OSDN Git Service

PR c++/48935
[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
670 /* Return relative time improvement for inlining EDGE in range
671    1...2^9.  */
672
673 static inline int
674 relative_time_benefit (struct inline_summary *callee_info,
675                        struct cgraph_edge *edge,
676                        int time_growth)
677 {
678   int relbenefit;
679   gcov_type uninlined_call_time;
680
681   uninlined_call_time =
682     ((gcov_type)
683      (callee_info->time
684       + inline_edge_summary (edge)->call_stmt_time
685       + CGRAPH_FREQ_BASE / 2) * edge->frequency
686      / CGRAPH_FREQ_BASE);
687   /* Compute relative time benefit, i.e. how much the call becomes faster.
688      ??? perhaps computing how much the caller+calle together become faster
689      would lead to more realistic results.  */
690   if (!uninlined_call_time)
691     uninlined_call_time = 1;
692   relbenefit =
693     (uninlined_call_time - time_growth) * 256 / (uninlined_call_time);
694   relbenefit = MIN (relbenefit, 512);
695   relbenefit = MAX (relbenefit, 1);
696   return relbenefit;
697 }
698
699
700 /* A cost model driving the inlining heuristics in a way so the edges with
701    smallest badness are inlined first.  After each inlining is performed
702    the costs of all caller edges of nodes affected are recomputed so the
703    metrics may accurately depend on values such as number of inlinable callers
704    of the function or function body size.  */
705
706 static int
707 edge_badness (struct cgraph_edge *edge, bool dump)
708 {
709   gcov_type badness;
710   int growth, time_growth;
711   struct inline_summary *callee_info = inline_summary (edge->callee);
712
713   if (DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (edge->callee->decl))
714     return INT_MIN;
715
716   growth = estimate_edge_growth (edge);
717   time_growth = estimate_edge_time (edge);
718
719   if (dump)
720     {
721       fprintf (dump_file, "    Badness calculation for %s -> %s\n",
722                cgraph_node_name (edge->caller),
723                cgraph_node_name (edge->callee));
724       fprintf (dump_file, "      size growth %i, time growth %i\n",
725                growth,
726                time_growth);
727     }
728
729   /* Always prefer inlining saving code size.  */
730   if (growth <= 0)
731     {
732       badness = INT_MIN / 2 + growth;
733       if (dump)
734         fprintf (dump_file, "      %i: Growth %i <= 0\n", (int) badness,
735                  growth);
736     }
737
738   /* When profiling is available, compute badness as:
739
740                 relative_edge_count * relative_time_benefit
741      goodness = -------------------------------------------
742                 edge_growth
743      badness = -goodness  
744
745     The fraction is upside down, becuase on edge counts and time beneits
746     the bounds are known. Edge growth is essentially unlimited.  */
747
748   else if (max_count)
749     {
750       int relbenefit = relative_time_benefit (callee_info, edge, time_growth);
751       badness =
752         ((int)
753          ((double) edge->count * INT_MIN / 2 / max_count / 512) *
754          relative_time_benefit (callee_info, edge, time_growth)) / growth;
755       
756       /* Be sure that insanity of the profile won't lead to increasing counts
757          in the scalling and thus to overflow in the computation above.  */
758       gcc_assert (max_count >= edge->count);
759       if (dump)
760         {
761           fprintf (dump_file,
762                    "      %i (relative %f): profile info. Relative count %f"
763                    " * Relative benefit %f\n",
764                    (int) badness, (double) badness / INT_MIN,
765                    (double) edge->count / max_count,
766                    relbenefit * 100 / 256.0);
767         }
768     }
769
770   /* When function local profile is available. Compute badness as:
771
772      
773                growth_of_callee
774      badness = -------------------------------------- + growth_for-all
775                relative_time_benefit * edge_frequency
776
777   */
778   else if (flag_guess_branch_prob)
779     {
780       int div = edge->frequency * (1<<10) / CGRAPH_FREQ_MAX;
781       int growth_for_all;
782
783       div = MAX (div, 1);
784       gcc_checking_assert (edge->frequency <= CGRAPH_FREQ_MAX);
785       div *= relative_time_benefit (callee_info, edge, time_growth);
786
787       /* frequency is normalized in range 1...2^10.
788          relbenefit in range 1...2^9
789          DIV should be in range 1....2^19.  */
790       gcc_checking_assert (div >= 1 && div <= (1<<19));
791
792       /* Result must be integer in range 0...INT_MAX.
793          Set the base of fixed point calculation so we don't lose much of
794          precision for small bandesses (those are interesting) yet we don't
795          overflow for growths that are still in interesting range.  */
796       badness = ((gcov_type)growth) * (1<<18);
797       badness = (badness + div / 2) / div;
798
799       /* Overall growth of inlining all calls of function matters: we want to
800          inline so offline copy of function is no longer needed.
801
802          Additionally functions that can be fully inlined without much of
803          effort are better inline candidates than functions that can be fully
804          inlined only after noticeable overall unit growths. The latter
805          are better in a sense compressing of code size by factoring out common
806          code into separate function shared by multiple code paths.
807
808          We might mix the valud into the fraction by taking into account
809          relative growth of the unit, but for now just add the number
810          into resulting fraction.  */
811       growth_for_all = estimate_growth (edge->callee);
812       badness += growth_for_all;
813       if (badness > INT_MAX - 1)
814         badness = INT_MAX - 1;
815       if (dump)
816         {
817           fprintf (dump_file,
818                    "      %i: guessed profile. frequency %f, overall growth %i,"
819                    " benefit %f%%, divisor %i\n",
820                    (int) badness, (double)edge->frequency / CGRAPH_FREQ_BASE, growth_for_all,
821                    relative_time_benefit (callee_info, edge, time_growth) * 100 / 256.0, div);
822         }
823     }
824   /* When function local profile is not available or it does not give
825      useful information (ie frequency is zero), base the cost on
826      loop nest and overall size growth, so we optimize for overall number
827      of functions fully inlined in program.  */
828   else
829     {
830       int nest = MIN (inline_edge_summary (edge)->loop_depth, 8);
831       badness = estimate_growth (edge->callee) * 256;
832
833       /* Decrease badness if call is nested.  */
834       if (badness > 0)
835         badness >>= nest;
836       else
837         {
838           badness <<= nest;
839         }
840       if (dump)
841         fprintf (dump_file, "      %i: no profile. nest %i\n", (int) badness,
842                  nest);
843     }
844
845   /* Ensure that we did not overflow in all the fixed point math above.  */
846   gcc_assert (badness >= INT_MIN);
847   gcc_assert (badness <= INT_MAX - 1);
848   /* Make recursive inlining happen always after other inlining is done.  */
849   if (cgraph_edge_recursive_p (edge))
850     return badness + 1;
851   else
852     return badness;
853 }
854
855 /* Recompute badness of EDGE and update its key in HEAP if needed.  */
856 static inline void
857 update_edge_key (fibheap_t heap, struct cgraph_edge *edge)
858 {
859   int badness = edge_badness (edge, false);
860   if (edge->aux)
861     {
862       fibnode_t n = (fibnode_t) edge->aux;
863       gcc_checking_assert (n->data == edge);
864
865       /* fibheap_replace_key only decrease the keys.
866          When we increase the key we do not update heap
867          and instead re-insert the element once it becomes
868          a minimum of heap.  */
869       if (badness < n->key)
870         {
871           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
872             {
873               fprintf (dump_file,
874                        "  decreasing badness %s/%i -> %s/%i, %i to %i\n",
875                        cgraph_node_name (edge->caller), edge->caller->uid,
876                        cgraph_node_name (edge->callee), edge->callee->uid,
877                        (int)n->key,
878                        badness);
879             }
880           fibheap_replace_key (heap, n, badness);
881           gcc_checking_assert (n->key == badness);
882         }
883     }
884   else
885     {
886        if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
887          {
888            fprintf (dump_file,
889                     "  enqueuing call %s/%i -> %s/%i, badness %i\n",
890                     cgraph_node_name (edge->caller), edge->caller->uid,
891                     cgraph_node_name (edge->callee), edge->callee->uid,
892                     badness);
893          }
894       edge->aux = fibheap_insert (heap, badness, edge);
895     }
896 }
897
898
899 /* NODE was inlined.
900    All caller edges needs to be resetted because
901    size estimates change. Similarly callees needs reset
902    because better context may be known.  */
903
904 static void
905 reset_edge_caches (struct cgraph_node *node)
906 {
907   struct cgraph_edge *edge;
908   struct cgraph_edge *e = node->callees;
909   struct cgraph_node *where = node;
910
911   if (where->global.inlined_to)
912     where = where->global.inlined_to;
913
914   /* WHERE body size has changed, the cached growth is invalid.  */
915   reset_node_growth_cache (where);
916
917   for (edge = where->callers; edge; edge = edge->next_caller)
918     if (edge->inline_failed)
919       reset_edge_growth_cache (edge);
920
921   if (!e)
922     return;
923
924   while (true)
925     if (!e->inline_failed && e->callee->callees)
926       e = e->callee->callees;
927     else
928       {
929         if (e->inline_failed)
930           reset_edge_growth_cache (e);
931         if (e->next_callee)
932           e = e->next_callee;
933         else
934           {
935             do
936               {
937                 if (e->caller == node)
938                   return;
939                 e = e->caller->callers;
940               }
941             while (!e->next_callee);
942             e = e->next_callee;
943           }
944       }
945 }
946
947 /* Recompute HEAP nodes for each of caller of NODE.
948    UPDATED_NODES track nodes we already visited, to avoid redundant work.
949    When CHECK_INLINABLITY_FOR is set, re-check for specified edge that
950    it is inlinable. Otherwise check all edges.  */
951
952 static void
953 update_caller_keys (fibheap_t heap, struct cgraph_node *node,
954                     bitmap updated_nodes,
955                     struct cgraph_edge *check_inlinablity_for)
956 {
957   struct cgraph_edge *edge;
958
959   if (!inline_summary (node)->inlinable
960       || cgraph_function_body_availability (node) <= AVAIL_OVERWRITABLE
961       || node->global.inlined_to)
962     return;
963   if (!bitmap_set_bit (updated_nodes, node->uid))
964     return;
965
966   for (edge = node->callers; edge; edge = edge->next_caller)
967     if (edge->inline_failed)
968       {
969         if (!check_inlinablity_for
970             || check_inlinablity_for == edge)
971           {
972             if (can_inline_edge_p (edge, false)
973                 && want_inline_small_function_p (edge, false))
974               update_edge_key (heap, edge);
975             else if (edge->aux)
976               {
977                 report_inline_failed_reason (edge);
978                 fibheap_delete_node (heap, (fibnode_t) edge->aux);
979                 edge->aux = NULL;
980               }
981           }
982         else if (edge->aux)
983           update_edge_key (heap, edge);
984       }
985 }
986
987 /* Recompute HEAP nodes for each uninlined call in NODE.
988    This is used when we know that edge badnesses are going only to increase
989    (we introduced new call site) and thus all we need is to insert newly
990    created edges into heap.  */
991
992 static void
993 update_callee_keys (fibheap_t heap, struct cgraph_node *node,
994                     bitmap updated_nodes)
995 {
996   struct cgraph_edge *e = node->callees;
997
998   if (!e)
999     return;
1000   while (true)
1001     if (!e->inline_failed && e->callee->callees)
1002       e = e->callee->callees;
1003     else
1004       {
1005         /* We do not reset callee growth cache here.  Since we added a new call,
1006            growth chould have just increased and consequentely badness metric
1007            don't need updating.  */
1008         if (e->inline_failed
1009             && inline_summary (e->callee)->inlinable
1010             && cgraph_function_body_availability (e->callee) >= AVAIL_AVAILABLE
1011             && !bitmap_bit_p (updated_nodes, e->callee->uid))
1012           {
1013             if (can_inline_edge_p (e, false)
1014                 && want_inline_small_function_p (e, false))
1015               update_edge_key (heap, e);
1016             else if (e->aux)
1017               {
1018                 report_inline_failed_reason (e);
1019                 fibheap_delete_node (heap, (fibnode_t) e->aux);
1020                 e->aux = NULL;
1021               }
1022           }
1023         if (e->next_callee)
1024           e = e->next_callee;
1025         else
1026           {
1027             do
1028               {
1029                 if (e->caller == node)
1030                   return;
1031                 e = e->caller->callers;
1032               }
1033             while (!e->next_callee);
1034             e = e->next_callee;
1035           }
1036       }
1037 }
1038
1039 /* Recompute heap nodes for each of caller edges of each of callees.
1040    Walk recursively into all inline clones.  */
1041
1042 static void
1043 update_all_callee_keys (fibheap_t heap, struct cgraph_node *node,
1044                         bitmap updated_nodes)
1045 {
1046   struct cgraph_edge *e = node->callees;
1047
1048   if (!e)
1049     return;
1050   while (true)
1051     if (!e->inline_failed && e->callee->callees)
1052       e = e->callee->callees;
1053     else
1054       {
1055         /* We inlined and thus callees might have different number of calls.
1056            Reset their caches  */
1057         reset_node_growth_cache (e->callee);
1058         if (e->inline_failed)
1059           update_caller_keys (heap, e->callee, updated_nodes, e);
1060         if (e->next_callee)
1061           e = e->next_callee;
1062         else
1063           {
1064             do
1065               {
1066                 if (e->caller == node)
1067                   return;
1068                 e = e->caller->callers;
1069               }
1070             while (!e->next_callee);
1071             e = e->next_callee;
1072           }
1073       }
1074 }
1075
1076 /* Enqueue all recursive calls from NODE into priority queue depending on
1077    how likely we want to recursively inline the call.  */
1078
1079 static void
1080 lookup_recursive_calls (struct cgraph_node *node, struct cgraph_node *where,
1081                         fibheap_t heap)
1082 {
1083   struct cgraph_edge *e;
1084   for (e = where->callees; e; e = e->next_callee)
1085     if (e->callee == node)
1086       {
1087         /* When profile feedback is available, prioritize by expected number
1088            of calls.  */
1089         fibheap_insert (heap,
1090                         !max_count ? -e->frequency
1091                         : -(e->count / ((max_count + (1<<24) - 1) / (1<<24))),
1092                         e);
1093       }
1094   for (e = where->callees; e; e = e->next_callee)
1095     if (!e->inline_failed)
1096       lookup_recursive_calls (node, e->callee, heap);
1097 }
1098
1099 /* Decide on recursive inlining: in the case function has recursive calls,
1100    inline until body size reaches given argument.  If any new indirect edges
1101    are discovered in the process, add them to *NEW_EDGES, unless NEW_EDGES
1102    is NULL.  */
1103
1104 static bool
1105 recursive_inlining (struct cgraph_edge *edge,
1106                     VEC (cgraph_edge_p, heap) **new_edges)
1107 {
1108   int limit = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_INLINE_INSNS_RECURSIVE_AUTO);
1109   fibheap_t heap;
1110   struct cgraph_node *node;
1111   struct cgraph_edge *e;
1112   struct cgraph_node *master_clone = NULL, *next;
1113   int depth = 0;
1114   int n = 0;
1115
1116   node = edge->caller;
1117   if (node->global.inlined_to)
1118     node = node->global.inlined_to;
1119
1120   if (DECL_DECLARED_INLINE_P (node->decl))
1121     limit = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_INLINE_INSNS_RECURSIVE);
1122
1123   /* Make sure that function is small enough to be considered for inlining.  */
1124   if (estimate_size_after_inlining (node, edge)  >= limit)
1125     return false;
1126   heap = fibheap_new ();
1127   lookup_recursive_calls (node, node, heap);
1128   if (fibheap_empty (heap))
1129     {
1130       fibheap_delete (heap);
1131       return false;
1132     }
1133
1134   if (dump_file)
1135     fprintf (dump_file,
1136              "  Performing recursive inlining on %s\n",
1137              cgraph_node_name (node));
1138
1139   /* Do the inlining and update list of recursive call during process.  */
1140   while (!fibheap_empty (heap))
1141     {
1142       struct cgraph_edge *curr
1143         = (struct cgraph_edge *) fibheap_extract_min (heap);
1144       struct cgraph_node *cnode;
1145
1146       if (estimate_size_after_inlining (node, curr) > limit)
1147         break;
1148
1149       if (!can_inline_edge_p (curr, true))
1150         continue;
1151
1152       depth = 1;
1153       for (cnode = curr->caller;
1154            cnode->global.inlined_to; cnode = cnode->callers->caller)
1155         if (node->decl == curr->callee->decl)
1156           depth++;
1157
1158       if (!want_inline_self_recursive_call_p (curr, node, false, depth))
1159         continue;
1160
1161       if (dump_file)
1162         {
1163           fprintf (dump_file,
1164                    "   Inlining call of depth %i", depth);
1165           if (node->count)
1166             {
1167               fprintf (dump_file, " called approx. %.2f times per call",
1168                        (double)curr->count / node->count);
1169             }
1170           fprintf (dump_file, "\n");
1171         }
1172       if (!master_clone)
1173         {
1174           /* We need original clone to copy around.  */
1175           master_clone = cgraph_clone_node (node, node->decl,
1176                                             node->count, CGRAPH_FREQ_BASE,
1177                                             false, NULL, true);
1178           for (e = master_clone->callees; e; e = e->next_callee)
1179             if (!e->inline_failed)
1180               clone_inlined_nodes (e, true, false, NULL);
1181         }
1182
1183       cgraph_redirect_edge_callee (curr, master_clone);
1184       inline_call (curr, false, new_edges, &overall_size);
1185       lookup_recursive_calls (node, curr->callee, heap);
1186       n++;
1187     }
1188
1189   if (!fibheap_empty (heap) && dump_file)
1190     fprintf (dump_file, "    Recursive inlining growth limit met.\n");
1191   fibheap_delete (heap);
1192
1193   if (!master_clone)
1194     return false;
1195
1196   if (dump_file)
1197     fprintf (dump_file,
1198              "\n   Inlined %i times, "
1199              "body grown from size %i to %i, time %i to %i\n", n,
1200              inline_summary (master_clone)->size, inline_summary (node)->size,
1201              inline_summary (master_clone)->time, inline_summary (node)->time);
1202
1203   /* Remove master clone we used for inlining.  We rely that clones inlined
1204      into master clone gets queued just before master clone so we don't
1205      need recursion.  */
1206   for (node = cgraph_nodes; node != master_clone;
1207        node = next)
1208     {
1209       next = node->next;
1210       if (node->global.inlined_to == master_clone)
1211         cgraph_remove_node (node);
1212     }
1213   cgraph_remove_node (master_clone);
1214   return true;
1215 }
1216
1217
1218 /* Given whole compilation unit estimate of INSNS, compute how large we can
1219    allow the unit to grow.  */
1220
1221 static int
1222 compute_max_insns (int insns)
1223 {
1224   int max_insns = insns;
1225   if (max_insns < PARAM_VALUE (PARAM_LARGE_UNIT_INSNS))
1226     max_insns = PARAM_VALUE (PARAM_LARGE_UNIT_INSNS);
1227
1228   return ((HOST_WIDEST_INT) max_insns
1229           * (100 + PARAM_VALUE (PARAM_INLINE_UNIT_GROWTH)) / 100);
1230 }
1231
1232
1233 /* Compute badness of all edges in NEW_EDGES and add them to the HEAP.  */
1234
1235 static void
1236 add_new_edges_to_heap (fibheap_t heap, VEC (cgraph_edge_p, heap) *new_edges)
1237 {
1238   while (VEC_length (cgraph_edge_p, new_edges) > 0)
1239     {
1240       struct cgraph_edge *edge = VEC_pop (cgraph_edge_p, new_edges);
1241
1242       gcc_assert (!edge->aux);
1243       if (inline_summary (edge->callee)->inlinable
1244           && edge->inline_failed
1245           && can_inline_edge_p (edge, true)
1246           && want_inline_small_function_p (edge, true))
1247         edge->aux = fibheap_insert (heap, edge_badness (edge, false), edge);
1248     }
1249 }
1250
1251
1252 /* We use greedy algorithm for inlining of small functions:
1253    All inline candidates are put into prioritized heap ordered in
1254    increasing badness.
1255
1256    The inlining of small functions is bounded by unit growth parameters.  */
1257
1258 static void
1259 inline_small_functions (void)
1260 {
1261   struct cgraph_node *node;
1262   struct cgraph_edge *edge;
1263   fibheap_t heap = fibheap_new ();
1264   bitmap updated_nodes = BITMAP_ALLOC (NULL);
1265   int min_size, max_size;
1266   VEC (cgraph_edge_p, heap) *new_indirect_edges = NULL;
1267   int initial_size = 0;
1268
1269   if (flag_indirect_inlining)
1270     new_indirect_edges = VEC_alloc (cgraph_edge_p, heap, 8);
1271
1272   if (dump_file)
1273     fprintf (dump_file,
1274              "\nDeciding on inlining of small functions.  Starting with size %i.\n",
1275              initial_size);
1276
1277   /* Compute overall unit size and other global parameters used by badness
1278      metrics.  */
1279
1280   max_count = 0;
1281   initialize_growth_caches ();
1282
1283   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
1284     if (!node->global.inlined_to)
1285       {
1286         struct inline_summary *info = inline_summary (node);
1287
1288         if (!DECL_EXTERNAL (node->decl))
1289           initial_size += info->size;
1290
1291         for (edge = node->callers; edge; edge = edge->next_caller)
1292           if (max_count < edge->count)
1293             max_count = edge->count;
1294       }
1295
1296   overall_size = initial_size;
1297   max_size = compute_max_insns (overall_size);
1298   min_size = overall_size;
1299
1300   /* Populate the heeap with all edges we might inline.  */
1301
1302   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
1303     if (!node->global.inlined_to)
1304       {
1305         if (dump_file)
1306           fprintf (dump_file, "Enqueueing calls of %s/%i.\n",
1307                    cgraph_node_name (node), node->uid);
1308
1309         for (edge = node->callers; edge; edge = edge->next_caller)
1310           if (edge->inline_failed
1311               && can_inline_edge_p (edge, true)
1312               && want_inline_small_function_p (edge, true)
1313               && edge->inline_failed)
1314             {
1315               gcc_assert (!edge->aux);
1316               update_edge_key (heap, edge);
1317             }
1318       }
1319
1320   gcc_assert (in_lto_p
1321               || !max_count
1322               || (profile_info && flag_branch_probabilities));
1323
1324   while (!fibheap_empty (heap))
1325     {
1326       int old_size = overall_size;
1327       struct cgraph_node *where, *callee;
1328       int badness = fibheap_min_key (heap);
1329       int current_badness;
1330       int growth;
1331
1332       edge = (struct cgraph_edge *) fibheap_extract_min (heap);
1333       gcc_assert (edge->aux);
1334       edge->aux = NULL;
1335       if (!edge->inline_failed)
1336         continue;
1337
1338       /* Be sure that caches are maintained consistent.  */
1339 #ifdef ENABLE_CHECKING
1340       reset_edge_growth_cache (edge);
1341       reset_node_growth_cache (edge->callee);
1342 #endif
1343
1344       /* When updating the edge costs, we only decrease badness in the keys.
1345          Increases of badness are handled lazilly; when we see key with out
1346          of date value on it, we re-insert it now.  */
1347       current_badness = edge_badness (edge, false);
1348       gcc_assert (current_badness >= badness);
1349       if (current_badness != badness)
1350         {
1351           edge->aux = fibheap_insert (heap, current_badness, edge);
1352           continue;
1353         }
1354
1355       if (!can_inline_edge_p (edge, true))
1356         continue;
1357       
1358       callee = edge->callee;
1359       growth = estimate_edge_growth (edge);
1360       if (dump_file)
1361         {
1362           fprintf (dump_file,
1363                    "\nConsidering %s with %i size\n",
1364                    cgraph_node_name (edge->callee),
1365                    inline_summary (edge->callee)->size);
1366           fprintf (dump_file,
1367                    " to be inlined into %s in %s:%i\n"
1368                    " Estimated growth after inlined into all is %+i insns.\n"
1369                    " Estimated badness is %i, frequency %.2f.\n",
1370                    cgraph_node_name (edge->caller),
1371                    flag_wpa ? "unknown"
1372                    : gimple_filename ((const_gimple) edge->call_stmt),
1373                    flag_wpa ? -1
1374                    : gimple_lineno ((const_gimple) edge->call_stmt),
1375                    estimate_growth (edge->callee),
1376                    badness,
1377                    edge->frequency / (double)CGRAPH_FREQ_BASE);
1378           if (edge->count)
1379             fprintf (dump_file," Called "HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC"x\n",
1380                      edge->count);
1381           if (dump_flags & TDF_DETAILS)
1382             edge_badness (edge, true);
1383         }
1384
1385       if (overall_size + growth > max_size
1386           && !DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (edge->callee->decl))
1387         {
1388           edge->inline_failed = CIF_INLINE_UNIT_GROWTH_LIMIT;
1389           report_inline_failed_reason (edge);
1390           continue;
1391         }
1392
1393       if (!want_inline_small_function_p (edge, true))
1394         continue;
1395
1396       /* Heuristics for inlining small functions works poorly for
1397          recursive calls where we do efect similar to loop unrolling.
1398          When inliing such edge seems profitable, leave decision on
1399          specific inliner.  */
1400       if (cgraph_edge_recursive_p (edge))
1401         {
1402           where = edge->caller;
1403           if (where->global.inlined_to)
1404             where = where->global.inlined_to;
1405           if (!recursive_inlining (edge,
1406                                    flag_indirect_inlining
1407                                    ? &new_indirect_edges : NULL))
1408             {
1409               edge->inline_failed = CIF_RECURSIVE_INLINING;
1410               continue;
1411             }
1412           reset_edge_caches (where);
1413           /* Recursive inliner inlines all recursive calls of the function
1414              at once. Consequently we need to update all callee keys.  */
1415           if (flag_indirect_inlining)
1416             add_new_edges_to_heap (heap, new_indirect_edges);
1417           update_all_callee_keys (heap, where, updated_nodes);
1418         }
1419       else
1420         {
1421           struct cgraph_node *callee;
1422           struct cgraph_node *outer_node = NULL;
1423           int depth = 0;
1424
1425           /* Consider the case where self recursive function A is inlined into B.
1426              This is desired optimization in some cases, since it leads to effect
1427              similar of loop peeling and we might completely optimize out the
1428              recursive call.  However we must be extra selective.  */
1429
1430           where = edge->caller;
1431           while (where->global.inlined_to)
1432             {
1433               if (where->decl == edge->callee->decl)
1434                 outer_node = where, depth++;
1435               where = where->callers->caller;
1436             }
1437           if (outer_node
1438               && !want_inline_self_recursive_call_p (edge, outer_node,
1439                                                      true, depth))
1440             {
1441               edge->inline_failed
1442                 = (DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (edge->callee->decl)
1443                    ? CIF_RECURSIVE_INLINING : CIF_UNSPECIFIED);
1444               continue;
1445             }
1446           else if (depth && dump_file)
1447             fprintf (dump_file, " Peeling recursion with depth %i\n", depth);
1448
1449           callee = edge->callee;
1450           gcc_checking_assert (!callee->global.inlined_to);
1451           inline_call (edge, true, &new_indirect_edges, &overall_size);
1452           if (flag_indirect_inlining)
1453             add_new_edges_to_heap (heap, new_indirect_edges);
1454
1455           reset_edge_caches (edge->callee);
1456           reset_node_growth_cache (callee);
1457
1458           /* We inlined last offline copy to the body.  This might lead
1459              to callees of function having fewer call sites and thus they
1460              may need updating.  */
1461           if (callee->global.inlined_to)
1462             update_all_callee_keys (heap, callee, updated_nodes);
1463           else
1464             update_callee_keys (heap, edge->callee, updated_nodes);
1465         }
1466       where = edge->caller;
1467       if (where->global.inlined_to)
1468         where = where->global.inlined_to;
1469
1470       /* Our profitability metric can depend on local properties
1471          such as number of inlinable calls and size of the function body.
1472          After inlining these properties might change for the function we
1473          inlined into (since it's body size changed) and for the functions
1474          called by function we inlined (since number of it inlinable callers
1475          might change).  */
1476       update_caller_keys (heap, where, updated_nodes, NULL);
1477
1478       /* We removed one call of the function we just inlined.  If offline
1479          copy is still needed, be sure to update the keys.  */
1480       if (callee != where && !callee->global.inlined_to)
1481         update_caller_keys (heap, callee, updated_nodes, NULL);
1482       bitmap_clear (updated_nodes);
1483
1484       if (dump_file)
1485         {
1486           fprintf (dump_file,
1487                    " Inlined into %s which now has time %i and size %i,"
1488                    "net change of %+i.\n",
1489                    cgraph_node_name (edge->caller),
1490                    inline_summary (edge->caller)->time,
1491                    inline_summary (edge->caller)->size,
1492                    overall_size - old_size);
1493         }
1494       if (min_size > overall_size)
1495         {
1496           min_size = overall_size;
1497           max_size = compute_max_insns (min_size);
1498
1499           if (dump_file)
1500             fprintf (dump_file, "New minimal size reached: %i\n", min_size);
1501         }
1502     }
1503
1504   free_growth_caches ();
1505   if (new_indirect_edges)
1506     VEC_free (cgraph_edge_p, heap, new_indirect_edges);
1507   fibheap_delete (heap);
1508   if (dump_file)
1509     fprintf (dump_file,
1510              "Unit growth for small function inlining: %i->%i (%i%%)\n",
1511              initial_size, overall_size,
1512              initial_size ? overall_size * 100 / (initial_size) - 100: 0);
1513   BITMAP_FREE (updated_nodes);
1514 }
1515
1516 /* Flatten NODE.  Performed both during early inlining and
1517    at IPA inlining time.  */
1518
1519 static void
1520 flatten_function (struct cgraph_node *node, bool early)
1521 {
1522   struct cgraph_edge *e;
1523
1524   /* We shouldn't be called recursively when we are being processed.  */
1525   gcc_assert (node->aux == NULL);
1526
1527   node->aux = (void *) node;
1528
1529   for (e = node->callees; e; e = e->next_callee)
1530     {
1531       struct cgraph_node *orig_callee;
1532
1533       /* We've hit cycle?  It is time to give up.  */
1534       if (e->callee->aux)
1535         {
1536           if (dump_file)
1537             fprintf (dump_file,
1538                      "Not inlining %s into %s to avoid cycle.\n",
1539                      cgraph_node_name (e->callee),
1540                      cgraph_node_name (e->caller));
1541           e->inline_failed = CIF_RECURSIVE_INLINING;
1542           continue;
1543         }
1544
1545       /* When the edge is already inlined, we just need to recurse into
1546          it in order to fully flatten the leaves.  */
1547       if (!e->inline_failed)
1548         {
1549           flatten_function (e->callee, early);
1550           continue;
1551         }
1552
1553       /* Flatten attribute needs to be processed during late inlining. For
1554          extra code quality we however do flattening during early optimization,
1555          too.  */
1556       if (!early
1557           ? !can_inline_edge_p (e, true)
1558           : !can_early_inline_edge_p (e))
1559         continue;
1560
1561       if (cgraph_edge_recursive_p (e))
1562         {
1563           if (dump_file)
1564             fprintf (dump_file, "Not inlining: recursive call.\n");
1565           continue;
1566         }
1567
1568       if (gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl))
1569           != gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (e->callee->decl)))
1570         {
1571           if (dump_file)
1572             fprintf (dump_file, "Not inlining: SSA form does not match.\n");
1573           continue;
1574         }
1575
1576       /* Inline the edge and flatten the inline clone.  Avoid
1577          recursing through the original node if the node was cloned.  */
1578       if (dump_file)
1579         fprintf (dump_file, " Inlining %s into %s.\n",
1580                  cgraph_node_name (e->callee),
1581                  cgraph_node_name (e->caller));
1582       orig_callee = e->callee;
1583       inline_call (e, true, NULL, NULL);
1584       if (e->callee != orig_callee)
1585         orig_callee->aux = (void *) node;
1586       flatten_function (e->callee, early);
1587       if (e->callee != orig_callee)
1588         orig_callee->aux = NULL;
1589     }
1590
1591   node->aux = NULL;
1592 }
1593
1594 /* Decide on the inlining.  We do so in the topological order to avoid
1595    expenses on updating data structures.  */
1596
1597 static unsigned int
1598 ipa_inline (void)
1599 {
1600   struct cgraph_node *node;
1601   int nnodes;
1602   struct cgraph_node **order =
1603     XCNEWVEC (struct cgraph_node *, cgraph_n_nodes);
1604   int i;
1605
1606   if (in_lto_p && flag_indirect_inlining)
1607     ipa_update_after_lto_read ();
1608   if (flag_indirect_inlining)
1609     ipa_create_all_structures_for_iinln ();
1610
1611   if (dump_file)
1612     dump_inline_summaries (dump_file);
1613
1614   nnodes = ipa_reverse_postorder (order);
1615
1616   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1617     node->aux = 0;
1618
1619   if (dump_file)
1620     fprintf (dump_file, "\nFlattening functions:\n");
1621
1622   /* In the first pass handle functions to be flattened.  Do this with
1623      a priority so none of our later choices will make this impossible.  */
1624   for (i = nnodes - 1; i >= 0; i--)
1625     {
1626       node = order[i];
1627
1628       /* Handle nodes to be flattened.
1629          Ideally when processing callees we stop inlining at the
1630          entry of cycles, possibly cloning that entry point and
1631          try to flatten itself turning it into a self-recursive
1632          function.  */
1633       if (lookup_attribute ("flatten",
1634                             DECL_ATTRIBUTES (node->decl)) != NULL)
1635         {
1636           if (dump_file)
1637             fprintf (dump_file,
1638                      "Flattening %s\n", cgraph_node_name (node));
1639           flatten_function (node, false);
1640         }
1641     }
1642
1643   inline_small_functions ();
1644   cgraph_remove_unreachable_nodes (true, dump_file);
1645   free (order);
1646
1647   /* We already perform some inlining of functions called once during
1648      inlining small functions above.  After unreachable nodes are removed,
1649      we still might do a quick check that nothing new is found.  */
1650   if (flag_inline_functions_called_once)
1651     {
1652       int cold;
1653       if (dump_file)
1654         fprintf (dump_file, "\nDeciding on functions called once:\n");
1655
1656       /* Inlining one function called once has good chance of preventing
1657          inlining other function into the same callee.  Ideally we should
1658          work in priority order, but probably inlining hot functions first
1659          is good cut without the extra pain of maintaining the queue.
1660
1661          ??? this is not really fitting the bill perfectly: inlining function
1662          into callee often leads to better optimization of callee due to
1663          increased context for optimization.
1664          For example if main() function calls a function that outputs help
1665          and then function that does the main optmization, we should inline
1666          the second with priority even if both calls are cold by themselves.
1667
1668          We probably want to implement new predicate replacing our use of
1669          maybe_hot_edge interpreted as maybe_hot_edge || callee is known
1670          to be hot.  */
1671       for (cold = 0; cold <= 1; cold ++)
1672         {
1673           for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1674             {
1675               if (want_inline_function_called_once_p (node)
1676                   && (cold
1677                       || cgraph_maybe_hot_edge_p (node->callers)))
1678                 {
1679                   struct cgraph_node *caller = node->callers->caller;
1680
1681                   if (dump_file)
1682                     {
1683                       fprintf (dump_file,
1684                                "\nInlining %s size %i.\n",
1685                                cgraph_node_name (node), inline_summary (node)->size);
1686                       fprintf (dump_file,
1687                                " Called once from %s %i insns.\n",
1688                                cgraph_node_name (node->callers->caller),
1689                                inline_summary (node->callers->caller)->size);
1690                     }
1691
1692                   inline_call (node->callers, true, NULL, NULL);
1693                   if (dump_file)
1694                     fprintf (dump_file,
1695                              " Inlined into %s which now has %i size\n",
1696                              cgraph_node_name (caller),
1697                              inline_summary (caller)->size);
1698                 }
1699             }
1700         }
1701     }
1702
1703   /* Free ipa-prop structures if they are no longer needed.  */
1704   if (flag_indirect_inlining)
1705     ipa_free_all_structures_after_iinln ();
1706
1707   if (dump_file)
1708     fprintf (dump_file,
1709              "\nInlined %i calls, eliminated %i functions\n\n",
1710              ncalls_inlined, nfunctions_inlined);
1711
1712   if (dump_file)
1713     dump_inline_summaries (dump_file);
1714   /* In WPA we use inline summaries for partitioning process.  */
1715   if (!flag_wpa)
1716     inline_free_summary ();
1717   return 0;
1718 }
1719
1720 /* Inline always-inline function calls in NODE.  */
1721
1722 static bool
1723 inline_always_inline_functions (struct cgraph_node *node)
1724 {
1725   struct cgraph_edge *e;
1726   bool inlined = false;
1727
1728   for (e = node->callees; e; e = e->next_callee)
1729     {
1730       if (!DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (e->callee->decl))
1731         continue;
1732
1733       if (cgraph_edge_recursive_p (e))
1734         {
1735           if (dump_file)
1736             fprintf (dump_file, "  Not inlining recursive call to %s.\n",
1737                      cgraph_node_name (e->callee));
1738           e->inline_failed = CIF_RECURSIVE_INLINING;
1739           continue;
1740         }
1741
1742       if (!can_early_inline_edge_p (e))
1743         continue;
1744
1745       if (dump_file)
1746         fprintf (dump_file, "  Inlining %s into %s (always_inline).\n",
1747                  cgraph_node_name (e->callee),
1748                  cgraph_node_name (e->caller));
1749       inline_call (e, true, NULL, NULL);
1750       inlined = true;
1751     }
1752
1753   return inlined;
1754 }
1755
1756 /* Decide on the inlining.  We do so in the topological order to avoid
1757    expenses on updating data structures.  */
1758
1759 static bool
1760 early_inline_small_functions (struct cgraph_node *node)
1761 {
1762   struct cgraph_edge *e;
1763   bool inlined = false;
1764
1765   for (e = node->callees; e; e = e->next_callee)
1766     {
1767       if (!inline_summary (e->callee)->inlinable
1768           || !e->inline_failed)
1769         continue;
1770
1771       /* Do not consider functions not declared inline.  */
1772       if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (e->callee->decl)
1773           && !flag_inline_small_functions
1774           && !flag_inline_functions)
1775         continue;
1776
1777       if (dump_file)
1778         fprintf (dump_file, "Considering inline candidate %s.\n",
1779                  cgraph_node_name (e->callee));
1780
1781       if (!can_early_inline_edge_p (e))
1782         continue;
1783
1784       if (cgraph_edge_recursive_p (e))
1785         {
1786           if (dump_file)
1787             fprintf (dump_file, "  Not inlining: recursive call.\n");
1788           continue;
1789         }
1790
1791       if (!want_early_inline_function_p (e))
1792         continue;
1793
1794       if (dump_file)
1795         fprintf (dump_file, " Inlining %s into %s.\n",
1796                  cgraph_node_name (e->callee),
1797                  cgraph_node_name (e->caller));
1798       inline_call (e, true, NULL, NULL);
1799       inlined = true;
1800     }
1801
1802   return inlined;
1803 }
1804
1805 /* Do inlining of small functions.  Doing so early helps profiling and other
1806    passes to be somewhat more effective and avoids some code duplication in
1807    later real inlining pass for testcases with very many function calls.  */
1808 static unsigned int
1809 early_inliner (void)
1810 {
1811   struct cgraph_node *node = cgraph_get_node (current_function_decl);
1812   struct cgraph_edge *edge;
1813   unsigned int todo = 0;
1814   int iterations = 0;
1815   bool inlined = false;
1816
1817   if (seen_error ())
1818     return 0;
1819
1820   /* Do nothing if datastructures for ipa-inliner are already computed.  This
1821      happens when some pass decides to construct new function and
1822      cgraph_add_new_function calls lowering passes and early optimization on
1823      it.  This may confuse ourself when early inliner decide to inline call to
1824      function clone, because function clones don't have parameter list in
1825      ipa-prop matching their signature.  */
1826   if (ipa_node_params_vector)
1827     return 0;
1828
1829 #ifdef ENABLE_CHECKING
1830   verify_cgraph_node (node);
1831 #endif
1832
1833   /* Even when not optimizing or not inlining inline always-inline
1834      functions.  */
1835   inlined = inline_always_inline_functions (node);
1836
1837   if (!optimize
1838       || flag_no_inline
1839       || !flag_early_inlining
1840       /* Never inline regular functions into always-inline functions
1841          during incremental inlining.  This sucks as functions calling
1842          always inline functions will get less optimized, but at the
1843          same time inlining of functions calling always inline
1844          function into an always inline function might introduce
1845          cycles of edges to be always inlined in the callgraph.
1846
1847          We might want to be smarter and just avoid this type of inlining.  */
1848       || DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (node->decl))
1849     ;
1850   else if (lookup_attribute ("flatten",
1851                              DECL_ATTRIBUTES (node->decl)) != NULL)
1852     {
1853       /* When the function is marked to be flattened, recursively inline
1854          all calls in it.  */
1855       if (dump_file)
1856         fprintf (dump_file,
1857                  "Flattening %s\n", cgraph_node_name (node));
1858       flatten_function (node, true);
1859       inlined = true;
1860     }
1861   else
1862     {
1863       /* We iterate incremental inlining to get trivial cases of indirect
1864          inlining.  */
1865       while (iterations < PARAM_VALUE (PARAM_EARLY_INLINER_MAX_ITERATIONS)
1866              && early_inline_small_functions (node))
1867         {
1868           timevar_push (TV_INTEGRATION);
1869           todo |= optimize_inline_calls (current_function_decl);
1870
1871           /* Technically we ought to recompute inline parameters so the new
1872              iteration of early inliner works as expected.  We however have
1873              values approximately right and thus we only need to update edge
1874              info that might be cleared out for newly discovered edges.  */
1875           for (edge = node->callees; edge; edge = edge->next_callee)
1876             {
1877               struct inline_edge_summary *es = inline_edge_summary (edge);
1878               es->call_stmt_size
1879                 = estimate_num_insns (edge->call_stmt, &eni_size_weights);
1880               es->call_stmt_time
1881                 = estimate_num_insns (edge->call_stmt, &eni_time_weights);
1882             }
1883           timevar_pop (TV_INTEGRATION);
1884           iterations++;
1885           inlined = false;
1886         }
1887       if (dump_file)
1888         fprintf (dump_file, "Iterations: %i\n", iterations);
1889     }
1890
1891   if (inlined)
1892     {
1893       timevar_push (TV_INTEGRATION);
1894       todo |= optimize_inline_calls (current_function_decl);
1895       timevar_pop (TV_INTEGRATION);
1896     }
1897
1898   cfun->always_inline_functions_inlined = true;
1899
1900   return todo;
1901 }
1902
1903 struct gimple_opt_pass pass_early_inline =
1904 {
1905  {
1906   GIMPLE_PASS,
1907   "einline",                            /* name */
1908   NULL,                                 /* gate */
1909   early_inliner,                        /* execute */
1910   NULL,                                 /* sub */
1911   NULL,                                 /* next */
1912   0,                                    /* static_pass_number */
1913   TV_INLINE_HEURISTICS,                 /* tv_id */
1914   PROP_ssa,                             /* properties_required */
1915   0,                                    /* properties_provided */
1916   0,                                    /* properties_destroyed */
1917   0,                                    /* todo_flags_start */
1918   TODO_dump_func                        /* todo_flags_finish */
1919  }
1920 };
1921
1922
1923 /* When to run IPA inlining.  Inlining of always-inline functions
1924    happens during early inlining.  */
1925
1926 static bool
1927 gate_ipa_inline (void)
1928 {
1929   /* ???  We'd like to skip this if not optimizing or not inlining as
1930      all always-inline functions have been processed by early
1931      inlining already.  But this at least breaks EH with C++ as
1932      we need to unconditionally run fixup_cfg even at -O0.
1933      So leave it on unconditionally for now.  */
1934   return 1;
1935 }
1936
1937 struct ipa_opt_pass_d pass_ipa_inline =
1938 {
1939  {
1940   IPA_PASS,
1941   "inline",                             /* name */
1942   gate_ipa_inline,                      /* gate */
1943   ipa_inline,                           /* execute */
1944   NULL,                                 /* sub */
1945   NULL,                                 /* next */
1946   0,                                    /* static_pass_number */
1947   TV_INLINE_HEURISTICS,                 /* tv_id */
1948   0,                                    /* properties_required */
1949   0,                                    /* properties_provided */
1950   0,                                    /* properties_destroyed */
1951   TODO_remove_functions,                /* todo_flags_finish */
1952   TODO_dump_cgraph | TODO_dump_func
1953   | TODO_remove_functions | TODO_ggc_collect    /* todo_flags_finish */
1954  },
1955  inline_generate_summary,               /* generate_summary */
1956  inline_write_summary,                  /* write_summary */
1957  inline_read_summary,                   /* read_summary */
1958  NULL,                                  /* write_optimization_summary */
1959  NULL,                                  /* read_optimization_summary */
1960  NULL,                                  /* stmt_fixup */
1961  0,                                     /* TODOs */
1962  inline_transform,                      /* function_transform */
1963  NULL,                                  /* variable_transform */
1964 };