OSDN Git Service

gcc/
[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 block in that the call occur.  */
104   basic_block call_block;
105
106   /* The iterator pointing to the call statement.  */
107   block_stmt_iterator call_bsi;
108
109   /* True if it is a call to the current function.  */
110   bool tail_recursion;
111
112   /* The return value of the caller is mult * f + add, where f is the return
113      value of the call.  */
114   tree mult, add;
115
116   /* Next tailcall in the chain.  */
117   struct tailcall *next;
118 };
119
120 /* The variables holding the value of multiplicative and additive
121    accumulator.  */
122 static tree m_acc, a_acc;
123
124 static bool suitable_for_tail_opt_p (void);
125 static bool optimize_tail_call (struct tailcall *, bool);
126 static void eliminate_tail_call (struct tailcall *);
127 static void find_tail_calls (basic_block, struct tailcall **);
128
129 /* Returns false when the function is not suitable for tail call optimization
130    from some reason (e.g. if it takes variable number of arguments).  */
131
132 static bool
133 suitable_for_tail_opt_p (void)
134 {
135   referenced_var_iterator rvi;
136   tree var;
137
138   if (current_function_stdarg)
139     return false;
140
141   /* No local variable nor structure field should be call-clobbered.  We
142      ignore any kind of memory tag, as these are not real variables.  */
143
144   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
145     {
146       if (!is_global_var (var)
147           && (!MTAG_P (var) || TREE_CODE (var) == STRUCT_FIELD_TAG)
148           && (gimple_aliases_computed_p (cfun) ? is_call_clobbered (var)
149               : TREE_ADDRESSABLE (var)))
150         return false;
151     }
152
153   return true;
154 }
155 /* Returns false when the function is not suitable for tail call optimization
156    from some reason (e.g. if it takes variable number of arguments).
157    This test must pass in addition to suitable_for_tail_opt_p in order to make
158    tail call discovery happen.  */
159
160 static bool
161 suitable_for_tail_call_opt_p (void)
162 {
163   tree param;
164
165   /* alloca (until we have stack slot life analysis) inhibits
166      sibling call optimizations, but not tail recursion.  */
167   if (current_function_calls_alloca)
168     return false;
169
170   /* If we are using sjlj exceptions, we may need to add a call to
171      _Unwind_SjLj_Unregister at exit of the function.  Which means
172      that we cannot do any sibcall transformations.  */
173   if (USING_SJLJ_EXCEPTIONS && current_function_has_exception_handlers ())
174     return false;
175
176   /* Any function that calls setjmp might have longjmp called from
177      any called function.  ??? We really should represent this
178      properly in the CFG so that this needn't be special cased.  */
179   if (current_function_calls_setjmp)
180     return false;
181
182   /* ??? It is OK if the argument of a function is taken in some cases,
183      but not in all cases.  See PR15387 and PR19616.  Revisit for 4.1.  */
184   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
185        param;
186        param = TREE_CHAIN (param))
187     if (TREE_ADDRESSABLE (param))
188       return false;
189
190   return true;
191 }
192
193 /* Checks whether the expression EXPR in stmt AT is independent of the
194    statement pointed to by BSI (in a sense that we already know EXPR's value
195    at BSI).  We use the fact that we are only called from the chain of
196    basic blocks that have only single successor.  Returns the expression
197    containing the value of EXPR at BSI.  */
198
199 static tree
200 independent_of_stmt_p (tree expr, tree at, block_stmt_iterator bsi)
201 {
202   basic_block bb, call_bb, at_bb;
203   edge e;
204   edge_iterator ei;
205
206   if (is_gimple_min_invariant (expr))
207     return expr;
208
209   if (TREE_CODE (expr) != SSA_NAME)
210     return NULL_TREE;
211
212   /* Mark the blocks in the chain leading to the end.  */
213   at_bb = bb_for_stmt (at);
214   call_bb = bb_for_stmt (bsi_stmt (bsi));
215   for (bb = call_bb; bb != at_bb; bb = single_succ (bb))
216     bb->aux = &bb->aux;
217   bb->aux = &bb->aux;
218
219   while (1)
220     { 
221       at = SSA_NAME_DEF_STMT (expr);
222       bb = bb_for_stmt (at);
223
224       /* The default definition or defined before the chain.  */
225       if (!bb || !bb->aux)
226         break;
227
228       if (bb == call_bb)
229         {
230           for (; !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
231             if (bsi_stmt (bsi) == at)
232               break;
233
234           if (!bsi_end_p (bsi))
235             expr = NULL_TREE;
236           break;
237         }
238
239       if (TREE_CODE (at) != PHI_NODE)
240         {
241           expr = NULL_TREE;
242           break;
243         }
244
245       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
246         if (e->src->aux)
247           break;
248       gcc_assert (e);
249
250       expr = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (at, e);
251       if (TREE_CODE (expr) != SSA_NAME)
252         {
253           /* The value is a constant.  */
254           break;
255         }
256     }
257
258   /* Unmark the blocks.  */
259   for (bb = call_bb; bb != at_bb; bb = single_succ (bb))
260     bb->aux = NULL;
261   bb->aux = NULL;
262
263   return expr;
264 }
265
266 /* Simulates the effect of an assignment of ASS in STMT on the return value
267    of the tail recursive CALL passed in ASS_VAR.  M and A are the
268    multiplicative and the additive factor for the real return value.  */
269
270 static bool
271 process_assignment (tree ass, tree stmt, block_stmt_iterator call, tree *m,
272                     tree *a, tree *ass_var)
273 {
274   tree op0, op1, non_ass_var;
275   tree dest = GIMPLE_STMT_OPERAND (ass, 0);
276   tree src = GIMPLE_STMT_OPERAND (ass, 1);
277   enum tree_code code = TREE_CODE (src);
278   tree src_var = src;
279
280   /* See if this is a simple copy operation of an SSA name to the function
281      result.  In that case we may have a simple tail call.  Ignore type
282      conversions that can never produce extra code between the function
283      call and the function return.  */
284   STRIP_NOPS (src_var);
285   if (TREE_CODE (src_var) == SSA_NAME)
286     {
287       if (src_var != *ass_var)
288         return false;
289
290       *ass_var = dest;
291       return true;
292     }
293
294   if (TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_binary)
295     return false;
296
297   /* Accumulator optimizations will reverse the order of operations.
298      We can only do that for floating-point types if we're assuming
299      that addition and multiplication are associative.  */
300   if (!flag_associative_math)
301     if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl))))
302       return false;
303
304   /* We only handle the code like
305
306      x = call ();
307      y = m * x;
308      z = y + a;
309      return z;
310
311      TODO -- Extend it for cases where the linear transformation of the output
312      is expressed in a more complicated way.  */
313
314   op0 = TREE_OPERAND (src, 0);
315   op1 = TREE_OPERAND (src, 1);
316
317   if (op0 == *ass_var
318       && (non_ass_var = independent_of_stmt_p (op1, stmt, call)))
319     ;
320   else if (op1 == *ass_var
321            && (non_ass_var = independent_of_stmt_p (op0, stmt, call)))
322     ;
323   else
324     return false;
325
326   switch (code)
327     {
328     case PLUS_EXPR:
329       /* There should be no previous addition.  TODO -- it should be fairly
330          straightforward to lift this restriction -- just allow storing
331          more complicated expressions in *A, and gimplify it in
332          adjust_accumulator_values.  */
333       if (*a)
334         return false;
335       *a = non_ass_var;
336       *ass_var = dest;
337       return true;
338
339     case MULT_EXPR:
340       /* Similar remark applies here.  Handling multiplication after addition
341          is just slightly more complicated -- we need to multiply both *A and
342          *M.  */
343       if (*a || *m)
344         return false;
345       *m = non_ass_var;
346       *ass_var = dest;
347       return true;
348
349       /* TODO -- Handle other codes (NEGATE_EXPR, MINUS_EXPR, POINTER_PLUS_EXPR).  */
350
351     default:
352       return false;
353     }
354 }
355
356 /* Propagate VAR through phis on edge E.  */
357
358 static tree
359 propagate_through_phis (tree var, edge e)
360 {
361   basic_block dest = e->dest;
362   tree phi;
363
364   for (phi = phi_nodes (dest); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
365     if (PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e) == var)
366       return PHI_RESULT (phi);
367
368   return var;
369 }
370
371 /* Finds tailcalls falling into basic block BB. The list of found tailcalls is
372    added to the start of RET.  */
373
374 static void
375 find_tail_calls (basic_block bb, struct tailcall **ret)
376 {
377   tree ass_var, ret_var, stmt, func, param, call = NULL_TREE;
378   block_stmt_iterator bsi, absi;
379   bool tail_recursion;
380   struct tailcall *nw;
381   edge e;
382   tree m, a;
383   basic_block abb;
384   stmt_ann_t ann;
385
386   if (!single_succ_p (bb))
387     return;
388
389   for (bsi = bsi_last (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_prev (&bsi))
390     {
391       stmt = bsi_stmt (bsi);
392
393       /* Ignore labels.  */
394       if (TREE_CODE (stmt) == LABEL_EXPR)
395         continue;
396
397       /* Check for a call.  */
398       if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
399         {
400           ass_var = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
401           call = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
402           if (TREE_CODE (call) == WITH_SIZE_EXPR)
403             call = TREE_OPERAND (call, 0);
404         }
405       else
406         {
407           ass_var = NULL_TREE;
408           call = stmt;
409         }
410
411       if (TREE_CODE (call) == CALL_EXPR)
412         break;
413
414       /* If the statement has virtual or volatile operands, fail.  */
415       ann = stmt_ann (stmt);
416       if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, (SSA_OP_VUSE | SSA_OP_VIRTUAL_DEFS))
417           || ann->has_volatile_ops
418           || (!gimple_aliases_computed_p (cfun) && ann->references_memory))
419         return;
420     }
421
422   if (bsi_end_p (bsi))
423     {
424       edge_iterator ei;
425       /* Recurse to the predecessors.  */
426       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
427         find_tail_calls (e->src, ret);
428
429       return;
430     }
431
432   /* We found the call, check whether it is suitable.  */
433   tail_recursion = false;
434   func = get_callee_fndecl (call);
435   if (func == current_function_decl)
436     {
437       call_expr_arg_iterator iter;
438       tree arg;
439       for (param = DECL_ARGUMENTS (func),
440              arg = first_call_expr_arg (call, &iter);
441            param && arg;
442            param = TREE_CHAIN (param), arg = next_call_expr_arg (&iter))
443         {
444           if (param != arg)
445             {
446               /* Make sure there are no problems with copying.  The parameter
447                  have a copyable type and the two arguments must have reasonably
448                  equivalent types.  The latter requirement could be relaxed if
449                  we emitted a suitable type conversion statement.  */
450               if (!is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (param))
451                   || !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (param),
452                                                 TREE_TYPE (arg)))
453                 break;
454
455               /* The parameter should be a real operand, so that phi node
456                  created for it at the start of the function has the meaning
457                  of copying the value.  This test implies is_gimple_reg_type
458                  from the previous condition, however this one could be
459                  relaxed by being more careful with copying the new value
460                  of the parameter (emitting appropriate GIMPLE_MODIFY_STMT and
461                  updating the virtual operands).  */
462               if (!is_gimple_reg (param))
463                 break;
464             }
465         }
466       if (!arg && !param)
467         tail_recursion = true;
468     }
469
470   /* Now check the statements after the call.  None of them has virtual
471      operands, so they may only depend on the call through its return
472      value.  The return value should also be dependent on each of them,
473      since we are running after dce.  */
474   m = NULL_TREE;
475   a = NULL_TREE;
476
477   abb = bb;
478   absi = bsi;
479   while (1)
480     {
481       bsi_next (&absi);
482
483       while (bsi_end_p (absi))
484         {
485           ass_var = propagate_through_phis (ass_var, single_succ_edge (abb));
486           abb = single_succ (abb);
487           absi = bsi_start (abb);
488         }
489
490       stmt = bsi_stmt (absi);
491
492       if (TREE_CODE (stmt) == LABEL_EXPR)
493         continue;
494
495       if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
496         break;
497
498       if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
499         return;
500
501       if (!process_assignment (stmt, stmt, bsi, &m, &a, &ass_var))
502         return;
503     }
504
505   /* See if this is a tail call we can handle.  */
506   ret_var = TREE_OPERAND (stmt, 0);
507   if (ret_var
508       && TREE_CODE (ret_var) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
509     {
510       tree ret_op = GIMPLE_STMT_OPERAND (ret_var, 1);
511       STRIP_NOPS (ret_op);
512       if (!tail_recursion
513           && TREE_CODE (ret_op) != SSA_NAME)
514         return;
515
516       if (!process_assignment (ret_var, stmt, bsi, &m, &a, &ass_var))
517         return;
518       ret_var = GIMPLE_STMT_OPERAND (ret_var, 0);
519     }
520
521   /* We may proceed if there either is no return value, or the return value
522      is identical to the call's return.  */
523   if (ret_var
524       && (ret_var != ass_var))
525     return;
526
527   /* If this is not a tail recursive call, we cannot handle addends or
528      multiplicands.  */
529   if (!tail_recursion && (m || a))
530     return;
531
532   nw = XNEW (struct tailcall);
533
534   nw->call_block = bb;
535   nw->call_bsi = bsi;
536
537   nw->tail_recursion = tail_recursion;
538
539   nw->mult = m;
540   nw->add = a;
541
542   nw->next = *ret;
543   *ret = nw;
544 }
545
546 /* Adjust the accumulator values according to A and M after BSI, and update
547    the phi nodes on edge BACK.  */
548
549 static void
550 adjust_accumulator_values (block_stmt_iterator bsi, tree m, tree a, edge back)
551 {
552   tree stmt, var, phi, tmp;
553   tree ret_type = TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl));
554   tree a_acc_arg = a_acc, m_acc_arg = m_acc;
555
556   if (a)
557     {
558       if (m_acc)
559         {
560           if (integer_onep (a))
561             var = m_acc;
562           else
563             {
564               stmt = build_gimple_modify_stmt (NULL_TREE,
565                                                build2 (MULT_EXPR, ret_type,
566                                                        m_acc, a));
567
568               tmp = create_tmp_var (ret_type, "acc_tmp");
569               add_referenced_var (tmp);
570
571               var = make_ssa_name (tmp, stmt);
572               GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = var;
573               bsi_insert_after (&bsi, stmt, BSI_NEW_STMT);
574             }
575         }
576       else
577         var = a;
578
579       stmt = build_gimple_modify_stmt (NULL_TREE, build2 (PLUS_EXPR, ret_type,
580                                                           a_acc, var));
581       var = make_ssa_name (SSA_NAME_VAR (a_acc), stmt);
582       GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = var;
583       bsi_insert_after (&bsi, stmt, BSI_NEW_STMT);
584       a_acc_arg = var;
585     }
586
587   if (m)
588     {
589       stmt = build_gimple_modify_stmt (NULL_TREE,
590                                        build2 (MULT_EXPR, ret_type,
591                                                m_acc, m));
592       var = make_ssa_name (SSA_NAME_VAR (m_acc), stmt);
593       GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = var;
594       bsi_insert_after (&bsi, stmt, BSI_NEW_STMT);
595       m_acc_arg = var;
596     }
597
598   if (a_acc)
599     {
600       for (phi = phi_nodes (back->dest); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
601         if (PHI_RESULT (phi) == a_acc)
602           break;
603
604       add_phi_arg (phi, a_acc_arg, back);
605     }
606
607   if (m_acc)
608     {
609       for (phi = phi_nodes (back->dest); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
610         if (PHI_RESULT (phi) == m_acc)
611           break;
612
613       add_phi_arg (phi, m_acc_arg, back);
614     }
615 }
616
617 /* Adjust value of the return at the end of BB according to M and A
618    accumulators.  */
619
620 static void
621 adjust_return_value (basic_block bb, tree m, tree a)
622 {
623   tree ret_stmt = last_stmt (bb), ret_var, var, stmt, tmp;
624   tree ret_type = TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl));
625   tree *ret_op;
626   block_stmt_iterator bsi = bsi_last (bb);
627
628   gcc_assert (TREE_CODE (ret_stmt) == RETURN_EXPR);
629
630   ret_var = TREE_OPERAND (ret_stmt, 0);
631   if (!ret_var)
632     return;
633
634   if (TREE_CODE (ret_var) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
635     {
636       ret_op = &GIMPLE_STMT_OPERAND (ret_var, 1);
637       ret_var = *ret_op;
638     }
639   else
640     ret_op = &TREE_OPERAND (ret_stmt, 0);
641
642   if (m)
643     {
644       stmt = build_gimple_modify_stmt (NULL_TREE,
645                                        build2 (MULT_EXPR, ret_type,
646                                                m_acc, ret_var));
647
648       tmp = create_tmp_var (ret_type, "acc_tmp");
649       add_referenced_var (tmp);
650
651       var = make_ssa_name (tmp, stmt);
652       GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = var;
653       bsi_insert_before (&bsi, stmt, BSI_SAME_STMT);
654     }
655   else
656     var = ret_var;
657
658   if (a)
659     {
660       stmt = build_gimple_modify_stmt (NULL_TREE,
661                                        build2 (PLUS_EXPR, ret_type,
662                                                a_acc, var));
663
664       tmp = create_tmp_var (ret_type, "acc_tmp");
665       add_referenced_var (tmp);
666
667       var = make_ssa_name (tmp, stmt);
668       GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = var;
669       bsi_insert_before (&bsi, stmt, BSI_SAME_STMT);
670     }
671
672   *ret_op = var;
673   update_stmt (ret_stmt);
674 }
675
676 /* Subtract COUNT and FREQUENCY from the basic block and it's
677    outgoing edge.  */
678 static void
679 decrease_profile (basic_block bb, gcov_type count, int frequency)
680 {
681   edge e;
682   bb->count -= count;
683   if (bb->count < 0)
684     bb->count = 0;
685   bb->frequency -= frequency;
686   if (bb->frequency < 0)
687     bb->frequency = 0;
688   if (!single_succ_p (bb))
689     {
690       gcc_assert (!EDGE_COUNT (bb->succs));
691       return;
692     }
693   e = single_succ_edge (bb);
694   e->count -= count;
695   if (e->count < 0)
696     e->count = 0;
697 }
698
699 /* Returns true if argument PARAM of the tail recursive call needs to be copied
700    when the call is eliminated.  */
701
702 static bool
703 arg_needs_copy_p (tree param)
704 {
705   tree def;
706
707   if (!is_gimple_reg (param) || !var_ann (param))
708     return false;
709                 
710   /* Parameters that are only defined but never used need not be copied.  */
711   def = gimple_default_def (cfun, param);
712   if (!def)
713     return false;
714
715   return true;
716 }
717
718 /* Eliminates tail call described by T.  TMP_VARS is a list of
719    temporary variables used to copy the function arguments.  */
720
721 static void
722 eliminate_tail_call (struct tailcall *t)
723 {
724   tree param, stmt, rslt, call;
725   tree arg;
726   call_expr_arg_iterator iter;
727   basic_block bb, first;
728   edge e;
729   tree phi;
730   block_stmt_iterator bsi;
731   tree orig_stmt;
732
733   stmt = orig_stmt = bsi_stmt (t->call_bsi);
734   bb = t->call_block;
735
736   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
737     {
738       fprintf (dump_file, "Eliminated tail recursion in bb %d : ",
739                bb->index);
740       print_generic_stmt (dump_file, stmt, TDF_SLIM);
741       fprintf (dump_file, "\n");
742     }
743
744   if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
745     stmt = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
746
747   first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR);
748
749   /* Remove the code after call_bsi that will become unreachable.  The
750      possibly unreachable code in other blocks is removed later in
751      cfg cleanup.  */
752   bsi = t->call_bsi;
753   bsi_next (&bsi);
754   while (!bsi_end_p (bsi))
755     {
756       tree t = bsi_stmt (bsi);
757       /* Do not remove the return statement, so that redirect_edge_and_branch
758          sees how the block ends.  */
759       if (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR)
760         break;
761
762       bsi_remove (&bsi, true);
763       release_defs (t);
764     }
765
766   /* Number of executions of function has reduced by the tailcall.  */
767   e = single_succ_edge (t->call_block);
768   decrease_profile (EXIT_BLOCK_PTR, e->count, EDGE_FREQUENCY (e));
769   decrease_profile (ENTRY_BLOCK_PTR, e->count, EDGE_FREQUENCY (e));
770   if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR)
771     decrease_profile (e->dest, e->count, EDGE_FREQUENCY (e));
772
773   /* Replace the call by a jump to the start of function.  */
774   e = redirect_edge_and_branch (single_succ_edge (t->call_block), first);
775   gcc_assert (e);
776   PENDING_STMT (e) = NULL_TREE;
777
778   /* Add phi node entries for arguments.  The ordering of the phi nodes should
779      be the same as the ordering of the arguments.  */
780   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl),
781          arg = first_call_expr_arg (stmt, &iter),
782          phi = phi_nodes (first);
783        param;
784        param = TREE_CHAIN (param), arg = next_call_expr_arg (&iter))
785     {
786       if (!arg_needs_copy_p (param))
787         continue;
788       gcc_assert (param == SSA_NAME_VAR (PHI_RESULT (phi)));
789
790       add_phi_arg (phi, arg, e);
791       phi = PHI_CHAIN (phi);
792     }
793
794   /* Update the values of accumulators.  */
795   adjust_accumulator_values (t->call_bsi, t->mult, t->add, e);
796
797   call = bsi_stmt (t->call_bsi);
798   if (TREE_CODE (call) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
799     {
800       rslt = GIMPLE_STMT_OPERAND (call, 0);
801
802       /* Result of the call will no longer be defined.  So adjust the
803          SSA_NAME_DEF_STMT accordingly.  */
804       SSA_NAME_DEF_STMT (rslt) = build_empty_stmt ();
805     }
806
807   bsi_remove (&t->call_bsi, true);
808   release_defs (call);
809 }
810
811 /* Add phi nodes for the virtual operands defined in the function to the
812    header of the loop created by tail recursion elimination.
813
814    Originally, we used to add phi nodes only for call clobbered variables,
815    as the value of the non-call clobbered ones obviously cannot be used
816    or changed within the recursive call.  However, the local variables
817    from multiple calls now share the same location, so the virtual ssa form
818    requires us to say that the location dies on further iterations of the loop,
819    which requires adding phi nodes.
820 */
821 static void
822 add_virtual_phis (void)
823 {
824   referenced_var_iterator rvi;
825   tree var;
826
827   /* The problematic part is that there is no way how to know what
828      to put into phi nodes (there in fact does not have to be such
829      ssa name available).  A solution would be to have an artificial
830      use/kill for all virtual operands in EXIT node.  Unless we have
831      this, we cannot do much better than to rebuild the ssa form for
832      possibly affected virtual ssa names from scratch.  */
833
834   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
835     {
836       if (!is_gimple_reg (var) && gimple_default_def (cfun, var) != NULL_TREE)
837         mark_sym_for_renaming (var);
838     }
839 }
840
841 /* Optimizes the tailcall described by T.  If OPT_TAILCALLS is true, also
842    mark the tailcalls for the sibcall optimization.  */
843
844 static bool
845 optimize_tail_call (struct tailcall *t, bool opt_tailcalls)
846 {
847   if (t->tail_recursion)
848     {
849       eliminate_tail_call (t);
850       return true;
851     }
852
853   if (opt_tailcalls)
854     {
855       tree stmt = bsi_stmt (t->call_bsi);
856
857       stmt = get_call_expr_in (stmt);
858       CALL_EXPR_TAILCALL (stmt) = 1;
859       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
860         {
861           fprintf (dump_file, "Found tail call ");
862           print_generic_expr (dump_file, stmt, dump_flags);
863           fprintf (dump_file, " in bb %i\n", t->call_block->index);
864         }
865     }
866
867   return false;
868 }
869
870 /* Optimizes tail calls in the function, turning the tail recursion
871    into iteration.  */
872
873 static unsigned int
874 tree_optimize_tail_calls_1 (bool opt_tailcalls)
875 {
876   edge e;
877   bool phis_constructed = false;
878   struct tailcall *tailcalls = NULL, *act, *next;
879   bool changed = false;
880   basic_block first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR);
881   tree stmt, param, ret_type, tmp, phi;
882   edge_iterator ei;
883
884   if (!suitable_for_tail_opt_p ())
885     return 0;
886   if (opt_tailcalls)
887     opt_tailcalls = suitable_for_tail_call_opt_p ();
888
889   FOR_EACH_EDGE (e, ei, EXIT_BLOCK_PTR->preds)
890     {
891       /* Only traverse the normal exits, i.e. those that end with return
892          statement.  */
893       stmt = last_stmt (e->src);
894
895       if (stmt
896           && TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
897         find_tail_calls (e->src, &tailcalls);
898     }
899
900   /* Construct the phi nodes and accumulators if necessary.  */
901   a_acc = m_acc = NULL_TREE;
902   for (act = tailcalls; act; act = act->next)
903     {
904       if (!act->tail_recursion)
905         continue;
906
907       if (!phis_constructed)
908         {
909           /* Ensure that there is only one predecessor of the block.  */
910           if (!single_pred_p (first))
911             first = split_edge (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR));
912
913           /* Copy the args if needed.  */
914           for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
915                param;
916                param = TREE_CHAIN (param))
917             if (arg_needs_copy_p (param))
918               {
919                 tree name = gimple_default_def (cfun, param);
920                 tree new_name = make_ssa_name (param, SSA_NAME_DEF_STMT (name));
921                 tree phi;
922
923                 set_default_def (param, new_name);
924                 phi = create_phi_node (name, first);
925                 SSA_NAME_DEF_STMT (name) = phi;
926                 add_phi_arg (phi, new_name, single_pred_edge (first));
927               }
928           phis_constructed = true;
929         }
930
931       if (act->add && !a_acc)
932         {
933           ret_type = TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl));
934
935           tmp = create_tmp_var (ret_type, "add_acc");
936           add_referenced_var (tmp);
937
938           phi = create_phi_node (tmp, first);
939           add_phi_arg (phi,
940                        /* RET_TYPE can be a float when -ffast-maths is
941                           enabled.  */
942                        fold_convert (ret_type, integer_zero_node),
943                        single_pred_edge (first));
944           a_acc = PHI_RESULT (phi);
945         }
946
947       if (act->mult && !m_acc)
948         {
949           ret_type = TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl));
950
951           tmp = create_tmp_var (ret_type, "mult_acc");
952           add_referenced_var (tmp);
953
954           phi = create_phi_node (tmp, first);
955           add_phi_arg (phi,
956                        /* RET_TYPE can be a float when -ffast-maths is
957                           enabled.  */
958                        fold_convert (ret_type, integer_one_node),
959                        single_pred_edge (first));
960           m_acc = PHI_RESULT (phi);
961         }
962     }
963
964
965   if (phis_constructed)
966     {
967       /* Reverse the order of the phi nodes, so that it matches the order
968          of operands of the function, as assumed by eliminate_tail_call.  */
969       set_phi_nodes (first, phi_reverse (phi_nodes (first)));
970     }
971
972   for (; tailcalls; tailcalls = next)
973     {
974       next = tailcalls->next;
975       changed |= optimize_tail_call (tailcalls, opt_tailcalls);
976       free (tailcalls);
977     }
978
979   if (a_acc || m_acc)
980     {
981       /* Modify the remaining return statements.  */
982       FOR_EACH_EDGE (e, ei, EXIT_BLOCK_PTR->preds)
983         {
984           stmt = last_stmt (e->src);
985
986           if (stmt
987               && TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
988             adjust_return_value (e->src, m_acc, a_acc);
989         }
990     }
991
992   if (changed)
993     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
994
995   if (phis_constructed)
996     add_virtual_phis ();
997   if (changed)
998     return TODO_cleanup_cfg | TODO_update_ssa_only_virtuals;
999   return 0;
1000 }
1001
1002 static unsigned int
1003 execute_tail_recursion (void)
1004 {
1005   return tree_optimize_tail_calls_1 (false);
1006 }
1007
1008 static bool
1009 gate_tail_calls (void)
1010 {
1011   return flag_optimize_sibling_calls != 0 && dbg_cnt (tail_call);
1012 }
1013
1014 static unsigned int
1015 execute_tail_calls (void)
1016 {
1017   return tree_optimize_tail_calls_1 (true);
1018 }
1019
1020 struct gimple_opt_pass pass_tail_recursion = 
1021 {
1022  {
1023   GIMPLE_PASS,
1024   "tailr",                              /* name */
1025   gate_tail_calls,                      /* gate */
1026   execute_tail_recursion,               /* execute */
1027   NULL,                                 /* sub */
1028   NULL,                                 /* next */
1029   0,                                    /* static_pass_number */
1030   0,                                    /* tv_id */
1031   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
1032   0,                                    /* properties_provided */
1033   0,                                    /* properties_destroyed */
1034   0,                                    /* todo_flags_start */
1035   TODO_dump_func | TODO_verify_ssa      /* todo_flags_finish */
1036  }
1037 };
1038
1039 struct gimple_opt_pass pass_tail_calls = 
1040 {
1041  {
1042   GIMPLE_PASS,
1043   "tailc",                              /* name */
1044   gate_tail_calls,                      /* gate */
1045   execute_tail_calls,                   /* execute */
1046   NULL,                                 /* sub */
1047   NULL,                                 /* next */
1048   0,                                    /* static_pass_number */
1049   0,                                    /* tv_id */
1050   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1051   0,                                    /* properties_provided */
1052   0,                                    /* properties_destroyed */
1053   0,                                    /* todo_flags_start */
1054   TODO_dump_func | TODO_verify_ssa      /* todo_flags_finish */
1055  }
1056 };