]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/blobdiff - gcc/tree-tailcall.c
Correct a function pre/postcondition [PR102403].
[thirdparty/gcc.git] / gcc / tree-tailcall.c
index 6a2308028bb29f6a9b5927758e6c6c9f43fafe82..f2f3a6b6dc11b3ca5582c4cd2de3f720a9cba14e 100644 (file)
@@ -1,6 +1,5 @@
 /* Tail call optimization on trees.
-   Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
-   Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2003-2021 Free Software Foundation, Inc.
 
 This file is part of GCC.
 
@@ -21,20 +20,29 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 #include "config.h"
 #include "system.h"
 #include "coretypes.h"
-#include "tm.h"
+#include "backend.h"
+#include "rtl.h"
 #include "tree.h"
-#include "tm_p.h"
-#include "basic-block.h"
-#include "function.h"
-#include "tree-flow.h"
-#include "tree-dump.h"
+#include "gimple.h"
+#include "cfghooks.h"
+#include "tree-pass.h"
+#include "ssa.h"
+#include "cgraph.h"
 #include "gimple-pretty-print.h"
+#include "fold-const.h"
+#include "stor-layout.h"
+#include "gimple-iterator.h"
+#include "gimplify-me.h"
+#include "tree-cfg.h"
+#include "tree-into-ssa.h"
+#include "tree-dfa.h"
 #include "except.h"
-#include "tree-pass.h"
-#include "flags.h"
-#include "langhooks.h"
+#include "tree-eh.h"
 #include "dbgcnt.h"
-#include "target.h"
+#include "cfgloop.h"
+#include "common/common-target.h"
+#include "ipa-utils.h"
+#include "tree-ssa-live.h"
 
 /* The file implements the tail recursion elimination.  It is also used to
    analyze the tail calls in general, passing the results to the rtl level
@@ -118,10 +126,10 @@ struct tailcall
    accumulator.  */
 static tree m_acc, a_acc;
 
-static bool suitable_for_tail_opt_p (void);
-static bool optimize_tail_call (struct tailcall *, bool);
-static void eliminate_tail_call (struct tailcall *);
-static void find_tail_calls (basic_block, struct tailcall **);
+/* Bitmap with a bit for each function parameter which is set to true if we
+   have to copy the parameter for conversion of tail-recursive calls.  */
+
+static bitmap tailr_arg_needs_copy;
 
 /* Returns false when the function is not suitable for tail call optimization
    from some reason (e.g. if it takes variable number of arguments).  */
@@ -134,8 +142,9 @@ suitable_for_tail_opt_p (void)
 
   return true;
 }
+
 /* Returns false when the function is not suitable for tail call optimization
-   from some reason (e.g. if it takes variable number of arguments).
+   for some reason (e.g. if it takes variable number of arguments).
    This test must pass in addition to suitable_for_tail_opt_p in order to make
    tail call discovery happen.  */
 
@@ -152,7 +161,7 @@ suitable_for_tail_call_opt_p (void)
   /* If we are using sjlj exceptions, we may need to add a call to
      _Unwind_SjLj_Unregister at exit of the function.  Which means
      that we cannot do any sibcall transformations.  */
-  if (targetm.except_unwind_info (&global_options) == UI_SJLJ
+  if (targetm_common.except_unwind_info (&global_options) == UI_SJLJ
       && current_function_has_exception_handlers ())
     return false;
 
@@ -162,6 +171,11 @@ suitable_for_tail_call_opt_p (void)
   if (cfun->calls_setjmp)
     return false;
 
+  /* Various targets don't handle tail calls correctly in functions
+     that call __builtin_eh_return.  */
+  if (cfun->calls_eh_return)
+    return false;
+
   /* ??? It is OK if the argument of a function is taken in some cases,
      but not in all cases.  See PR15387 and PR19616.  Revisit for 4.1.  */
   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
@@ -180,7 +194,8 @@ suitable_for_tail_call_opt_p (void)
    containing the value of EXPR at GSI.  */
 
 static tree
-independent_of_stmt_p (tree expr, gimple at, gimple_stmt_iterator gsi)
+independent_of_stmt_p (tree expr, gimple *at, gimple_stmt_iterator gsi,
+                      bitmap to_move)
 {
   basic_block bb, call_bb, at_bb;
   edge e;
@@ -192,6 +207,9 @@ independent_of_stmt_p (tree expr, gimple at, gimple_stmt_iterator gsi)
   if (TREE_CODE (expr) != SSA_NAME)
     return NULL_TREE;
 
+  if (bitmap_bit_p (to_move, SSA_NAME_VERSION (expr)))
+    return expr;
+
   /* Mark the blocks in the chain leading to the end.  */
   at_bb = gimple_bb (at);
   call_bb = gimple_bb (gsi_stmt (gsi));
@@ -246,13 +264,16 @@ independent_of_stmt_p (tree expr, gimple at, gimple_stmt_iterator gsi)
   return expr;
 }
 
+enum par { FAIL, OK, TRY_MOVE };
+
 /* Simulates the effect of an assignment STMT on the return value of the tail
    recursive CALL passed in ASS_VAR.  M and A are the multiplicative and the
    additive factor for the real return value.  */
 
-static bool
-process_assignment (gimple stmt, gimple_stmt_iterator call, tree *m,
-                   tree *a, tree *ass_var)
+static par
+process_assignment (gassign *stmt,
+                   gimple_stmt_iterator call, tree *m,
+                   tree *a, tree *ass_var, bitmap to_move)
 {
   tree op0, op1 = NULL_TREE, non_ass_var = NULL_TREE;
   tree dest = gimple_assign_lhs (stmt);
@@ -265,19 +286,25 @@ process_assignment (gimple stmt, gimple_stmt_iterator call, tree *m,
      conversions that can never produce extra code between the function
      call and the function return.  */
   if ((rhs_class == GIMPLE_SINGLE_RHS || gimple_assign_cast_p (stmt))
-      && (TREE_CODE (src_var) == SSA_NAME))
+      && src_var == *ass_var)
     {
       /* Reject a tailcall if the type conversion might need
         additional code.  */
-      if (gimple_assign_cast_p (stmt)
-         && TYPE_MODE (TREE_TYPE (dest)) != TYPE_MODE (TREE_TYPE (src_var)))
-       return false;
-
-      if (src_var != *ass_var)
-       return false;
+      if (gimple_assign_cast_p (stmt))
+       {
+         if (TYPE_MODE (TREE_TYPE (dest)) != TYPE_MODE (TREE_TYPE (src_var)))
+           return FAIL;
+
+         /* Even if the type modes are the same, if the precision of the
+            type is smaller than mode's precision,
+            reduce_to_bit_field_precision would generate additional code.  */
+         if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (dest))
+             && !type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (dest)))
+           return FAIL;
+       }
 
       *ass_var = dest;
-      return true;
+      return OK;
     }
 
   switch (rhs_class)
@@ -292,7 +319,7 @@ process_assignment (gimple stmt, gimple_stmt_iterator call, tree *m,
       break;
 
     default:
-      return false;
+      return FAIL;
     }
 
   /* Accumulator optimizations will reverse the order of operations.
@@ -300,60 +327,61 @@ process_assignment (gimple stmt, gimple_stmt_iterator call, tree *m,
      that addition and multiplication are associative.  */
   if (!flag_associative_math)
     if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl))))
-      return false;
+      return FAIL;
 
-  if (rhs_class == GIMPLE_UNARY_RHS)
+  if (rhs_class == GIMPLE_UNARY_RHS
+      && op0 == *ass_var)
     ;
   else if (op0 == *ass_var
-      && (non_ass_var = independent_of_stmt_p (op1, stmt, call)))
+          && (non_ass_var = independent_of_stmt_p (op1, stmt, call,
+                                                   to_move)))
     ;
-  else if (op1 == *ass_var
-          && (non_ass_var = independent_of_stmt_p (op0, stmt, call)))
+  else if (*ass_var
+          && op1 == *ass_var
+          && (non_ass_var = independent_of_stmt_p (op0, stmt, call,
+                                                   to_move)))
     ;
   else
-    return false;
+    return TRY_MOVE;
 
   switch (code)
     {
     case PLUS_EXPR:
       *a = non_ass_var;
       *ass_var = dest;
-      return true;
+      return OK;
+
+    case POINTER_PLUS_EXPR:
+      if (op0 != *ass_var)
+       return FAIL;
+      *a = non_ass_var;
+      *ass_var = dest;
+      return OK;
 
     case MULT_EXPR:
       *m = non_ass_var;
       *ass_var = dest;
-      return true;
+      return OK;
 
     case NEGATE_EXPR:
-      if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
-        *m = build_real (TREE_TYPE (op0), dconstm1);
-      else
-        *m = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), -1);
-
+      *m = build_minus_one_cst (TREE_TYPE (op0));
       *ass_var = dest;
-      return true;
+      return OK;
 
     case MINUS_EXPR:
       if (*ass_var == op0)
         *a = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (non_ass_var), non_ass_var);
       else
         {
-          if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (non_ass_var)))
-            *m = build_real (TREE_TYPE (non_ass_var), dconstm1);
-          else
-            *m = build_int_cst (TREE_TYPE (non_ass_var), -1);
-
+         *m = build_minus_one_cst (TREE_TYPE (non_ass_var));
           *a = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (non_ass_var), non_ass_var);
         }
 
       *ass_var = dest;
-      return true;
-
-      /* TODO -- Handle POINTER_PLUS_EXPR.  */
+      return OK;
 
     default:
-      return false;
+      return FAIL;
     }
 }
 
@@ -363,17 +391,22 @@ static tree
 propagate_through_phis (tree var, edge e)
 {
   basic_block dest = e->dest;
-  gimple_stmt_iterator gsi;
+  gphi_iterator gsi;
 
   for (gsi = gsi_start_phis (dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
     {
-      gimple phi = gsi_stmt (gsi);
+      gphi *phi = gsi.phi ();
       if (PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e) == var)
         return PHI_RESULT (phi);
     }
   return var;
 }
 
+/* Argument for compute_live_vars/live_vars_at_stmt and what compute_live_vars
+   returns.  Computed lazily, but just once for the function.  */
+static live_vars_map *live_vars;
+static vec<bitmap_head> live_vars_vec;
+
 /* Finds tailcalls falling into basic block BB. The list of found tailcalls is
    added to the start of RET.  */
 
@@ -381,7 +414,8 @@ static void
 find_tail_calls (basic_block bb, struct tailcall **ret)
 {
   tree ass_var = NULL_TREE, ret_var, func, param;
-  gimple stmt, call = NULL;
+  gimple *stmt;
+  gcall *call = NULL;
   gimple_stmt_iterator gsi, agsi;
   bool tail_recursion;
   struct tailcall *nw;
@@ -390,7 +424,6 @@ find_tail_calls (basic_block bb, struct tailcall **ret)
   basic_block abb;
   size_t idx;
   tree var;
-  referenced_var_iterator rvi;
 
   if (!single_succ_p (bb))
     return;
@@ -399,20 +432,30 @@ find_tail_calls (basic_block bb, struct tailcall **ret)
     {
       stmt = gsi_stmt (gsi);
 
-      /* Ignore labels, returns and debug stmts.  */
+      /* Ignore labels, returns, nops, clobbers and debug stmts.  */
       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_LABEL
          || gimple_code (stmt) == GIMPLE_RETURN
+         || gimple_code (stmt) == GIMPLE_NOP
+         || gimple_code (stmt) == GIMPLE_PREDICT
+         || gimple_clobber_p (stmt)
          || is_gimple_debug (stmt))
        continue;
 
       /* Check for a call.  */
       if (is_gimple_call (stmt))
        {
-         call = stmt;
-         ass_var = gimple_call_lhs (stmt);
+         call = as_a <gcall *> (stmt);
+         ass_var = gimple_call_lhs (call);
          break;
        }
 
+      /* Allow simple copies between local variables, even if they're
+        aggregates.  */
+      if (is_gimple_assign (stmt)
+         && auto_var_in_fn_p (gimple_assign_lhs (stmt), cfun->decl)
+         && auto_var_in_fn_p (gimple_assign_rhs1 (stmt), cfun->decl))
+       continue;
+
       /* If the statement references memory or volatile operands, fail.  */
       if (gimple_references_memory_p (stmt)
          || gimple_has_volatile_ops (stmt))
@@ -429,28 +472,67 @@ find_tail_calls (basic_block bb, struct tailcall **ret)
       return;
     }
 
-  /* If the LHS of our call is not just a simple register, we can't
-     transform this into a tail or sibling call.  This situation happens,
-     in (e.g.) "*p = foo()" where foo returns a struct.  In this case
-     we won't have a temporary here, but we need to carry out the side
-     effect anyway, so tailcall is impossible.
+  /* If the LHS of our call is not just a simple register or local
+     variable, we can't transform this into a tail or sibling call.
+     This situation happens, in (e.g.) "*p = foo()" where foo returns a
+     struct.  In this case we won't have a temporary here, but we need
+     to carry out the side effect anyway, so tailcall is impossible.
 
      ??? In some situations (when the struct is returned in memory via
      invisible argument) we could deal with this, e.g. by passing 'p'
      itself as that argument to foo, but it's too early to do this here,
      and expand_call() will not handle it anyway.  If it ever can, then
      we need to revisit this here, to allow that situation.  */
-  if (ass_var && !is_gimple_reg (ass_var))
+  if (ass_var
+      && !is_gimple_reg (ass_var)
+      && !auto_var_in_fn_p (ass_var, cfun->decl))
+    return;
+
+  /* If the call might throw an exception that wouldn't propagate out of
+     cfun, we can't transform to a tail or sibling call (82081).  */
+  if (stmt_could_throw_p (cfun, stmt)
+      && !stmt_can_throw_external (cfun, stmt))
+    return;
+
+  /* If the function returns a value, then at present, the tail call
+     must return the same type of value.  There is conceptually a copy
+     between the object returned by the tail call candidate and the
+     object returned by CFUN itself.
+
+     This means that if we have:
+
+        lhs = f (&<retval>);    // f reads from <retval>
+                                // (lhs is usually also <retval>)
+
+     there is a copy between the temporary object returned by f and lhs,
+     meaning that any use of <retval> in f occurs before the assignment
+     to lhs begins.  Thus the <retval> that is live on entry to the call
+     to f is really an independent local variable V that happens to be
+     stored in the RESULT_DECL rather than a local VAR_DECL.
+
+     Turning this into a tail call would remove the copy and make the
+     lifetimes of the return value and V overlap.  The same applies to
+     tail recursion, since if f can read from <retval>, we have to assume
+     that CFUN might already have written to <retval> before the call.
+
+     The problem doesn't apply when <retval> is passed by value, but that
+     isn't a case we handle anyway.  */
+  tree result_decl = DECL_RESULT (cfun->decl);
+  if (result_decl
+      && may_be_aliased (result_decl)
+      && ref_maybe_used_by_stmt_p (call, result_decl, false))
     return;
 
   /* We found the call, check whether it is suitable.  */
   tail_recursion = false;
   func = gimple_call_fndecl (call);
-  if (func == current_function_decl)
+  if (func
+      && !fndecl_built_in_p (func)
+      && recursive_call_p (current_function_decl, func))
     {
       tree arg;
 
-      for (param = DECL_ARGUMENTS (func), idx = 0;
+      for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl), idx = 0;
           param && idx < gimple_call_num_args (call);
           param = DECL_CHAIN (param), idx ++)
        {
@@ -481,23 +563,69 @@ find_tail_calls (basic_block bb, struct tailcall **ret)
        tail_recursion = true;
     }
 
-  /* Make sure the tail invocation of this function does not refer
-     to local variables.  */
-  FOR_EACH_REFERENCED_VAR (cfun, var, rvi)
+  /* Compute live vars if not computed yet.  */
+  if (live_vars == NULL)
+    {
+      unsigned int cnt = 0;
+      FOR_EACH_LOCAL_DECL (cfun, idx, var)
+       if (VAR_P (var)
+           && auto_var_in_fn_p (var, cfun->decl)
+           && may_be_aliased (var))
+         {
+           if (live_vars == NULL)
+             live_vars = new live_vars_map;
+           live_vars->put (DECL_UID (var), cnt++);
+         }
+      if (live_vars)
+       live_vars_vec = compute_live_vars (cfun, live_vars);
+    }
+
+  /* Determine a bitmap of variables which are still in scope after the
+     call.  */
+  bitmap local_live_vars = NULL;
+  if (live_vars)
+    local_live_vars = live_vars_at_stmt (live_vars_vec, live_vars, call);
+
+  /* Make sure the tail invocation of this function does not indirectly
+     refer to local variables.  (Passing variables directly by value
+     is OK.)  */
+  FOR_EACH_LOCAL_DECL (cfun, idx, var)
     {
       if (TREE_CODE (var) != PARM_DECL
          && auto_var_in_fn_p (var, cfun->decl)
-         && (ref_maybe_used_by_stmt_p (call, var)
-             || call_may_clobber_ref_p (call, var)))
-       return;
+         && may_be_aliased (var)
+         && (ref_maybe_used_by_stmt_p (call, var, false)
+             || call_may_clobber_ref_p (call, var, false)))
+       {
+         if (!VAR_P (var))
+           {
+             if (local_live_vars)
+               BITMAP_FREE (local_live_vars);
+             return;
+           }
+         else
+           {
+             unsigned int *v = live_vars->get (DECL_UID (var));
+             if (bitmap_bit_p (local_live_vars, *v))
+               {
+                 BITMAP_FREE (local_live_vars);
+                 return;
+               }
+           }
+       }
     }
 
+  if (local_live_vars)
+    BITMAP_FREE (local_live_vars);
+
   /* Now check the statements after the call.  None of them has virtual
      operands, so they may only depend on the call through its return
      value.  The return value should also be dependent on each of them,
      since we are running after dce.  */
   m = NULL_TREE;
   a = NULL_TREE;
+  auto_bitmap to_move_defs;
+  auto_vec<gimple *> to_move_stmts;
 
   abb = bb;
   agsi = gsi;
@@ -515,22 +643,44 @@ find_tail_calls (basic_block bb, struct tailcall **ret)
        }
 
       stmt = gsi_stmt (agsi);
-
-      if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_LABEL)
-       continue;
-
       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_RETURN)
        break;
 
-      if (is_gimple_debug (stmt))
+      if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_LABEL
+         || gimple_code (stmt) == GIMPLE_NOP
+         || gimple_code (stmt) == GIMPLE_PREDICT
+         || gimple_clobber_p (stmt)
+         || is_gimple_debug (stmt))
        continue;
 
       if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
        return;
 
       /* This is a gimple assign. */
-      if (! process_assignment (stmt, gsi, &tmp_m, &tmp_a, &ass_var))
+      par ret = process_assignment (as_a <gassign *> (stmt), gsi,
+                                   &tmp_m, &tmp_a, &ass_var, to_move_defs);
+      if (ret == FAIL)
        return;
+      else if (ret == TRY_MOVE)
+       {
+         if (! tail_recursion)
+           return;
+         /* Do not deal with checking dominance, the real fix is to
+            do path isolation for the transform phase anyway, removing
+            the need to compute the accumulators with new stmts.  */
+         if (abb != bb)
+           return;
+         for (unsigned opno = 1; opno < gimple_num_ops (stmt); ++opno)
+           {
+             tree op = gimple_op (stmt, opno);
+             if (independent_of_stmt_p (op, stmt, gsi, to_move_defs) != op)
+               return;
+           }
+         bitmap_set_bit (to_move_defs,
+                         SSA_NAME_VERSION (gimple_assign_lhs (stmt)));
+         to_move_stmts.safe_push (stmt);
+         continue;
+       }
 
       if (tmp_a)
        {
@@ -554,12 +704,14 @@ find_tail_calls (basic_block bb, struct tailcall **ret)
     }
 
   /* See if this is a tail call we can handle.  */
-  ret_var = gimple_return_retval (stmt);
+  ret_var = gimple_return_retval (as_a <greturn *> (stmt));
 
   /* We may proceed if there either is no return value, or the return value
-     is identical to the call's return.  */
+     is identical to the call's return or if the return decl is an empty type
+     variable and the call's return was not assigned. */
   if (ret_var
-      && (ret_var != ass_var))
+      && (ret_var != ass_var
+         && !(is_empty_type (TREE_TYPE (ret_var)) && !ass_var)))
     return;
 
   /* If this is not a tail recursive call, we cannot handle addends or
@@ -567,6 +719,33 @@ find_tail_calls (basic_block bb, struct tailcall **ret)
   if (!tail_recursion && (m || a))
     return;
 
+  /* For pointers only allow additions.  */
+  if (m && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl))))
+    return;
+
+  /* Move queued defs.  */
+  if (tail_recursion)
+    {
+      unsigned i;
+      FOR_EACH_VEC_ELT (to_move_stmts, i, stmt)
+       {
+         gimple_stmt_iterator mgsi = gsi_for_stmt (stmt);
+         gsi_move_before (&mgsi, &gsi);
+       }
+      if (!tailr_arg_needs_copy)
+       tailr_arg_needs_copy = BITMAP_ALLOC (NULL);
+      for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl), idx = 0;
+          param;
+          param = DECL_CHAIN (param), idx++)
+       {
+         tree ddef, arg = gimple_call_arg (call, idx);
+         if (is_gimple_reg (param)
+             && (ddef = ssa_default_def (cfun, param))
+             && (arg != ddef))
+           bitmap_set_bit (tailr_arg_needs_copy, idx);
+       }
+    }
+
   nw = XNEW (struct tailcall);
 
   nw->call_gsi = gsi;
@@ -585,19 +764,19 @@ find_tail_calls (basic_block bb, struct tailcall **ret)
 static void
 add_successor_phi_arg (edge e, tree var, tree phi_arg)
 {
-  gimple_stmt_iterator gsi;
+  gphi_iterator gsi;
 
   for (gsi = gsi_start_phis (e->dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
-    if (PHI_RESULT (gsi_stmt (gsi)) == var)
+    if (PHI_RESULT (gsi.phi ()) == var)
       break;
 
   gcc_assert (!gsi_end_p (gsi));
-  add_phi_arg (gsi_stmt (gsi), phi_arg, e, UNKNOWN_LOCATION);
+  add_phi_arg (gsi.phi (), phi_arg, e, UNKNOWN_LOCATION);
 }
 
 /* Creates a GIMPLE statement which computes the operation specified by
-   CODE, OP0 and OP1 to a new variable with name LABEL and inserts the
-   statement in the position specified by GSI and UPDATE.  Returns the
+   CODE, ACC and OP1 to a new variable with name LABEL and inserts the
+   statement in the position specified by GSI.  Returns the
    tree node of the statement's result.  */
 
 static tree
@@ -606,29 +785,31 @@ adjust_return_value_with_ops (enum tree_code code, const char *label,
 {
 
   tree ret_type = TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl));
-  tree tmp = create_tmp_reg (ret_type, label);
-  gimple stmt;
-  tree result;
+  tree result = make_temp_ssa_name (ret_type, NULL, label);
+  gassign *stmt;
 
-  add_referenced_var (tmp);
-
-  if (types_compatible_p (TREE_TYPE (acc), TREE_TYPE (op1)))
-    stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, tmp, acc, op1);
+  if (POINTER_TYPE_P (ret_type))
+    {
+      gcc_assert (code == PLUS_EXPR && TREE_TYPE (acc) == sizetype);
+      code = POINTER_PLUS_EXPR;
+    }
+  if (types_compatible_p (TREE_TYPE (acc), TREE_TYPE (op1))
+      && code != POINTER_PLUS_EXPR)
+    stmt = gimple_build_assign (result, code, acc, op1);
   else
     {
-      tree rhs = fold_convert (TREE_TYPE (acc),
-                              fold_build2 (code,
-                                           TREE_TYPE (op1),
-                                           fold_convert (TREE_TYPE (op1), acc),
-                                           op1));
+      tree tem;
+      if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
+       tem = fold_build2 (code, TREE_TYPE (op1), op1, acc);
+      else
+       tem = fold_build2 (code, TREE_TYPE (op1),
+                          fold_convert (TREE_TYPE (op1), acc), op1);
+      tree rhs = fold_convert (ret_type, tem);
       rhs = force_gimple_operand_gsi (&gsi, rhs,
-                                     false, NULL, true, GSI_CONTINUE_LINKING);
-      stmt = gimple_build_assign (NULL_TREE, rhs);
+                                     false, NULL, true, GSI_SAME_STMT);
+      stmt = gimple_build_assign (result, rhs);
     }
 
-  result = make_ssa_name (tmp, stmt);
-  gimple_assign_set_lhs (stmt, result);
-  update_stmt (stmt);
   gsi_insert_before (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
   return result;
 }
@@ -642,10 +823,10 @@ static tree
 update_accumulator_with_ops (enum tree_code code, tree acc, tree op1,
                             gimple_stmt_iterator gsi)
 {
-  gimple stmt;
-  tree var;
+  gassign *stmt;
+  tree var = copy_ssa_name (acc);
   if (types_compatible_p (TREE_TYPE (acc), TREE_TYPE (op1)))
-    stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, SSA_NAME_VAR (acc), acc, op1);
+    stmt = gimple_build_assign (var, code, acc, op1);
   else
     {
       tree rhs = fold_convert (TREE_TYPE (acc),
@@ -655,11 +836,8 @@ update_accumulator_with_ops (enum tree_code code, tree acc, tree op1,
                                            op1));
       rhs = force_gimple_operand_gsi (&gsi, rhs,
                                      false, NULL, false, GSI_CONTINUE_LINKING);
-      stmt = gimple_build_assign (NULL_TREE, rhs);
+      stmt = gimple_build_assign (var, rhs);
     }
-  var = make_ssa_name (SSA_NAME_VAR (acc), stmt);
-  gimple_assign_set_lhs (stmt, var);
-  update_stmt (stmt);
   gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
   return var;
 }
@@ -712,7 +890,7 @@ static void
 adjust_return_value (basic_block bb, tree m, tree a)
 {
   tree retval;
-  gimple ret_stmt = gimple_seq_last_stmt (bb_seq (bb));
+  greturn *ret_stmt = as_a <greturn *> (gimple_seq_last_stmt (bb_seq (bb)));
   gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (bb);
 
   gcc_assert (gimple_code (ret_stmt) == GIMPLE_RETURN);
@@ -734,60 +912,33 @@ adjust_return_value (basic_block bb, tree m, tree a)
 /* Subtract COUNT and FREQUENCY from the basic block and it's
    outgoing edge.  */
 static void
-decrease_profile (basic_block bb, gcov_type count, int frequency)
+decrease_profile (basic_block bb, profile_count count)
 {
-  edge e;
-  bb->count -= count;
-  if (bb->count < 0)
-    bb->count = 0;
-  bb->frequency -= frequency;
-  if (bb->frequency < 0)
-    bb->frequency = 0;
+  bb->count = bb->count - count;
   if (!single_succ_p (bb))
     {
       gcc_assert (!EDGE_COUNT (bb->succs));
       return;
     }
-  e = single_succ_edge (bb);
-  e->count -= count;
-  if (e->count < 0)
-    e->count = 0;
-}
-
-/* Returns true if argument PARAM of the tail recursive call needs to be copied
-   when the call is eliminated.  */
-
-static bool
-arg_needs_copy_p (tree param)
-{
-  tree def;
-
-  if (!is_gimple_reg (param) || !var_ann (param))
-    return false;
-
-  /* Parameters that are only defined but never used need not be copied.  */
-  def = gimple_default_def (cfun, param);
-  if (!def)
-    return false;
-
-  return true;
 }
 
 /* Eliminates tail call described by T.  TMP_VARS is a list of
-   temporary variables used to copy the function arguments.  */
+   temporary variables used to copy the function arguments.
+   Allocates *NEW_LOOP if not already done and initializes it.  */
 
 static void
-eliminate_tail_call (struct tailcall *t)
+eliminate_tail_call (struct tailcall *t, class loop *&new_loop)
 {
   tree param, rslt;
-  gimple stmt, call;
+  gimple *stmt, *call;
   tree arg;
   size_t idx;
   basic_block bb, first;
   edge e;
-  gimple phi;
+  gphi *phi;
+  gphi_iterator gpi;
   gimple_stmt_iterator gsi;
-  gimple orig_stmt;
+  gimple *orig_stmt;
 
   stmt = orig_stmt = gsi_stmt (t->call_gsi);
   bb = gsi_bb (t->call_gsi);
@@ -802,31 +953,43 @@ eliminate_tail_call (struct tailcall *t)
 
   gcc_assert (is_gimple_call (stmt));
 
-  first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR);
+  first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
 
   /* Remove the code after call_gsi that will become unreachable.  The
      possibly unreachable code in other blocks is removed later in
      cfg cleanup.  */
   gsi = t->call_gsi;
-  gsi_next (&gsi);
-  while (!gsi_end_p (gsi))
+  gimple_stmt_iterator gsi2 = gsi_last_bb (gimple_bb (gsi_stmt (gsi)));
+  while (gsi_stmt (gsi2) != gsi_stmt (gsi))
     {
-      gimple t = gsi_stmt (gsi);
+      gimple *t = gsi_stmt (gsi2);
       /* Do not remove the return statement, so that redirect_edge_and_branch
         sees how the block ends.  */
-      if (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN)
-       break;
-
-      gsi_remove (&gsi, true);
-      release_defs (t);
+      if (gimple_code (t) != GIMPLE_RETURN)
+       {
+         gimple_stmt_iterator gsi3 = gsi2;
+         gsi_prev (&gsi2);
+         gsi_remove (&gsi3, true);
+         release_defs (t);
+       }
+      else
+       gsi_prev (&gsi2);
     }
 
   /* Number of executions of function has reduced by the tailcall.  */
   e = single_succ_edge (gsi_bb (t->call_gsi));
-  decrease_profile (EXIT_BLOCK_PTR, e->count, EDGE_FREQUENCY (e));
-  decrease_profile (ENTRY_BLOCK_PTR, e->count, EDGE_FREQUENCY (e));
-  if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR)
-    decrease_profile (e->dest, e->count, EDGE_FREQUENCY (e));
+
+  profile_count count = e->count ();
+
+  /* When profile is inconsistent and the recursion edge is more frequent
+     than number of executions of functions, scale it down, so we do not end
+     up with 0 executions of entry block.  */
+  if (count >= ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)->count)
+    count = ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)->count.apply_scale (7, 8);
+  decrease_profile (EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun), count);
+  decrease_profile (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun), count);
+  if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
+    decrease_profile (e->dest, count);
 
   /* Replace the call by a jump to the start of function.  */
   e = redirect_edge_and_branch (single_succ_edge (gsi_bb (t->call_gsi)),
@@ -834,22 +997,32 @@ eliminate_tail_call (struct tailcall *t)
   gcc_assert (e);
   PENDING_STMT (e) = NULL;
 
+  /* Add the new loop.  */
+  if (!new_loop)
+    {
+      new_loop = alloc_loop ();
+      new_loop->header = first;
+      new_loop->finite_p = true;
+    }
+  else
+    gcc_assert (new_loop->header == first);
+
   /* Add phi node entries for arguments.  The ordering of the phi nodes should
      be the same as the ordering of the arguments.  */
   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl),
-        idx = 0, gsi = gsi_start_phis (first);
+        idx = 0, gpi = gsi_start_phis (first);
        param;
        param = DECL_CHAIN (param), idx++)
     {
-      if (!arg_needs_copy_p (param))
+      if (!bitmap_bit_p (tailr_arg_needs_copy, idx))
        continue;
 
       arg = gimple_call_arg (stmt, idx);
-      phi = gsi_stmt (gsi);
+      phi = gpi.phi ();
       gcc_assert (param == SSA_NAME_VAR (PHI_RESULT (phi)));
 
       add_phi_arg (phi, arg, e, gimple_location (stmt));
-      gsi_next (&gsi);
+      gsi_next (&gpi);
     }
 
   /* Update the values of accumulators.  */
@@ -857,7 +1030,7 @@ eliminate_tail_call (struct tailcall *t)
 
   call = gsi_stmt (t->call_gsi);
   rslt = gimple_call_lhs (call);
-  if (rslt != NULL_TREE)
+  if (rslt != NULL_TREE && TREE_CODE (rslt) == SSA_NAME)
     {
       /* Result of the call will no longer be defined.  So adjust the
         SSA_NAME_DEF_STMT accordingly.  */
@@ -868,53 +1041,25 @@ eliminate_tail_call (struct tailcall *t)
   release_defs (call);
 }
 
-/* Add phi nodes for the virtual operands defined in the function to the
-   header of the loop created by tail recursion elimination.
-
-   Originally, we used to add phi nodes only for call clobbered variables,
-   as the value of the non-call clobbered ones obviously cannot be used
-   or changed within the recursive call.  However, the local variables
-   from multiple calls now share the same location, so the virtual ssa form
-   requires us to say that the location dies on further iterations of the loop,
-   which requires adding phi nodes.
-*/
-static void
-add_virtual_phis (void)
-{
-  referenced_var_iterator rvi;
-  tree var;
-
-  /* The problematic part is that there is no way how to know what
-     to put into phi nodes (there in fact does not have to be such
-     ssa name available).  A solution would be to have an artificial
-     use/kill for all virtual operands in EXIT node.  Unless we have
-     this, we cannot do much better than to rebuild the ssa form for
-     possibly affected virtual ssa names from scratch.  */
-
-  FOR_EACH_REFERENCED_VAR (cfun, var, rvi)
-    {
-      if (!is_gimple_reg (var) && gimple_default_def (cfun, var) != NULL_TREE)
-       mark_sym_for_renaming (var);
-    }
-}
-
 /* Optimizes the tailcall described by T.  If OPT_TAILCALLS is true, also
    mark the tailcalls for the sibcall optimization.  */
 
 static bool
-optimize_tail_call (struct tailcall *t, bool opt_tailcalls)
+optimize_tail_call (struct tailcall *t, bool opt_tailcalls,
+                   class loop *&new_loop)
 {
   if (t->tail_recursion)
     {
-      eliminate_tail_call (t);
+      eliminate_tail_call (t, new_loop);
       return true;
     }
 
   if (opt_tailcalls)
     {
-      gimple stmt = gsi_stmt (t->call_gsi);
+      gcall *stmt = as_a <gcall *> (gsi_stmt (t->call_gsi));
 
       gimple_call_set_tail (stmt, true);
+      cfun->tail_call_marked = true;
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
         {
          fprintf (dump_file, "Found tail call ");
@@ -936,13 +1081,14 @@ static tree
 create_tailcall_accumulator (const char *label, basic_block bb, tree init)
 {
   tree ret_type = TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl));
-  tree tmp = create_tmp_reg (ret_type, label);
-  gimple phi;
+  if (POINTER_TYPE_P (ret_type))
+    ret_type = sizetype;
+
+  tree tmp = make_temp_ssa_name (ret_type, NULL, label);
+  gphi *phi;
 
-  add_referenced_var (tmp);
   phi = create_phi_node (tmp, bb);
-  /* RET_TYPE can be a float when -ffast-maths is enabled.  */
-  add_phi_arg (phi, fold_convert (ret_type, init), single_pred_edge (bb),
+  add_phi_arg (phi, init, single_pred_edge (bb),
               UNKNOWN_LOCATION);
   return PHI_RESULT (phi);
 }
@@ -957,9 +1103,9 @@ tree_optimize_tail_calls_1 (bool opt_tailcalls)
   bool phis_constructed = false;
   struct tailcall *tailcalls = NULL, *act, *next;
   bool changed = false;
-  basic_block first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR);
+  basic_block first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
   tree param;
-  gimple stmt;
+  gimple *stmt;
   edge_iterator ei;
 
   if (!suitable_for_tail_opt_p ())
@@ -967,7 +1113,7 @@ tree_optimize_tail_calls_1 (bool opt_tailcalls)
   if (opt_tailcalls)
     opt_tailcalls = suitable_for_tail_call_opt_p ();
 
-  FOR_EACH_EDGE (e, ei, EXIT_BLOCK_PTR->preds)
+  FOR_EACH_EDGE (e, ei, EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)->preds)
     {
       /* Only traverse the normal exits, i.e. those that end with return
         statement.  */
@@ -978,6 +1124,13 @@ tree_optimize_tail_calls_1 (bool opt_tailcalls)
        find_tail_calls (e->src, &tailcalls);
     }
 
+  if (live_vars)
+    {
+      destroy_live_vars (live_vars_vec);
+      delete live_vars;
+      live_vars = NULL;
+    }
+
   /* Construct the phi nodes and accumulators if necessary.  */
   a_acc = m_acc = NULL_TREE;
   for (act = tailcalls; act; act = act->next)
@@ -991,34 +1144,38 @@ tree_optimize_tail_calls_1 (bool opt_tailcalls)
             or if there are existing degenerate PHI nodes.  */
          if (!single_pred_p (first)
              || !gimple_seq_empty_p (phi_nodes (first)))
-           first = split_edge (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR));
+           first =
+             split_edge (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)));
 
          /* Copy the args if needed.  */
-         for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
+         unsigned idx;
+         for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl), idx = 0;
               param;
-              param = DECL_CHAIN (param))
-           if (arg_needs_copy_p (param))
+              param = DECL_CHAIN (param), idx++)
+           if (bitmap_bit_p (tailr_arg_needs_copy, idx))
              {
-               tree name = gimple_default_def (cfun, param);
+               tree name = ssa_default_def (cfun, param);
                tree new_name = make_ssa_name (param, SSA_NAME_DEF_STMT (name));
-               gimple phi;
+               gphi *phi;
 
-               set_default_def (param, new_name);
+               set_ssa_default_def (cfun, param, new_name);
                phi = create_phi_node (name, first);
-               SSA_NAME_DEF_STMT (name) = phi;
                add_phi_arg (phi, new_name, single_pred_edge (first),
                             EXPR_LOCATION (param));
              }
          phis_constructed = true;
        }
+      tree ret_type = TREE_TYPE (DECL_RESULT (current_function_decl));
+      if (POINTER_TYPE_P (ret_type))
+       ret_type = sizetype;
 
       if (act->add && !a_acc)
        a_acc = create_tailcall_accumulator ("add_acc", first,
-                                            integer_zero_node);
+                                            build_zero_cst (ret_type));
 
       if (act->mult && !m_acc)
        m_acc = create_tailcall_accumulator ("mult_acc", first,
-                                            integer_one_node);
+                                            build_one_cst (ret_type));
     }
 
   if (a_acc || m_acc)
@@ -1029,17 +1186,20 @@ tree_optimize_tail_calls_1 (bool opt_tailcalls)
       opt_tailcalls = false;
     }
 
+  class loop *new_loop = NULL;
   for (; tailcalls; tailcalls = next)
     {
       next = tailcalls->next;
-      changed |= optimize_tail_call (tailcalls, opt_tailcalls);
+      changed |= optimize_tail_call (tailcalls, opt_tailcalls, new_loop);
       free (tailcalls);
     }
+  if (new_loop)
+    add_loop (new_loop, loops_for_fn (cfun)->tree_root);
 
   if (a_acc || m_acc)
     {
       /* Modify the remaining return statements.  */
-      FOR_EACH_EDGE (e, ei, EXIT_BLOCK_PTR->preds)
+      FOR_EACH_EDGE (e, ei, EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)->preds)
        {
          stmt = last_stmt (e->src);
 
@@ -1052,19 +1212,20 @@ tree_optimize_tail_calls_1 (bool opt_tailcalls)
   if (changed)
     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 
+  /* Add phi nodes for the virtual operands defined in the function to the
+     header of the loop created by tail recursion elimination.  Do so
+     by triggering the SSA renamer.  */
   if (phis_constructed)
-    add_virtual_phis ();
+    mark_virtual_operands_for_renaming (cfun);
+
+  if (tailr_arg_needs_copy)
+    BITMAP_FREE (tailr_arg_needs_copy);
+
   if (changed)
     return TODO_cleanup_cfg | TODO_update_ssa_only_virtuals;
   return 0;
 }
 
-static unsigned int
-execute_tail_recursion (void)
-{
-  return tree_optimize_tail_calls_1 (false);
-}
-
 static bool
 gate_tail_calls (void)
 {
@@ -1077,40 +1238,78 @@ execute_tail_calls (void)
   return tree_optimize_tail_calls_1 (true);
 }
 
-struct gimple_opt_pass pass_tail_recursion =
+namespace {
+
+const pass_data pass_data_tail_recursion =
 {
- {
-  GIMPLE_PASS,
-  "tailr",                             /* name */
-  gate_tail_calls,                     /* gate */
-  execute_tail_recursion,              /* execute */
-  NULL,                                        /* sub */
-  NULL,                                        /* next */
-  0,                                   /* static_pass_number */
-  TV_NONE,                             /* tv_id */
-  PROP_cfg | PROP_ssa,                 /* properties_required */
-  0,                                   /* properties_provided */
-  0,                                   /* properties_destroyed */
-  0,                                   /* todo_flags_start */
-  TODO_dump_func | TODO_verify_ssa     /* todo_flags_finish */
- }
+  GIMPLE_PASS, /* type */
+  "tailr", /* name */
+  OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
+  TV_NONE, /* tv_id */
+  ( PROP_cfg | PROP_ssa ), /* properties_required */
+  0, /* properties_provided */
+  0, /* properties_destroyed */
+  0, /* todo_flags_start */
+  0, /* todo_flags_finish */
 };
 
-struct gimple_opt_pass pass_tail_calls =
+class pass_tail_recursion : public gimple_opt_pass
 {
- {
-  GIMPLE_PASS,
-  "tailc",                             /* name */
-  gate_tail_calls,                     /* gate */
-  execute_tail_calls,                  /* execute */
-  NULL,                                        /* sub */
-  NULL,                                        /* next */
-  0,                                   /* static_pass_number */
-  TV_NONE,                             /* tv_id */
-  PROP_cfg | PROP_ssa,                 /* properties_required */
-  0,                                   /* properties_provided */
-  0,                                   /* properties_destroyed */
-  0,                                   /* todo_flags_start */
-  TODO_dump_func | TODO_verify_ssa     /* todo_flags_finish */
- }
+public:
+  pass_tail_recursion (gcc::context *ctxt)
+    : gimple_opt_pass (pass_data_tail_recursion, ctxt)
+  {}
+
+  /* opt_pass methods: */
+  opt_pass * clone () { return new pass_tail_recursion (m_ctxt); }
+  virtual bool gate (function *) { return gate_tail_calls (); }
+  virtual unsigned int execute (function *)
+    {
+      return tree_optimize_tail_calls_1 (false);
+    }
+
+}; // class pass_tail_recursion
+
+} // anon namespace
+
+gimple_opt_pass *
+make_pass_tail_recursion (gcc::context *ctxt)
+{
+  return new pass_tail_recursion (ctxt);
+}
+
+namespace {
+
+const pass_data pass_data_tail_calls =
+{
+  GIMPLE_PASS, /* type */
+  "tailc", /* name */
+  OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
+  TV_NONE, /* tv_id */
+  ( PROP_cfg | PROP_ssa ), /* properties_required */
+  0, /* properties_provided */
+  0, /* properties_destroyed */
+  0, /* todo_flags_start */
+  0, /* todo_flags_finish */
 };
+
+class pass_tail_calls : public gimple_opt_pass
+{
+public:
+  pass_tail_calls (gcc::context *ctxt)
+    : gimple_opt_pass (pass_data_tail_calls, ctxt)
+  {}
+
+  /* opt_pass methods: */
+  virtual bool gate (function *) { return gate_tail_calls (); }
+  virtual unsigned int execute (function *) { return execute_tail_calls (); }
+
+}; // class pass_tail_calls
+
+} // anon namespace
+
+gimple_opt_pass *
+make_pass_tail_calls (gcc::context *ctxt)
+{
+  return new pass_tail_calls (ctxt);
+}