OSDN Git Service

2008-07-28 Richard Guenther <rguenther@suse.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-tailcall.c
1 /* Tail call optimization on trees.
2    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GCC.
5
6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
18 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "config.h"
21 #include "system.h"
22 #include "coretypes.h"
23 #include "tm.h"
24 #include "tree.h"
25 #include "rtl.h"
26 #include "tm_p.h"
27 #include "hard-reg-set.h"
28 #include "basic-block.h"
29 #include "function.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-dump.h"
32 #include "diagnostic.h"
33 #include "except.h"
34 #include "tree-pass.h"
35 #include "flags.h"
36 #include "langhooks.h"
37 #include "dbgcnt.h"
38
39 /* The file implements the tail recursion elimination.  It is also used to
40    analyze the tail calls in general, passing the results to the rtl level
41    where they are used for sibcall optimization.
42
43    In addition to the standard tail recursion elimination, we handle the most
44    trivial cases of making the call tail recursive by creating accumulators.
45    For example the following function
46
47    int sum (int n)
48    {
49      if (n > 0)
50        return n + sum (n - 1);
51      else
52        return 0;
53    }
54
55    is transformed into
56
57    int sum (int n)
58    {
59      int acc = 0;
60
61      while (n > 0)
62        acc += n--;
63
64      return acc;
65    }
66
67    To do this, we maintain two accumulators (a_acc and m_acc) that indicate 
68    when we reach the return x statement, we should return a_acc + x * m_acc
69    instead.  They are initially initialized to 0 and 1, respectively,
70    so the semantics of the function is obviously preserved.  If we are
71    guaranteed that the value of the accumulator never change, we
72    omit the accumulator.
73
74    There are three cases how the function may exit.  The first one is
75    handled in adjust_return_value, the other two in adjust_accumulator_values
76    (the second case is actually a special case of the third one and we
77    present it separately just for clarity):
78
79    1) Just return x, where x is not in any of the remaining special shapes.
80       We rewrite this to a gimple equivalent of return m_acc * x + a_acc.
81       
82    2) return f (...), where f is the current function, is rewritten in a
83       classical tail-recursion elimination way, into assignment of arguments
84       and jump to the start of the function.  Values of the accumulators
85       are unchanged.
86                
87    3) return a + m * f(...), where a and m do not depend on call to f.
88       To preserve the semantics described before we want this to be rewritten
89       in such a way that we finally return
90
91       a_acc + (a + m * f(...)) * m_acc = (a_acc + a * m_acc) + (m * m_acc) * f(...).
92
93       I.e. we increase a_acc by a * m_acc, multiply m_acc by m and
94       eliminate the tail call to f.  Special cases when the value is just
95       added or just multiplied are obtained by setting a = 0 or m = 1.
96
97    TODO -- it is possible to do similar tricks for other operations.  */
98
99 /* A structure that describes the tailcall.  */
100
101 struct tailcall
102 {
103   /* The iterator pointing to the call statement.  */
104   gimple_stmt_iterator call_gsi;
105
106   /* True if it is a call to the current function.  */
107   bool tail_recursion;
108
109   /* The return value of the caller is mult * f + add, where f is the return
110      value of the call.  */
111   tree mult, add;
112
113   /* Next tailcall in the chain.  */
114   struct tailcall *next;
115 };
116
117 /* The variables holding the value of multiplicative and additive
118    accumulator.  */
119 static tree m_acc, a_acc;
120
121 static bool suitable_for_tail_opt_p (void);
122 static bool optimize_tail_call (struct tailcall *, bool);
123 static void eliminate_tail_call (struct tailcall *);
124 static void find_tail_calls (basic_block, struct tailcall **);
125
126 /* Returns false when the function is not suitable for tail call optimization
127    from some reason (e.g. if it takes variable number of arguments).  */
128
129 static bool
130 suitable_for_tail_opt_p (void)
131 {
132   referenced_var_iterator rvi;
133   tree var;
134
135   if (cfun->stdarg)
136     return false;
137
138   /* No local variable nor structure field should be call-used.  We
139      ignore any kind of memory tag, as these are not real variables.  */
140
141   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
142     {
143       if (!is_global_var (var)
144           && !MTAG_P (var)
145           && (gimple_aliases_computed_p (cfun)? is_call_used (var)
146               : TREE_ADDRESSABLE (var)))
147         return false;
148     }
149
150   return true;
151 }
152 /* Returns false when the function is not suitable for tail call optimization
153    from some reason (e.g. if it takes variable number of arguments).
154    This test must pass in addition to suitable_for_tail_opt_p in order to make
155    tail call discovery happen.  */
156
157 static bool
158 suitable_for_tail_call_opt_p (void)
159 {
160   tree param;
161
162   /* alloca (until we have stack slot life analysis) inhibits
163      sibling call optimizations, but not tail recursion.  */
164   if (cfun->calls_alloca)
165     return false;
166
167   /* If we are using sjlj exceptions, we may need to add a call to
168      _Unwind_SjLj_Unregister at exit of the function.  Which means
169      that we cannot do any sibcall transformations.  */
170   if (USING_SJLJ_EXCEPTIONS && current_function_has_exception_handlers ())
171     return false;
172
173   /* Any function that calls setjmp might have longjmp called from
174      any called function.  ??? We really should represent this
175      properly in the CFG so that this needn't be special cased.  */
176   if (cfun->calls_setjmp)
177     return false;
178
179   /* ??? It is OK if the argument of a function is taken in some cases,
180      but not in all cases.  See PR15387 and PR19616.  Revisit for 4.1.  */
181   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
182        param;
183        param = TREE_CHAIN (param))
184     if (TREE_ADDRESSABLE (param))
185       return false;
186
187   return true;
188 }
189
190 /* Checks whether the expression EXPR in stmt AT is independent of the
191    statement pointed to by GSI (in a sense that we already know EXPR's value
192    at GSI).  We use the fact that we are only called from the chain of
193    basic blocks that have only single successor.  Returns the expression
194    containing the value of EXPR at GSI.  */
195
196 static tree
197 independent_of_stmt_p (tree expr, gimple at, gimple_stmt_iterator gsi)
198 {
199   basic_block bb, call_bb, at_bb;
200   edge e;
201   edge_iterator ei;
202
203   if (is_gimple_min_invariant (expr))
204     return expr;
205
206   if (TREE_CODE (expr) != SSA_NAME)
207     return NULL_TREE;
208
209   /* Mark the blocks in the chain leading to the end.  */
210   at_bb = gimple_bb (at);
211   call_bb = gimple_bb (gsi_stmt (gsi));
212   for (bb = call_bb; bb != at_bb; bb = single_succ (bb))
213     bb->aux = &bb->aux;
214   bb->aux = &bb->aux;
215
216   while (1)
217     { 
218       at = SSA_NAME_DEF_STMT (expr);
219       bb = gimple_bb (at);
220
221       /* The default definition or defined before the chain.  */
222       if (!bb || !bb->aux)
223         break;
224
225       if (bb == call_bb)
226         {
227           for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
228             if (gsi_stmt (gsi) == at)
229               break;
230
231           if (!gsi_end_p (gsi))
232             expr = NULL_TREE;
233           break;
234         }
235
236       if (gimple_code (at) != GIMPLE_PHI)
237         {
238           expr = NULL_TREE;
239           break;
240         }
241
242       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
243         if (e->src->aux)
244           break;
245       gcc_assert (e);
246
247       expr = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (at, e);
248       if (TREE_CODE (expr) != SSA_NAME)
249         {
250           /* The value is a constant.  */
251           break;
252         }
253     }
254
255   /* Unmark the blocks.  */
256   for (bb = call_bb; bb != at_bb; bb = single_succ (bb))
257     bb->aux = NULL;
258   bb->aux = NULL;
259
260   return expr;
261 }
262
263 /* Simulates the effect of an assignment STMT on the return value of the tail
264    recursive CALL passed in ASS_VAR.  M and A are the multiplicative and the
265    additive factor for the real return value.  */
266
267 static bool
268 process_assignment (gimple stmt, gimple_stmt_iterator call, tree *m,
269                     tree *a, tree *ass_var)
270 {
271   tree op0, op1, non_ass_var;
272   tree dest = gimple_assign_lhs (stmt);
273   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
274   enum gimple_rhs_class rhs_class = get_gimple_rhs_class (code);
275   tree src_var = gimple_assign_rhs1 (stmt);
276   
277   /* See if this is a simple copy operation of an SSA name to the function
278      result.  In that case we may have a simple tail call.  Ignore type
279      conversions that can never produce extra code between the function
280      call and the function return.  */
281   if ((rhs_class == GIMPLE_SINGLE_RHS || gimple_assign_cast_p (stmt))
282       && (TREE_CODE (src_var) == SSA_NAME))
283     {
284       /* Reject a tailcall if the type conversion might need
285          additional code.  */
286       if (IS_CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
287           && TYPE_MODE (TREE_TYPE (dest)) != TYPE_MODE (TREE_TYPE (src_var)))
288         return false;
289
290       if (src_var != *ass_var)
291         return false;
292
293       *ass_var = dest;
294       return true;
295     }
296
297   if (rhs_class != GIMPLE_BINARY_RHS)
298     return false;
299
300   /* Accumulator optimizations will reverse the order of operations.
301      We can only do that for floating-point types if we're assuming
302      that addition and multiplication are associative.  */
303   if (!flag_associative_math)
304     if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl))))
305       return false;
306
307   /* We only handle the code like
308
309      x = call ();
310      y = m * x;
311      z = y + a;
312      return z;
313
314      TODO -- Extend it for cases where the linear transformation of the output
315      is expressed in a more complicated way.  */
316
317   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
318   op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
319
320   if (op0 == *ass_var
321       && (non_ass_var = independent_of_stmt_p (op1, stmt, call)))
322     ;
323   else if (op1 == *ass_var
324            && (non_ass_var = independent_of_stmt_p (op0, stmt, call)))
325     ;
326   else
327     return false;
328
329   switch (code)
330     {
331     case PLUS_EXPR:
332       /* There should be no previous addition.  TODO -- it should be fairly
333          straightforward to lift this restriction -- just allow storing
334          more complicated expressions in *A, and gimplify it in
335          adjust_accumulator_values.  */
336       if (*a)
337         return false;
338       *a = non_ass_var;
339       *ass_var = dest;
340       return true;
341
342     case MULT_EXPR:
343       /* Similar remark applies here.  Handling multiplication after addition
344          is just slightly more complicated -- we need to multiply both *A and
345          *M.  */
346       if (*a || *m)
347         return false;
348       *m = non_ass_var;
349       *ass_var = dest;
350       return true;
351
352       /* TODO -- Handle other codes (NEGATE_EXPR, MINUS_EXPR,
353          POINTER_PLUS_EXPR).  */
354
355     default:
356       return false;
357     }
358 }
359
360 /* Propagate VAR through phis on edge E.  */
361
362 static tree
363 propagate_through_phis (tree var, edge e)
364 {
365   basic_block dest = e->dest;
366   gimple_stmt_iterator gsi;
367  
368   for (gsi = gsi_start_phis (dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
369     {
370       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
371       if (PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e) == var)
372         return PHI_RESULT (phi);
373     }
374   return var;
375 }
376
377 /* Finds tailcalls falling into basic block BB. The list of found tailcalls is
378    added to the start of RET.  */
379
380 static void
381 find_tail_calls (basic_block bb, struct tailcall **ret)
382 {
383   tree ass_var = NULL_TREE, ret_var, func, param;
384   gimple stmt, call = NULL;
385   gimple_stmt_iterator gsi, agsi;
386   bool tail_recursion;
387   struct tailcall *nw;
388   edge e;
389   tree m, a;
390   basic_block abb;
391   size_t idx;
392
393   if (!single_succ_p (bb))
394     return;
395
396   for (gsi = gsi_last_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_prev (&gsi))
397     {
398       stmt = gsi_stmt (gsi);
399
400       /* Ignore labels.  */
401       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_LABEL)
402         continue;
403
404       /* Check for a call.  */
405       if (is_gimple_call (stmt))
406         {
407           call = stmt;
408           ass_var = gimple_call_lhs (stmt);
409           break;
410         }
411
412       /* If the statement has virtual or volatile operands, fail.  */
413       if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, (SSA_OP_VUSE | SSA_OP_VIRTUAL_DEFS))
414           || gimple_has_volatile_ops (stmt)
415           || (!gimple_aliases_computed_p (cfun)
416               && gimple_references_memory_p (stmt)))
417         return;
418     }
419
420   if (gsi_end_p (gsi))
421     {
422       edge_iterator ei;
423       /* Recurse to the predecessors.  */
424       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
425         find_tail_calls (e->src, ret);
426
427       return;
428     }
429
430   /* If the LHS of our call is not just a simple register, we can't 
431      transform this into a tail or sibling call.  This situation happens,
432      in (e.g.) "*p = foo()" where foo returns a struct.  In this case
433      we won't have a temporary here, but we need to carry out the side
434      effect anyway, so tailcall is impossible.
435
436      ??? In some situations (when the struct is returned in memory via
437      invisible argument) we could deal with this, e.g. by passing 'p'
438      itself as that argument to foo, but it's too early to do this here,
439      and expand_call() will not handle it anyway.  If it ever can, then
440      we need to revisit this here, to allow that situation.  */
441   if (ass_var && !is_gimple_reg (ass_var))
442     return;
443
444   /* We found the call, check whether it is suitable.  */
445   tail_recursion = false;
446   func = gimple_call_fndecl (call);
447   if (func == current_function_decl)
448     {
449       tree arg;
450       for (param = DECL_ARGUMENTS (func), idx = 0;
451            param && idx < gimple_call_num_args (call);
452            param = TREE_CHAIN (param), idx ++)
453         {
454           arg = gimple_call_arg (call, idx);
455           if (param != arg)
456             {
457               /* Make sure there are no problems with copying.  The parameter
458                  have a copyable type and the two arguments must have reasonably
459                  equivalent types.  The latter requirement could be relaxed if
460                  we emitted a suitable type conversion statement.  */
461               if (!is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (param))
462                   || !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (param),
463                                                  TREE_TYPE (arg)))
464                 break;
465
466               /* The parameter should be a real operand, so that phi node
467                  created for it at the start of the function has the meaning
468                  of copying the value.  This test implies is_gimple_reg_type
469                  from the previous condition, however this one could be
470                  relaxed by being more careful with copying the new value
471                  of the parameter (emitting appropriate GIMPLE_ASSIGN and
472                  updating the virtual operands).  */
473               if (!is_gimple_reg (param))
474                 break;
475             }
476         }
477       if (idx == gimple_call_num_args (call) && !param)
478         tail_recursion = true;
479     }
480
481   /* Now check the statements after the call.  None of them has virtual
482      operands, so they may only depend on the call through its return
483      value.  The return value should also be dependent on each of them,
484      since we are running after dce.  */
485   m = NULL_TREE;
486   a = NULL_TREE;
487
488   abb = bb;
489   agsi = gsi;
490   while (1)
491     {
492       gsi_next (&agsi);
493
494       while (gsi_end_p (agsi))
495         {
496           ass_var = propagate_through_phis (ass_var, single_succ_edge (abb));
497           abb = single_succ (abb);
498           agsi = gsi_start_bb (abb);
499         }
500
501       stmt = gsi_stmt (agsi);
502
503       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_LABEL)
504         continue;
505
506       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_RETURN)
507         break;
508
509       if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
510         return;
511
512       /* This is a gimple assign. */
513       if (! process_assignment (stmt, gsi, &m, &a, &ass_var))
514         return;
515     }
516
517   /* See if this is a tail call we can handle.  */
518   ret_var = gimple_return_retval (stmt);
519
520   /* We may proceed if there either is no return value, or the return value
521      is identical to the call's return.  */
522   if (ret_var
523       && (ret_var != ass_var))
524     return;
525
526   /* If this is not a tail recursive call, we cannot handle addends or
527      multiplicands.  */
528   if (!tail_recursion && (m || a))
529     return;
530
531   nw = XNEW (struct tailcall);
532
533   nw->call_gsi = gsi;
534
535   nw->tail_recursion = tail_recursion;
536
537   nw->mult = m;
538   nw->add = a;
539
540   nw->next = *ret;
541   *ret = nw;
542 }
543
544 /* Helper to insert PHI_ARGH to the phi of VAR in the destination of edge E.  */
545
546 static void
547 add_successor_phi_arg (edge e, tree var, tree phi_arg)
548 {
549   gimple_stmt_iterator gsi;
550
551   for (gsi = gsi_start_phis (e->dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
552     if (PHI_RESULT (gsi_stmt (gsi)) == var)
553       break;
554
555   gcc_assert (!gsi_end_p (gsi));
556   add_phi_arg (gsi_stmt (gsi), phi_arg, e);
557 }
558
559 /* Creates a GIMPLE statement which computes the operation specified by
560    CODE, OP0 and OP1 to a new variable with name LABEL and inserts the
561    statement in the position specified by GSI and UPDATE.  Returns the
562    tree node of the statement's result.  */
563
564 static tree
565 adjust_return_value_with_ops (enum tree_code code, const char *label, 
566                               tree op0, tree op1, gimple_stmt_iterator gsi,
567                               enum gsi_iterator_update update)
568 {
569
570   tree ret_type = TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl));
571   tree tmp = create_tmp_var (ret_type, label);
572   gimple stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, tmp, op0, op1);
573   tree result;
574
575   add_referenced_var (tmp);
576   result = make_ssa_name (tmp, stmt);
577   gimple_assign_set_lhs (stmt, result);
578   update_stmt (stmt);
579   gsi_insert_before (&gsi, stmt, update);
580   return result;
581 }
582
583 /* Creates a new GIMPLE statement that adjusts the value of accumulator ACC by 
584    the computation specified by CODE and OP1 and insert the statement
585    at the position specified by GSI as a new statement.  Returns new SSA name
586    of updated accumulator.  */
587
588 static tree
589 update_accumulator_with_ops (enum tree_code code, tree acc, tree op1,
590                              gimple_stmt_iterator gsi)
591 {
592   gimple stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, SSA_NAME_VAR (acc), acc,
593                                               op1);
594   tree var = make_ssa_name (SSA_NAME_VAR (acc), stmt);
595   gimple_assign_set_lhs (stmt, var);
596   update_stmt (stmt);
597   gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
598   return var;
599 }
600
601 /* Adjust the accumulator values according to A and M after GSI, and update
602    the phi nodes on edge BACK.  */
603
604 static void
605 adjust_accumulator_values (gimple_stmt_iterator gsi, tree m, tree a, edge back)
606 {
607   tree var, a_acc_arg = a_acc, m_acc_arg = m_acc;
608
609   if (a)
610     {
611       if (m_acc)
612         {
613           if (integer_onep (a))
614             var = m_acc;
615           else
616             var = adjust_return_value_with_ops (MULT_EXPR, "acc_tmp", m_acc,
617                                                 a, gsi, GSI_NEW_STMT);
618         }
619       else
620         var = a;
621
622       a_acc_arg = update_accumulator_with_ops (PLUS_EXPR, a_acc, var, gsi);
623     }
624
625   if (m)
626     m_acc_arg = update_accumulator_with_ops (MULT_EXPR, m_acc, m, gsi);
627
628   if (a_acc)
629     add_successor_phi_arg (back, a_acc, a_acc_arg);
630
631   if (m_acc)
632     add_successor_phi_arg (back, m_acc, m_acc_arg);
633 }
634
635 /* Adjust value of the return at the end of BB according to M and A
636    accumulators.  */
637
638 static void
639 adjust_return_value (basic_block bb, tree m, tree a)
640 {
641   tree retval;
642   gimple ret_stmt = gimple_seq_last_stmt (bb_seq (bb));
643   gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (bb);
644
645   gcc_assert (gimple_code (ret_stmt) == GIMPLE_RETURN);
646
647   retval = gimple_return_retval (ret_stmt);
648   if (!retval || retval == error_mark_node)
649     return;
650
651   if (m)
652     retval = adjust_return_value_with_ops (MULT_EXPR, "mul_tmp", m_acc, retval,
653                                            gsi, GSI_SAME_STMT);
654   if (a)
655     retval = adjust_return_value_with_ops (PLUS_EXPR, "acc_tmp", a_acc, retval,
656                                            gsi, GSI_SAME_STMT);
657   gimple_return_set_retval (ret_stmt, retval);
658   update_stmt (ret_stmt);
659 }
660
661 /* Subtract COUNT and FREQUENCY from the basic block and it's
662    outgoing edge.  */
663 static void
664 decrease_profile (basic_block bb, gcov_type count, int frequency)
665 {
666   edge e;
667   bb->count -= count;
668   if (bb->count < 0)
669     bb->count = 0;
670   bb->frequency -= frequency;
671   if (bb->frequency < 0)
672     bb->frequency = 0;
673   if (!single_succ_p (bb))
674     {
675       gcc_assert (!EDGE_COUNT (bb->succs));
676       return;
677     }
678   e = single_succ_edge (bb);
679   e->count -= count;
680   if (e->count < 0)
681     e->count = 0;
682 }
683
684 /* Returns true if argument PARAM of the tail recursive call needs to be copied
685    when the call is eliminated.  */
686
687 static bool
688 arg_needs_copy_p (tree param)
689 {
690   tree def;
691
692   if (!is_gimple_reg (param) || !var_ann (param))
693     return false;
694                 
695   /* Parameters that are only defined but never used need not be copied.  */
696   def = gimple_default_def (cfun, param);
697   if (!def)
698     return false;
699
700   return true;
701 }
702
703 /* Eliminates tail call described by T.  TMP_VARS is a list of
704    temporary variables used to copy the function arguments.  */
705
706 static void
707 eliminate_tail_call (struct tailcall *t)
708 {
709   tree param, rslt;
710   gimple stmt, call;
711   tree arg;
712   size_t idx;
713   basic_block bb, first;
714   edge e;
715   gimple phi;
716   gimple_stmt_iterator gsi;
717   gimple orig_stmt;
718
719   stmt = orig_stmt = gsi_stmt (t->call_gsi);
720   bb = gsi_bb (t->call_gsi);
721
722   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
723     {
724       fprintf (dump_file, "Eliminated tail recursion in bb %d : ",
725                bb->index);
726       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
727       fprintf (dump_file, "\n");
728     }
729
730   gcc_assert (is_gimple_call (stmt));
731
732   first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR);
733
734   /* Remove the code after call_gsi that will become unreachable.  The
735      possibly unreachable code in other blocks is removed later in
736      cfg cleanup.  */
737   gsi = t->call_gsi;
738   gsi_next (&gsi);
739   while (!gsi_end_p (gsi))
740     {
741       gimple t = gsi_stmt (gsi);
742       /* Do not remove the return statement, so that redirect_edge_and_branch
743          sees how the block ends.  */
744       if (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN)
745         break;
746
747       gsi_remove (&gsi, true);
748       release_defs (t);
749     }
750
751   /* Number of executions of function has reduced by the tailcall.  */
752   e = single_succ_edge (gsi_bb (t->call_gsi));
753   decrease_profile (EXIT_BLOCK_PTR, e->count, EDGE_FREQUENCY (e));
754   decrease_profile (ENTRY_BLOCK_PTR, e->count, EDGE_FREQUENCY (e));
755   if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR)
756     decrease_profile (e->dest, e->count, EDGE_FREQUENCY (e));
757
758   /* Replace the call by a jump to the start of function.  */
759   e = redirect_edge_and_branch (single_succ_edge (gsi_bb (t->call_gsi)),
760                                 first);
761   gcc_assert (e);
762   PENDING_STMT (e) = NULL;
763
764   /* Add phi node entries for arguments.  The ordering of the phi nodes should
765      be the same as the ordering of the arguments.  */
766   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl),
767          idx = 0, gsi = gsi_start_phis (first);
768        param;
769        param = TREE_CHAIN (param), idx++)
770     {
771       if (!arg_needs_copy_p (param))
772         continue;
773
774       arg = gimple_call_arg (stmt, idx);
775       phi = gsi_stmt (gsi);
776       gcc_assert (param == SSA_NAME_VAR (PHI_RESULT (phi)));
777
778       add_phi_arg (phi, arg, e);
779       gsi_next (&gsi);
780     }
781
782   /* Update the values of accumulators.  */
783   adjust_accumulator_values (t->call_gsi, t->mult, t->add, e);
784
785   call = gsi_stmt (t->call_gsi);
786   rslt = gimple_call_lhs (call);
787   if (rslt != NULL_TREE)
788     {
789       /* Result of the call will no longer be defined.  So adjust the
790          SSA_NAME_DEF_STMT accordingly.  */
791       SSA_NAME_DEF_STMT (rslt) = gimple_build_nop ();
792     }
793
794   gsi_remove (&t->call_gsi, true);
795   release_defs (call);
796 }
797
798 /* Add phi nodes for the virtual operands defined in the function to the
799    header of the loop created by tail recursion elimination.
800
801    Originally, we used to add phi nodes only for call clobbered variables,
802    as the value of the non-call clobbered ones obviously cannot be used
803    or changed within the recursive call.  However, the local variables
804    from multiple calls now share the same location, so the virtual ssa form
805    requires us to say that the location dies on further iterations of the loop,
806    which requires adding phi nodes.
807 */
808 static void
809 add_virtual_phis (void)
810 {
811   referenced_var_iterator rvi;
812   tree var;
813
814   /* The problematic part is that there is no way how to know what
815      to put into phi nodes (there in fact does not have to be such
816      ssa name available).  A solution would be to have an artificial
817      use/kill for all virtual operands in EXIT node.  Unless we have
818      this, we cannot do much better than to rebuild the ssa form for
819      possibly affected virtual ssa names from scratch.  */
820
821   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
822     {
823       if (!is_gimple_reg (var) && gimple_default_def (cfun, var) != NULL_TREE)
824         mark_sym_for_renaming (var);
825     }
826 }
827
828 /* Optimizes the tailcall described by T.  If OPT_TAILCALLS is true, also
829    mark the tailcalls for the sibcall optimization.  */
830
831 static bool
832 optimize_tail_call (struct tailcall *t, bool opt_tailcalls)
833 {
834   if (t->tail_recursion)
835     {
836       eliminate_tail_call (t);
837       return true;
838     }
839
840   if (opt_tailcalls)
841     {
842       gimple stmt = gsi_stmt (t->call_gsi);
843
844       gimple_call_set_tail (stmt, true);
845       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
846         {
847           fprintf (dump_file, "Found tail call ");
848           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
849           fprintf (dump_file, " in bb %i\n", (gsi_bb (t->call_gsi))->index);
850         }
851     }
852
853   return false;
854 }
855
856 /* Creates a tail-call accumulator of the same type as the return type of the
857    current function.  LABEL is the name used to creating the temporary
858    variable for the accumulator.  The accumulator will be inserted in the
859    phis of a basic block BB with single predecessor with an initial value
860    INIT converted to the current function return type.  */
861
862 static tree
863 create_tailcall_accumulator (const char *label, basic_block bb, tree init)
864 {
865   tree ret_type = TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl));
866   tree tmp = create_tmp_var (ret_type, label);
867   gimple phi;
868
869   add_referenced_var (tmp);
870   phi = create_phi_node (tmp, bb);
871   /* RET_TYPE can be a float when -ffast-maths is enabled.  */
872   add_phi_arg (phi, fold_convert (ret_type, init), single_pred_edge (bb));
873   return PHI_RESULT (phi);
874 }
875  
876 /* Optimizes tail calls in the function, turning the tail recursion
877    into iteration.  */
878
879 static unsigned int
880 tree_optimize_tail_calls_1 (bool opt_tailcalls)
881 {
882   edge e;
883   bool phis_constructed = false;
884   struct tailcall *tailcalls = NULL, *act, *next;
885   bool changed = false;
886   basic_block first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR);
887   tree param;
888   gimple stmt;
889   edge_iterator ei;
890
891   if (!suitable_for_tail_opt_p ())
892     return 0;
893   if (opt_tailcalls)
894     opt_tailcalls = suitable_for_tail_call_opt_p ();
895
896   FOR_EACH_EDGE (e, ei, EXIT_BLOCK_PTR->preds)
897     {
898       /* Only traverse the normal exits, i.e. those that end with return
899          statement.  */
900       stmt = last_stmt (e->src);
901
902       if (stmt
903           && gimple_code (stmt) == GIMPLE_RETURN)
904         find_tail_calls (e->src, &tailcalls);
905     }
906
907   /* Construct the phi nodes and accumulators if necessary.  */
908   a_acc = m_acc = NULL_TREE;
909   for (act = tailcalls; act; act = act->next)
910     {
911       if (!act->tail_recursion)
912         continue;
913
914       if (!phis_constructed)
915         {
916           /* Ensure that there is only one predecessor of the block.  */
917           if (!single_pred_p (first))
918             first = split_edge (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR));
919
920           /* Copy the args if needed.  */
921           for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
922                param;
923                param = TREE_CHAIN (param))
924             if (arg_needs_copy_p (param))
925               {
926                 tree name = gimple_default_def (cfun, param);
927                 tree new_name = make_ssa_name (param, SSA_NAME_DEF_STMT (name));
928                 gimple phi;
929
930                 set_default_def (param, new_name);
931                 phi = create_phi_node (name, first);
932                 SSA_NAME_DEF_STMT (name) = phi;
933                 add_phi_arg (phi, new_name, single_pred_edge (first));
934               }
935           phis_constructed = true;
936         }
937
938       if (act->add && !a_acc)
939         a_acc = create_tailcall_accumulator ("add_acc", first,
940                                              integer_zero_node);
941
942       if (act->mult && !m_acc)
943         m_acc = create_tailcall_accumulator ("mult_acc", first,
944                                              integer_one_node);
945     }
946
947   for (; tailcalls; tailcalls = next)
948     {
949       next = tailcalls->next;
950       changed |= optimize_tail_call (tailcalls, opt_tailcalls);
951       free (tailcalls);
952     }
953
954   if (a_acc || m_acc)
955     {
956       /* Modify the remaining return statements.  */
957       FOR_EACH_EDGE (e, ei, EXIT_BLOCK_PTR->preds)
958         {
959           stmt = last_stmt (e->src);
960
961           if (stmt
962               && gimple_code (stmt) == GIMPLE_RETURN)
963             adjust_return_value (e->src, m_acc, a_acc);
964         }
965     }
966
967   if (changed)
968     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
969
970   if (phis_constructed)
971     add_virtual_phis ();
972   if (changed)
973     return TODO_cleanup_cfg | TODO_update_ssa_only_virtuals;
974   return 0;
975 }
976
977 static unsigned int
978 execute_tail_recursion (void)
979 {
980   return tree_optimize_tail_calls_1 (false);
981 }
982
983 static bool
984 gate_tail_calls (void)
985 {
986   return flag_optimize_sibling_calls != 0 && dbg_cnt (tail_call);
987 }
988
989 static unsigned int
990 execute_tail_calls (void)
991 {
992   return tree_optimize_tail_calls_1 (true);
993 }
994
995 struct gimple_opt_pass pass_tail_recursion = 
996 {
997  {
998   GIMPLE_PASS,
999   "tailr",                              /* name */
1000   gate_tail_calls,                      /* gate */
1001   execute_tail_recursion,               /* execute */
1002   NULL,                                 /* sub */
1003   NULL,                                 /* next */
1004   0,                                    /* static_pass_number */
1005   0,                                    /* tv_id */
1006   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
1007   0,                                    /* properties_provided */
1008   0,                                    /* properties_destroyed */
1009   0,                                    /* todo_flags_start */
1010   TODO_dump_func | TODO_verify_ssa      /* todo_flags_finish */
1011  }
1012 };
1013
1014 struct gimple_opt_pass pass_tail_calls = 
1015 {
1016  {
1017   GIMPLE_PASS,
1018   "tailc",                              /* name */
1019   gate_tail_calls,                      /* gate */
1020   execute_tail_calls,                   /* execute */
1021   NULL,                                 /* sub */
1022   NULL,                                 /* next */
1023   0,                                    /* static_pass_number */
1024   0,                                    /* tv_id */
1025   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1026   0,                                    /* properties_provided */
1027   0,                                    /* properties_destroyed */
1028   0,                                    /* todo_flags_start */
1029   TODO_dump_func | TODO_verify_ssa      /* todo_flags_finish */
1030  }
1031 };