Do not lose line number info while eliminating tail call.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / TailRecursionElimination.cpp
1 //===- TailRecursionElimination.cpp - Eliminate Tail Calls ----------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file transforms calls of the current function (self recursion) followed
11 // by a return instruction with a branch to the entry of the function, creating
12 // a loop.  This pass also implements the following extensions to the basic
13 // algorithm:
14 //
15 //  1. Trivial instructions between the call and return do not prevent the
16 //     transformation from taking place, though currently the analysis cannot
17 //     support moving any really useful instructions (only dead ones).
18 //  2. This pass transforms functions that are prevented from being tail
19 //     recursive by an associative and commutative expression to use an
20 //     accumulator variable, thus compiling the typical naive factorial or
21 //     'fib' implementation into efficient code.
22 //  3. TRE is performed if the function returns void, if the return
23 //     returns the result returned by the call, or if the function returns a
24 //     run-time constant on all exits from the function.  It is possible, though
25 //     unlikely, that the return returns something else (like constant 0), and
26 //     can still be TRE'd.  It can be TRE'd if ALL OTHER return instructions in
27 //     the function return the exact same value.
28 //  4. If it can prove that callees do not access their caller stack frame,
29 //     they are marked as eligible for tail call elimination (by the code
30 //     generator).
31 //
32 // There are several improvements that could be made:
33 //
34 //  1. If the function has any alloca instructions, these instructions will be
35 //     moved out of the entry block of the function, causing them to be
36 //     evaluated each time through the tail recursion.  Safely keeping allocas
37 //     in the entry block requires analysis to proves that the tail-called
38 //     function does not read or write the stack object.
39 //  2. Tail recursion is only performed if the call immediately precedes the
40 //     return instruction.  It's possible that there could be a jump between
41 //     the call and the return.
42 //  3. There can be intervening operations between the call and the return that
43 //     prevent the TRE from occurring.  For example, there could be GEP's and
44 //     stores to memory that will not be read or written by the call.  This
45 //     requires some substantial analysis (such as with DSA) to prove safe to
46 //     move ahead of the call, but doing so could allow many more TREs to be
47 //     performed, for example in TreeAdd/TreeAlloc from the treeadd benchmark.
48 //  4. The algorithm we use to detect if callees access their caller stack
49 //     frames is very primitive.
50 //
51 //===----------------------------------------------------------------------===//
52
53 #define DEBUG_TYPE "tailcallelim"
54 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
55 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
56 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
57 #include "llvm/Constants.h"
58 #include "llvm/DerivedTypes.h"
59 #include "llvm/Function.h"
60 #include "llvm/Instructions.h"
61 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
62 #include "llvm/Pass.h"
63 #include "llvm/Analysis/CaptureTracking.h"
64 #include "llvm/Analysis/InlineCost.h"
65 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
66 #include "llvm/Analysis/Loads.h"
67 #include "llvm/Support/CallSite.h"
68 #include "llvm/Support/CFG.h"
69 #include "llvm/Support/Debug.h"
70 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
71 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
72 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
73 using namespace llvm;
74
75 STATISTIC(NumEliminated, "Number of tail calls removed");
76 STATISTIC(NumRetDuped,   "Number of return duplicated");
77 STATISTIC(NumAccumAdded, "Number of accumulators introduced");
78
79 namespace {
80   struct TailCallElim : public FunctionPass {
81     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
82     TailCallElim() : FunctionPass(ID) {
83       initializeTailCallElimPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
84     }
85
86     virtual bool runOnFunction(Function &F);
87
88   private:
89     CallInst *FindTRECandidate(Instruction *I,
90                                bool CannotTailCallElimCallsMarkedTail);
91     bool EliminateRecursiveTailCall(CallInst *CI, ReturnInst *Ret,
92                                     BasicBlock *&OldEntry,
93                                     bool &TailCallsAreMarkedTail,
94                                     SmallVector<PHINode*, 8> &ArgumentPHIs,
95                                     bool CannotTailCallElimCallsMarkedTail);
96     bool FoldReturnAndProcessPred(BasicBlock *BB,
97                                   ReturnInst *Ret, BasicBlock *&OldEntry,
98                                   bool &TailCallsAreMarkedTail,
99                                   SmallVector<PHINode*, 8> &ArgumentPHIs,
100                                   bool CannotTailCallElimCallsMarkedTail);
101     bool ProcessReturningBlock(ReturnInst *RI, BasicBlock *&OldEntry,
102                                bool &TailCallsAreMarkedTail,
103                                SmallVector<PHINode*, 8> &ArgumentPHIs,
104                                bool CannotTailCallElimCallsMarkedTail);
105     bool CanMoveAboveCall(Instruction *I, CallInst *CI);
106     Value *CanTransformAccumulatorRecursion(Instruction *I, CallInst *CI);
107   };
108 }
109
110 char TailCallElim::ID = 0;
111 INITIALIZE_PASS(TailCallElim, "tailcallelim",
112                 "Tail Call Elimination", false, false)
113
114 // Public interface to the TailCallElimination pass
115 FunctionPass *llvm::createTailCallEliminationPass() {
116   return new TailCallElim();
117 }
118
119 /// AllocaMightEscapeToCalls - Return true if this alloca may be accessed by
120 /// callees of this function.  We only do very simple analysis right now, this
121 /// could be expanded in the future to use mod/ref information for particular
122 /// call sites if desired.
123 static bool AllocaMightEscapeToCalls(AllocaInst *AI) {
124   // FIXME: do simple 'address taken' analysis.
125   return true;
126 }
127
128 /// CheckForEscapingAllocas - Scan the specified basic block for alloca
129 /// instructions.  If it contains any that might be accessed by calls, return
130 /// true.
131 static bool CheckForEscapingAllocas(BasicBlock *BB,
132                                     bool &CannotTCETailMarkedCall) {
133   bool RetVal = false;
134   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
135     if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(I)) {
136       RetVal |= AllocaMightEscapeToCalls(AI);
137
138       // If this alloca is in the body of the function, or if it is a variable
139       // sized allocation, we cannot tail call eliminate calls marked 'tail'
140       // with this mechanism.
141       if (BB != &BB->getParent()->getEntryBlock() ||
142           !isa<ConstantInt>(AI->getArraySize()))
143         CannotTCETailMarkedCall = true;
144     }
145   return RetVal;
146 }
147
148 bool TailCallElim::runOnFunction(Function &F) {
149   // If this function is a varargs function, we won't be able to PHI the args
150   // right, so don't even try to convert it...
151   if (F.getFunctionType()->isVarArg()) return false;
152
153   BasicBlock *OldEntry = 0;
154   bool TailCallsAreMarkedTail = false;
155   SmallVector<PHINode*, 8> ArgumentPHIs;
156   bool MadeChange = false;
157   bool FunctionContainsEscapingAllocas = false;
158
159   // CannotTCETailMarkedCall - If true, we cannot perform TCE on tail calls
160   // marked with the 'tail' attribute, because doing so would cause the stack
161   // size to increase (real TCE would deallocate variable sized allocas, TCE
162   // doesn't).
163   bool CannotTCETailMarkedCall = false;
164
165   // Loop over the function, looking for any returning blocks, and keeping track
166   // of whether this function has any non-trivially used allocas.
167   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
168     if (FunctionContainsEscapingAllocas && CannotTCETailMarkedCall)
169       break;
170
171     FunctionContainsEscapingAllocas |=
172       CheckForEscapingAllocas(BB, CannotTCETailMarkedCall);
173   }
174   
175   /// FIXME: The code generator produces really bad code when an 'escaping
176   /// alloca' is changed from being a static alloca to being a dynamic alloca.
177   /// Until this is resolved, disable this transformation if that would ever
178   /// happen.  This bug is PR962.
179   if (FunctionContainsEscapingAllocas)
180     return false;
181
182   // Second pass, change any tail calls to loops.
183   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
184     if (ReturnInst *Ret = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator())) {
185       bool Change = ProcessReturningBlock(Ret, OldEntry, TailCallsAreMarkedTail,
186                                           ArgumentPHIs,CannotTCETailMarkedCall);
187       if (!Change && BB->getFirstNonPHIOrDbg() == Ret)
188         Change = FoldReturnAndProcessPred(BB, Ret, OldEntry,
189                                           TailCallsAreMarkedTail, ArgumentPHIs,
190                                           CannotTCETailMarkedCall);
191       MadeChange |= Change;
192     }
193   }
194
195   // If we eliminated any tail recursions, it's possible that we inserted some
196   // silly PHI nodes which just merge an initial value (the incoming operand)
197   // with themselves.  Check to see if we did and clean up our mess if so.  This
198   // occurs when a function passes an argument straight through to its tail
199   // call.
200   if (!ArgumentPHIs.empty()) {
201     for (unsigned i = 0, e = ArgumentPHIs.size(); i != e; ++i) {
202       PHINode *PN = ArgumentPHIs[i];
203
204       // If the PHI Node is a dynamic constant, replace it with the value it is.
205       if (Value *PNV = SimplifyInstruction(PN)) {
206         PN->replaceAllUsesWith(PNV);
207         PN->eraseFromParent();
208       }
209     }
210   }
211
212   // Finally, if this function contains no non-escaping allocas, mark all calls
213   // in the function as eligible for tail calls (there is no stack memory for
214   // them to access).
215   if (!FunctionContainsEscapingAllocas)
216     for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
217       for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
218         if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I)) {
219           CI->setTailCall();
220           MadeChange = true;
221         }
222
223   return MadeChange;
224 }
225
226
227 /// CanMoveAboveCall - Return true if it is safe to move the specified
228 /// instruction from after the call to before the call, assuming that all
229 /// instructions between the call and this instruction are movable.
230 ///
231 bool TailCallElim::CanMoveAboveCall(Instruction *I, CallInst *CI) {
232   // FIXME: We can move load/store/call/free instructions above the call if the
233   // call does not mod/ref the memory location being processed.
234   if (I->mayHaveSideEffects())  // This also handles volatile loads.
235     return false;
236   
237   if (LoadInst *L = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
238     // Loads may always be moved above calls without side effects.
239     if (CI->mayHaveSideEffects()) {
240       // Non-volatile loads may be moved above a call with side effects if it
241       // does not write to memory and the load provably won't trap.
242       // FIXME: Writes to memory only matter if they may alias the pointer
243       // being loaded from.
244       if (CI->mayWriteToMemory() ||
245           !isSafeToLoadUnconditionally(L->getPointerOperand(), L,
246                                        L->getAlignment()))
247         return false;
248     }
249   }
250
251   // Otherwise, if this is a side-effect free instruction, check to make sure
252   // that it does not use the return value of the call.  If it doesn't use the
253   // return value of the call, it must only use things that are defined before
254   // the call, or movable instructions between the call and the instruction
255   // itself.
256   for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
257     if (I->getOperand(i) == CI)
258       return false;
259   return true;
260 }
261
262 // isDynamicConstant - Return true if the specified value is the same when the
263 // return would exit as it was when the initial iteration of the recursive
264 // function was executed.
265 //
266 // We currently handle static constants and arguments that are not modified as
267 // part of the recursion.
268 //
269 static bool isDynamicConstant(Value *V, CallInst *CI, ReturnInst *RI) {
270   if (isa<Constant>(V)) return true; // Static constants are always dyn consts
271
272   // Check to see if this is an immutable argument, if so, the value
273   // will be available to initialize the accumulator.
274   if (Argument *Arg = dyn_cast<Argument>(V)) {
275     // Figure out which argument number this is...
276     unsigned ArgNo = 0;
277     Function *F = CI->getParent()->getParent();
278     for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(); &*AI != Arg; ++AI)
279       ++ArgNo;
280
281     // If we are passing this argument into call as the corresponding
282     // argument operand, then the argument is dynamically constant.
283     // Otherwise, we cannot transform this function safely.
284     if (CI->getArgOperand(ArgNo) == Arg)
285       return true;
286   }
287
288   // Switch cases are always constant integers. If the value is being switched
289   // on and the return is only reachable from one of its cases, it's
290   // effectively constant.
291   if (BasicBlock *UniquePred = RI->getParent()->getUniquePredecessor())
292     if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(UniquePred->getTerminator()))
293       if (SI->getCondition() == V)
294         return SI->getDefaultDest() != RI->getParent();
295
296   // Not a constant or immutable argument, we can't safely transform.
297   return false;
298 }
299
300 // getCommonReturnValue - Check to see if the function containing the specified
301 // tail call consistently returns the same runtime-constant value at all exit
302 // points except for IgnoreRI.  If so, return the returned value.
303 //
304 static Value *getCommonReturnValue(ReturnInst *IgnoreRI, CallInst *CI) {
305   Function *F = CI->getParent()->getParent();
306   Value *ReturnedValue = 0;
307
308   for (Function::iterator BBI = F->begin(), E = F->end(); BBI != E; ++BBI) {
309     ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BBI->getTerminator());
310     if (RI == 0 || RI == IgnoreRI) continue;
311
312     // We can only perform this transformation if the value returned is
313     // evaluatable at the start of the initial invocation of the function,
314     // instead of at the end of the evaluation.
315     //
316     Value *RetOp = RI->getOperand(0);
317     if (!isDynamicConstant(RetOp, CI, RI))
318       return 0;
319
320     if (ReturnedValue && RetOp != ReturnedValue)
321       return 0;     // Cannot transform if differing values are returned.
322     ReturnedValue = RetOp;
323   }
324   return ReturnedValue;
325 }
326
327 /// CanTransformAccumulatorRecursion - If the specified instruction can be
328 /// transformed using accumulator recursion elimination, return the constant
329 /// which is the start of the accumulator value.  Otherwise return null.
330 ///
331 Value *TailCallElim::CanTransformAccumulatorRecursion(Instruction *I,
332                                                       CallInst *CI) {
333   if (!I->isAssociative() || !I->isCommutative()) return 0;
334   assert(I->getNumOperands() == 2 &&
335          "Associative/commutative operations should have 2 args!");
336
337   // Exactly one operand should be the result of the call instruction.
338   if ((I->getOperand(0) == CI && I->getOperand(1) == CI) ||
339       (I->getOperand(0) != CI && I->getOperand(1) != CI))
340     return 0;
341
342   // The only user of this instruction we allow is a single return instruction.
343   if (!I->hasOneUse() || !isa<ReturnInst>(I->use_back()))
344     return 0;
345
346   // Ok, now we have to check all of the other return instructions in this
347   // function.  If they return non-constants or differing values, then we cannot
348   // transform the function safely.
349   return getCommonReturnValue(cast<ReturnInst>(I->use_back()), CI);
350 }
351
352 static Instruction *FirstNonDbg(BasicBlock::iterator I) {
353   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
354     ++I;
355   return &*I;
356 }
357
358 CallInst*
359 TailCallElim::FindTRECandidate(Instruction *TI,
360                                bool CannotTailCallElimCallsMarkedTail) {
361   BasicBlock *BB = TI->getParent();
362   Function *F = BB->getParent();
363
364   if (&BB->front() == TI) // Make sure there is something before the terminator.
365     return 0;
366   
367   // Scan backwards from the return, checking to see if there is a tail call in
368   // this block.  If so, set CI to it.
369   CallInst *CI = 0;
370   BasicBlock::iterator BBI = TI;
371   while (true) {
372     CI = dyn_cast<CallInst>(BBI);
373     if (CI && CI->getCalledFunction() == F)
374       break;
375
376     if (BBI == BB->begin())
377       return 0;          // Didn't find a potential tail call.
378     --BBI;
379   }
380
381   // If this call is marked as a tail call, and if there are dynamic allocas in
382   // the function, we cannot perform this optimization.
383   if (CI->isTailCall() && CannotTailCallElimCallsMarkedTail)
384     return 0;
385
386   // As a special case, detect code like this:
387   //   double fabs(double f) { return __builtin_fabs(f); } // a 'fabs' call
388   // and disable this xform in this case, because the code generator will
389   // lower the call to fabs into inline code.
390   if (BB == &F->getEntryBlock() && 
391       FirstNonDbg(BB->front()) == CI &&
392       FirstNonDbg(llvm::next(BB->begin())) == TI &&
393       callIsSmall(F)) {
394     // A single-block function with just a call and a return. Check that
395     // the arguments match.
396     CallSite::arg_iterator I = CallSite(CI).arg_begin(),
397                            E = CallSite(CI).arg_end();
398     Function::arg_iterator FI = F->arg_begin(),
399                            FE = F->arg_end();
400     for (; I != E && FI != FE; ++I, ++FI)
401       if (*I != &*FI) break;
402     if (I == E && FI == FE)
403       return 0;
404   }
405
406   return CI;
407 }
408
409 bool TailCallElim::EliminateRecursiveTailCall(CallInst *CI, ReturnInst *Ret,
410                                        BasicBlock *&OldEntry,
411                                        bool &TailCallsAreMarkedTail,
412                                        SmallVector<PHINode*, 8> &ArgumentPHIs,
413                                        bool CannotTailCallElimCallsMarkedTail) {
414   // If we are introducing accumulator recursion to eliminate operations after
415   // the call instruction that are both associative and commutative, the initial
416   // value for the accumulator is placed in this variable.  If this value is set
417   // then we actually perform accumulator recursion elimination instead of
418   // simple tail recursion elimination.  If the operation is an LLVM instruction
419   // (eg: "add") then it is recorded in AccumulatorRecursionInstr.  If not, then
420   // we are handling the case when the return instruction returns a constant C
421   // which is different to the constant returned by other return instructions
422   // (which is recorded in AccumulatorRecursionEliminationInitVal).  This is a
423   // special case of accumulator recursion, the operation being "return C".
424   Value *AccumulatorRecursionEliminationInitVal = 0;
425   Instruction *AccumulatorRecursionInstr = 0;
426
427   // Ok, we found a potential tail call.  We can currently only transform the
428   // tail call if all of the instructions between the call and the return are
429   // movable to above the call itself, leaving the call next to the return.
430   // Check that this is the case now.
431   BasicBlock::iterator BBI = CI;
432   for (++BBI; &*BBI != Ret; ++BBI) {
433     if (CanMoveAboveCall(BBI, CI)) continue;
434     
435     // If we can't move the instruction above the call, it might be because it
436     // is an associative and commutative operation that could be transformed
437     // using accumulator recursion elimination.  Check to see if this is the
438     // case, and if so, remember the initial accumulator value for later.
439     if ((AccumulatorRecursionEliminationInitVal =
440                            CanTransformAccumulatorRecursion(BBI, CI))) {
441       // Yes, this is accumulator recursion.  Remember which instruction
442       // accumulates.
443       AccumulatorRecursionInstr = BBI;
444     } else {
445       return false;   // Otherwise, we cannot eliminate the tail recursion!
446     }
447   }
448
449   // We can only transform call/return pairs that either ignore the return value
450   // of the call and return void, ignore the value of the call and return a
451   // constant, return the value returned by the tail call, or that are being
452   // accumulator recursion variable eliminated.
453   if (Ret->getNumOperands() == 1 && Ret->getReturnValue() != CI &&
454       !isa<UndefValue>(Ret->getReturnValue()) &&
455       AccumulatorRecursionEliminationInitVal == 0 &&
456       !getCommonReturnValue(0, CI)) {
457     // One case remains that we are able to handle: the current return
458     // instruction returns a constant, and all other return instructions
459     // return a different constant.
460     if (!isDynamicConstant(Ret->getReturnValue(), CI, Ret))
461       return false; // Current return instruction does not return a constant.
462     // Check that all other return instructions return a common constant.  If
463     // so, record it in AccumulatorRecursionEliminationInitVal.
464     AccumulatorRecursionEliminationInitVal = getCommonReturnValue(Ret, CI);
465     if (!AccumulatorRecursionEliminationInitVal)
466       return false;
467   }
468
469   BasicBlock *BB = Ret->getParent();
470   Function *F = BB->getParent();
471
472   // OK! We can transform this tail call.  If this is the first one found,
473   // create the new entry block, allowing us to branch back to the old entry.
474   if (OldEntry == 0) {
475     OldEntry = &F->getEntryBlock();
476     BasicBlock *NewEntry = BasicBlock::Create(F->getContext(), "", F, OldEntry);
477     NewEntry->takeName(OldEntry);
478     OldEntry->setName("tailrecurse");
479     BranchInst::Create(OldEntry, NewEntry);
480
481     // If this tail call is marked 'tail' and if there are any allocas in the
482     // entry block, move them up to the new entry block.
483     TailCallsAreMarkedTail = CI->isTailCall();
484     if (TailCallsAreMarkedTail)
485       // Move all fixed sized allocas from OldEntry to NewEntry.
486       for (BasicBlock::iterator OEBI = OldEntry->begin(), E = OldEntry->end(),
487              NEBI = NewEntry->begin(); OEBI != E; )
488         if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(OEBI++))
489           if (isa<ConstantInt>(AI->getArraySize()))
490             AI->moveBefore(NEBI);
491
492     // Now that we have created a new block, which jumps to the entry
493     // block, insert a PHI node for each argument of the function.
494     // For now, we initialize each PHI to only have the real arguments
495     // which are passed in.
496     Instruction *InsertPos = OldEntry->begin();
497     for (Function::arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
498          I != E; ++I) {
499       PHINode *PN = PHINode::Create(I->getType(), 2,
500                                     I->getName() + ".tr", InsertPos);
501       I->replaceAllUsesWith(PN); // Everyone use the PHI node now!
502       PN->addIncoming(I, NewEntry);
503       ArgumentPHIs.push_back(PN);
504     }
505   }
506
507   // If this function has self recursive calls in the tail position where some
508   // are marked tail and some are not, only transform one flavor or another.  We
509   // have to choose whether we move allocas in the entry block to the new entry
510   // block or not, so we can't make a good choice for both.  NOTE: We could do
511   // slightly better here in the case that the function has no entry block
512   // allocas.
513   if (TailCallsAreMarkedTail && !CI->isTailCall())
514     return false;
515
516   // Ok, now that we know we have a pseudo-entry block WITH all of the
517   // required PHI nodes, add entries into the PHI node for the actual
518   // parameters passed into the tail-recursive call.
519   for (unsigned i = 0, e = CI->getNumArgOperands(); i != e; ++i)
520     ArgumentPHIs[i]->addIncoming(CI->getArgOperand(i), BB);
521
522   // If we are introducing an accumulator variable to eliminate the recursion,
523   // do so now.  Note that we _know_ that no subsequent tail recursion
524   // eliminations will happen on this function because of the way the
525   // accumulator recursion predicate is set up.
526   //
527   if (AccumulatorRecursionEliminationInitVal) {
528     Instruction *AccRecInstr = AccumulatorRecursionInstr;
529     // Start by inserting a new PHI node for the accumulator.
530     pred_iterator PB = pred_begin(OldEntry), PE = pred_end(OldEntry);
531     PHINode *AccPN =
532       PHINode::Create(AccumulatorRecursionEliminationInitVal->getType(),
533                       std::distance(PB, PE) + 1,
534                       "accumulator.tr", OldEntry->begin());
535
536     // Loop over all of the predecessors of the tail recursion block.  For the
537     // real entry into the function we seed the PHI with the initial value,
538     // computed earlier.  For any other existing branches to this block (due to
539     // other tail recursions eliminated) the accumulator is not modified.
540     // Because we haven't added the branch in the current block to OldEntry yet,
541     // it will not show up as a predecessor.
542     for (pred_iterator PI = PB; PI != PE; ++PI) {
543       BasicBlock *P = *PI;
544       if (P == &F->getEntryBlock())
545         AccPN->addIncoming(AccumulatorRecursionEliminationInitVal, P);
546       else
547         AccPN->addIncoming(AccPN, P);
548     }
549
550     if (AccRecInstr) {
551       // Add an incoming argument for the current block, which is computed by
552       // our associative and commutative accumulator instruction.
553       AccPN->addIncoming(AccRecInstr, BB);
554
555       // Next, rewrite the accumulator recursion instruction so that it does not
556       // use the result of the call anymore, instead, use the PHI node we just
557       // inserted.
558       AccRecInstr->setOperand(AccRecInstr->getOperand(0) != CI, AccPN);
559     } else {
560       // Add an incoming argument for the current block, which is just the
561       // constant returned by the current return instruction.
562       AccPN->addIncoming(Ret->getReturnValue(), BB);
563     }
564
565     // Finally, rewrite any return instructions in the program to return the PHI
566     // node instead of the "initval" that they do currently.  This loop will
567     // actually rewrite the return value we are destroying, but that's ok.
568     for (Function::iterator BBI = F->begin(), E = F->end(); BBI != E; ++BBI)
569       if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BBI->getTerminator()))
570         RI->setOperand(0, AccPN);
571     ++NumAccumAdded;
572   }
573
574   // Now that all of the PHI nodes are in place, remove the call and
575   // ret instructions, replacing them with an unconditional branch.
576   BranchInst *NewBI = BranchInst::Create(OldEntry, Ret);
577   NewBI->setDebugLoc(CI->getDebugLoc());
578
579   BB->getInstList().erase(Ret);  // Remove return.
580   BB->getInstList().erase(CI);   // Remove call.
581   ++NumEliminated;
582   return true;
583 }
584
585 bool TailCallElim::FoldReturnAndProcessPred(BasicBlock *BB,
586                                        ReturnInst *Ret, BasicBlock *&OldEntry,
587                                        bool &TailCallsAreMarkedTail,
588                                        SmallVector<PHINode*, 8> &ArgumentPHIs,
589                                        bool CannotTailCallElimCallsMarkedTail) {
590   bool Change = false;
591
592   // If the return block contains nothing but the return and PHI's,
593   // there might be an opportunity to duplicate the return in its
594   // predecessors and perform TRC there. Look for predecessors that end
595   // in unconditional branch and recursive call(s).
596   SmallVector<BranchInst*, 8> UncondBranchPreds;
597   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
598     BasicBlock *Pred = *PI;
599     TerminatorInst *PTI = Pred->getTerminator();
600     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PTI))
601       if (BI->isUnconditional())
602         UncondBranchPreds.push_back(BI);
603   }
604
605   while (!UncondBranchPreds.empty()) {
606     BranchInst *BI = UncondBranchPreds.pop_back_val();
607     BasicBlock *Pred = BI->getParent();
608     if (CallInst *CI = FindTRECandidate(BI, CannotTailCallElimCallsMarkedTail)){
609       DEBUG(dbgs() << "FOLDING: " << *BB
610             << "INTO UNCOND BRANCH PRED: " << *Pred);
611       EliminateRecursiveTailCall(CI, FoldReturnIntoUncondBranch(Ret, BB, Pred),
612                                  OldEntry, TailCallsAreMarkedTail, ArgumentPHIs,
613                                  CannotTailCallElimCallsMarkedTail);
614       ++NumRetDuped;
615       Change = true;
616     }
617   }
618
619   return Change;
620 }
621
622 bool TailCallElim::ProcessReturningBlock(ReturnInst *Ret, BasicBlock *&OldEntry,
623                                          bool &TailCallsAreMarkedTail,
624                                          SmallVector<PHINode*, 8> &ArgumentPHIs,
625                                        bool CannotTailCallElimCallsMarkedTail) {
626   CallInst *CI = FindTRECandidate(Ret, CannotTailCallElimCallsMarkedTail);
627   if (!CI)
628     return false;
629
630   return EliminateRecursiveTailCall(CI, Ret, OldEntry, TailCallsAreMarkedTail,
631                                     ArgumentPHIs,
632                                     CannotTailCallElimCallsMarkedTail);
633 }