OSDN Git Service

gcc/ChangeLog:
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-tailcall.c
1 /* Tail call optimization on trees.
2    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009
3    Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "tree.h"
26 #include "rtl.h"
27 #include "tm_p.h"
28 #include "hard-reg-set.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "function.h"
31 #include "tree-flow.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "diagnostic.h"
34 #include "except.h"
35 #include "tree-pass.h"
36 #include "flags.h"
37 #include "langhooks.h"
38 #include "dbgcnt.h"
39
40 /* The file implements the tail recursion elimination.  It is also used to
41    analyze the tail calls in general, passing the results to the rtl level
42    where they are used for sibcall optimization.
43
44    In addition to the standard tail recursion elimination, we handle the most
45    trivial cases of making the call tail recursive by creating accumulators.
46    For example the following function
47
48    int sum (int n)
49    {
50      if (n > 0)
51        return n + sum (n - 1);
52      else
53        return 0;
54    }
55
56    is transformed into
57
58    int sum (int n)
59    {
60      int acc = 0;
61
62      while (n > 0)
63        acc += n--;
64
65      return acc;
66    }
67
68    To do this, we maintain two accumulators (a_acc and m_acc) that indicate 
69    when we reach the return x statement, we should return a_acc + x * m_acc
70    instead.  They are initially initialized to 0 and 1, respectively,
71    so the semantics of the function is obviously preserved.  If we are
72    guaranteed that the value of the accumulator never change, we
73    omit the accumulator.
74
75    There are three cases how the function may exit.  The first one is
76    handled in adjust_return_value, the other two in adjust_accumulator_values
77    (the second case is actually a special case of the third one and we
78    present it separately just for clarity):
79
80    1) Just return x, where x is not in any of the remaining special shapes.
81       We rewrite this to a gimple equivalent of return m_acc * x + a_acc.
82       
83    2) return f (...), where f is the current function, is rewritten in a
84       classical tail-recursion elimination way, into assignment of arguments
85       and jump to the start of the function.  Values of the accumulators
86       are unchanged.
87                
88    3) return a + m * f(...), where a and m do not depend on call to f.
89       To preserve the semantics described before we want this to be rewritten
90       in such a way that we finally return
91
92       a_acc + (a + m * f(...)) * m_acc = (a_acc + a * m_acc) + (m * m_acc) * f(...).
93
94       I.e. we increase a_acc by a * m_acc, multiply m_acc by m and
95       eliminate the tail call to f.  Special cases when the value is just
96       added or just multiplied are obtained by setting a = 0 or m = 1.
97
98    TODO -- it is possible to do similar tricks for other operations.  */
99
100 /* A structure that describes the tailcall.  */
101
102 struct tailcall
103 {
104   /* The iterator pointing to the call statement.  */
105   gimple_stmt_iterator call_gsi;
106
107   /* True if it is a call to the current function.  */
108   bool tail_recursion;
109
110   /* The return value of the caller is mult * f + add, where f is the return
111      value of the call.  */
112   tree mult, add;
113
114   /* Next tailcall in the chain.  */
115   struct tailcall *next;
116 };
117
118 /* The variables holding the value of multiplicative and additive
119    accumulator.  */
120 static tree m_acc, a_acc;
121
122 static bool suitable_for_tail_opt_p (void);
123 static bool optimize_tail_call (struct tailcall *, bool);
124 static void eliminate_tail_call (struct tailcall *);
125 static void find_tail_calls (basic_block, struct tailcall **);
126
127 /* Returns false when the function is not suitable for tail call optimization
128    from some reason (e.g. if it takes variable number of arguments).  */
129
130 static bool
131 suitable_for_tail_opt_p (void)
132 {
133   referenced_var_iterator rvi;
134   tree var;
135
136   if (cfun->stdarg)
137     return false;
138
139   /* No local variable nor structure field should be call-used.  */
140   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
141     {
142       if (!is_global_var (var)
143           && is_call_used (var))
144         return false;
145     }
146
147   return true;
148 }
149 /* Returns false when the function is not suitable for tail call optimization
150    from some reason (e.g. if it takes variable number of arguments).
151    This test must pass in addition to suitable_for_tail_opt_p in order to make
152    tail call discovery happen.  */
153
154 static bool
155 suitable_for_tail_call_opt_p (void)
156 {
157   tree param;
158
159   /* alloca (until we have stack slot life analysis) inhibits
160      sibling call optimizations, but not tail recursion.  */
161   if (cfun->calls_alloca)
162     return false;
163
164   /* If we are using sjlj exceptions, we may need to add a call to
165      _Unwind_SjLj_Unregister at exit of the function.  Which means
166      that we cannot do any sibcall transformations.  */
167   if (USING_SJLJ_EXCEPTIONS && current_function_has_exception_handlers ())
168     return false;
169
170   /* Any function that calls setjmp might have longjmp called from
171      any called function.  ??? We really should represent this
172      properly in the CFG so that this needn't be special cased.  */
173   if (cfun->calls_setjmp)
174     return false;
175
176   /* ??? It is OK if the argument of a function is taken in some cases,
177      but not in all cases.  See PR15387 and PR19616.  Revisit for 4.1.  */
178   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
179        param;
180        param = TREE_CHAIN (param))
181     if (TREE_ADDRESSABLE (param))
182       return false;
183
184   return true;
185 }
186
187 /* Checks whether the expression EXPR in stmt AT is independent of the
188    statement pointed to by GSI (in a sense that we already know EXPR's value
189    at GSI).  We use the fact that we are only called from the chain of
190    basic blocks that have only single successor.  Returns the expression
191    containing the value of EXPR at GSI.  */
192
193 static tree
194 independent_of_stmt_p (tree expr, gimple at, gimple_stmt_iterator gsi)
195 {
196   basic_block bb, call_bb, at_bb;
197   edge e;
198   edge_iterator ei;
199
200   if (is_gimple_min_invariant (expr))
201     return expr;
202
203   if (TREE_CODE (expr) != SSA_NAME)
204     return NULL_TREE;
205
206   /* Mark the blocks in the chain leading to the end.  */
207   at_bb = gimple_bb (at);
208   call_bb = gimple_bb (gsi_stmt (gsi));
209   for (bb = call_bb; bb != at_bb; bb = single_succ (bb))
210     bb->aux = &bb->aux;
211   bb->aux = &bb->aux;
212
213   while (1)
214     { 
215       at = SSA_NAME_DEF_STMT (expr);
216       bb = gimple_bb (at);
217
218       /* The default definition or defined before the chain.  */
219       if (!bb || !bb->aux)
220         break;
221
222       if (bb == call_bb)
223         {
224           for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
225             if (gsi_stmt (gsi) == at)
226               break;
227
228           if (!gsi_end_p (gsi))
229             expr = NULL_TREE;
230           break;
231         }
232
233       if (gimple_code (at) != GIMPLE_PHI)
234         {
235           expr = NULL_TREE;
236           break;
237         }
238
239       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
240         if (e->src->aux)
241           break;
242       gcc_assert (e);
243
244       expr = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (at, e);
245       if (TREE_CODE (expr) != SSA_NAME)
246         {
247           /* The value is a constant.  */
248           break;
249         }
250     }
251
252   /* Unmark the blocks.  */
253   for (bb = call_bb; bb != at_bb; bb = single_succ (bb))
254     bb->aux = NULL;
255   bb->aux = NULL;
256
257   return expr;
258 }
259
260 /* Simulates the effect of an assignment STMT on the return value of the tail
261    recursive CALL passed in ASS_VAR.  M and A are the multiplicative and the
262    additive factor for the real return value.  */
263
264 static bool
265 process_assignment (gimple stmt, gimple_stmt_iterator call, tree *m,
266                     tree *a, tree *ass_var)
267 {
268   tree op0, op1, non_ass_var;
269   tree dest = gimple_assign_lhs (stmt);
270   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
271   enum gimple_rhs_class rhs_class = get_gimple_rhs_class (code);
272   tree src_var = gimple_assign_rhs1 (stmt);
273   
274   /* See if this is a simple copy operation of an SSA name to the function
275      result.  In that case we may have a simple tail call.  Ignore type
276      conversions that can never produce extra code between the function
277      call and the function return.  */
278   if ((rhs_class == GIMPLE_SINGLE_RHS || gimple_assign_cast_p (stmt))
279       && (TREE_CODE (src_var) == SSA_NAME))
280     {
281       /* Reject a tailcall if the type conversion might need
282          additional code.  */
283       if (gimple_assign_cast_p (stmt)
284           && TYPE_MODE (TREE_TYPE (dest)) != TYPE_MODE (TREE_TYPE (src_var)))
285         return false;
286
287       if (src_var != *ass_var)
288         return false;
289
290       *ass_var = dest;
291       return true;
292     }
293
294   if (rhs_class != GIMPLE_BINARY_RHS)
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 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
315   op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
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,
350          POINTER_PLUS_EXPR).  */
351
352     default:
353       return false;
354     }
355 }
356
357 /* Propagate VAR through phis on edge E.  */
358
359 static tree
360 propagate_through_phis (tree var, edge e)
361 {
362   basic_block dest = e->dest;
363   gimple_stmt_iterator gsi;
364  
365   for (gsi = gsi_start_phis (dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
366     {
367       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
368       if (PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e) == var)
369         return PHI_RESULT (phi);
370     }
371   return var;
372 }
373
374 /* Finds tailcalls falling into basic block BB. The list of found tailcalls is
375    added to the start of RET.  */
376
377 static void
378 find_tail_calls (basic_block bb, struct tailcall **ret)
379 {
380   tree ass_var = NULL_TREE, ret_var, func, param;
381   gimple stmt, call = NULL;
382   gimple_stmt_iterator gsi, agsi;
383   bool tail_recursion;
384   struct tailcall *nw;
385   edge e;
386   tree m, a;
387   basic_block abb;
388   size_t idx;
389
390   if (!single_succ_p (bb))
391     return;
392
393   for (gsi = gsi_last_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_prev (&gsi))
394     {
395       stmt = gsi_stmt (gsi);
396
397       /* Ignore labels.  */
398       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_LABEL || is_gimple_debug (stmt))
399         continue;
400
401       /* Check for a call.  */
402       if (is_gimple_call (stmt))
403         {
404           call = stmt;
405           ass_var = gimple_call_lhs (stmt);
406           break;
407         }
408
409       /* If the statement references memory or volatile operands, fail.  */
410       if (gimple_references_memory_p (stmt)
411           || gimple_has_volatile_ops (stmt))
412         return;
413     }
414
415   if (gsi_end_p (gsi))
416     {
417       edge_iterator ei;
418       /* Recurse to the predecessors.  */
419       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
420         find_tail_calls (e->src, ret);
421
422       return;
423     }
424
425   /* If the LHS of our call is not just a simple register, we can't 
426      transform this into a tail or sibling call.  This situation happens,
427      in (e.g.) "*p = foo()" where foo returns a struct.  In this case
428      we won't have a temporary here, but we need to carry out the side
429      effect anyway, so tailcall is impossible.
430
431      ??? In some situations (when the struct is returned in memory via
432      invisible argument) we could deal with this, e.g. by passing 'p'
433      itself as that argument to foo, but it's too early to do this here,
434      and expand_call() will not handle it anyway.  If it ever can, then
435      we need to revisit this here, to allow that situation.  */
436   if (ass_var && !is_gimple_reg (ass_var))
437     return;
438
439   /* We found the call, check whether it is suitable.  */
440   tail_recursion = false;
441   func = gimple_call_fndecl (call);
442   if (func == current_function_decl)
443     {
444       tree arg;
445       for (param = DECL_ARGUMENTS (func), idx = 0;
446            param && idx < gimple_call_num_args (call);
447            param = TREE_CHAIN (param), idx ++)
448         {
449           arg = gimple_call_arg (call, idx);
450           if (param != arg)
451             {
452               /* Make sure there are no problems with copying.  The parameter
453                  have a copyable type and the two arguments must have reasonably
454                  equivalent types.  The latter requirement could be relaxed if
455                  we emitted a suitable type conversion statement.  */
456               if (!is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (param))
457                   || !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (param),
458                                                  TREE_TYPE (arg)))
459                 break;
460
461               /* The parameter should be a real operand, so that phi node
462                  created for it at the start of the function has the meaning
463                  of copying the value.  This test implies is_gimple_reg_type
464                  from the previous condition, however this one could be
465                  relaxed by being more careful with copying the new value
466                  of the parameter (emitting appropriate GIMPLE_ASSIGN and
467                  updating the virtual operands).  */
468               if (!is_gimple_reg (param))
469                 break;
470             }
471         }
472       if (idx == gimple_call_num_args (call) && !param)
473         tail_recursion = true;
474     }
475
476   /* Now check the statements after the call.  None of them has virtual
477      operands, so they may only depend on the call through its return
478      value.  The return value should also be dependent on each of them,
479      since we are running after dce.  */
480   m = NULL_TREE;
481   a = NULL_TREE;
482
483   abb = bb;
484   agsi = gsi;
485   while (1)
486     {
487       gsi_next (&agsi);
488
489       while (gsi_end_p (agsi))
490         {
491           ass_var = propagate_through_phis (ass_var, single_succ_edge (abb));
492           abb = single_succ (abb);
493           agsi = gsi_start_bb (abb);
494         }
495
496       stmt = gsi_stmt (agsi);
497
498       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_LABEL)
499         continue;
500
501       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_RETURN)
502         break;
503
504       if (is_gimple_debug (stmt))
505         continue;
506
507       if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
508         return;
509
510       /* This is a gimple assign. */
511       if (! process_assignment (stmt, gsi, &m, &a, &ass_var))
512         return;
513     }
514
515   /* See if this is a tail call we can handle.  */
516   ret_var = gimple_return_retval (stmt);
517
518   /* We may proceed if there either is no return value, or the return value
519      is identical to the call's return.  */
520   if (ret_var
521       && (ret_var != ass_var))
522     return;
523
524   /* If this is not a tail recursive call, we cannot handle addends or
525      multiplicands.  */
526   if (!tail_recursion && (m || a))
527     return;
528
529   nw = XNEW (struct tailcall);
530
531   nw->call_gsi = gsi;
532
533   nw->tail_recursion = tail_recursion;
534
535   nw->mult = m;
536   nw->add = a;
537
538   nw->next = *ret;
539   *ret = nw;
540 }
541
542 /* Helper to insert PHI_ARGH to the phi of VAR in the destination of edge E.  */
543
544 static void
545 add_successor_phi_arg (edge e, tree var, tree phi_arg)
546 {
547   gimple_stmt_iterator gsi;
548
549   for (gsi = gsi_start_phis (e->dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
550     if (PHI_RESULT (gsi_stmt (gsi)) == var)
551       break;
552
553   gcc_assert (!gsi_end_p (gsi));
554   add_phi_arg (gsi_stmt (gsi), phi_arg, e, UNKNOWN_LOCATION);
555 }
556
557 /* Creates a GIMPLE statement which computes the operation specified by
558    CODE, OP0 and OP1 to a new variable with name LABEL and inserts the
559    statement in the position specified by GSI and UPDATE.  Returns the
560    tree node of the statement's result.  */
561
562 static tree
563 adjust_return_value_with_ops (enum tree_code code, const char *label, 
564                               tree op0, tree op1, gimple_stmt_iterator gsi,
565                               enum gsi_iterator_update update)
566 {
567
568   tree ret_type = TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl));
569   tree tmp = create_tmp_var (ret_type, label);
570   gimple stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, tmp, op0, op1);
571   tree result;
572
573   if (TREE_CODE (ret_type) == COMPLEX_TYPE
574       || TREE_CODE (ret_type) == VECTOR_TYPE)
575     DECL_GIMPLE_REG_P (tmp) = 1;
576   add_referenced_var (tmp);
577   result = make_ssa_name (tmp, stmt);
578   gimple_assign_set_lhs (stmt, result);
579   update_stmt (stmt);
580   gsi_insert_before (&gsi, stmt, update);
581   return result;
582 }
583
584 /* Creates a new GIMPLE statement that adjusts the value of accumulator ACC by 
585    the computation specified by CODE and OP1 and insert the statement
586    at the position specified by GSI as a new statement.  Returns new SSA name
587    of updated accumulator.  */
588
589 static tree
590 update_accumulator_with_ops (enum tree_code code, tree acc, tree op1,
591                              gimple_stmt_iterator gsi)
592 {
593   gimple stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, SSA_NAME_VAR (acc), acc,
594                                               op1);
595   tree var = make_ssa_name (SSA_NAME_VAR (acc), stmt);
596   gimple_assign_set_lhs (stmt, var);
597   update_stmt (stmt);
598   gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
599   return var;
600 }
601
602 /* Adjust the accumulator values according to A and M after GSI, and update
603    the phi nodes on edge BACK.  */
604
605 static void
606 adjust_accumulator_values (gimple_stmt_iterator gsi, tree m, tree a, edge back)
607 {
608   tree var, a_acc_arg = a_acc, m_acc_arg = m_acc;
609
610   if (a)
611     {
612       if (m_acc)
613         {
614           if (integer_onep (a))
615             var = m_acc;
616           else
617             var = adjust_return_value_with_ops (MULT_EXPR, "acc_tmp", m_acc,
618                                                 a, gsi, GSI_NEW_STMT);
619         }
620       else
621         var = a;
622
623       a_acc_arg = update_accumulator_with_ops (PLUS_EXPR, a_acc, var, gsi);
624     }
625
626   if (m)
627     m_acc_arg = update_accumulator_with_ops (MULT_EXPR, m_acc, m, gsi);
628
629   if (a_acc)
630     add_successor_phi_arg (back, a_acc, a_acc_arg);
631
632   if (m_acc)
633     add_successor_phi_arg (back, m_acc, m_acc_arg);
634 }
635
636 /* Adjust value of the return at the end of BB according to M and A
637    accumulators.  */
638
639 static void
640 adjust_return_value (basic_block bb, tree m, tree a)
641 {
642   tree retval;
643   gimple ret_stmt = gimple_seq_last_stmt (bb_seq (bb));
644   gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (bb);
645
646   gcc_assert (gimple_code (ret_stmt) == GIMPLE_RETURN);
647
648   retval = gimple_return_retval (ret_stmt);
649   if (!retval || retval == error_mark_node)
650     return;
651
652   if (m)
653     retval = adjust_return_value_with_ops (MULT_EXPR, "mul_tmp", m_acc, retval,
654                                            gsi, GSI_SAME_STMT);
655   if (a)
656     retval = adjust_return_value_with_ops (PLUS_EXPR, "acc_tmp", a_acc, retval,
657                                            gsi, GSI_SAME_STMT);
658   gimple_return_set_retval (ret_stmt, retval);
659   update_stmt (ret_stmt);
660 }
661
662 /* Subtract COUNT and FREQUENCY from the basic block and it's
663    outgoing edge.  */
664 static void
665 decrease_profile (basic_block bb, gcov_type count, int frequency)
666 {
667   edge e;
668   bb->count -= count;
669   if (bb->count < 0)
670     bb->count = 0;
671   bb->frequency -= frequency;
672   if (bb->frequency < 0)
673     bb->frequency = 0;
674   if (!single_succ_p (bb))
675     {
676       gcc_assert (!EDGE_COUNT (bb->succs));
677       return;
678     }
679   e = single_succ_edge (bb);
680   e->count -= count;
681   if (e->count < 0)
682     e->count = 0;
683 }
684
685 /* Returns true if argument PARAM of the tail recursive call needs to be copied
686    when the call is eliminated.  */
687
688 static bool
689 arg_needs_copy_p (tree param)
690 {
691   tree def;
692
693   if (!is_gimple_reg (param) || !var_ann (param))
694     return false;
695                 
696   /* Parameters that are only defined but never used need not be copied.  */
697   def = gimple_default_def (cfun, param);
698   if (!def)
699     return false;
700
701   return true;
702 }
703
704 /* Eliminates tail call described by T.  TMP_VARS is a list of
705    temporary variables used to copy the function arguments.  */
706
707 static void
708 eliminate_tail_call (struct tailcall *t)
709 {
710   tree param, rslt;
711   gimple stmt, call;
712   tree arg;
713   size_t idx;
714   basic_block bb, first;
715   edge e;
716   gimple phi;
717   gimple_stmt_iterator gsi;
718   gimple orig_stmt;
719
720   stmt = orig_stmt = gsi_stmt (t->call_gsi);
721   bb = gsi_bb (t->call_gsi);
722
723   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
724     {
725       fprintf (dump_file, "Eliminated tail recursion in bb %d : ",
726                bb->index);
727       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
728       fprintf (dump_file, "\n");
729     }
730
731   gcc_assert (is_gimple_call (stmt));
732
733   first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR);
734
735   /* Remove the code after call_gsi that will become unreachable.  The
736      possibly unreachable code in other blocks is removed later in
737      cfg cleanup.  */
738   gsi = t->call_gsi;
739   gsi_next (&gsi);
740   while (!gsi_end_p (gsi))
741     {
742       gimple t = gsi_stmt (gsi);
743       /* Do not remove the return statement, so that redirect_edge_and_branch
744          sees how the block ends.  */
745       if (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN)
746         break;
747
748       gsi_remove (&gsi, true);
749       release_defs (t);
750     }
751
752   /* Number of executions of function has reduced by the tailcall.  */
753   e = single_succ_edge (gsi_bb (t->call_gsi));
754   decrease_profile (EXIT_BLOCK_PTR, e->count, EDGE_FREQUENCY (e));
755   decrease_profile (ENTRY_BLOCK_PTR, e->count, EDGE_FREQUENCY (e));
756   if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR)
757     decrease_profile (e->dest, e->count, EDGE_FREQUENCY (e));
758
759   /* Replace the call by a jump to the start of function.  */
760   e = redirect_edge_and_branch (single_succ_edge (gsi_bb (t->call_gsi)),
761                                 first);
762   gcc_assert (e);
763   PENDING_STMT (e) = NULL;
764
765   /* Add phi node entries for arguments.  The ordering of the phi nodes should
766      be the same as the ordering of the arguments.  */
767   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl),
768          idx = 0, gsi = gsi_start_phis (first);
769        param;
770        param = TREE_CHAIN (param), idx++)
771     {
772       if (!arg_needs_copy_p (param))
773         continue;
774
775       arg = gimple_call_arg (stmt, idx);
776       phi = gsi_stmt (gsi);
777       gcc_assert (param == SSA_NAME_VAR (PHI_RESULT (phi)));
778
779       add_phi_arg (phi, arg, e, gimple_location (stmt));
780       gsi_next (&gsi);
781     }
782
783   /* Update the values of accumulators.  */
784   adjust_accumulator_values (t->call_gsi, t->mult, t->add, e);
785
786   call = gsi_stmt (t->call_gsi);
787   rslt = gimple_call_lhs (call);
788   if (rslt != NULL_TREE)
789     {
790       /* Result of the call will no longer be defined.  So adjust the
791          SSA_NAME_DEF_STMT accordingly.  */
792       SSA_NAME_DEF_STMT (rslt) = gimple_build_nop ();
793     }
794
795   gsi_remove (&t->call_gsi, true);
796   release_defs (call);
797 }
798
799 /* Add phi nodes for the virtual operands defined in the function to the
800    header of the loop created by tail recursion elimination.
801
802    Originally, we used to add phi nodes only for call clobbered variables,
803    as the value of the non-call clobbered ones obviously cannot be used
804    or changed within the recursive call.  However, the local variables
805    from multiple calls now share the same location, so the virtual ssa form
806    requires us to say that the location dies on further iterations of the loop,
807    which requires adding phi nodes.
808 */
809 static void
810 add_virtual_phis (void)
811 {
812   referenced_var_iterator rvi;
813   tree var;
814
815   /* The problematic part is that there is no way how to know what
816      to put into phi nodes (there in fact does not have to be such
817      ssa name available).  A solution would be to have an artificial
818      use/kill for all virtual operands in EXIT node.  Unless we have
819      this, we cannot do much better than to rebuild the ssa form for
820      possibly affected virtual ssa names from scratch.  */
821
822   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
823     {
824       if (!is_gimple_reg (var) && gimple_default_def (cfun, var) != NULL_TREE)
825         mark_sym_for_renaming (var);
826     }
827 }
828
829 /* Optimizes the tailcall described by T.  If OPT_TAILCALLS is true, also
830    mark the tailcalls for the sibcall optimization.  */
831
832 static bool
833 optimize_tail_call (struct tailcall *t, bool opt_tailcalls)
834 {
835   if (t->tail_recursion)
836     {
837       eliminate_tail_call (t);
838       return true;
839     }
840
841   if (opt_tailcalls)
842     {
843       gimple stmt = gsi_stmt (t->call_gsi);
844
845       gimple_call_set_tail (stmt, true);
846       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
847         {
848           fprintf (dump_file, "Found tail call ");
849           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
850           fprintf (dump_file, " in bb %i\n", (gsi_bb (t->call_gsi))->index);
851         }
852     }
853
854   return false;
855 }
856
857 /* Creates a tail-call accumulator of the same type as the return type of the
858    current function.  LABEL is the name used to creating the temporary
859    variable for the accumulator.  The accumulator will be inserted in the
860    phis of a basic block BB with single predecessor with an initial value
861    INIT converted to the current function return type.  */
862
863 static tree
864 create_tailcall_accumulator (const char *label, basic_block bb, tree init)
865 {
866   tree ret_type = TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl));
867   tree tmp = create_tmp_var (ret_type, label);
868   gimple phi;
869
870   if (TREE_CODE (ret_type) == COMPLEX_TYPE
871       || TREE_CODE (ret_type) == VECTOR_TYPE)
872     DECL_GIMPLE_REG_P (tmp) = 1;
873   add_referenced_var (tmp);
874   phi = create_phi_node (tmp, bb);
875   /* RET_TYPE can be a float when -ffast-maths is enabled.  */
876   add_phi_arg (phi, fold_convert (ret_type, init), single_pred_edge (bb),
877                UNKNOWN_LOCATION);
878   return PHI_RESULT (phi);
879 }
880  
881 /* Optimizes tail calls in the function, turning the tail recursion
882    into iteration.  */
883
884 static unsigned int
885 tree_optimize_tail_calls_1 (bool opt_tailcalls)
886 {
887   edge e;
888   bool phis_constructed = false;
889   struct tailcall *tailcalls = NULL, *act, *next;
890   bool changed = false;
891   basic_block first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR);
892   tree param;
893   gimple stmt;
894   edge_iterator ei;
895
896   if (!suitable_for_tail_opt_p ())
897     return 0;
898   if (opt_tailcalls)
899     opt_tailcalls = suitable_for_tail_call_opt_p ();
900
901   FOR_EACH_EDGE (e, ei, EXIT_BLOCK_PTR->preds)
902     {
903       /* Only traverse the normal exits, i.e. those that end with return
904          statement.  */
905       stmt = last_stmt (e->src);
906
907       if (stmt
908           && gimple_code (stmt) == GIMPLE_RETURN)
909         find_tail_calls (e->src, &tailcalls);
910     }
911
912   /* Construct the phi nodes and accumulators if necessary.  */
913   a_acc = m_acc = NULL_TREE;
914   for (act = tailcalls; act; act = act->next)
915     {
916       if (!act->tail_recursion)
917         continue;
918
919       if (!phis_constructed)
920         {
921           /* Ensure that there is only one predecessor of the block
922              or if there are existing degenerate PHI nodes.  */
923           if (!single_pred_p (first)
924               || !gimple_seq_empty_p (phi_nodes (first)))
925             first = split_edge (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR));
926
927           /* Copy the args if needed.  */
928           for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
929                param;
930                param = TREE_CHAIN (param))
931             if (arg_needs_copy_p (param))
932               {
933                 tree name = gimple_default_def (cfun, param);
934                 tree new_name = make_ssa_name (param, SSA_NAME_DEF_STMT (name));
935                 gimple phi;
936
937                 set_default_def (param, new_name);
938                 phi = create_phi_node (name, first);
939                 SSA_NAME_DEF_STMT (name) = phi;
940                 add_phi_arg (phi, new_name, single_pred_edge (first), 
941                              EXPR_LOCATION (param));
942               }
943           phis_constructed = true;
944         }
945
946       if (act->add && !a_acc)
947         a_acc = create_tailcall_accumulator ("add_acc", first,
948                                              integer_zero_node);
949
950       if (act->mult && !m_acc)
951         m_acc = create_tailcall_accumulator ("mult_acc", first,
952                                              integer_one_node);
953     }
954
955   for (; tailcalls; tailcalls = next)
956     {
957       next = tailcalls->next;
958       changed |= optimize_tail_call (tailcalls, opt_tailcalls);
959       free (tailcalls);
960     }
961
962   if (a_acc || m_acc)
963     {
964       /* Modify the remaining return statements.  */
965       FOR_EACH_EDGE (e, ei, EXIT_BLOCK_PTR->preds)
966         {
967           stmt = last_stmt (e->src);
968
969           if (stmt
970               && gimple_code (stmt) == GIMPLE_RETURN)
971             adjust_return_value (e->src, m_acc, a_acc);
972         }
973     }
974
975   if (changed)
976     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
977
978   if (phis_constructed)
979     add_virtual_phis ();
980   if (changed)
981     return TODO_cleanup_cfg | TODO_update_ssa_only_virtuals;
982   return 0;
983 }
984
985 static unsigned int
986 execute_tail_recursion (void)
987 {
988   return tree_optimize_tail_calls_1 (false);
989 }
990
991 static bool
992 gate_tail_calls (void)
993 {
994   return flag_optimize_sibling_calls != 0 && dbg_cnt (tail_call);
995 }
996
997 static unsigned int
998 execute_tail_calls (void)
999 {
1000   return tree_optimize_tail_calls_1 (true);
1001 }
1002
1003 struct gimple_opt_pass pass_tail_recursion = 
1004 {
1005  {
1006   GIMPLE_PASS,
1007   "tailr",                              /* name */
1008   gate_tail_calls,                      /* gate */
1009   execute_tail_recursion,               /* execute */
1010   NULL,                                 /* sub */
1011   NULL,                                 /* next */
1012   0,                                    /* static_pass_number */
1013   TV_NONE,                              /* tv_id */
1014   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
1015   0,                                    /* properties_provided */
1016   0,                                    /* properties_destroyed */
1017   0,                                    /* todo_flags_start */
1018   TODO_dump_func | TODO_verify_ssa      /* todo_flags_finish */
1019  }
1020 };
1021
1022 struct gimple_opt_pass pass_tail_calls = 
1023 {
1024  {
1025   GIMPLE_PASS,
1026   "tailc",                              /* name */
1027   gate_tail_calls,                      /* gate */
1028   execute_tail_calls,                   /* execute */
1029   NULL,                                 /* sub */
1030   NULL,                                 /* next */
1031   0,                                    /* static_pass_number */
1032   TV_NONE,                              /* tv_id */
1033   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
1034   0,                                    /* properties_provided */
1035   0,                                    /* properties_destroyed */
1036   0,                                    /* todo_flags_start */
1037   TODO_dump_func | TODO_verify_ssa      /* todo_flags_finish */
1038  }
1039 };