OSDN Git Service

* ipa-inline.c (caller_growth_limits): Fix thinko when
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ipa-inline.c
1 /* Inlining decision heuristics.
2    Copyright (C) 2003, 2004, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Jan Hubicka
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 /*  Inlining decision heuristics
23
24     The implementation of inliner is organized as follows:
25
26     inlining heuristics limits
27
28       can_inline_edge_p allow to check that particular inlining is allowed
29       by the limits specified by user (allowed function growth, growth and so
30       on).
31
32       Functions are inlined when it is obvious the result is profitable (such
33       as functions called once or when inlining reduce code size).
34       In addition to that we perform inlining of small functions and recursive
35       inlining.
36
37     inlining heuristics
38
39        The inliner itself is split into two passes:
40
41        pass_early_inlining
42
43          Simple local inlining pass inlining callees into current function.
44          This pass makes no use of whole unit analysis and thus it can do only
45          very simple decisions based on local properties.
46
47          The strength of the pass is that it is run in topological order
48          (reverse postorder) on the callgraph. Functions are converted into SSA
49          form just before this pass and optimized subsequently. As a result, the
50          callees of the function seen by the early inliner was already optimized
51          and results of early inlining adds a lot of optimization opportunities
52          for the local optimization.
53
54          The pass handle the obvious inlining decisions within the compilation
55          unit - inlining auto inline functions, inlining for size and
56          flattening.
57
58          main strength of the pass is the ability to eliminate abstraction
59          penalty in C++ code (via combination of inlining and early
60          optimization) and thus improve quality of analysis done by real IPA
61          optimizers.
62
63          Because of lack of whole unit knowledge, the pass can not really make
64          good code size/performance tradeoffs.  It however does very simple
65          speculative inlining allowing code size to grow by
66          EARLY_INLINING_INSNS when callee is leaf function.  In this case the
67          optimizations performed later are very likely to eliminate the cost.
68
69        pass_ipa_inline
70
71          This is the real inliner able to handle inlining with whole program
72          knowledge. It performs following steps:
73
74          1) inlining of small functions.  This is implemented by greedy
75          algorithm ordering all inlinable cgraph edges by their badness and
76          inlining them in this order as long as inline limits allows doing so.
77
78          This heuristics is not very good on inlining recursive calls. Recursive
79          calls can be inlined with results similar to loop unrolling. To do so,
80          special purpose recursive inliner is executed on function when
81          recursive edge is met as viable candidate.
82
83          2) Unreachable functions are removed from callgraph.  Inlining leads
84          to devirtualization and other modification of callgraph so functions
85          may become unreachable during the process. Also functions declared as
86          extern inline or virtual functions are removed, since after inlining
87          we no longer need the offline bodies.
88
89          3) Functions called once and not exported from the unit are inlined.
90          This should almost always lead to reduction of code size by eliminating
91          the need for offline copy of the function.  */
92
93 #include "config.h"
94 #include "system.h"
95 #include "coretypes.h"
96 #include "tm.h"
97 #include "tree.h"
98 #include "tree-inline.h"
99 #include "langhooks.h"
100 #include "flags.h"
101 #include "cgraph.h"
102 #include "diagnostic.h"
103 #include "gimple-pretty-print.h"
104 #include "timevar.h"
105 #include "params.h"
106 #include "fibheap.h"
107 #include "intl.h"
108 #include "tree-pass.h"
109 #include "coverage.h"
110 #include "ggc.h"
111 #include "rtl.h"
112 #include "tree-flow.h"
113 #include "ipa-prop.h"
114 #include "except.h"
115 #include "target.h"
116 #include "ipa-inline.h"
117 #include "ipa-utils.h"
118
119 /* Statistics we collect about inlining algorithm.  */
120 static int overall_size;
121 static gcov_type max_count;
122
123 /* Return false when inlining edge E would lead to violating
124    limits on function unit growth or stack usage growth.  
125
126    The relative function body growth limit is present generally
127    to avoid problems with non-linear behavior of the compiler.
128    To allow inlining huge functions into tiny wrapper, the limit
129    is always based on the bigger of the two functions considered.
130
131    For stack growth limits we always base the growth in stack usage
132    of the callers.  We want to prevent applications from segfaulting
133    on stack overflow when functions with huge stack frames gets
134    inlined. */
135
136 static bool
137 caller_growth_limits (struct cgraph_edge *e)
138 {
139   struct cgraph_node *to = e->caller;
140   struct cgraph_node *what = e->callee;
141   int newsize;
142   int limit = 0;
143   HOST_WIDE_INT stack_size_limit = 0, inlined_stack;
144   struct inline_summary *info, *what_info, *outer_info = inline_summary (to);
145
146   /* Look for function e->caller is inlined to.  While doing
147      so work out the largest function body on the way.  As
148      described above, we want to base our function growth
149      limits based on that.  Not on the self size of the
150      outer function, not on the self size of inline code
151      we immediately inline to.  This is the most relaxed
152      interpretation of the rule "do not grow large functions
153      too much in order to prevent compiler from exploding".  */
154   while (true)
155     {
156       info = inline_summary (to);
157       if (limit < info->self_size)
158         limit = info->self_size;
159       if (stack_size_limit < info->estimated_self_stack_size)
160         stack_size_limit = info->estimated_self_stack_size;
161       if (to->global.inlined_to)
162         to = to->callers->caller;
163       else
164         break;
165     }
166
167   what_info = inline_summary (what);
168
169   if (limit < what_info->self_size)
170     limit = what_info->self_size;
171
172   limit += limit * PARAM_VALUE (PARAM_LARGE_FUNCTION_GROWTH) / 100;
173
174   /* Check the size after inlining against the function limits.  But allow
175      the function to shrink if it went over the limits by forced inlining.  */
176   newsize = estimate_size_after_inlining (to, e);
177   if (newsize >= info->size
178       && newsize > PARAM_VALUE (PARAM_LARGE_FUNCTION_INSNS)
179       && newsize > limit)
180     {
181       e->inline_failed = CIF_LARGE_FUNCTION_GROWTH_LIMIT;
182       return false;
183     }
184
185   if (!what_info->estimated_stack_size)
186     return true;
187
188   /* FIXME: Stack size limit often prevents inlining in Fortran programs
189      due to large i/o datastructures used by the Fortran front-end.
190      We ought to ignore this limit when we know that the edge is executed
191      on every invocation of the caller (i.e. its call statement dominates
192      exit block).  We do not track this information, yet.  */
193   stack_size_limit += ((gcov_type)stack_size_limit
194                        * PARAM_VALUE (PARAM_STACK_FRAME_GROWTH) / 100);
195
196   inlined_stack = (outer_info->stack_frame_offset
197                    + outer_info->estimated_self_stack_size
198                    + what_info->estimated_stack_size);
199   /* Check new stack consumption with stack consumption at the place
200      stack is used.  */
201   if (inlined_stack > stack_size_limit
202       /* If function already has large stack usage from sibling
203          inline call, we can inline, too.
204          This bit overoptimistically assume that we are good at stack
205          packing.  */
206       && inlined_stack > info->estimated_stack_size
207       && inlined_stack > PARAM_VALUE (PARAM_LARGE_STACK_FRAME))
208     {
209       e->inline_failed = CIF_LARGE_STACK_FRAME_GROWTH_LIMIT;
210       return false;
211     }
212   return true;
213 }
214
215 /* Dump info about why inlining has failed.  */
216
217 static void
218 report_inline_failed_reason (struct cgraph_edge *e)
219 {
220   if (dump_file)
221     {
222       fprintf (dump_file, "  not inlinable: %s/%i -> %s/%i, %s\n",
223                cgraph_node_name (e->caller), e->caller->uid,
224                cgraph_node_name (e->callee), e->callee->uid,
225                cgraph_inline_failed_string (e->inline_failed));
226     }
227 }
228
229 /* Decide if we can inline the edge and possibly update
230    inline_failed reason.  
231    We check whether inlining is possible at all and whether
232    caller growth limits allow doing so.  
233
234    if REPORT is true, output reason to the dump file.  */
235
236 static bool
237 can_inline_edge_p (struct cgraph_edge *e, bool report)
238 {
239   bool inlinable = true;
240   tree caller_tree = DECL_FUNCTION_SPECIFIC_OPTIMIZATION (e->caller->decl);
241   tree callee_tree = DECL_FUNCTION_SPECIFIC_OPTIMIZATION (e->callee->decl);
242
243   gcc_assert (e->inline_failed);
244
245   if (!e->callee->analyzed)
246     {
247       e->inline_failed = CIF_BODY_NOT_AVAILABLE;
248       inlinable = false;
249     }
250   else if (!inline_summary (e->callee)->inlinable)
251     {
252       e->inline_failed = CIF_FUNCTION_NOT_INLINABLE;
253       inlinable = false;
254     }
255   else if (cgraph_function_body_availability (e->callee) <= AVAIL_OVERWRITABLE)
256     {
257       e->inline_failed = CIF_OVERWRITABLE;
258       return false;
259     }
260   else if (e->call_stmt_cannot_inline_p)
261     {
262       e->inline_failed = CIF_MISMATCHED_ARGUMENTS;
263       inlinable = false;
264     }
265   /* Don't inline if the functions have different EH personalities.  */
266   else if (DECL_FUNCTION_PERSONALITY (e->caller->decl)
267            && DECL_FUNCTION_PERSONALITY (e->callee->decl)
268            && (DECL_FUNCTION_PERSONALITY (e->caller->decl)
269                != DECL_FUNCTION_PERSONALITY (e->callee->decl)))
270     {
271       e->inline_failed = CIF_EH_PERSONALITY;
272       inlinable = false;
273     }
274   /* Don't inline if the callee can throw non-call exceptions but the
275      caller cannot.
276      FIXME: this is obviously wrong for LTO where STRUCT_FUNCTION is missing.
277      Move the flag into cgraph node or mirror it in the inline summary.  */
278   else if (DECL_STRUCT_FUNCTION (e->callee->decl)
279            && DECL_STRUCT_FUNCTION
280                 (e->callee->decl)->can_throw_non_call_exceptions
281            && !(DECL_STRUCT_FUNCTION (e->caller->decl)
282                 && DECL_STRUCT_FUNCTION
283                      (e->caller->decl)->can_throw_non_call_exceptions))
284     {
285       e->inline_failed = CIF_NON_CALL_EXCEPTIONS;
286       inlinable = false;
287     }
288   /* Check compatibility of target optimization options.  */
289   else if (!targetm.target_option.can_inline_p (e->caller->decl,
290                                                 e->callee->decl))
291     {
292       e->inline_failed = CIF_TARGET_OPTION_MISMATCH;
293       inlinable = false;
294     }
295   /* Check if caller growth allows the inlining.  */
296   else if (!DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (e->callee->decl)
297            && !lookup_attribute ("flatten",
298                                  DECL_ATTRIBUTES
299                                    (e->caller->global.inlined_to
300                                     ? e->caller->global.inlined_to->decl
301                                     : e->caller->decl))
302            && !caller_growth_limits (e))
303     inlinable = false;
304   /* Don't inline a function with a higher optimization level than the
305      caller.  FIXME: this is really just tip of iceberg of handling
306      optimization attribute.  */
307   else if (caller_tree != callee_tree)
308     {
309       struct cl_optimization *caller_opt
310         = TREE_OPTIMIZATION ((caller_tree)
311                              ? caller_tree
312                              : optimization_default_node);
313
314       struct cl_optimization *callee_opt
315         = TREE_OPTIMIZATION ((callee_tree)
316                              ? callee_tree
317                              : optimization_default_node);
318
319       if ((caller_opt->x_optimize > callee_opt->x_optimize)
320           || (caller_opt->x_optimize_size != callee_opt->x_optimize_size))
321         {
322           e->inline_failed = CIF_TARGET_OPTIMIZATION_MISMATCH;
323           inlinable = false;
324         }
325     }
326
327   /* Be sure that the cannot_inline_p flag is up to date.  */
328   gcc_checking_assert (!e->call_stmt
329                        || (gimple_call_cannot_inline_p (e->call_stmt)
330                            == e->call_stmt_cannot_inline_p)
331                        /* In -flto-partition=none mode we really keep things out of
332                           sync because call_stmt_cannot_inline_p is set at cgraph
333                           merging when function bodies are not there yet.  */
334                        || (in_lto_p && !gimple_call_cannot_inline_p (e->call_stmt)));
335   if (!inlinable && report)
336     report_inline_failed_reason (e);
337   return inlinable;
338 }
339
340
341 /* Return true if the edge E is inlinable during early inlining.  */
342
343 static bool
344 can_early_inline_edge_p (struct cgraph_edge *e)
345 {
346   /* Early inliner might get called at WPA stage when IPA pass adds new
347      function.  In this case we can not really do any of early inlining
348      because function bodies are missing.  */
349   if (!gimple_has_body_p (e->callee->decl))
350     {
351       e->inline_failed = CIF_BODY_NOT_AVAILABLE;
352       return false;
353     }
354   /* In early inliner some of callees may not be in SSA form yet
355      (i.e. the callgraph is cyclic and we did not process
356      the callee by early inliner, yet).  We don't have CIF code for this
357      case; later we will re-do the decision in the real inliner.  */
358   if (!gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (e->caller->decl))
359       || !gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (e->callee->decl)))
360     {
361       if (dump_file)
362         fprintf (dump_file, "  edge not inlinable: not in SSA form\n");
363       return false;
364     }
365   if (!can_inline_edge_p (e, true))
366     return false;
367   return true;
368 }
369
370
371 /* Return true when N is leaf function.  Accept cheap builtins
372    in leaf functions.  */
373
374 static bool
375 leaf_node_p (struct cgraph_node *n)
376 {
377   struct cgraph_edge *e;
378   for (e = n->callees; e; e = e->next_callee)
379     if (!is_inexpensive_builtin (e->callee->decl))
380       return false;
381   return true;
382 }
383
384
385 /* Return true if we are interested in inlining small function.  */
386
387 static bool
388 want_early_inline_function_p (struct cgraph_edge *e)
389 {
390   bool want_inline = true;
391
392   if (DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (e->callee->decl))
393     ;
394   else if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (e->callee->decl)
395            && !flag_inline_small_functions)
396     {
397       e->inline_failed = CIF_FUNCTION_NOT_INLINE_CANDIDATE;
398       report_inline_failed_reason (e);
399       want_inline = false;
400     }
401   else
402     {
403       int growth = estimate_edge_growth (e);
404       if (growth <= 0)
405         ;
406       else if (!cgraph_maybe_hot_edge_p (e)
407                && growth > 0)
408         {
409           if (dump_file)
410             fprintf (dump_file, "  will not early inline: %s/%i->%s/%i, "
411                      "call is cold and code would grow by %i\n",
412                      cgraph_node_name (e->caller), e->caller->uid,
413                      cgraph_node_name (e->callee), e->callee->uid,
414                      growth);
415           want_inline = false;
416         }
417       else if (!leaf_node_p (e->callee)
418                && growth > 0)
419         {
420           if (dump_file)
421             fprintf (dump_file, "  will not early inline: %s/%i->%s/%i, "
422                      "callee is not leaf and code would grow by %i\n",
423                      cgraph_node_name (e->caller), e->caller->uid,
424                      cgraph_node_name (e->callee), e->callee->uid,
425                      growth);
426           want_inline = false;
427         }
428       else if (growth > PARAM_VALUE (PARAM_EARLY_INLINING_INSNS))
429         {
430           if (dump_file)
431             fprintf (dump_file, "  will not early inline: %s/%i->%s/%i, "
432                      "growth %i exceeds --param early-inlining-insns\n",
433                      cgraph_node_name (e->caller), e->caller->uid,
434                      cgraph_node_name (e->callee), e->callee->uid,
435                      growth);
436           want_inline = false;
437         }
438     }
439   return want_inline;
440 }
441
442 /* Return true if we are interested in inlining small function.
443    When REPORT is true, report reason to dump file.  */
444
445 static bool
446 want_inline_small_function_p (struct cgraph_edge *e, bool report)
447 {
448   bool want_inline = true;
449
450   if (DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (e->callee->decl))
451     ;
452   else if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (e->callee->decl)
453            && !flag_inline_small_functions)
454     {
455       e->inline_failed = CIF_FUNCTION_NOT_INLINE_CANDIDATE;
456       want_inline = false;
457     }
458   else
459     {
460       int growth = estimate_edge_growth (e);
461
462       if (growth <= 0)
463         ;
464       else if (DECL_DECLARED_INLINE_P (e->callee->decl)
465                && growth >= MAX_INLINE_INSNS_SINGLE)
466         {
467           e->inline_failed = CIF_MAX_INLINE_INSNS_SINGLE_LIMIT;
468           want_inline = false;
469         }
470       else if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (e->callee->decl)
471                && !flag_inline_functions)
472         {
473           e->inline_failed = CIF_NOT_DECLARED_INLINED;
474           want_inline = false;
475         }
476       else if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (e->callee->decl)
477                && growth >= MAX_INLINE_INSNS_AUTO)
478         {
479           e->inline_failed = CIF_MAX_INLINE_INSNS_AUTO_LIMIT;
480           want_inline = false;
481         }
482       /* If call is cold, do not inline when function body would grow.
483          Still inline when the overall unit size will shrink because the offline
484          copy of function being eliminated.
485
486          This is slightly wrong on aggressive side:  it is entirely possible
487          that function is called many times with a context where inlining
488          reduces code size and few times with a context where inlining increase
489          code size.  Resoluting growth estimate will be negative even if it
490          would make more sense to keep offline copy and do not inline into the
491          call sites that makes the code size grow.  
492
493          When badness orders the calls in a way that code reducing calls come
494          first, this situation is not a problem at all: after inlining all
495          "good" calls, we will realize that keeping the function around is
496          better.  */
497       else if (!cgraph_maybe_hot_edge_p (e)
498                && (DECL_EXTERNAL (e->callee->decl)
499
500                    /* Unlike for functions called once, we play unsafe with
501                       COMDATs.  We can allow that since we know functions
502                       in consideration are small (and thus risk is small) and
503                       moreover grow estimates already accounts that COMDAT
504                       functions may or may not disappear when eliminated from
505                       current unit. With good probability making aggressive
506                       choice in all units is going to make overall program
507                       smaller.
508
509                       Consequently we ask cgraph_can_remove_if_no_direct_calls_p
510                       instead of
511                       cgraph_will_be_removed_from_program_if_no_direct_calls  */
512
513                    || !cgraph_can_remove_if_no_direct_calls_p (e->callee)
514                    || estimate_growth (e->callee) > 0))
515         {
516           e->inline_failed = CIF_UNLIKELY_CALL;
517           want_inline = false;
518         }
519     }
520   if (!want_inline && report)
521     report_inline_failed_reason (e);
522   return want_inline;
523 }
524
525 /* EDGE is self recursive edge.
526    We hand two cases - when function A is inlining into itself
527    or when function A is being inlined into another inliner copy of function
528    A within function B.  
529
530    In first case OUTER_NODE points to the toplevel copy of A, while
531    in the second case OUTER_NODE points to the outermost copy of A in B.
532
533    In both cases we want to be extra selective since
534    inlining the call will just introduce new recursive calls to appear.  */
535
536 static bool
537 want_inline_self_recursive_call_p (struct cgraph_edge *edge,
538                                    struct cgraph_node *outer_node,
539                                    bool peeling,
540                                    int depth)
541 {
542   char const *reason = NULL;
543   bool want_inline = true;
544   int caller_freq = CGRAPH_FREQ_BASE;
545   int max_depth = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_INLINE_RECURSIVE_DEPTH_AUTO);
546
547   if (DECL_DECLARED_INLINE_P (edge->callee->decl))
548     max_depth = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_INLINE_RECURSIVE_DEPTH);
549
550   if (!cgraph_maybe_hot_edge_p (edge))
551     {
552       reason = "recursive call is cold";
553       want_inline = false;
554     }
555   else if (max_count && !outer_node->count)
556     {
557       reason = "not executed in profile";
558       want_inline = false;
559     }
560   else if (depth > max_depth)
561     {
562       reason = "--param max-inline-recursive-depth exceeded.";
563       want_inline = false;
564     }
565
566   if (outer_node->global.inlined_to)
567     caller_freq = outer_node->callers->frequency;
568
569   if (!want_inline)
570     ;
571   /* Inlining of self recursive function into copy of itself within other function
572      is transformation similar to loop peeling.
573
574      Peeling is profitable if we can inline enough copies to make probability
575      of actual call to the self recursive function very small.  Be sure that
576      the probability of recursion is small.
577
578      We ensure that the frequency of recursing is at most 1 - (1/max_depth).
579      This way the expected number of recision is at most max_depth.  */
580   else if (peeling)
581     {
582       int max_prob = CGRAPH_FREQ_BASE - ((CGRAPH_FREQ_BASE + max_depth - 1)
583                                          / max_depth);
584       int i;
585       for (i = 1; i < depth; i++)
586         max_prob = max_prob * max_prob / CGRAPH_FREQ_BASE;
587       if (max_count
588           && (edge->count * CGRAPH_FREQ_BASE / outer_node->count
589               >= max_prob))
590         {
591           reason = "profile of recursive call is too large";
592           want_inline = false;
593         }
594       if (!max_count
595           && (edge->frequency * CGRAPH_FREQ_BASE / caller_freq
596               >= max_prob))
597         {
598           reason = "frequency of recursive call is too large";
599           want_inline = false;
600         }
601     }
602   /* Recursive inlining, i.e. equivalent of unrolling, is profitable if recursion
603      depth is large.  We reduce function call overhead and increase chances that
604      things fit in hardware return predictor.
605
606      Recursive inlining might however increase cost of stack frame setup
607      actually slowing down functions whose recursion tree is wide rather than
608      deep.
609
610      Deciding reliably on when to do recursive inlining without profile feedback
611      is tricky.  For now we disable recursive inlining when probability of self
612      recursion is low. 
613
614      Recursive inlining of self recursive call within loop also results in large loop
615      depths that generally optimize badly.  We may want to throttle down inlining
616      in those cases.  In particular this seems to happen in one of libstdc++ rb tree
617      methods.  */
618   else
619     {
620       if (max_count
621           && (edge->count * 100 / outer_node->count
622               <= PARAM_VALUE (PARAM_MIN_INLINE_RECURSIVE_PROBABILITY)))
623         {
624           reason = "profile of recursive call is too small";
625           want_inline = false;
626         }
627       else if (!max_count
628                && (edge->frequency * 100 / caller_freq
629                    <= PARAM_VALUE (PARAM_MIN_INLINE_RECURSIVE_PROBABILITY)))
630         {
631           reason = "frequency of recursive call is too small";
632           want_inline = false;
633         }
634     }
635   if (!want_inline && dump_file)
636     fprintf (dump_file, "   not inlining recursively: %s\n", reason);
637   return want_inline;
638 }
639
640
641 /* Decide if NODE is called once inlining it would eliminate need
642    for the offline copy of function.  */
643
644 static bool
645 want_inline_function_called_once_p (struct cgraph_node *node)
646 {
647    /* Already inlined?  */
648    if (node->global.inlined_to)
649      return false;
650    /* Zero or more then one callers?  */
651    if (!node->callers
652        || node->callers->next_caller)
653      return false;
654    /* Recursive call makes no sense to inline.  */
655    if (node->callers->caller == node)
656      return false;
657    /* External functions are not really in the unit, so inlining
658       them when called once would just increase the program size.  */
659    if (DECL_EXTERNAL (node->decl))
660      return false;
661    /* Offline body must be optimized out.  */
662    if (!cgraph_will_be_removed_from_program_if_no_direct_calls (node))
663      return false;
664    if (!can_inline_edge_p (node->callers, true))
665      return false;
666    return true;
667 }
668
669 /* A cost model driving the inlining heuristics in a way so the edges with
670    smallest badness are inlined first.  After each inlining is performed
671    the costs of all caller edges of nodes affected are recomputed so the
672    metrics may accurately depend on values such as number of inlinable callers
673    of the function or function body size.  */
674
675 static int
676 edge_badness (struct cgraph_edge *edge, bool dump)
677 {
678   gcov_type badness;
679   int growth, time_growth;
680   struct inline_summary *callee_info = inline_summary (edge->callee);
681
682   if (DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (edge->callee->decl))
683     return INT_MIN;
684
685   growth = estimate_edge_growth (edge);
686   time_growth = estimate_edge_time (edge);
687
688   if (dump)
689     {
690       fprintf (dump_file, "    Badness calculation for %s -> %s\n",
691                cgraph_node_name (edge->caller),
692                cgraph_node_name (edge->callee));
693       fprintf (dump_file, "      growth size %i, time %i\n",
694                growth,
695                time_growth);
696     }
697
698   /* Always prefer inlining saving code size.  */
699   if (growth <= 0)
700     {
701       badness = INT_MIN - growth;
702       if (dump)
703         fprintf (dump_file, "      %i: Growth %i < 0\n", (int) badness,
704                  growth);
705     }
706
707   /* When profiling is available, base priorities -(#calls / growth).
708      So we optimize for overall number of "executed" inlined calls.  */
709   else if (max_count)
710     {
711       int benefitperc;
712       benefitperc = (((gcov_type)callee_info->time
713                      * edge->frequency / CGRAPH_FREQ_BASE - time_growth) * 100
714                      / (callee_info->time + 1) + 1);
715       benefitperc = MIN (benefitperc, 100);
716       benefitperc = MAX (benefitperc, 0);
717       badness =
718         ((int)
719          ((double) edge->count * INT_MIN / max_count / 100) *
720          benefitperc) / growth;
721       
722       /* Be sure that insanity of the profile won't lead to increasing counts
723          in the scalling and thus to overflow in the computation above.  */
724       gcc_assert (max_count >= edge->count);
725       if (dump)
726         {
727           fprintf (dump_file,
728                    "      %i (relative %f): profile info. Relative count %f"
729                    " * Relative benefit %f\n",
730                    (int) badness, (double) badness / INT_MIN,
731                    (double) edge->count / max_count,
732                    (double) benefitperc);
733         }
734     }
735
736   /* When function local profile is available, base priorities on
737      growth / frequency, so we optimize for overall frequency of inlined
738      calls.  This is not too accurate since while the call might be frequent
739      within function, the function itself is infrequent.
740
741      Other objective to optimize for is number of different calls inlined.
742      We add the estimated growth after inlining all functions to bias the
743      priorities slightly in this direction (so fewer times called functions
744      of the same size gets priority).  */
745   else if (flag_guess_branch_prob)
746     {
747       int div = edge->frequency * 100 / CGRAPH_FREQ_BASE + 1;
748       int benefitperc;
749       int growth_for_all;
750       badness = growth * 10000;
751       benefitperc = (((gcov_type)callee_info->time
752                      * edge->frequency / CGRAPH_FREQ_BASE - time_growth) * 100
753                      / (callee_info->time + 1) + 1);
754       benefitperc = MIN (benefitperc, 100);
755       benefitperc = MAX (benefitperc, 0);
756       div *= benefitperc;
757
758       /* Decrease badness if call is nested.  */
759       /* Compress the range so we don't overflow.  */
760       if (div > 10000)
761         div = 10000 + ceil_log2 (div) - 8;
762       if (div < 1)
763         div = 1;
764       if (badness > 0)
765         badness /= div;
766       growth_for_all = estimate_growth (edge->callee);
767       badness += growth_for_all;
768       if (badness > INT_MAX)
769         badness = INT_MAX;
770       if (dump)
771         {
772           fprintf (dump_file,
773                    "      %i: guessed profile. frequency %i, overall growth %i,"
774                    " benefit %i%%, divisor %i\n",
775                    (int) badness, edge->frequency, growth_for_all,
776                    benefitperc, div);
777         }
778     }
779   /* When function local profile is not available or it does not give
780      useful information (ie frequency is zero), base the cost on
781      loop nest and overall size growth, so we optimize for overall number
782      of functions fully inlined in program.  */
783   else
784     {
785       int nest = MIN (inline_edge_summary (edge)->loop_depth, 8);
786       badness = estimate_growth (edge->callee) * 256;
787
788       /* Decrease badness if call is nested.  */
789       if (badness > 0)
790         badness >>= nest;
791       else
792         {
793           badness <<= nest;
794         }
795       if (dump)
796         fprintf (dump_file, "      %i: no profile. nest %i\n", (int) badness,
797                  nest);
798     }
799
800   /* Ensure that we did not overflow in all the fixed point math above.  */
801   gcc_assert (badness >= INT_MIN);
802   gcc_assert (badness <= INT_MAX - 1);
803   /* Make recursive inlining happen always after other inlining is done.  */
804   if (cgraph_edge_recursive_p (edge))
805     return badness + 1;
806   else
807     return badness;
808 }
809
810 /* Recompute badness of EDGE and update its key in HEAP if needed.  */
811 static inline void
812 update_edge_key (fibheap_t heap, struct cgraph_edge *edge)
813 {
814   int badness = edge_badness (edge, false);
815   if (edge->aux)
816     {
817       fibnode_t n = (fibnode_t) edge->aux;
818       gcc_checking_assert (n->data == edge);
819
820       /* fibheap_replace_key only decrease the keys.
821          When we increase the key we do not update heap
822          and instead re-insert the element once it becomes
823          a minimum of heap.  */
824       if (badness < n->key)
825         {
826           fibheap_replace_key (heap, n, badness);
827           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
828             {
829               fprintf (dump_file,
830                        "  decreasing badness %s/%i -> %s/%i, %i to %i\n",
831                        cgraph_node_name (edge->caller), edge->caller->uid,
832                        cgraph_node_name (edge->callee), edge->callee->uid,
833                        (int)n->key,
834                        badness);
835             }
836           gcc_checking_assert (n->key == badness);
837         }
838     }
839   else
840     {
841        if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
842          {
843            fprintf (dump_file,
844                     "  enqueuing call %s/%i -> %s/%i, badness %i\n",
845                     cgraph_node_name (edge->caller), edge->caller->uid,
846                     cgraph_node_name (edge->callee), edge->callee->uid,
847                     badness);
848          }
849       edge->aux = fibheap_insert (heap, badness, edge);
850     }
851 }
852
853 /* Recompute heap nodes for each of caller edge.  */
854
855 static void
856 update_caller_keys (fibheap_t heap, struct cgraph_node *node,
857                     bitmap updated_nodes)
858 {
859   struct cgraph_edge *edge;
860
861   if (!inline_summary (node)->inlinable
862       || cgraph_function_body_availability (node) <= AVAIL_OVERWRITABLE
863       || node->global.inlined_to)
864     return;
865   if (!bitmap_set_bit (updated_nodes, node->uid))
866     return;
867   reset_node_growth_cache (node);
868
869   /* See if there is something to do.  */
870   for (edge = node->callers; edge; edge = edge->next_caller)
871     if (edge->inline_failed)
872       break;
873   if (!edge)
874     return;
875
876   for (; edge; edge = edge->next_caller)
877     if (edge->inline_failed)
878       {
879         reset_edge_growth_cache (edge);
880         if (can_inline_edge_p (edge, false)
881             && want_inline_small_function_p (edge, false))
882           update_edge_key (heap, edge);
883         else if (edge->aux)
884           {
885             report_inline_failed_reason (edge);
886             fibheap_delete_node (heap, (fibnode_t) edge->aux);
887             edge->aux = NULL;
888           }
889       }
890 }
891
892 /* Recompute heap nodes for each uninlined call.
893    This is used when we know that edge badnesses are going only to increase
894    (we introduced new call site) and thus all we need is to insert newly
895    created edges into heap.  */
896
897 static void
898 update_callee_keys (fibheap_t heap, struct cgraph_node *node,
899                     bitmap updated_nodes)
900 {
901   struct cgraph_edge *e = node->callees;
902
903   reset_node_growth_cache (node);
904
905   if (!e)
906     return;
907   while (true)
908     if (!e->inline_failed && e->callee->callees)
909       e = e->callee->callees;
910     else
911       {
912         reset_edge_growth_cache (e);
913         if (e->inline_failed
914             && inline_summary (e->callee)->inlinable
915             && cgraph_function_body_availability (e->callee) >= AVAIL_AVAILABLE
916             && !bitmap_bit_p (updated_nodes, e->callee->uid))
917           {
918             reset_node_growth_cache (node);
919             update_edge_key (heap, e);
920           }
921         if (e->next_callee)
922           e = e->next_callee;
923         else
924           {
925             do
926               {
927                 if (e->caller == node)
928                   return;
929                 e = e->caller->callers;
930               }
931             while (!e->next_callee);
932             e = e->next_callee;
933           }
934       }
935 }
936
937 /* Recompute heap nodes for each of caller edges of each of callees.
938    Walk recursively into all inline clones.  */
939
940 static void
941 update_all_callee_keys (fibheap_t heap, struct cgraph_node *node,
942                         bitmap updated_nodes)
943 {
944   struct cgraph_edge *e = node->callees;
945
946   reset_node_growth_cache (node);
947
948   if (!e)
949     return;
950   while (true)
951     if (!e->inline_failed && e->callee->callees)
952       e = e->callee->callees;
953     else
954       {
955         if (e->inline_failed)
956           update_caller_keys (heap, e->callee, updated_nodes);
957         if (e->next_callee)
958           e = e->next_callee;
959         else
960           {
961             do
962               {
963                 if (e->caller == node)
964                   return;
965                 e = e->caller->callers;
966               }
967             while (!e->next_callee);
968             e = e->next_callee;
969           }
970       }
971 }
972
973 /* Enqueue all recursive calls from NODE into priority queue depending on
974    how likely we want to recursively inline the call.  */
975
976 static void
977 lookup_recursive_calls (struct cgraph_node *node, struct cgraph_node *where,
978                         fibheap_t heap)
979 {
980   struct cgraph_edge *e;
981   for (e = where->callees; e; e = e->next_callee)
982     if (e->callee == node)
983       {
984         /* When profile feedback is available, prioritize by expected number
985            of calls.  */
986         fibheap_insert (heap,
987                         !max_count ? -e->frequency
988                         : -(e->count / ((max_count + (1<<24) - 1) / (1<<24))),
989                         e);
990       }
991   for (e = where->callees; e; e = e->next_callee)
992     if (!e->inline_failed)
993       lookup_recursive_calls (node, e->callee, heap);
994 }
995
996 /* Decide on recursive inlining: in the case function has recursive calls,
997    inline until body size reaches given argument.  If any new indirect edges
998    are discovered in the process, add them to *NEW_EDGES, unless NEW_EDGES
999    is NULL.  */
1000
1001 static bool
1002 recursive_inlining (struct cgraph_edge *edge,
1003                     VEC (cgraph_edge_p, heap) **new_edges)
1004 {
1005   int limit = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_INLINE_INSNS_RECURSIVE_AUTO);
1006   fibheap_t heap;
1007   struct cgraph_node *node;
1008   struct cgraph_edge *e;
1009   struct cgraph_node *master_clone = NULL, *next;
1010   int depth = 0;
1011   int n = 0;
1012
1013   node = edge->caller;
1014   if (node->global.inlined_to)
1015     node = node->global.inlined_to;
1016
1017   if (DECL_DECLARED_INLINE_P (node->decl))
1018     limit = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_INLINE_INSNS_RECURSIVE);
1019
1020   /* Make sure that function is small enough to be considered for inlining.  */
1021   if (estimate_size_after_inlining (node, edge)  >= limit)
1022     return false;
1023   heap = fibheap_new ();
1024   lookup_recursive_calls (node, node, heap);
1025   if (fibheap_empty (heap))
1026     {
1027       fibheap_delete (heap);
1028       return false;
1029     }
1030
1031   if (dump_file)
1032     fprintf (dump_file,
1033              "  Performing recursive inlining on %s\n",
1034              cgraph_node_name (node));
1035
1036   /* Do the inlining and update list of recursive call during process.  */
1037   while (!fibheap_empty (heap))
1038     {
1039       struct cgraph_edge *curr
1040         = (struct cgraph_edge *) fibheap_extract_min (heap);
1041       struct cgraph_node *cnode;
1042
1043       if (estimate_size_after_inlining (node, curr) > limit)
1044         break;
1045
1046       if (!can_inline_edge_p (curr, true))
1047         continue;
1048
1049       depth = 1;
1050       for (cnode = curr->caller;
1051            cnode->global.inlined_to; cnode = cnode->callers->caller)
1052         if (node->decl == curr->callee->decl)
1053           depth++;
1054
1055       if (!want_inline_self_recursive_call_p (curr, node, false, depth))
1056         continue;
1057
1058       if (dump_file)
1059         {
1060           fprintf (dump_file,
1061                    "   Inlining call of depth %i", depth);
1062           if (node->count)
1063             {
1064               fprintf (dump_file, " called approx. %.2f times per call",
1065                        (double)curr->count / node->count);
1066             }
1067           fprintf (dump_file, "\n");
1068         }
1069       if (!master_clone)
1070         {
1071           /* We need original clone to copy around.  */
1072           master_clone = cgraph_clone_node (node, node->decl,
1073                                             node->count, CGRAPH_FREQ_BASE,
1074                                             false, NULL);
1075           for (e = master_clone->callees; e; e = e->next_callee)
1076             if (!e->inline_failed)
1077               clone_inlined_nodes (e, true, false, NULL);
1078         }
1079
1080       cgraph_redirect_edge_callee (curr, master_clone);
1081       inline_call (curr, false, new_edges, &overall_size);
1082       lookup_recursive_calls (node, curr->callee, heap);
1083       n++;
1084     }
1085
1086   if (!fibheap_empty (heap) && dump_file)
1087     fprintf (dump_file, "    Recursive inlining growth limit met.\n");
1088   fibheap_delete (heap);
1089
1090   if (!master_clone)
1091     return false;
1092
1093   if (dump_file)
1094     fprintf (dump_file,
1095              "\n   Inlined %i times, "
1096              "body grown from size %i to %i, time %i to %i\n", n,
1097              inline_summary (master_clone)->size, inline_summary (node)->size,
1098              inline_summary (master_clone)->time, inline_summary (node)->time);
1099
1100   /* Remove master clone we used for inlining.  We rely that clones inlined
1101      into master clone gets queued just before master clone so we don't
1102      need recursion.  */
1103   for (node = cgraph_nodes; node != master_clone;
1104        node = next)
1105     {
1106       next = node->next;
1107       if (node->global.inlined_to == master_clone)
1108         cgraph_remove_node (node);
1109     }
1110   cgraph_remove_node (master_clone);
1111   return true;
1112 }
1113
1114
1115 /* Given whole compilation unit estimate of INSNS, compute how large we can
1116    allow the unit to grow.  */
1117
1118 static int
1119 compute_max_insns (int insns)
1120 {
1121   int max_insns = insns;
1122   if (max_insns < PARAM_VALUE (PARAM_LARGE_UNIT_INSNS))
1123     max_insns = PARAM_VALUE (PARAM_LARGE_UNIT_INSNS);
1124
1125   return ((HOST_WIDEST_INT) max_insns
1126           * (100 + PARAM_VALUE (PARAM_INLINE_UNIT_GROWTH)) / 100);
1127 }
1128
1129
1130 /* Compute badness of all edges in NEW_EDGES and add them to the HEAP.  */
1131
1132 static void
1133 add_new_edges_to_heap (fibheap_t heap, VEC (cgraph_edge_p, heap) *new_edges)
1134 {
1135   while (VEC_length (cgraph_edge_p, new_edges) > 0)
1136     {
1137       struct cgraph_edge *edge = VEC_pop (cgraph_edge_p, new_edges);
1138
1139       gcc_assert (!edge->aux);
1140       if (inline_summary (edge->callee)->inlinable
1141           && edge->inline_failed
1142           && can_inline_edge_p (edge, true)
1143           && want_inline_small_function_p (edge, true))
1144         edge->aux = fibheap_insert (heap, edge_badness (edge, false), edge);
1145     }
1146 }
1147
1148
1149 /* We use greedy algorithm for inlining of small functions:
1150    All inline candidates are put into prioritized heap ordered in
1151    increasing badness.
1152
1153    The inlining of small functions is bounded by unit growth parameters.  */
1154
1155 static void
1156 inline_small_functions (void)
1157 {
1158   struct cgraph_node *node;
1159   struct cgraph_edge *edge;
1160   fibheap_t heap = fibheap_new ();
1161   bitmap updated_nodes = BITMAP_ALLOC (NULL);
1162   int min_size, max_size;
1163   VEC (cgraph_edge_p, heap) *new_indirect_edges = NULL;
1164   int initial_size = 0;
1165
1166   if (flag_indirect_inlining)
1167     new_indirect_edges = VEC_alloc (cgraph_edge_p, heap, 8);
1168
1169   if (dump_file)
1170     fprintf (dump_file,
1171              "\nDeciding on inlining of small functions.  Starting with size %i.\n",
1172              initial_size);
1173
1174   /* Compute overall unit size and other global parameters used by badness
1175      metrics.  */
1176
1177   max_count = 0;
1178   initialize_growth_caches ();
1179
1180   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1181     if (node->analyzed
1182         && !node->global.inlined_to)
1183       {
1184         struct inline_summary *info = inline_summary (node);
1185
1186         if (!DECL_EXTERNAL (node->decl))
1187           initial_size += info->size;
1188
1189         for (edge = node->callers; edge; edge = edge->next_caller)
1190           if (max_count < edge->count)
1191             max_count = edge->count;
1192       }
1193
1194   overall_size = initial_size;
1195   max_size = compute_max_insns (overall_size);
1196   min_size = overall_size;
1197
1198   /* Populate the heeap with all edges we might inline.  */
1199
1200   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1201     if (node->analyzed
1202         && !node->global.inlined_to)
1203       {
1204         if (dump_file)
1205           fprintf (dump_file, "Enqueueing calls of %s/%i.\n",
1206                    cgraph_node_name (node), node->uid);
1207
1208         for (edge = node->callers; edge; edge = edge->next_caller)
1209           if (edge->inline_failed
1210               && can_inline_edge_p (edge, true)
1211               && want_inline_small_function_p (edge, true)
1212               && edge->inline_failed)
1213             {
1214               gcc_assert (!edge->aux);
1215               update_edge_key (heap, edge);
1216             }
1217       }
1218
1219   gcc_assert (in_lto_p
1220               || !max_count
1221               || (profile_info && flag_branch_probabilities));
1222
1223   while (!fibheap_empty (heap))
1224     {
1225       int old_size = overall_size;
1226       struct cgraph_node *where, *callee;
1227       int badness = fibheap_min_key (heap);
1228       int current_badness;
1229       int growth;
1230
1231       edge = (struct cgraph_edge *) fibheap_extract_min (heap);
1232       gcc_assert (edge->aux);
1233       edge->aux = NULL;
1234       if (!edge->inline_failed)
1235         continue;
1236
1237       /* When updating the edge costs, we only decrease badness in the keys.
1238          Increases of badness are handled lazilly; when we see key with out
1239          of date value on it, we re-insert it now.  */
1240       current_badness = edge_badness (edge, false);
1241       gcc_assert (current_badness >= badness);
1242       if (current_badness != badness)
1243         {
1244           edge->aux = fibheap_insert (heap, current_badness, edge);
1245           continue;
1246         }
1247
1248       if (!can_inline_edge_p (edge, true))
1249         continue;
1250       
1251       callee = edge->callee;
1252       growth = estimate_edge_growth (edge);
1253       if (dump_file)
1254         {
1255           fprintf (dump_file,
1256                    "\nConsidering %s with %i size\n",
1257                    cgraph_node_name (edge->callee),
1258                    inline_summary (edge->callee)->size);
1259           fprintf (dump_file,
1260                    " to be inlined into %s in %s:%i\n"
1261                    " Estimated growth after inlined into all is %+i insns.\n"
1262                    " Estimated badness is %i, frequency %.2f.\n",
1263                    cgraph_node_name (edge->caller),
1264                    flag_wpa ? "unknown"
1265                    : gimple_filename ((const_gimple) edge->call_stmt),
1266                    flag_wpa ? -1
1267                    : gimple_lineno ((const_gimple) edge->call_stmt),
1268                    estimate_growth (edge->callee),
1269                    badness,
1270                    edge->frequency / (double)CGRAPH_FREQ_BASE);
1271           if (edge->count)
1272             fprintf (dump_file," Called "HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC"x\n",
1273                      edge->count);
1274           if (dump_flags & TDF_DETAILS)
1275             edge_badness (edge, true);
1276         }
1277
1278       if (overall_size + growth > max_size
1279           && !DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (edge->callee->decl))
1280         {
1281           edge->inline_failed = CIF_INLINE_UNIT_GROWTH_LIMIT;
1282           report_inline_failed_reason (edge);
1283           continue;
1284         }
1285
1286       if (!want_inline_small_function_p (edge, true))
1287         continue;
1288
1289       /* Heuristics for inlining small functions works poorly for
1290          recursive calls where we do efect similar to loop unrolling.
1291          When inliing such edge seems profitable, leave decision on
1292          specific inliner.  */
1293       if (cgraph_edge_recursive_p (edge))
1294         {
1295           where = edge->caller;
1296           if (where->global.inlined_to)
1297             where = where->global.inlined_to;
1298           if (!recursive_inlining (edge,
1299                                    flag_indirect_inlining
1300                                    ? &new_indirect_edges : NULL))
1301             {
1302               edge->inline_failed = CIF_RECURSIVE_INLINING;
1303               continue;
1304             }
1305           /* Recursive inliner inlines all recursive calls of the function
1306              at once. Consequently we need to update all callee keys.  */
1307           if (flag_indirect_inlining)
1308             add_new_edges_to_heap (heap, new_indirect_edges);
1309           update_all_callee_keys (heap, where, updated_nodes);
1310         }
1311       else
1312         {
1313           struct cgraph_node *callee;
1314           struct cgraph_node *outer_node = NULL;
1315           int depth = 0;
1316
1317           /* Consider the case where self recursive function A is inlined into B.
1318              This is desired optimization in some cases, since it leads to effect
1319              similar of loop peeling and we might completely optimize out the
1320              recursive call.  However we must be extra selective.  */
1321
1322           where = edge->caller;
1323           while (where->global.inlined_to)
1324             {
1325               if (where->decl == edge->callee->decl)
1326                 outer_node = where, depth++;
1327               where = where->callers->caller;
1328             }
1329           if (outer_node
1330               && !want_inline_self_recursive_call_p (edge, outer_node,
1331                                                      true, depth))
1332             {
1333               edge->inline_failed
1334                 = (DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (edge->callee->decl)
1335                    ? CIF_RECURSIVE_INLINING : CIF_UNSPECIFIED);
1336               continue;
1337             }
1338           else if (depth && dump_file)
1339             fprintf (dump_file, " Peeling recursion with depth %i\n", depth);
1340
1341           callee = edge->callee;
1342           gcc_checking_assert (!callee->global.inlined_to);
1343           inline_call (edge, true, &new_indirect_edges, &overall_size);
1344           if (flag_indirect_inlining)
1345             add_new_edges_to_heap (heap, new_indirect_edges);
1346
1347           /* We inlined last offline copy to the body.  This might lead
1348              to callees of function having fewer call sites and thus they
1349              may need updating.  */
1350           if (callee->global.inlined_to)
1351             update_all_callee_keys (heap, callee, updated_nodes);
1352           else
1353             update_callee_keys (heap, edge->callee, updated_nodes);
1354         }
1355       where = edge->caller;
1356       if (where->global.inlined_to)
1357         where = where->global.inlined_to;
1358
1359       /* Our profitability metric can depend on local properties
1360          such as number of inlinable calls and size of the function body.
1361          After inlining these properties might change for the function we
1362          inlined into (since it's body size changed) and for the functions
1363          called by function we inlined (since number of it inlinable callers
1364          might change).  */
1365       update_caller_keys (heap, where, updated_nodes);
1366
1367       /* We removed one call of the function we just inlined.  If offline
1368          copy is still needed, be sure to update the keys.  */
1369       if (callee != where && !callee->global.inlined_to)
1370         update_caller_keys (heap, callee, updated_nodes);
1371       bitmap_clear (updated_nodes);
1372
1373       if (dump_file)
1374         {
1375           fprintf (dump_file,
1376                    " Inlined into %s which now has time %i and size %i,"
1377                    "net change of %+i.\n",
1378                    cgraph_node_name (edge->caller),
1379                    inline_summary (edge->caller)->time,
1380                    inline_summary (edge->caller)->size,
1381                    overall_size - old_size);
1382         }
1383       if (min_size > overall_size)
1384         {
1385           min_size = overall_size;
1386           max_size = compute_max_insns (min_size);
1387
1388           if (dump_file)
1389             fprintf (dump_file, "New minimal size reached: %i\n", min_size);
1390         }
1391     }
1392
1393   free_growth_caches ();
1394   if (new_indirect_edges)
1395     VEC_free (cgraph_edge_p, heap, new_indirect_edges);
1396   fibheap_delete (heap);
1397   if (dump_file)
1398     fprintf (dump_file,
1399              "Unit growth for small function inlining: %i->%i (%i%%)\n",
1400              initial_size, overall_size,
1401              initial_size ? overall_size * 100 / (initial_size) - 100: 0);
1402   BITMAP_FREE (updated_nodes);
1403 }
1404
1405 /* Flatten NODE.  Performed both during early inlining and
1406    at IPA inlining time.  */
1407
1408 static void
1409 flatten_function (struct cgraph_node *node, bool early)
1410 {
1411   struct cgraph_edge *e;
1412
1413   /* We shouldn't be called recursively when we are being processed.  */
1414   gcc_assert (node->aux == NULL);
1415
1416   node->aux = (void *) node;
1417
1418   for (e = node->callees; e; e = e->next_callee)
1419     {
1420       struct cgraph_node *orig_callee;
1421
1422       /* We've hit cycle?  It is time to give up.  */
1423       if (e->callee->aux)
1424         {
1425           if (dump_file)
1426             fprintf (dump_file,
1427                      "Not inlining %s into %s to avoid cycle.\n",
1428                      cgraph_node_name (e->callee),
1429                      cgraph_node_name (e->caller));
1430           e->inline_failed = CIF_RECURSIVE_INLINING;
1431           continue;
1432         }
1433
1434       /* When the edge is already inlined, we just need to recurse into
1435          it in order to fully flatten the leaves.  */
1436       if (!e->inline_failed)
1437         {
1438           flatten_function (e->callee, early);
1439           continue;
1440         }
1441
1442       /* Flatten attribute needs to be processed during late inlining. For
1443          extra code quality we however do flattening during early optimization,
1444          too.  */
1445       if (!early
1446           ? !can_inline_edge_p (e, true)
1447           : !can_early_inline_edge_p (e))
1448         continue;
1449
1450       if (cgraph_edge_recursive_p (e))
1451         {
1452           if (dump_file)
1453             fprintf (dump_file, "Not inlining: recursive call.\n");
1454           continue;
1455         }
1456
1457       if (gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl))
1458           != gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (e->callee->decl)))
1459         {
1460           if (dump_file)
1461             fprintf (dump_file, "Not inlining: SSA form does not match.\n");
1462           continue;
1463         }
1464
1465       /* Inline the edge and flatten the inline clone.  Avoid
1466          recursing through the original node if the node was cloned.  */
1467       if (dump_file)
1468         fprintf (dump_file, " Inlining %s into %s.\n",
1469                  cgraph_node_name (e->callee),
1470                  cgraph_node_name (e->caller));
1471       orig_callee = e->callee;
1472       inline_call (e, true, NULL, NULL);
1473       if (e->callee != orig_callee)
1474         orig_callee->aux = (void *) node;
1475       flatten_function (e->callee, early);
1476       if (e->callee != orig_callee)
1477         orig_callee->aux = NULL;
1478     }
1479
1480   node->aux = NULL;
1481 }
1482
1483 /* Decide on the inlining.  We do so in the topological order to avoid
1484    expenses on updating data structures.  */
1485
1486 static unsigned int
1487 ipa_inline (void)
1488 {
1489   struct cgraph_node *node;
1490   int nnodes;
1491   struct cgraph_node **order =
1492     XCNEWVEC (struct cgraph_node *, cgraph_n_nodes);
1493   int i;
1494
1495   if (in_lto_p && flag_indirect_inlining)
1496     ipa_update_after_lto_read ();
1497   if (flag_indirect_inlining)
1498     ipa_create_all_structures_for_iinln ();
1499
1500   if (dump_file)
1501     dump_inline_summaries (dump_file);
1502
1503   nnodes = ipa_reverse_postorder (order);
1504
1505   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1506     node->aux = 0;
1507
1508   if (dump_file)
1509     fprintf (dump_file, "\nFlattening functions:\n");
1510
1511   /* In the first pass handle functions to be flattened.  Do this with
1512      a priority so none of our later choices will make this impossible.  */
1513   for (i = nnodes - 1; i >= 0; i--)
1514     {
1515       node = order[i];
1516
1517       /* Handle nodes to be flattened.
1518          Ideally when processing callees we stop inlining at the
1519          entry of cycles, possibly cloning that entry point and
1520          try to flatten itself turning it into a self-recursive
1521          function.  */
1522       if (lookup_attribute ("flatten",
1523                             DECL_ATTRIBUTES (node->decl)) != NULL)
1524         {
1525           if (dump_file)
1526             fprintf (dump_file,
1527                      "Flattening %s\n", cgraph_node_name (node));
1528           flatten_function (node, false);
1529         }
1530     }
1531
1532   inline_small_functions ();
1533   cgraph_remove_unreachable_nodes (true, dump_file);
1534   free (order);
1535
1536   /* We already perform some inlining of functions called once during
1537      inlining small functions above.  After unreachable nodes are removed,
1538      we still might do a quick check that nothing new is found.  */
1539   if (flag_inline_functions_called_once)
1540     {
1541       int cold;
1542       if (dump_file)
1543         fprintf (dump_file, "\nDeciding on functions called once:\n");
1544
1545       /* Inlining one function called once has good chance of preventing
1546          inlining other function into the same callee.  Ideally we should
1547          work in priority order, but probably inlining hot functions first
1548          is good cut without the extra pain of maintaining the queue.
1549
1550          ??? this is not really fitting the bill perfectly: inlining function
1551          into callee often leads to better optimization of callee due to
1552          increased context for optimization.
1553          For example if main() function calls a function that outputs help
1554          and then function that does the main optmization, we should inline
1555          the second with priority even if both calls are cold by themselves.
1556
1557          We probably want to implement new predicate replacing our use of
1558          maybe_hot_edge interpreted as maybe_hot_edge || callee is known
1559          to be hot.  */
1560       for (cold = 0; cold <= 1; cold ++)
1561         {
1562           for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1563             {
1564               if (want_inline_function_called_once_p (node)
1565                   && (cold
1566                       || cgraph_maybe_hot_edge_p (node->callers)))
1567                 {
1568                   struct cgraph_node *caller = node->callers->caller;
1569
1570                   if (dump_file)
1571                     {
1572                       fprintf (dump_file,
1573                                "\nInlining %s size %i.\n",
1574                                cgraph_node_name (node), inline_summary (node)->size);
1575                       fprintf (dump_file,
1576                                " Called once from %s %i insns.\n",
1577                                cgraph_node_name (node->callers->caller),
1578                                inline_summary (node->callers->caller)->size);
1579                     }
1580
1581                   inline_call (node->callers, true, NULL, NULL);
1582                   if (dump_file)
1583                     fprintf (dump_file,
1584                              " Inlined into %s which now has %i size\n",
1585                              cgraph_node_name (caller),
1586                              inline_summary (caller)->size);
1587                 }
1588             }
1589         }
1590     }
1591
1592   /* Free ipa-prop structures if they are no longer needed.  */
1593   if (flag_indirect_inlining)
1594     ipa_free_all_structures_after_iinln ();
1595
1596   if (dump_file)
1597     fprintf (dump_file,
1598              "\nInlined %i calls, eliminated %i functions\n\n",
1599              ncalls_inlined, nfunctions_inlined);
1600
1601   if (dump_file)
1602     dump_inline_summaries (dump_file);
1603   /* In WPA we use inline summaries for partitioning process.  */
1604   if (!flag_wpa)
1605     inline_free_summary ();
1606   return 0;
1607 }
1608
1609 /* Inline always-inline function calls in NODE.  */
1610
1611 static bool
1612 inline_always_inline_functions (struct cgraph_node *node)
1613 {
1614   struct cgraph_edge *e;
1615   bool inlined = false;
1616
1617   for (e = node->callees; e; e = e->next_callee)
1618     {
1619       if (!DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (e->callee->decl))
1620         continue;
1621
1622       if (cgraph_edge_recursive_p (e))
1623         {
1624           if (dump_file)
1625             fprintf (dump_file, "  Not inlining recursive call to %s.\n",
1626                      cgraph_node_name (e->callee));
1627           e->inline_failed = CIF_RECURSIVE_INLINING;
1628           continue;
1629         }
1630
1631       if (!can_early_inline_edge_p (e))
1632         continue;
1633
1634       if (dump_file)
1635         fprintf (dump_file, "  Inlining %s into %s (always_inline).\n",
1636                  cgraph_node_name (e->callee),
1637                  cgraph_node_name (e->caller));
1638       inline_call (e, true, NULL, NULL);
1639       inlined = true;
1640     }
1641
1642   return inlined;
1643 }
1644
1645 /* Decide on the inlining.  We do so in the topological order to avoid
1646    expenses on updating data structures.  */
1647
1648 static bool
1649 early_inline_small_functions (struct cgraph_node *node)
1650 {
1651   struct cgraph_edge *e;
1652   bool inlined = false;
1653
1654   for (e = node->callees; e; e = e->next_callee)
1655     {
1656       if (!inline_summary (e->callee)->inlinable
1657           || !e->inline_failed)
1658         continue;
1659
1660       /* Do not consider functions not declared inline.  */
1661       if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (e->callee->decl)
1662           && !flag_inline_small_functions
1663           && !flag_inline_functions)
1664         continue;
1665
1666       if (dump_file)
1667         fprintf (dump_file, "Considering inline candidate %s.\n",
1668                  cgraph_node_name (e->callee));
1669
1670       if (!can_early_inline_edge_p (e))
1671         continue;
1672
1673       if (cgraph_edge_recursive_p (e))
1674         {
1675           if (dump_file)
1676             fprintf (dump_file, "  Not inlining: recursive call.\n");
1677           continue;
1678         }
1679
1680       if (!want_early_inline_function_p (e))
1681         continue;
1682
1683       if (dump_file)
1684         fprintf (dump_file, " Inlining %s into %s.\n",
1685                  cgraph_node_name (e->callee),
1686                  cgraph_node_name (e->caller));
1687       inline_call (e, true, NULL, NULL);
1688       inlined = true;
1689     }
1690
1691   return inlined;
1692 }
1693
1694 /* Do inlining of small functions.  Doing so early helps profiling and other
1695    passes to be somewhat more effective and avoids some code duplication in
1696    later real inlining pass for testcases with very many function calls.  */
1697 static unsigned int
1698 early_inliner (void)
1699 {
1700   struct cgraph_node *node = cgraph_get_node (current_function_decl);
1701   struct cgraph_edge *edge;
1702   unsigned int todo = 0;
1703   int iterations = 0;
1704   bool inlined = false;
1705
1706   if (seen_error ())
1707     return 0;
1708
1709   /* Do nothing if datastructures for ipa-inliner are already computed.  This
1710      happens when some pass decides to construct new function and
1711      cgraph_add_new_function calls lowering passes and early optimization on
1712      it.  This may confuse ourself when early inliner decide to inline call to
1713      function clone, because function clones don't have parameter list in
1714      ipa-prop matching their signature.  */
1715   if (ipa_node_params_vector)
1716     return 0;
1717
1718 #ifdef ENABLE_CHECKING
1719   verify_cgraph_node (node);
1720 #endif
1721
1722   /* Even when not optimizing or not inlining inline always-inline
1723      functions.  */
1724   inlined = inline_always_inline_functions (node);
1725
1726   if (!optimize
1727       || flag_no_inline
1728       || !flag_early_inlining
1729       /* Never inline regular functions into always-inline functions
1730          during incremental inlining.  This sucks as functions calling
1731          always inline functions will get less optimized, but at the
1732          same time inlining of functions calling always inline
1733          function into an always inline function might introduce
1734          cycles of edges to be always inlined in the callgraph.
1735
1736          We might want to be smarter and just avoid this type of inlining.  */
1737       || DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (node->decl))
1738     ;
1739   else if (lookup_attribute ("flatten",
1740                              DECL_ATTRIBUTES (node->decl)) != NULL)
1741     {
1742       /* When the function is marked to be flattened, recursively inline
1743          all calls in it.  */
1744       if (dump_file)
1745         fprintf (dump_file,
1746                  "Flattening %s\n", cgraph_node_name (node));
1747       flatten_function (node, true);
1748       inlined = true;
1749     }
1750   else
1751     {
1752       /* We iterate incremental inlining to get trivial cases of indirect
1753          inlining.  */
1754       while (iterations < PARAM_VALUE (PARAM_EARLY_INLINER_MAX_ITERATIONS)
1755              && early_inline_small_functions (node))
1756         {
1757           timevar_push (TV_INTEGRATION);
1758           todo |= optimize_inline_calls (current_function_decl);
1759
1760           /* Technically we ought to recompute inline parameters so the new
1761              iteration of early inliner works as expected.  We however have
1762              values approximately right and thus we only need to update edge
1763              info that might be cleared out for newly discovered edges.  */
1764           for (edge = node->callees; edge; edge = edge->next_callee)
1765             {
1766               struct inline_edge_summary *es = inline_edge_summary (edge);
1767               es->call_stmt_size
1768                 = estimate_num_insns (edge->call_stmt, &eni_size_weights);
1769               es->call_stmt_time
1770                 = estimate_num_insns (edge->call_stmt, &eni_time_weights);
1771             }
1772           timevar_pop (TV_INTEGRATION);
1773           iterations++;
1774           inlined = false;
1775         }
1776       if (dump_file)
1777         fprintf (dump_file, "Iterations: %i\n", iterations);
1778     }
1779
1780   if (inlined)
1781     {
1782       timevar_push (TV_INTEGRATION);
1783       todo |= optimize_inline_calls (current_function_decl);
1784       timevar_pop (TV_INTEGRATION);
1785     }
1786
1787   cfun->always_inline_functions_inlined = true;
1788
1789   return todo;
1790 }
1791
1792 struct gimple_opt_pass pass_early_inline =
1793 {
1794  {
1795   GIMPLE_PASS,
1796   "einline",                            /* name */
1797   NULL,                                 /* gate */
1798   early_inliner,                        /* execute */
1799   NULL,                                 /* sub */
1800   NULL,                                 /* next */
1801   0,                                    /* static_pass_number */
1802   TV_INLINE_HEURISTICS,                 /* tv_id */
1803   PROP_ssa,                             /* properties_required */
1804   0,                                    /* properties_provided */
1805   0,                                    /* properties_destroyed */
1806   0,                                    /* todo_flags_start */
1807   TODO_dump_func                        /* todo_flags_finish */
1808  }
1809 };
1810
1811
1812 /* When to run IPA inlining.  Inlining of always-inline functions
1813    happens during early inlining.  */
1814
1815 static bool
1816 gate_ipa_inline (void)
1817 {
1818   /* ???  We'd like to skip this if not optimizing or not inlining as
1819      all always-inline functions have been processed by early
1820      inlining already.  But this at least breaks EH with C++ as
1821      we need to unconditionally run fixup_cfg even at -O0.
1822      So leave it on unconditionally for now.  */
1823   return 1;
1824 }
1825
1826 struct ipa_opt_pass_d pass_ipa_inline =
1827 {
1828  {
1829   IPA_PASS,
1830   "inline",                             /* name */
1831   gate_ipa_inline,                      /* gate */
1832   ipa_inline,                           /* execute */
1833   NULL,                                 /* sub */
1834   NULL,                                 /* next */
1835   0,                                    /* static_pass_number */
1836   TV_INLINE_HEURISTICS,                 /* tv_id */
1837   0,                                    /* properties_required */
1838   0,                                    /* properties_provided */
1839   0,                                    /* properties_destroyed */
1840   TODO_remove_functions,                /* todo_flags_finish */
1841   TODO_dump_cgraph | TODO_dump_func
1842   | TODO_remove_functions | TODO_ggc_collect    /* todo_flags_finish */
1843  },
1844  inline_generate_summary,               /* generate_summary */
1845  inline_write_summary,                  /* write_summary */
1846  inline_read_summary,                   /* read_summary */
1847  NULL,                                  /* write_optimization_summary */
1848  NULL,                                  /* read_optimization_summary */
1849  NULL,                                  /* stmt_fixup */
1850  0,                                     /* TODOs */
1851  inline_transform,                      /* function_transform */
1852  NULL,                                  /* variable_transform */
1853 };