9d2513d271dc70931732e4c34688ebd58961d830
[dragonfly.git] / contrib / gcc-4.4 / gcc / tree-tailcall.c
1 /* Tail call optimization on trees.
2    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008
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.  We
140      ignore any kind of memory tag, as these are not real variables.  */
141
142   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
143     {
144       if (!is_global_var (var)
145           && !MTAG_P (var)
146           && (gimple_aliases_computed_p (cfun)? is_call_used (var)
147               : TREE_ADDRESSABLE (var)))
148         return false;
149     }
150
151   return true;
152 }
153 /* Returns false when the function is not suitable for tail call optimization
154    from some reason (e.g. if it takes variable number of arguments).
155    This test must pass in addition to suitable_for_tail_opt_p in order to make
156    tail call discovery happen.  */
157
158 static bool
159 suitable_for_tail_call_opt_p (void)
160 {
161   tree param;
162
163   /* alloca (until we have stack slot life analysis) inhibits
164      sibling call optimizations, but not tail recursion.  */
165   if (cfun->calls_alloca)
166     return false;
167
168   /* If we are using sjlj exceptions, we may need to add a call to
169      _Unwind_SjLj_Unregister at exit of the function.  Which means
170      that we cannot do any sibcall transformations.  */
171   if (USING_SJLJ_EXCEPTIONS && current_function_has_exception_handlers ())
172     return false;
173
174   /* Any function that calls setjmp might have longjmp called from
175      any called function.  ??? We really should represent this
176      properly in the CFG so that this needn't be special cased.  */
177   if (cfun->calls_setjmp)
178     return false;
179
180   /* ??? It is OK if the argument of a function is taken in some cases,
181      but not in all cases.  See PR15387 and PR19616.  Revisit for 4.1.  */
182   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
183        param;
184        param = TREE_CHAIN (param))
185     if (TREE_ADDRESSABLE (param))
186       return false;
187
188   return true;
189 }
190
191 /* Checks whether the expression EXPR in stmt AT is independent of the
192    statement pointed to by GSI (in a sense that we already know EXPR's value
193    at GSI).  We use the fact that we are only called from the chain of
194    basic blocks that have only single successor.  Returns the expression
195    containing the value of EXPR at GSI.  */
196
197 static tree
198 independent_of_stmt_p (tree expr, gimple at, gimple_stmt_iterator gsi)
199 {
200   basic_block bb, call_bb, at_bb;
201   edge e;
202   edge_iterator ei;
203
204   if (is_gimple_min_invariant (expr))
205     return expr;
206
207   if (TREE_CODE (expr) != SSA_NAME)
208     return NULL_TREE;
209
210   /* Mark the blocks in the chain leading to the end.  */
211   at_bb = gimple_bb (at);
212   call_bb = gimple_bb (gsi_stmt (gsi));
213   for (bb = call_bb; bb != at_bb; bb = single_succ (bb))
214     bb->aux = &bb->aux;
215   bb->aux = &bb->aux;
216
217   while (1)
218     { 
219       at = SSA_NAME_DEF_STMT (expr);
220       bb = gimple_bb (at);
221
222       /* The default definition or defined before the chain.  */
223       if (!bb || !bb->aux)
224         break;
225
226       if (bb == call_bb)
227         {
228           for (; !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
229             if (gsi_stmt (gsi) == at)
230               break;
231
232           if (!gsi_end_p (gsi))
233             expr = NULL_TREE;
234           break;
235         }
236
237       if (gimple_code (at) != GIMPLE_PHI)
238         {
239           expr = NULL_TREE;
240           break;
241         }
242
243       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
244         if (e->src->aux)
245           break;
246       gcc_assert (e);
247
248       expr = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (at, e);
249       if (TREE_CODE (expr) != SSA_NAME)
250         {
251           /* The value is a constant.  */
252           break;
253         }
254     }
255
256   /* Unmark the blocks.  */
257   for (bb = call_bb; bb != at_bb; bb = single_succ (bb))
258     bb->aux = NULL;
259   bb->aux = NULL;
260
261   return expr;
262 }
263
264 /* Simulates the effect of an assignment STMT on the return value of the tail
265    recursive CALL passed in ASS_VAR.  M and A are the multiplicative and the
266    additive factor for the real return value.  */
267
268 static bool
269 process_assignment (gimple stmt, gimple_stmt_iterator call, tree *m,
270                     tree *a, tree *ass_var)
271 {
272   tree op0, op1, non_ass_var;
273   tree dest = gimple_assign_lhs (stmt);
274   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
275   enum gimple_rhs_class rhs_class = get_gimple_rhs_class (code);
276   tree src_var = gimple_assign_rhs1 (stmt);
277   
278   /* See if this is a simple copy operation of an SSA name to the function
279      result.  In that case we may have a simple tail call.  Ignore type
280      conversions that can never produce extra code between the function
281      call and the function return.  */
282   if ((rhs_class == GIMPLE_SINGLE_RHS || gimple_assign_cast_p (stmt))
283       && (TREE_CODE (src_var) == SSA_NAME))
284     {
285       /* Reject a tailcall if the type conversion might need
286          additional code.  */
287       if (gimple_assign_cast_p (stmt)
288           && TYPE_MODE (TREE_TYPE (dest)) != TYPE_MODE (TREE_TYPE (src_var)))
289         return false;
290
291       if (src_var != *ass_var)
292         return false;
293
294       *ass_var = dest;
295       return true;
296     }
297
298   if (rhs_class != GIMPLE_BINARY_RHS)
299     return false;
300
301   /* Accumulator optimizations will reverse the order of operations.
302      We can only do that for floating-point types if we're assuming
303      that addition and multiplication are associative.  */
304   if (!flag_associative_math)
305     if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl))))
306       return false;
307
308   /* We only handle the code like
309
310      x = call ();
311      y = m * x;
312      z = y + a;
313      return z;
314
315      TODO -- Extend it for cases where the linear transformation of the output
316      is expressed in a more complicated way.  */
317
318   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
319   op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
320
321   if (op0 == *ass_var
322       && (non_ass_var = independent_of_stmt_p (op1, stmt, call)))
323     ;
324   else if (op1 == *ass_var
325            && (non_ass_var = independent_of_stmt_p (op0, stmt, call)))
326     ;
327   else
328     return false;
329
330   switch (code)
331     {
332     case PLUS_EXPR:
333       /* There should be no previous addition.  TODO -- it should be fairly
334          straightforward to lift this restriction -- just allow storing
335          more complicated expressions in *A, and gimplify it in
336          adjust_accumulator_values.  */
337       if (*a)
338         return false;
339       *a = non_ass_var;
340       *ass_var = dest;
341       return true;
342
343     case MULT_EXPR:
344       /* Similar remark applies here.  Handling multiplication after addition
345          is just slightly more complicated -- we need to multiply both *A and
346          *M.  */
347       if (*a || *m)
348         return false;
349       *m = non_ass_var;
350       *ass_var = dest;
351       return true;
352
353       /* TODO -- Handle other codes (NEGATE_EXPR, MINUS_EXPR,
354          POINTER_PLUS_EXPR).  */
355
356     default:
357       return false;
358     }
359 }
360
361 /* Propagate VAR through phis on edge E.  */
362
363 static tree
364 propagate_through_phis (tree var, edge e)
365 {
366   basic_block dest = e->dest;
367   gimple_stmt_iterator gsi;
368  
369   for (gsi = gsi_start_phis (dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
370     {
371       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
372       if (PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e) == var)
373         return PHI_RESULT (phi);
374     }
375   return var;
376 }
377
378 /* Finds tailcalls falling into basic block BB. The list of found tailcalls is
379    added to the start of RET.  */
380
381 static void
382 find_tail_calls (basic_block bb, struct tailcall **ret)
383 {
384   tree ass_var = NULL_TREE, ret_var, func, param;
385   gimple stmt, call = NULL;
386   gimple_stmt_iterator gsi, agsi;
387   bool tail_recursion;
388   struct tailcall *nw;
389   edge e;
390   tree m, a;
391   basic_block abb;
392   size_t idx;
393
394   if (!single_succ_p (bb))
395     return;
396
397   for (gsi = gsi_last_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_prev (&gsi))
398     {
399       stmt = gsi_stmt (gsi);
400
401       /* Ignore labels.  */
402       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_LABEL)
403         continue;
404
405       /* Check for a call.  */
406       if (is_gimple_call (stmt))
407         {
408           call = stmt;
409           ass_var = gimple_call_lhs (stmt);
410           break;
411         }
412
413       /* If the statement has virtual or volatile operands, fail.  */
414       if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, (SSA_OP_VUSE | SSA_OP_VIRTUAL_DEFS))
415           || gimple_has_volatile_ops (stmt)
416           || (!gimple_aliases_computed_p (cfun)
417               && gimple_references_memory_p (stmt)))
418         return;
419     }
420
421   if (gsi_end_p (gsi))
422     {
423       edge_iterator ei;
424       /* Recurse to the predecessors.  */
425       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
426         find_tail_calls (e->src, ret);
427
428       return;
429     }
430
431   /* If the LHS of our call is not just a simple register, we can't 
432      transform this into a tail or sibling call.  This situation happens,
433      in (e.g.) "*p = foo()" where foo returns a struct.  In this case
434      we won't have a temporary here, but we need to carry out the side
435      effect anyway, so tailcall is impossible.
436
437      ??? In some situations (when the struct is returned in memory via
438      invisible argument) we could deal with this, e.g. by passing 'p'
439      itself as that argument to foo, but it's too early to do this here,
440      and expand_call() will not handle it anyway.  If it ever can, then
441      we need to revisit this here, to allow that situation.  */
442   if (ass_var && !is_gimple_reg (ass_var))
443     return;
444
445   /* We found the call, check whether it is suitable.  */
446   tail_recursion = false;
447   func = gimple_call_fndecl (call);
448   if (func == current_function_decl)
449     {
450       tree arg;
451       for (param = DECL_ARGUMENTS (func), idx = 0;
452            param && idx < gimple_call_num_args (call);
453            param = TREE_CHAIN (param), idx ++)
454         {
455           arg = gimple_call_arg (call, idx);
456           if (param != arg)
457             {
458               /* Make sure there are no problems with copying.  The parameter
459                  have a copyable type and the two arguments must have reasonably
460                  equivalent types.  The latter requirement could be relaxed if
461                  we emitted a suitable type conversion statement.  */
462               if (!is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (param))
463                   || !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (param),
464                                                  TREE_TYPE (arg)))
465                 break;
466
467               /* The parameter should be a real operand, so that phi node
468                  created for it at the start of the function has the meaning
469                  of copying the value.  This test implies is_gimple_reg_type
470                  from the previous condition, however this one could be
471                  relaxed by being more careful with copying the new value
472                  of the parameter (emitting appropriate GIMPLE_ASSIGN and
473                  updating the virtual operands).  */
474               if (!is_gimple_reg (param))
475                 break;
476             }
477         }
478       if (idx == gimple_call_num_args (call) && !param)
479         tail_recursion = true;
480     }
481
482   /* Now check the statements after the call.  None of them has virtual
483      operands, so they may only depend on the call through its return
484      value.  The return value should also be dependent on each of them,
485      since we are running after dce.  */
486   m = NULL_TREE;
487   a = NULL_TREE;
488
489   abb = bb;
490   agsi = gsi;
491   while (1)
492     {
493       gsi_next (&agsi);
494
495       while (gsi_end_p (agsi))
496         {
497           ass_var = propagate_through_phis (ass_var, single_succ_edge (abb));
498           abb = single_succ (abb);
499           agsi = gsi_start_bb (abb);
500         }
501
502       stmt = gsi_stmt (agsi);
503
504       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_LABEL)
505         continue;
506
507       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_RETURN)
508         break;
509
510       if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
511         return;
512
513       /* This is a gimple assign. */
514       if (! process_assignment (stmt, gsi, &m, &a, &ass_var))
515         return;
516     }
517
518   /* See if this is a tail call we can handle.  */
519   ret_var = gimple_return_retval (stmt);
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_gsi = gsi;
535
536   nw->tail_recursion = tail_recursion;
537
538   nw->mult = m;
539   nw->add = a;
540
541   nw->next = *ret;
542   *ret = nw;
543 }
544
545 /* Helper to insert PHI_ARGH to the phi of VAR in the destination of edge E.  */
546
547 static void
548 add_successor_phi_arg (edge e, tree var, tree phi_arg)
549 {
550   gimple_stmt_iterator gsi;
551
552   for (gsi = gsi_start_phis (e->dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
553     if (PHI_RESULT (gsi_stmt (gsi)) == var)
554       break;
555
556   gcc_assert (!gsi_end_p (gsi));
557   add_phi_arg (gsi_stmt (gsi), phi_arg, e);
558 }
559
560 /* Creates a GIMPLE statement which computes the operation specified by
561    CODE, OP0 and OP1 to a new variable with name LABEL and inserts the
562    statement in the position specified by GSI and UPDATE.  Returns the
563    tree node of the statement's result.  */
564
565 static tree
566 adjust_return_value_with_ops (enum tree_code code, const char *label, 
567                               tree op0, tree op1, gimple_stmt_iterator gsi,
568                               enum gsi_iterator_update update)
569 {
570
571   tree ret_type = TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl));
572   tree tmp = create_tmp_var (ret_type, label);
573   gimple stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, tmp, op0, op1);
574   tree result;
575
576   if (TREE_CODE (ret_type) == COMPLEX_TYPE
577       || TREE_CODE (ret_type) == VECTOR_TYPE)
578     DECL_GIMPLE_REG_P (tmp) = 1;
579   add_referenced_var (tmp);
580   result = make_ssa_name (tmp, stmt);
581   gimple_assign_set_lhs (stmt, result);
582   update_stmt (stmt);
583   gsi_insert_before (&gsi, stmt, update);
584   return result;
585 }
586
587 /* Creates a new GIMPLE statement that adjusts the value of accumulator ACC by 
588    the computation specified by CODE and OP1 and insert the statement
589    at the position specified by GSI as a new statement.  Returns new SSA name
590    of updated accumulator.  */
591
592 static tree
593 update_accumulator_with_ops (enum tree_code code, tree acc, tree op1,
594                              gimple_stmt_iterator gsi)
595 {
596   gimple stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, SSA_NAME_VAR (acc), acc,
597                                               op1);
598   tree var = make_ssa_name (SSA_NAME_VAR (acc), stmt);
599   gimple_assign_set_lhs (stmt, var);
600   update_stmt (stmt);
601   gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
602   return var;
603 }
604
605 /* Adjust the accumulator values according to A and M after GSI, and update
606    the phi nodes on edge BACK.  */
607
608 static void
609 adjust_accumulator_values (gimple_stmt_iterator gsi, tree m, tree a, edge back)
610 {
611   tree var, a_acc_arg = a_acc, m_acc_arg = m_acc;
612
613   if (a)
614     {
615       if (m_acc)
616         {
617           if (integer_onep (a))
618             var = m_acc;
619           else
620             var = adjust_return_value_with_ops (MULT_EXPR, "acc_tmp", m_acc,
621                                                 a, gsi, GSI_NEW_STMT);
622         }
623       else
624         var = a;
625
626       a_acc_arg = update_accumulator_with_ops (PLUS_EXPR, a_acc, var, gsi);
627     }
628
629   if (m)
630     m_acc_arg = update_accumulator_with_ops (MULT_EXPR, m_acc, m, gsi);
631
632   if (a_acc)
633     add_successor_phi_arg (back, a_acc, a_acc_arg);
634
635   if (m_acc)
636     add_successor_phi_arg (back, m_acc, m_acc_arg);
637 }
638
639 /* Adjust value of the return at the end of BB according to M and A
640    accumulators.  */
641
642 static void
643 adjust_return_value (basic_block bb, tree m, tree a)
644 {
645   tree retval;
646   gimple ret_stmt = gimple_seq_last_stmt (bb_seq (bb));
647   gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (bb);
648
649   gcc_assert (gimple_code (ret_stmt) == GIMPLE_RETURN);
650
651   retval = gimple_return_retval (ret_stmt);
652   if (!retval || retval == error_mark_node)
653     return;
654
655   if (m)
656     retval = adjust_return_value_with_ops (MULT_EXPR, "mul_tmp", m_acc, retval,
657                                            gsi, GSI_SAME_STMT);
658   if (a)
659     retval = adjust_return_value_with_ops (PLUS_EXPR, "acc_tmp", a_acc, retval,
660                                            gsi, GSI_SAME_STMT);
661   gimple_return_set_retval (ret_stmt, retval);
662   update_stmt (ret_stmt);
663 }
664
665 /* Subtract COUNT and FREQUENCY from the basic block and it's
666    outgoing edge.  */
667 static void
668 decrease_profile (basic_block bb, gcov_type count, int frequency)
669 {
670   edge e;
671   bb->count -= count;
672   if (bb->count < 0)
673     bb->count = 0;
674   bb->frequency -= frequency;
675   if (bb->frequency < 0)
676     bb->frequency = 0;
677   if (!single_succ_p (bb))
678     {
679       gcc_assert (!EDGE_COUNT (bb->succs));
680       return;
681     }
682   e = single_succ_edge (bb);
683   e->count -= count;
684   if (e->count < 0)
685     e->count = 0;
686 }
687
688 /* Returns true if argument PARAM of the tail recursive call needs to be copied
689    when the call is eliminated.  */
690
691 static bool
692 arg_needs_copy_p (tree param)
693 {
694   tree def;
695
696   if (!is_gimple_reg (param) || !var_ann (param))
697     return false;
698                 
699   /* Parameters that are only defined but never used need not be copied.  */
700   def = gimple_default_def (cfun, param);
701   if (!def)
702     return false;
703
704   return true;
705 }
706
707 /* Eliminates tail call described by T.  TMP_VARS is a list of
708    temporary variables used to copy the function arguments.  */
709
710 static void
711 eliminate_tail_call (struct tailcall *t)
712 {
713   tree param, rslt;
714   gimple stmt, call;
715   tree arg;
716   size_t idx;
717   basic_block bb, first;
718   edge e;
719   gimple phi;
720   gimple_stmt_iterator gsi;
721   gimple orig_stmt;
722
723   stmt = orig_stmt = gsi_stmt (t->call_gsi);
724   bb = gsi_bb (t->call_gsi);
725
726   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
727     {
728       fprintf (dump_file, "Eliminated tail recursion in bb %d : ",
729                bb->index);
730       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
731       fprintf (dump_file, "\n");
732     }
733
734   gcc_assert (is_gimple_call (stmt));
735
736   first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR);
737
738   /* Remove the code after call_gsi that will become unreachable.  The
739      possibly unreachable code in other blocks is removed later in
740      cfg cleanup.  */
741   gsi = t->call_gsi;
742   gsi_next (&gsi);
743   while (!gsi_end_p (gsi))
744     {
745       gimple t = gsi_stmt (gsi);
746       /* Do not remove the return statement, so that redirect_edge_and_branch
747          sees how the block ends.  */
748       if (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN)
749         break;
750
751       gsi_remove (&gsi, true);
752       release_defs (t);
753     }
754
755   /* Number of executions of function has reduced by the tailcall.  */
756   e = single_succ_edge (gsi_bb (t->call_gsi));
757   decrease_profile (EXIT_BLOCK_PTR, e->count, EDGE_FREQUENCY (e));
758   decrease_profile (ENTRY_BLOCK_PTR, e->count, EDGE_FREQUENCY (e));
759   if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR)
760     decrease_profile (e->dest, e->count, EDGE_FREQUENCY (e));
761
762   /* Replace the call by a jump to the start of function.  */
763   e = redirect_edge_and_branch (single_succ_edge (gsi_bb (t->call_gsi)),
764                                 first);
765   gcc_assert (e);
766   PENDING_STMT (e) = NULL;
767
768   /* Add phi node entries for arguments.  The ordering of the phi nodes should
769      be the same as the ordering of the arguments.  */
770   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl),
771          idx = 0, gsi = gsi_start_phis (first);
772        param;
773        param = TREE_CHAIN (param), idx++)
774     {
775       if (!arg_needs_copy_p (param))
776         continue;
777
778       arg = gimple_call_arg (stmt, idx);
779       phi = gsi_stmt (gsi);
780       gcc_assert (param == SSA_NAME_VAR (PHI_RESULT (phi)));
781
782       add_phi_arg (phi, arg, e);
783       gsi_next (&gsi);
784     }
785
786   /* Update the values of accumulators.  */
787   adjust_accumulator_values (t->call_gsi, t->mult, t->add, e);
788
789   call = gsi_stmt (t->call_gsi);
790   rslt = gimple_call_lhs (call);
791   if (rslt != NULL_TREE)
792     {
793       /* Result of the call will no longer be defined.  So adjust the
794          SSA_NAME_DEF_STMT accordingly.  */
795       SSA_NAME_DEF_STMT (rslt) = gimple_build_nop ();
796     }
797
798   gsi_remove (&t->call_gsi, true);
799   release_defs (call);
800 }
801
802 /* Add phi nodes for the virtual operands defined in the function to the
803    header of the loop created by tail recursion elimination.
804
805    Originally, we used to add phi nodes only for call clobbered variables,
806    as the value of the non-call clobbered ones obviously cannot be used
807    or changed within the recursive call.  However, the local variables
808    from multiple calls now share the same location, so the virtual ssa form
809    requires us to say that the location dies on further iterations of the loop,
810    which requires adding phi nodes.
811 */
812 static void
813 add_virtual_phis (void)
814 {
815   referenced_var_iterator rvi;
816   tree var;
817
818   /* The problematic part is that there is no way how to know what
819      to put into phi nodes (there in fact does not have to be such
820      ssa name available).  A solution would be to have an artificial
821      use/kill for all virtual operands in EXIT node.  Unless we have
822      this, we cannot do much better than to rebuild the ssa form for
823      possibly affected virtual ssa names from scratch.  */
824
825   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
826     {
827       if (!is_gimple_reg (var) && gimple_default_def (cfun, var) != NULL_TREE)
828         mark_sym_for_renaming (var);
829     }
830 }
831
832 /* Optimizes the tailcall described by T.  If OPT_TAILCALLS is true, also
833    mark the tailcalls for the sibcall optimization.  */
834
835 static bool
836 optimize_tail_call (struct tailcall *t, bool opt_tailcalls)
837 {
838   if (t->tail_recursion)
839     {
840       eliminate_tail_call (t);
841       return true;
842     }
843
844   if (opt_tailcalls)
845     {
846       gimple stmt = gsi_stmt (t->call_gsi);
847
848       gimple_call_set_tail (stmt, true);
849       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
850         {
851           fprintf (dump_file, "Found tail call ");
852           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
853           fprintf (dump_file, " in bb %i\n", (gsi_bb (t->call_gsi))->index);
854         }
855     }
856
857   return false;
858 }
859
860 /* Creates a tail-call accumulator of the same type as the return type of the
861    current function.  LABEL is the name used to creating the temporary
862    variable for the accumulator.  The accumulator will be inserted in the
863    phis of a basic block BB with single predecessor with an initial value
864    INIT converted to the current function return type.  */
865
866 static tree
867 create_tailcall_accumulator (const char *label, basic_block bb, tree init)
868 {
869   tree ret_type = TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl));
870   tree tmp = create_tmp_var (ret_type, label);
871   gimple phi;
872
873   if (TREE_CODE (ret_type) == COMPLEX_TYPE
874       || TREE_CODE (ret_type) == VECTOR_TYPE)
875     DECL_GIMPLE_REG_P (tmp) = 1;
876   add_referenced_var (tmp);
877   phi = create_phi_node (tmp, bb);
878   /* RET_TYPE can be a float when -ffast-maths is enabled.  */
879   add_phi_arg (phi, fold_convert (ret_type, init), single_pred_edge (bb));
880   return PHI_RESULT (phi);
881 }
882  
883 /* Optimizes tail calls in the function, turning the tail recursion
884    into iteration.  */
885
886 static unsigned int
887 tree_optimize_tail_calls_1 (bool opt_tailcalls)
888 {
889   edge e;
890   bool phis_constructed = false;
891   struct tailcall *tailcalls = NULL, *act, *next;
892   bool changed = false;
893   basic_block first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR);
894   tree param;
895   gimple stmt;
896   edge_iterator ei;
897
898   if (!suitable_for_tail_opt_p ())
899     return 0;
900   if (opt_tailcalls)
901     opt_tailcalls = suitable_for_tail_call_opt_p ();
902
903   FOR_EACH_EDGE (e, ei, EXIT_BLOCK_PTR->preds)
904     {
905       /* Only traverse the normal exits, i.e. those that end with return
906          statement.  */
907       stmt = last_stmt (e->src);
908
909       if (stmt
910           && gimple_code (stmt) == GIMPLE_RETURN)
911         find_tail_calls (e->src, &tailcalls);
912     }
913
914   /* Construct the phi nodes and accumulators if necessary.  */
915   a_acc = m_acc = NULL_TREE;
916   for (act = tailcalls; act; act = act->next)
917     {
918       if (!act->tail_recursion)
919         continue;
920
921       if (!phis_constructed)
922         {
923           /* Ensure that there is only one predecessor of the block
924              or if there are existing degenerate PHI nodes.  */
925           if (!single_pred_p (first)
926               || !gimple_seq_empty_p (phi_nodes (first)))
927             first = split_edge (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR));
928
929           /* Copy the args if needed.  */
930           for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
931                param;
932                param = TREE_CHAIN (param))
933             if (arg_needs_copy_p (param))
934               {
935                 tree name = gimple_default_def (cfun, param);
936                 tree new_name = make_ssa_name (param, SSA_NAME_DEF_STMT (name));
937                 gimple phi;
938
939                 set_default_def (param, new_name);
940                 phi = create_phi_node (name, first);
941                 SSA_NAME_DEF_STMT (name) = phi;
942                 add_phi_arg (phi, new_name, single_pred_edge (first));
943               }
944           phis_constructed = true;
945         }
946
947       if (act->add && !a_acc)
948         a_acc = create_tailcall_accumulator ("add_acc", first,
949                                              integer_zero_node);
950
951       if (act->mult && !m_acc)
952         m_acc = create_tailcall_accumulator ("mult_acc", first,
953                                              integer_one_node);
954     }
955
956   for (; tailcalls; tailcalls = next)
957     {
958       next = tailcalls->next;
959       changed |= optimize_tail_call (tailcalls, opt_tailcalls);
960       free (tailcalls);
961     }
962
963   if (a_acc || m_acc)
964     {
965       /* Modify the remaining return statements.  */
966       FOR_EACH_EDGE (e, ei, EXIT_BLOCK_PTR->preds)
967         {
968           stmt = last_stmt (e->src);
969
970           if (stmt
971               && gimple_code (stmt) == GIMPLE_RETURN)
972             adjust_return_value (e->src, m_acc, a_acc);
973         }
974     }
975
976   if (changed)
977     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
978
979   if (phis_constructed)
980     add_virtual_phis ();
981   if (changed)
982     return TODO_cleanup_cfg | TODO_update_ssa_only_virtuals;
983   return 0;
984 }
985
986 static unsigned int
987 execute_tail_recursion (void)
988 {
989   return tree_optimize_tail_calls_1 (false);
990 }
991
992 static bool
993 gate_tail_calls (void)
994 {
995   return flag_optimize_sibling_calls != 0 && dbg_cnt (tail_call);
996 }
997
998 static unsigned int
999 execute_tail_calls (void)
1000 {
1001   return tree_optimize_tail_calls_1 (true);
1002 }
1003
1004 struct gimple_opt_pass pass_tail_recursion = 
1005 {
1006  {
1007   GIMPLE_PASS,
1008   "tailr",                              /* name */
1009   gate_tail_calls,                      /* gate */
1010   execute_tail_recursion,               /* execute */
1011   NULL,                                 /* sub */
1012   NULL,                                 /* next */
1013   0,                                    /* static_pass_number */
1014   0,                                    /* tv_id */
1015   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
1016   0,                                    /* properties_provided */
1017   0,                                    /* properties_destroyed */
1018   0,                                    /* todo_flags_start */
1019   TODO_dump_func | TODO_verify_ssa      /* todo_flags_finish */
1020  }
1021 };
1022
1023 struct gimple_opt_pass pass_tail_calls = 
1024 {
1025  {
1026   GIMPLE_PASS,
1027   "tailc",                              /* name */
1028   gate_tail_calls,                      /* gate */
1029   execute_tail_calls,                   /* execute */
1030   NULL,                                 /* sub */
1031   NULL,                                 /* next */
1032   0,                                    /* static_pass_number */
1033   0,                                    /* tv_id */
1034   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1035   0,                                    /* properties_provided */
1036   0,                                    /* properties_destroyed */
1037   0,                                    /* todo_flags_start */
1038   TODO_dump_func | TODO_verify_ssa      /* todo_flags_finish */
1039  }
1040 };