  tree base;
 
-  base = get_base_address (ref->mem);
-  if (INDIRECT_REF_P (base)
-      || TREE_CODE (base) == MEM_REF)
-    base = TREE_OPERAND (base, 0);
+  if (!get_lim_data (loc->stmt))
+    return false;
 
-  get_all_locs_in_loop (loop, ref, &locs);
-  FOR_EACH_VEC_ELT (mem_ref_loc_p, locs, i, loc)
+  /* If we require an always executed store make sure the statement
+     stores to the reference.  */
+  if (stored_p)
     {
-      if (!get_lim_data (loc->stmt))
-       continue;
+      tree lhs;
+      if (!gimple_get_lhs (loc->stmt))
+       return false;
+      lhs = get_base_address (gimple_get_lhs (loc->stmt));
+      if (!lhs)
+       return false;
+      if (INDIRECT_REF_P (lhs)
+         || TREE_CODE (lhs) == MEM_REF)
+       lhs = TREE_OPERAND (lhs, 0);
+      if (lhs != base)
+       return false;
+    }
 
-      /* If we require an always executed store make sure the statement
-         stores to the reference.  */
-      if (stored_p)
-       {
-         tree lhs;
-         if (!gimple_get_lhs (loc->stmt))
-           continue;
-         lhs = get_base_address (gimple_get_lhs (loc->stmt));
-         if (!lhs)
-           continue;
-         if (INDIRECT_REF_P (lhs)
-             || TREE_CODE (lhs) == MEM_REF)
-           lhs = TREE_OPERAND (lhs, 0);
-         if (lhs != base)
-           continue;
-       }
+  must_exec = get_lim_data (loc->stmt)->always_executed_in;
+  if (!must_exec)
+    return false;
 
-      must_exec = get_lim_data (loc->stmt)->always_executed_in;
-      if (!must_exec)
-       continue;
+  if (must_exec == loop
+      || flow_loop_nested_p (must_exec, loop))
+    return true;
 
-      if (must_exec == loop
-         || flow_loop_nested_p (must_exec, loop))
-       {
-         ret = true;
-         break;
-       }
-    }
-  VEC_free (mem_ref_loc_p, heap, locs);
+  return false;
+}
 
-  return ret;
+/* Returns true if REF is always accessed in LOOP.  If STORED_P is true
+   make sure REF is always stored to in LOOP.  */
+
+static bool
+ref_always_accessed_p (struct loop *loop, mem_ref_p ref, bool stored_p)
+{
+  tree base = ao_ref_base (&ref->mem);
+  if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
+    base = TREE_OPERAND (base, 0);
+
+  return for_all_locs_in_loop (loop, ref,
+                              ref_always_accessed (loop, base, stored_p));
 }
 
 /* Returns true if REF1 and REF2 are independent.  */
@@ -2272,107 +2077,130 @@ ref_always_accessed_p (struct loop *loop, mem_ref_p ref, bool stored_p)
 static bool
 refs_independent_p (mem_ref_p ref1, mem_ref_p ref2)
 {
-  if (ref1 == ref2
-      || bitmap_bit_p (ref1->indep_ref, ref2->id))
+  if (ref1 == ref2)
     return true;
-  if (bitmap_bit_p (ref1->dep_ref, ref2->id))
-    return false;
-  if (!MEM_ANALYZABLE (ref1)
-      || !MEM_ANALYZABLE (ref2))
-    return false;
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
     fprintf (dump_file, "Querying dependency of refs %u and %u: ",
             ref1->id, ref2->id);
 
-  if (mem_refs_may_alias_p (ref1->mem, ref2->mem,
-                           &memory_accesses.ttae_cache))
+  if (mem_refs_may_alias_p (ref1, ref2, &memory_accesses.ttae_cache))
     {
-      bitmap_set_bit (ref1->dep_ref, ref2->id);
-      bitmap_set_bit (ref2->dep_ref, ref1->id);
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        fprintf (dump_file, "dependent.\n");
       return false;
     }
   else
     {
-      bitmap_set_bit (ref1->indep_ref, ref2->id);
-      bitmap_set_bit (ref2->indep_ref, ref1->id);
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
        fprintf (dump_file, "independent.\n");
       return true;
     }
 }
 
-/* Records the information whether REF is independent in LOOP (according
-   to INDEP).  */
+/* Mark REF dependent on stores or loads (according to STORED_P) in LOOP
+   and its super-loops.  */
 
 static void
-record_indep_loop (struct loop *loop, mem_ref_p ref, bool indep)
+record_dep_loop (struct loop *loop, mem_ref_p ref, bool stored_p)
 {
-  if (indep)
-    bitmap_set_bit (ref->indep_loop, loop->num);
-  else
-    bitmap_set_bit (ref->dep_loop, loop->num);
+  /* We can propagate dependent-in-loop bits up the loop
+     hierarchy to all outer loops.  */
+  while (loop != current_loops->tree_root
+        && bitmap_set_bit (&ref->dep_loop, LOOP_DEP_BIT (loop->num, stored_p)))
+    loop = loop_outer (loop);
 }
 
 /* Returns true if REF is independent on all other memory references in
    LOOP.  */
 
 static bool
-ref_indep_loop_p_1 (struct loop *loop, mem_ref_p ref)
+ref_indep_loop_p_1 (struct loop *loop, mem_ref_p ref, bool stored_p)
 {
   bitmap refs_to_check;
   unsigned i;
   bitmap_iterator bi;
-  bool ret = true, stored = bitmap_bit_p (ref->stored, loop->num);
   mem_ref_p aref;
 
-  if (stored)
-    refs_to_check = VEC_index (bitmap,
-                              memory_accesses.all_refs_in_loop, loop->num);
+  if (stored_p)
+    refs_to_check = &memory_accesses.refs_in_loop[loop->num];
   else
-    refs_to_check = VEC_index (bitmap,
-                              memory_accesses.all_refs_stored_in_loop,
-                              loop->num);
+    refs_to_check = &memory_accesses.refs_stored_in_loop[loop->num];
+
+  if (bitmap_bit_p (refs_to_check, UNANALYZABLE_MEM_ID))
+    return false;
 
   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (refs_to_check, 0, i, bi)
     {
-      aref = VEC_index (mem_ref_p, memory_accesses.refs_list, i);
-      if (!MEM_ANALYZABLE (aref)
-         || !refs_independent_p (ref, aref))
-       {
-         ret = false;
-         record_indep_loop (loop, aref, false);
-         break;
-       }
+      aref = memory_accesses.refs_list[i];
+      if (!refs_independent_p (ref, aref))
+       return false;
     }
 
-  return ret;
+  return true;
 }
 
 /* Returns true if REF is independent on all other memory references in
    LOOP.  Wrapper over ref_indep_loop_p_1, caching its results.  */
 
 static bool
-ref_indep_loop_p (struct loop *loop, mem_ref_p ref)
+ref_indep_loop_p_2 (struct loop *loop, mem_ref_p ref, bool stored_p)
 {
-  bool ret;
+  stored_p |= bitmap_bit_p (&ref->stored, loop->num);
 
-  if (bitmap_bit_p (ref->indep_loop, loop->num))
+  if (bitmap_bit_p (&ref->indep_loop, LOOP_DEP_BIT (loop->num, stored_p)))
     return true;
-  if (bitmap_bit_p (ref->dep_loop, loop->num))
+  if (bitmap_bit_p (&ref->dep_loop, LOOP_DEP_BIT (loop->num, stored_p)))
     return false;
 
-  ret = ref_indep_loop_p_1 (loop, ref);
+  struct loop *inner = loop->inner;
+  while (inner)
+    {
+      if (!ref_indep_loop_p_2 (inner, ref, stored_p))
+       return false;
+      inner = inner->next;
+    }
+
+  bool indep_p = ref_indep_loop_p_1 (loop, ref, stored_p);
 
   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
     fprintf (dump_file, "Querying dependencies of ref %u in loop %d: %s\n",
-            ref->id, loop->num, ret ? "independent" : "dependent");
+            ref->id, loop->num, indep_p ? "independent" : "dependent");
+
+  /* Record the computed result in the cache.  */
+  if (indep_p)
+    {
+      if (bitmap_set_bit (&ref->indep_loop, LOOP_DEP_BIT (loop->num, stored_p))
+         && stored_p)
+       {
+         /* If it's independend against all refs then it's independent
+            against stores, too.  */
+         bitmap_set_bit (&ref->indep_loop, LOOP_DEP_BIT (loop->num, false));
+       }
+    }
+  else
+    {
+      record_dep_loop (loop, ref, stored_p);
+      if (!stored_p)
+       {
+         /* If it's dependent against stores it's dependent against
+            all refs, too.  */
+         record_dep_loop (loop, ref, true);
+       }
+    }
 
-  record_indep_loop (loop, ref, ret);
+  return indep_p;
+}
 
-  return ret;
+/* Returns true if REF is independent on all other memory references in
+   LOOP.  */
+
+static bool
+ref_indep_loop_p (struct loop *loop, mem_ref_p ref)
+{
+  gcc_checking_assert (MEM_ANALYZABLE (ref));
+
+  return ref_indep_loop_p_2 (loop, ref, false);
 }
 
 /* Returns true if we can perform store motion of REF from LOOP.  */
@@ -2386,26 +2214,22 @@ can_sm_ref_p (struct loop *loop, mem_ref_p ref)
   if (!MEM_ANALYZABLE (ref))
     return false;
 
-  /* Unless the reference is stored in the loop, there is nothing to do.  */
-  if (!bitmap_bit_p (ref->stored, loop->num))
-    return false;
-
   /* It should be movable.  */
-  if (!is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (ref->mem))
-      || TREE_THIS_VOLATILE (ref->mem)
-      || !for_each_index (&ref->mem, may_move_till, loop))
+  if (!is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (ref->mem.ref))
+      || TREE_THIS_VOLATILE (ref->mem.ref)
+      || !for_each_index (&ref->mem.ref, may_move_till, loop))
     return false;
 
   /* If it can throw fail, we do not properly update EH info.  */
-  if (tree_could_throw_p (ref->mem))
+  if (tree_could_throw_p (ref->mem.ref))
     return false;
 
   /* If it can trap, it must be always executed in LOOP.
      Readonly memory locations may trap when storing to them, but
      tree_could_trap_p is a predicate for rvalues, so check that
      explicitly.  */
-  base = get_base_address (ref->mem);
-  if ((tree_could_trap_p (ref->mem)
+  base = get_base_address (ref->mem.ref);
+  if ((tree_could_trap_p (ref->mem.ref)
        || (DECL_P (base) && TREE_READONLY (base)))
       && !ref_always_accessed_p (loop, ref, true))
     return false;
@@ -2425,15 +2249,14 @@ can_sm_ref_p (struct loop *loop, mem_ref_p ref)
 static void
 find_refs_for_sm (struct loop *loop, bitmap sm_executed, bitmap refs_to_sm)
 {
-  bitmap refs = VEC_index (bitmap, memory_accesses.all_refs_in_loop,
-                          loop->num);
+  bitmap refs = &memory_accesses.all_refs_stored_in_loop[loop->num];
   unsigned i;
   bitmap_iterator bi;
   mem_ref_p ref;
 
   EXECUTE_IF_AND_COMPL_IN_BITMAP (refs, sm_executed, 0, i, bi)
     {
-      ref = VEC_index (mem_ref_p, memory_accesses.refs_list, i);
+      ref = memory_accesses.refs_list[i];
       if (can_sm_ref_p (loop, ref))
        bitmap_set_bit (refs_to_sm, i);
     }
@@ -2445,12 +2268,12 @@ find_refs_for_sm (struct loop *loop, bitmap sm_executed, bitmap refs_to_sm)
 
 static bool
 loop_suitable_for_sm (struct loop *loop ATTRIBUTE_UNUSED,
-                     VEC (edge, heap) *exits)
+                     vec<edge> exits)
 {
   unsigned i;
   edge ex;
 
-  FOR_EACH_VEC_ELT (edge, exits, i, ex)
+  FOR_EACH_VEC_ELT (exits, i, ex)
     if (ex->flags & (EDGE_ABNORMAL | EDGE_EH))
       return false;
 
@@ -2464,16 +2287,16 @@ loop_suitable_for_sm (struct loop *loop ATTRIBUTE_UNUSED,
 static void
 store_motion_loop (struct loop *loop, bitmap sm_executed)
 {
-  VEC (edge, heap) *exits = get_loop_exit_edges (loop);
+  vec<edge> exits = get_loop_exit_edges (loop);
   struct loop *subloop;
-  bitmap sm_in_loop = BITMAP_ALLOC (NULL);
+  bitmap sm_in_loop = BITMAP_ALLOC (&lim_bitmap_obstack);
 
   if (loop_suitable_for_sm (loop, exits))
     {
       find_refs_for_sm (loop, sm_executed, sm_in_loop);
       hoist_memory_references (loop, sm_in_loop, exits);
     }
-  VEC_free (edge, heap, exits);
+  exits.release ();
 
   bitmap_ior_into (sm_executed, sm_in_loop);
   for (subloop = loop->inner; subloop != NULL; subloop = subloop->next)
@@ -2489,7 +2312,7 @@ static void
 store_motion (void)
 {
   struct loop *loop;
-  bitmap sm_executed = BITMAP_ALLOC (NULL);
+  bitmap sm_executed = BITMAP_ALLOC (&lim_bitmap_obstack);
 
   for (loop = current_loops->tree_root->inner; loop != NULL; loop = loop->next)
     store_motion_loop (loop, sm_executed);
@@ -2504,7 +2327,7 @@ store_motion (void)
    blocks that contain a nonpure call.  */
 
 static void
-fill_always_executed_in (struct loop *loop, sbitmap contains_call)
+fill_always_executed_in_1 (struct loop *loop, sbitmap contains_call)
 {
   basic_block bb = NULL, *bbs, last = NULL;
   unsigned i;
@@ -2523,7 +2346,7 @@ fill_always_executed_in (struct loop *loop, sbitmap contains_call)
          if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loop->latch, bb))
            last = bb;
 
-         if (TEST_BIT (contains_call, bb->index))
+         if (bitmap_bit_p (contains_call, bb->index))
            break;
 
          FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
@@ -2563,45 +2386,80 @@ fill_always_executed_in (struct loop *loop, sbitmap contains_call)
     }
 
   for (loop = loop->inner; loop; loop = loop->next)
-    fill_always_executed_in (loop, contains_call);
+    fill_always_executed_in_1 (loop, contains_call);
 }
 
-/* Compute the global information needed by the loop invariant motion pass.  */
+/* Fills ALWAYS_EXECUTED_IN information for basic blocks, i.e.
+   for each such basic block bb records the outermost loop for that execution
+   of its header implies execution of bb.  */
 
 static void
-tree_ssa_lim_initialize (void)
+fill_always_executed_in (void)
 {
   sbitmap contains_call = sbitmap_alloc (last_basic_block);
-  gimple_stmt_iterator bsi;
-  struct loop *loop;
   basic_block bb;
-
-  bitmap_obstack_initialize (&lim_bitmap_obstack);
+  struct loop *loop;
 
   bitmap_clear (contains_call);
   FOR_EACH_BB (bb)
     {
-      for (bsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (bsi); gsi_next (&bsi))
+      gimple_stmt_iterator gsi;
+      for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
        {
-         if (nonpure_call_p (gsi_stmt (bsi)))
+         if (nonpure_call_p (gsi_stmt (gsi)))
            break;
        }
 
-      if (!gsi_end_p (bsi))
-       SET_BIT (contains_call, bb->index);
+      if (!gsi_end_p (gsi))
+       bitmap_set_bit (contains_call, bb->index);
     }
 
   for (loop = current_loops->tree_root->inner; loop; loop = loop->next)
-    fill_always_executed_in (loop, contains_call);
+    fill_always_executed_in_1 (loop, contains_call);
 
   sbitmap_free (contains_call);
+}
+
+
+/* Compute the global information needed by the loop invariant motion pass.  */
+
+static void
+tree_ssa_lim_initialize (void)
+{
+  unsigned i;
 
+  bitmap_obstack_initialize (&lim_bitmap_obstack);
   lim_aux_data_map = pointer_map_create ();
 
   if (flag_tm)
     compute_transaction_bits ();
 
   alloc_aux_for_edges (0);
+
+  memory_accesses.refs.create (100);
+  memory_accesses.refs_list.create (100);
+  /* Allocate a special, unanalyzable mem-ref with ID zero.  */
+  memory_accesses.refs_list.quick_push
+    (mem_ref_alloc (error_mark_node, 0, UNANALYZABLE_MEM_ID));
+
+  memory_accesses.refs_in_loop.create (number_of_loops (cfun));
+  memory_accesses.refs_in_loop.quick_grow (number_of_loops (cfun));
+  memory_accesses.refs_stored_in_loop.create (number_of_loops (cfun));
+  memory_accesses.refs_stored_in_loop.quick_grow (number_of_loops (cfun));
+  memory_accesses.all_refs_stored_in_loop.create (number_of_loops (cfun));
+  memory_accesses.all_refs_stored_in_loop.quick_grow (number_of_loops (cfun));
+
+  for (i = 0; i < number_of_loops (cfun); i++)
+    {
+      bitmap_initialize (&memory_accesses.refs_in_loop[i],
+                        &lim_bitmap_obstack);
+      bitmap_initialize (&memory_accesses.refs_stored_in_loop[i],
+                        &lim_bitmap_obstack);
+      bitmap_initialize (&memory_accesses.all_refs_stored_in_loop[i],
+                        &lim_bitmap_obstack);
+    }
+
+  memory_accesses.ttae_cache = NULL;
 }
 
 /* Cleans up after the invariant motion pass.  */
@@ -2621,15 +2479,15 @@ tree_ssa_lim_finalize (void)
   bitmap_obstack_release (&lim_bitmap_obstack);
   pointer_map_destroy (lim_aux_data_map);
 
-  htab_delete (memory_accesses.refs);
+  memory_accesses.refs.dispose ();
 
-  FOR_EACH_VEC_ELT (mem_ref_p, memory_accesses.refs_list, i, ref)
+  FOR_EACH_VEC_ELT (memory_accesses.refs_list, i, ref)
     memref_free (ref);
-  VEC_free (mem_ref_p, heap, memory_accesses.refs_list);
+  memory_accesses.refs_list.release ();
 
-  VEC_free (bitmap, heap, memory_accesses.refs_in_loop);
-  VEC_free (bitmap, heap, memory_accesses.all_refs_in_loop);
-  VEC_free (bitmap, heap, memory_accesses.all_refs_stored_in_loop);
+  memory_accesses.refs_in_loop.release ();
+  memory_accesses.refs_stored_in_loop.release ();
+  memory_accesses.all_refs_stored_in_loop.release ();
 
   if (memory_accesses.ttae_cache)
     free_affine_expand_cache (&memory_accesses.ttae_cache);
@@ -2648,9 +2506,13 @@ tree_ssa_lim (void)
   /* Gathers information about memory accesses in the loops.  */
   analyze_memory_references ();
 
+  /* Fills ALWAYS_EXECUTED_IN information for basic blocks.  */
+  fill_always_executed_in ();
+
   /* For each statement determine the outermost loop in that it is
      invariant and cost for computing the invariant.  */
-  determine_invariantness ();
+  invariantness_dom_walker (CDI_DOMINATORS)
+    .walk (cfun->cfg->x_entry_block_ptr);
 
   /* Execute store motion.  Force the necessary invariants to be moved
      out of the loops as well.  */
@@ -2663,3 +2525,61 @@ tree_ssa_lim (void)
 
   return todo;
 }
+
+/* Loop invariant motion pass.  */
+
+static unsigned int
+tree_ssa_loop_im (void)
+{
+  if (number_of_loops (cfun) <= 1)
+    return 0;
+
+  return tree_ssa_lim ();
+}
+
+static bool
+gate_tree_ssa_loop_im (void)
+{
+  return flag_tree_loop_im != 0;
+}
+
+namespace {
+
+const pass_data pass_data_lim =
+{
+  GIMPLE_PASS, /* type */
+  "lim", /* name */
+  OPTGROUP_LOOP, /* optinfo_flags */
+  true, /* has_gate */
+  true, /* has_execute */
+  TV_LIM, /* tv_id */
+  PROP_cfg, /* properties_required */
+  0, /* properties_provided */
+  0, /* properties_destroyed */
+  0, /* todo_flags_start */
+  0, /* todo_flags_finish */
+};
+
+class pass_lim : public gimple_opt_pass
+{
+public:
+  pass_lim (gcc::context *ctxt)
+    : gimple_opt_pass (pass_data_lim, ctxt)
+  {}
+
+  /* opt_pass methods: */
+  opt_pass * clone () { return new pass_lim (m_ctxt); }
+  bool gate () { return gate_tree_ssa_loop_im (); }
+  unsigned int execute () { return tree_ssa_loop_im (); }
+
+}; // class pass_lim
+
+} // anon namespace
+
+gimple_opt_pass *
+make_pass_lim (gcc::context *ctxt)
+{
+  return new pass_lim (ctxt);
+}
+
+