OSDN Git Service

libitm: Remove unused code.
[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 = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, NULL);
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   enum availability avail;
241   struct cgraph_node *callee
242     = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, &avail);
243   tree caller_tree = DECL_FUNCTION_SPECIFIC_OPTIMIZATION (e->caller->decl);
244   tree callee_tree
245     = callee ? DECL_FUNCTION_SPECIFIC_OPTIMIZATION (callee->decl) : NULL;
246   struct function *caller_cfun = DECL_STRUCT_FUNCTION (e->caller->decl);
247   struct function *callee_cfun
248     = callee ? DECL_STRUCT_FUNCTION (callee->decl) : NULL;
249
250   if (!caller_cfun && e->caller->clone_of)
251     caller_cfun = DECL_STRUCT_FUNCTION (e->caller->clone_of->decl);
252
253   if (!callee_cfun && callee && callee->clone_of)
254     callee_cfun = DECL_STRUCT_FUNCTION (callee->clone_of->decl);
255
256   gcc_assert (e->inline_failed);
257
258   if (!callee || !callee->analyzed)
259     {
260       e->inline_failed = CIF_BODY_NOT_AVAILABLE;
261       inlinable = false;
262     }
263   else if (!inline_summary (callee)->inlinable)
264     {
265       e->inline_failed = CIF_FUNCTION_NOT_INLINABLE;
266       inlinable = false;
267     }
268   else if (avail <= AVAIL_OVERWRITABLE)
269     {
270       e->inline_failed = CIF_OVERWRITABLE;
271       return false;
272     }
273   else if (e->call_stmt_cannot_inline_p)
274     {
275       e->inline_failed = CIF_MISMATCHED_ARGUMENTS;
276       inlinable = false;
277     }
278   /* Don't inline if the functions have different EH personalities.  */
279   else if (DECL_FUNCTION_PERSONALITY (e->caller->decl)
280            && DECL_FUNCTION_PERSONALITY (callee->decl)
281            && (DECL_FUNCTION_PERSONALITY (e->caller->decl)
282                != DECL_FUNCTION_PERSONALITY (callee->decl)))
283     {
284       e->inline_failed = CIF_EH_PERSONALITY;
285       inlinable = false;
286     }
287   /* TM pure functions should not get inlined if the outer function is
288      a TM safe function.  */
289   else if (is_tm_pure (callee->decl)
290            && is_tm_safe (e->caller->decl))
291     {
292       e->inline_failed = CIF_UNSPECIFIED;
293       inlinable = false;
294     }
295   /* Don't inline if the callee can throw non-call exceptions but the
296      caller cannot.
297      FIXME: this is obviously wrong for LTO where STRUCT_FUNCTION is missing.
298      Move the flag into cgraph node or mirror it in the inline summary.  */
299   else if (callee_cfun && callee_cfun->can_throw_non_call_exceptions
300            && !(caller_cfun && caller_cfun->can_throw_non_call_exceptions))
301     {
302       e->inline_failed = CIF_NON_CALL_EXCEPTIONS;
303       inlinable = false;
304     }
305   /* Check compatibility of target optimization options.  */
306   else if (!targetm.target_option.can_inline_p (e->caller->decl,
307                                                 callee->decl))
308     {
309       e->inline_failed = CIF_TARGET_OPTION_MISMATCH;
310       inlinable = false;
311     }
312   /* Check if caller growth allows the inlining.  */
313   else if (!DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (callee->decl)
314            && !lookup_attribute ("flatten",
315                                  DECL_ATTRIBUTES
316                                    (e->caller->global.inlined_to
317                                     ? e->caller->global.inlined_to->decl
318                                     : e->caller->decl))
319            && !caller_growth_limits (e))
320     inlinable = false;
321   /* Don't inline a function with a higher optimization level than the
322      caller.  FIXME: this is really just tip of iceberg of handling
323      optimization attribute.  */
324   else if (caller_tree != callee_tree)
325     {
326       struct cl_optimization *caller_opt
327         = TREE_OPTIMIZATION ((caller_tree)
328                              ? caller_tree
329                              : optimization_default_node);
330
331       struct cl_optimization *callee_opt
332         = TREE_OPTIMIZATION ((callee_tree)
333                              ? callee_tree
334                              : optimization_default_node);
335
336       if (((caller_opt->x_optimize > callee_opt->x_optimize)
337            || (caller_opt->x_optimize_size != callee_opt->x_optimize_size))
338           /* gcc.dg/pr43564.c.  Look at forced inline even in -O0.  */
339           && !DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (e->callee->decl))
340         {
341           e->inline_failed = CIF_OPTIMIZATION_MISMATCH;
342           inlinable = false;
343         }
344     }
345
346   /* Be sure that the cannot_inline_p flag is up to date.  */
347   gcc_checking_assert (!e->call_stmt
348                        || (gimple_call_cannot_inline_p (e->call_stmt)
349                            == e->call_stmt_cannot_inline_p)
350                        /* In -flto-partition=none mode we really keep things out of
351                           sync because call_stmt_cannot_inline_p is set at cgraph
352                           merging when function bodies are not there yet.  */
353                        || (in_lto_p && !gimple_call_cannot_inline_p (e->call_stmt)));
354   if (!inlinable && report)
355     report_inline_failed_reason (e);
356   return inlinable;
357 }
358
359
360 /* Return true if the edge E is inlinable during early inlining.  */
361
362 static bool
363 can_early_inline_edge_p (struct cgraph_edge *e)
364 {
365   struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee,
366                                                               NULL);
367   /* Early inliner might get called at WPA stage when IPA pass adds new
368      function.  In this case we can not really do any of early inlining
369      because function bodies are missing.  */
370   if (!gimple_has_body_p (callee->decl))
371     {
372       e->inline_failed = CIF_BODY_NOT_AVAILABLE;
373       return false;
374     }
375   /* In early inliner some of callees may not be in SSA form yet
376      (i.e. the callgraph is cyclic and we did not process
377      the callee by early inliner, yet).  We don't have CIF code for this
378      case; later we will re-do the decision in the real inliner.  */
379   if (!gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (e->caller->decl))
380       || !gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (callee->decl)))
381     {
382       if (dump_file)
383         fprintf (dump_file, "  edge not inlinable: not in SSA form\n");
384       return false;
385     }
386   if (!can_inline_edge_p (e, true))
387     return false;
388   return true;
389 }
390
391
392 /* Return true when N is leaf function.  Accept cheap builtins
393    in leaf functions.  */
394
395 static bool
396 leaf_node_p (struct cgraph_node *n)
397 {
398   struct cgraph_edge *e;
399   for (e = n->callees; e; e = e->next_callee)
400     if (!is_inexpensive_builtin (e->callee->decl))
401       return false;
402   return true;
403 }
404
405
406 /* Return true if we are interested in inlining small function.  */
407
408 static bool
409 want_early_inline_function_p (struct cgraph_edge *e)
410 {
411   bool want_inline = true;
412   struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, NULL);
413
414   if (DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (callee->decl))
415     ;
416   else if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (callee->decl)
417            && !flag_inline_small_functions)
418     {
419       e->inline_failed = CIF_FUNCTION_NOT_INLINE_CANDIDATE;
420       report_inline_failed_reason (e);
421       want_inline = false;
422     }
423   else
424     {
425       int growth = estimate_edge_growth (e);
426       if (growth <= 0)
427         ;
428       else if (!cgraph_maybe_hot_edge_p (e)
429                && growth > 0)
430         {
431           if (dump_file)
432             fprintf (dump_file, "  will not early inline: %s/%i->%s/%i, "
433                      "call is cold and code would grow by %i\n",
434                      cgraph_node_name (e->caller), e->caller->uid,
435                      cgraph_node_name (callee), callee->uid,
436                      growth);
437           want_inline = false;
438         }
439       else if (!leaf_node_p (callee)
440                && growth > 0)
441         {
442           if (dump_file)
443             fprintf (dump_file, "  will not early inline: %s/%i->%s/%i, "
444                      "callee is not leaf and code would grow by %i\n",
445                      cgraph_node_name (e->caller), e->caller->uid,
446                      cgraph_node_name (callee), callee->uid,
447                      growth);
448           want_inline = false;
449         }
450       else if (growth > PARAM_VALUE (PARAM_EARLY_INLINING_INSNS))
451         {
452           if (dump_file)
453             fprintf (dump_file, "  will not early inline: %s/%i->%s/%i, "
454                      "growth %i exceeds --param early-inlining-insns\n",
455                      cgraph_node_name (e->caller), e->caller->uid,
456                      cgraph_node_name (callee), callee->uid,
457                      growth);
458           want_inline = false;
459         }
460     }
461   return want_inline;
462 }
463
464 /* Return true if we are interested in inlining small function.
465    When REPORT is true, report reason to dump file.  */
466
467 static bool
468 want_inline_small_function_p (struct cgraph_edge *e, bool report)
469 {
470   bool want_inline = true;
471   struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, NULL);
472
473   if (DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (callee->decl))
474     ;
475   else if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (callee->decl)
476            && !flag_inline_small_functions)
477     {
478       e->inline_failed = CIF_FUNCTION_NOT_INLINE_CANDIDATE;
479       want_inline = false;
480     }
481   else
482     {
483       int growth = estimate_edge_growth (e);
484
485       if (growth <= 0)
486         ;
487       else if (DECL_DECLARED_INLINE_P (callee->decl)
488                && growth >= MAX_INLINE_INSNS_SINGLE)
489         {
490           e->inline_failed = CIF_MAX_INLINE_INSNS_SINGLE_LIMIT;
491           want_inline = false;
492         }
493       else if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (callee->decl)
494                && !flag_inline_functions)
495         {
496           e->inline_failed = CIF_NOT_DECLARED_INLINED;
497           want_inline = false;
498         }
499       else if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (callee->decl)
500                && growth >= MAX_INLINE_INSNS_AUTO)
501         {
502           e->inline_failed = CIF_MAX_INLINE_INSNS_AUTO_LIMIT;
503           want_inline = false;
504         }
505       /* If call is cold, do not inline when function body would grow.
506          Still inline when the overall unit size will shrink because the offline
507          copy of function being eliminated.
508
509          This is slightly wrong on aggressive side:  it is entirely possible
510          that function is called many times with a context where inlining
511          reduces code size and few times with a context where inlining increase
512          code size.  Resoluting growth estimate will be negative even if it
513          would make more sense to keep offline copy and do not inline into the
514          call sites that makes the code size grow.  
515
516          When badness orders the calls in a way that code reducing calls come
517          first, this situation is not a problem at all: after inlining all
518          "good" calls, we will realize that keeping the function around is
519          better.  */
520       else if (!cgraph_maybe_hot_edge_p (e)
521                && (DECL_EXTERNAL (callee->decl)
522
523                    /* Unlike for functions called once, we play unsafe with
524                       COMDATs.  We can allow that since we know functions
525                       in consideration are small (and thus risk is small) and
526                       moreover grow estimates already accounts that COMDAT
527                       functions may or may not disappear when eliminated from
528                       current unit. With good probability making aggressive
529                       choice in all units is going to make overall program
530                       smaller.
531
532                       Consequently we ask cgraph_can_remove_if_no_direct_calls_p
533                       instead of
534                       cgraph_will_be_removed_from_program_if_no_direct_calls  */
535
536                    || !cgraph_can_remove_if_no_direct_calls_p (callee)
537                    || estimate_growth (callee) > 0))
538         {
539           e->inline_failed = CIF_UNLIKELY_CALL;
540           want_inline = false;
541         }
542     }
543   if (!want_inline && report)
544     report_inline_failed_reason (e);
545   return want_inline;
546 }
547
548 /* EDGE is self recursive edge.
549    We hand two cases - when function A is inlining into itself
550    or when function A is being inlined into another inliner copy of function
551    A within function B.  
552
553    In first case OUTER_NODE points to the toplevel copy of A, while
554    in the second case OUTER_NODE points to the outermost copy of A in B.
555
556    In both cases we want to be extra selective since
557    inlining the call will just introduce new recursive calls to appear.  */
558
559 static bool
560 want_inline_self_recursive_call_p (struct cgraph_edge *edge,
561                                    struct cgraph_node *outer_node,
562                                    bool peeling,
563                                    int depth)
564 {
565   char const *reason = NULL;
566   bool want_inline = true;
567   int caller_freq = CGRAPH_FREQ_BASE;
568   int max_depth = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_INLINE_RECURSIVE_DEPTH_AUTO);
569
570   if (DECL_DECLARED_INLINE_P (edge->caller->decl))
571     max_depth = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_INLINE_RECURSIVE_DEPTH);
572
573   if (!cgraph_maybe_hot_edge_p (edge))
574     {
575       reason = "recursive call is cold";
576       want_inline = false;
577     }
578   else if (max_count && !outer_node->count)
579     {
580       reason = "not executed in profile";
581       want_inline = false;
582     }
583   else if (depth > max_depth)
584     {
585       reason = "--param max-inline-recursive-depth exceeded.";
586       want_inline = false;
587     }
588
589   if (outer_node->global.inlined_to)
590     caller_freq = outer_node->callers->frequency;
591
592   if (!want_inline)
593     ;
594   /* Inlining of self recursive function into copy of itself within other function
595      is transformation similar to loop peeling.
596
597      Peeling is profitable if we can inline enough copies to make probability
598      of actual call to the self recursive function very small.  Be sure that
599      the probability of recursion is small.
600
601      We ensure that the frequency of recursing is at most 1 - (1/max_depth).
602      This way the expected number of recision is at most max_depth.  */
603   else if (peeling)
604     {
605       int max_prob = CGRAPH_FREQ_BASE - ((CGRAPH_FREQ_BASE + max_depth - 1)
606                                          / max_depth);
607       int i;
608       for (i = 1; i < depth; i++)
609         max_prob = max_prob * max_prob / CGRAPH_FREQ_BASE;
610       if (max_count
611           && (edge->count * CGRAPH_FREQ_BASE / outer_node->count
612               >= max_prob))
613         {
614           reason = "profile of recursive call is too large";
615           want_inline = false;
616         }
617       if (!max_count
618           && (edge->frequency * CGRAPH_FREQ_BASE / caller_freq
619               >= max_prob))
620         {
621           reason = "frequency of recursive call is too large";
622           want_inline = false;
623         }
624     }
625   /* Recursive inlining, i.e. equivalent of unrolling, is profitable if recursion
626      depth is large.  We reduce function call overhead and increase chances that
627      things fit in hardware return predictor.
628
629      Recursive inlining might however increase cost of stack frame setup
630      actually slowing down functions whose recursion tree is wide rather than
631      deep.
632
633      Deciding reliably on when to do recursive inlining without profile feedback
634      is tricky.  For now we disable recursive inlining when probability of self
635      recursion is low. 
636
637      Recursive inlining of self recursive call within loop also results in large loop
638      depths that generally optimize badly.  We may want to throttle down inlining
639      in those cases.  In particular this seems to happen in one of libstdc++ rb tree
640      methods.  */
641   else
642     {
643       if (max_count
644           && (edge->count * 100 / outer_node->count
645               <= PARAM_VALUE (PARAM_MIN_INLINE_RECURSIVE_PROBABILITY)))
646         {
647           reason = "profile of recursive call is too small";
648           want_inline = false;
649         }
650       else if (!max_count
651                && (edge->frequency * 100 / caller_freq
652                    <= PARAM_VALUE (PARAM_MIN_INLINE_RECURSIVE_PROBABILITY)))
653         {
654           reason = "frequency of recursive call is too small";
655           want_inline = false;
656         }
657     }
658   if (!want_inline && dump_file)
659     fprintf (dump_file, "   not inlining recursively: %s\n", reason);
660   return want_inline;
661 }
662
663 /* Return true when NODE has caller other than EDGE. 
664    Worker for cgraph_for_node_and_aliases.  */
665
666 static bool
667 check_caller_edge (struct cgraph_node *node, void *edge)
668 {
669   return (node->callers
670           && node->callers != edge);
671 }
672
673
674 /* Decide if NODE is called once inlining it would eliminate need
675    for the offline copy of function.  */
676
677 static bool
678 want_inline_function_called_once_p (struct cgraph_node *node)
679 {
680    struct cgraph_node *function = cgraph_function_or_thunk_node (node, NULL);
681    /* Already inlined?  */
682    if (function->global.inlined_to)
683      return false;
684    /* Zero or more then one callers?  */
685    if (!node->callers
686        || node->callers->next_caller)
687      return false;
688    /* Maybe other aliases has more direct calls.  */
689    if (cgraph_for_node_and_aliases (node, check_caller_edge, node->callers, true))
690      return false;
691    /* Recursive call makes no sense to inline.  */
692    if (cgraph_edge_recursive_p (node->callers))
693      return false;
694    /* External functions are not really in the unit, so inlining
695       them when called once would just increase the program size.  */
696    if (DECL_EXTERNAL (function->decl))
697      return false;
698    /* Offline body must be optimized out.  */
699    if (!cgraph_will_be_removed_from_program_if_no_direct_calls (function))
700      return false;
701    if (!can_inline_edge_p (node->callers, true))
702      return false;
703    return true;
704 }
705
706
707 /* Return relative time improvement for inlining EDGE in range
708    1...2^9.  */
709
710 static inline int
711 relative_time_benefit (struct inline_summary *callee_info,
712                        struct cgraph_edge *edge,
713                        int time_growth)
714 {
715   int relbenefit;
716   gcov_type uninlined_call_time;
717
718   uninlined_call_time =
719     ((gcov_type)
720      (callee_info->time
721       + inline_edge_summary (edge)->call_stmt_time) * edge->frequency
722      + CGRAPH_FREQ_BASE / 2) / CGRAPH_FREQ_BASE;
723   /* Compute relative time benefit, i.e. how much the call becomes faster.
724      ??? perhaps computing how much the caller+calle together become faster
725      would lead to more realistic results.  */
726   if (!uninlined_call_time)
727     uninlined_call_time = 1;
728   relbenefit =
729     (uninlined_call_time - time_growth) * 256 / (uninlined_call_time);
730   relbenefit = MIN (relbenefit, 512);
731   relbenefit = MAX (relbenefit, 1);
732   return relbenefit;
733 }
734
735
736 /* A cost model driving the inlining heuristics in a way so the edges with
737    smallest badness are inlined first.  After each inlining is performed
738    the costs of all caller edges of nodes affected are recomputed so the
739    metrics may accurately depend on values such as number of inlinable callers
740    of the function or function body size.  */
741
742 static int
743 edge_badness (struct cgraph_edge *edge, bool dump)
744 {
745   gcov_type badness;
746   int growth, time_growth;
747   struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (edge->callee,
748                                                               NULL);
749   struct inline_summary *callee_info = inline_summary (callee);
750
751   if (DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (callee->decl))
752     return INT_MIN;
753
754   growth = estimate_edge_growth (edge);
755   time_growth = estimate_edge_time (edge);
756
757   if (dump)
758     {
759       fprintf (dump_file, "    Badness calculation for %s -> %s\n",
760                cgraph_node_name (edge->caller),
761                cgraph_node_name (callee));
762       fprintf (dump_file, "      size growth %i, time growth %i\n",
763                growth,
764                time_growth);
765     }
766
767   /* Always prefer inlining saving code size.  */
768   if (growth <= 0)
769     {
770       badness = INT_MIN / 2 + growth;
771       if (dump)
772         fprintf (dump_file, "      %i: Growth %i <= 0\n", (int) badness,
773                  growth);
774     }
775
776   /* When profiling is available, compute badness as:
777
778                 relative_edge_count * relative_time_benefit
779      goodness = -------------------------------------------
780                 edge_growth
781      badness = -goodness  
782
783     The fraction is upside down, becuase on edge counts and time beneits
784     the bounds are known. Edge growth is essentially unlimited.  */
785
786   else if (max_count)
787     {
788       int relbenefit = relative_time_benefit (callee_info, edge, time_growth);
789       badness =
790         ((int)
791          ((double) edge->count * INT_MIN / 2 / max_count / 512) *
792          relative_time_benefit (callee_info, edge, time_growth)) / growth;
793       
794       /* Be sure that insanity of the profile won't lead to increasing counts
795          in the scalling and thus to overflow in the computation above.  */
796       gcc_assert (max_count >= edge->count);
797       if (dump)
798         {
799           fprintf (dump_file,
800                    "      %i (relative %f): profile info. Relative count %f"
801                    " * Relative benefit %f\n",
802                    (int) badness, (double) badness / INT_MIN,
803                    (double) edge->count / max_count,
804                    relbenefit * 100 / 256.0);
805         }
806     }
807
808   /* When function local profile is available. Compute badness as:
809
810      
811                growth_of_callee
812      badness = -------------------------------------- + growth_for-all
813                relative_time_benefit * edge_frequency
814
815   */
816   else if (flag_guess_branch_prob)
817     {
818       int div = edge->frequency * (1<<10) / CGRAPH_FREQ_MAX;
819       int growth_for_all;
820
821       div = MAX (div, 1);
822       gcc_checking_assert (edge->frequency <= CGRAPH_FREQ_MAX);
823       div *= relative_time_benefit (callee_info, edge, time_growth);
824
825       /* frequency is normalized in range 1...2^10.
826          relbenefit in range 1...2^9
827          DIV should be in range 1....2^19.  */
828       gcc_checking_assert (div >= 1 && div <= (1<<19));
829
830       /* Result must be integer in range 0...INT_MAX.
831          Set the base of fixed point calculation so we don't lose much of
832          precision for small bandesses (those are interesting) yet we don't
833          overflow for growths that are still in interesting range.
834
835          Fixed point arithmetic with point at 8th bit. */
836       badness = ((gcov_type)growth) * (1<<(19+8));
837       badness = (badness + div / 2) / div;
838
839       /* Overall growth of inlining all calls of function matters: we want to
840          inline so offline copy of function is no longer needed.
841
842          Additionally functions that can be fully inlined without much of
843          effort are better inline candidates than functions that can be fully
844          inlined only after noticeable overall unit growths. The latter
845          are better in a sense compressing of code size by factoring out common
846          code into separate function shared by multiple code paths.
847
848          We might mix the valud into the fraction by taking into account
849          relative growth of the unit, but for now just add the number
850          into resulting fraction.  */
851       if (badness > INT_MAX / 2)
852         {
853           badness = INT_MAX / 2;
854           if (dump)
855             fprintf (dump_file, "Badness overflow\n");
856         }
857       growth_for_all = estimate_growth (callee);
858       badness += growth_for_all;
859       if (dump)
860         {
861           fprintf (dump_file,
862                    "      %i: guessed profile. frequency %f, overall growth %i,"
863                    " benefit %f%%, divisor %i\n",
864                    (int) badness, (double)edge->frequency / CGRAPH_FREQ_BASE, growth_for_all,
865                    relative_time_benefit (callee_info, edge, time_growth) * 100 / 256.0, div);
866         }
867     }
868   /* When function local profile is not available or it does not give
869      useful information (ie frequency is zero), base the cost on
870      loop nest and overall size growth, so we optimize for overall number
871      of functions fully inlined in program.  */
872   else
873     {
874       int nest = MIN (inline_edge_summary (edge)->loop_depth, 8);
875       badness = estimate_growth (callee) * 256;
876
877       /* Decrease badness if call is nested.  */
878       if (badness > 0)
879         badness >>= nest;
880       else
881         {
882           badness <<= nest;
883         }
884       if (dump)
885         fprintf (dump_file, "      %i: no profile. nest %i\n", (int) badness,
886                  nest);
887     }
888
889   /* Ensure that we did not overflow in all the fixed point math above.  */
890   gcc_assert (badness >= INT_MIN);
891   gcc_assert (badness <= INT_MAX - 1);
892   /* Make recursive inlining happen always after other inlining is done.  */
893   if (cgraph_edge_recursive_p (edge))
894     return badness + 1;
895   else
896     return badness;
897 }
898
899 /* Recompute badness of EDGE and update its key in HEAP if needed.  */
900 static inline void
901 update_edge_key (fibheap_t heap, struct cgraph_edge *edge)
902 {
903   int badness = edge_badness (edge, false);
904   if (edge->aux)
905     {
906       fibnode_t n = (fibnode_t) edge->aux;
907       gcc_checking_assert (n->data == edge);
908
909       /* fibheap_replace_key only decrease the keys.
910          When we increase the key we do not update heap
911          and instead re-insert the element once it becomes
912          a minimum of heap.  */
913       if (badness < n->key)
914         {
915           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
916             {
917               fprintf (dump_file,
918                        "  decreasing badness %s/%i -> %s/%i, %i to %i\n",
919                        cgraph_node_name (edge->caller), edge->caller->uid,
920                        cgraph_node_name (edge->callee), edge->callee->uid,
921                        (int)n->key,
922                        badness);
923             }
924           fibheap_replace_key (heap, n, badness);
925           gcc_checking_assert (n->key == badness);
926         }
927     }
928   else
929     {
930        if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
931          {
932            fprintf (dump_file,
933                     "  enqueuing call %s/%i -> %s/%i, badness %i\n",
934                     cgraph_node_name (edge->caller), edge->caller->uid,
935                     cgraph_node_name (edge->callee), edge->callee->uid,
936                     badness);
937          }
938       edge->aux = fibheap_insert (heap, badness, edge);
939     }
940 }
941
942
943 /* NODE was inlined.
944    All caller edges needs to be resetted because
945    size estimates change. Similarly callees needs reset
946    because better context may be known.  */
947
948 static void
949 reset_edge_caches (struct cgraph_node *node)
950 {
951   struct cgraph_edge *edge;
952   struct cgraph_edge *e = node->callees;
953   struct cgraph_node *where = node;
954   int i;
955   struct ipa_ref *ref;
956
957   if (where->global.inlined_to)
958     where = where->global.inlined_to;
959
960   /* WHERE body size has changed, the cached growth is invalid.  */
961   reset_node_growth_cache (where);
962
963   for (edge = where->callers; edge; edge = edge->next_caller)
964     if (edge->inline_failed)
965       reset_edge_growth_cache (edge);
966   for (i = 0; ipa_ref_list_refering_iterate (&where->ref_list, i, ref); i++)
967     if (ref->use == IPA_REF_ALIAS)
968       reset_edge_caches (ipa_ref_refering_node (ref));
969
970   if (!e)
971     return;
972
973   while (true)
974     if (!e->inline_failed && e->callee->callees)
975       e = e->callee->callees;
976     else
977       {
978         if (e->inline_failed)
979           reset_edge_growth_cache (e);
980         if (e->next_callee)
981           e = e->next_callee;
982         else
983           {
984             do
985               {
986                 if (e->caller == node)
987                   return;
988                 e = e->caller->callers;
989               }
990             while (!e->next_callee);
991             e = e->next_callee;
992           }
993       }
994 }
995
996 /* Recompute HEAP nodes for each of caller of NODE.
997    UPDATED_NODES track nodes we already visited, to avoid redundant work.
998    When CHECK_INLINABLITY_FOR is set, re-check for specified edge that
999    it is inlinable. Otherwise check all edges.  */
1000
1001 static void
1002 update_caller_keys (fibheap_t heap, struct cgraph_node *node,
1003                     bitmap updated_nodes,
1004                     struct cgraph_edge *check_inlinablity_for)
1005 {
1006   struct cgraph_edge *edge;
1007   int i;
1008   struct ipa_ref *ref;
1009
1010   if ((!node->alias && !inline_summary (node)->inlinable)
1011       || cgraph_function_body_availability (node) <= AVAIL_OVERWRITABLE
1012       || node->global.inlined_to)
1013     return;
1014   if (!bitmap_set_bit (updated_nodes, node->uid))
1015     return;
1016
1017   for (i = 0; ipa_ref_list_refering_iterate (&node->ref_list, i, ref); i++)
1018     if (ref->use == IPA_REF_ALIAS)
1019       {
1020         struct cgraph_node *alias = ipa_ref_refering_node (ref);
1021         update_caller_keys (heap, alias, updated_nodes, check_inlinablity_for);
1022       }
1023
1024   for (edge = node->callers; edge; edge = edge->next_caller)
1025     if (edge->inline_failed)
1026       {
1027         if (!check_inlinablity_for
1028             || check_inlinablity_for == edge)
1029           {
1030             if (can_inline_edge_p (edge, false)
1031                 && want_inline_small_function_p (edge, false))
1032               update_edge_key (heap, edge);
1033             else if (edge->aux)
1034               {
1035                 report_inline_failed_reason (edge);
1036                 fibheap_delete_node (heap, (fibnode_t) edge->aux);
1037                 edge->aux = NULL;
1038               }
1039           }
1040         else if (edge->aux)
1041           update_edge_key (heap, edge);
1042       }
1043 }
1044
1045 /* Recompute HEAP nodes for each uninlined call in NODE.
1046    This is used when we know that edge badnesses are going only to increase
1047    (we introduced new call site) and thus all we need is to insert newly
1048    created edges into heap.  */
1049
1050 static void
1051 update_callee_keys (fibheap_t heap, struct cgraph_node *node,
1052                     bitmap updated_nodes)
1053 {
1054   struct cgraph_edge *e = node->callees;
1055
1056   if (!e)
1057     return;
1058   while (true)
1059     if (!e->inline_failed && e->callee->callees)
1060       e = e->callee->callees;
1061     else
1062       {
1063         enum availability avail;
1064         struct cgraph_node *callee;
1065         /* We do not reset callee growth cache here.  Since we added a new call,
1066            growth chould have just increased and consequentely badness metric
1067            don't need updating.  */
1068         if (e->inline_failed
1069             && (callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, &avail))
1070             && inline_summary (callee)->inlinable
1071             && cgraph_function_body_availability (callee) >= AVAIL_AVAILABLE
1072             && !bitmap_bit_p (updated_nodes, callee->uid))
1073           {
1074             if (can_inline_edge_p (e, false)
1075                 && want_inline_small_function_p (e, false))
1076               update_edge_key (heap, e);
1077             else if (e->aux)
1078               {
1079                 report_inline_failed_reason (e);
1080                 fibheap_delete_node (heap, (fibnode_t) e->aux);
1081                 e->aux = NULL;
1082               }
1083           }
1084         if (e->next_callee)
1085           e = e->next_callee;
1086         else
1087           {
1088             do
1089               {
1090                 if (e->caller == node)
1091                   return;
1092                 e = e->caller->callers;
1093               }
1094             while (!e->next_callee);
1095             e = e->next_callee;
1096           }
1097       }
1098 }
1099
1100 /* Recompute heap nodes for each of caller edges of each of callees.
1101    Walk recursively into all inline clones.  */
1102
1103 static void
1104 update_all_callee_keys (fibheap_t heap, struct cgraph_node *node,
1105                         bitmap updated_nodes)
1106 {
1107   struct cgraph_edge *e = node->callees;
1108   if (!e)
1109     return;
1110   while (true)
1111     if (!e->inline_failed && e->callee->callees)
1112       e = e->callee->callees;
1113     else
1114       {
1115         struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee,
1116                                                                     NULL);
1117
1118         /* We inlined and thus callees might have different number of calls.
1119            Reset their caches  */
1120         reset_node_growth_cache (callee);
1121         if (e->inline_failed)
1122           update_caller_keys (heap, callee, updated_nodes, e);
1123         if (e->next_callee)
1124           e = e->next_callee;
1125         else
1126           {
1127             do
1128               {
1129                 if (e->caller == node)
1130                   return;
1131                 e = e->caller->callers;
1132               }
1133             while (!e->next_callee);
1134             e = e->next_callee;
1135           }
1136       }
1137 }
1138
1139 /* Enqueue all recursive calls from NODE into priority queue depending on
1140    how likely we want to recursively inline the call.  */
1141
1142 static void
1143 lookup_recursive_calls (struct cgraph_node *node, struct cgraph_node *where,
1144                         fibheap_t heap)
1145 {
1146   struct cgraph_edge *e;
1147   enum availability avail;
1148
1149   for (e = where->callees; e; e = e->next_callee)
1150     if (e->callee == node
1151         || (cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, &avail) == node
1152             && avail > AVAIL_OVERWRITABLE))
1153       {
1154         /* When profile feedback is available, prioritize by expected number
1155            of calls.  */
1156         fibheap_insert (heap,
1157                         !max_count ? -e->frequency
1158                         : -(e->count / ((max_count + (1<<24) - 1) / (1<<24))),
1159                         e);
1160       }
1161   for (e = where->callees; e; e = e->next_callee)
1162     if (!e->inline_failed)
1163       lookup_recursive_calls (node, e->callee, heap);
1164 }
1165
1166 /* Decide on recursive inlining: in the case function has recursive calls,
1167    inline until body size reaches given argument.  If any new indirect edges
1168    are discovered in the process, add them to *NEW_EDGES, unless NEW_EDGES
1169    is NULL.  */
1170
1171 static bool
1172 recursive_inlining (struct cgraph_edge *edge,
1173                     VEC (cgraph_edge_p, heap) **new_edges)
1174 {
1175   int limit = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_INLINE_INSNS_RECURSIVE_AUTO);
1176   fibheap_t heap;
1177   struct cgraph_node *node;
1178   struct cgraph_edge *e;
1179   struct cgraph_node *master_clone = NULL, *next;
1180   int depth = 0;
1181   int n = 0;
1182
1183   node = edge->caller;
1184   if (node->global.inlined_to)
1185     node = node->global.inlined_to;
1186
1187   if (DECL_DECLARED_INLINE_P (node->decl))
1188     limit = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_INLINE_INSNS_RECURSIVE);
1189
1190   /* Make sure that function is small enough to be considered for inlining.  */
1191   if (estimate_size_after_inlining (node, edge)  >= limit)
1192     return false;
1193   heap = fibheap_new ();
1194   lookup_recursive_calls (node, node, heap);
1195   if (fibheap_empty (heap))
1196     {
1197       fibheap_delete (heap);
1198       return false;
1199     }
1200
1201   if (dump_file)
1202     fprintf (dump_file,
1203              "  Performing recursive inlining on %s\n",
1204              cgraph_node_name (node));
1205
1206   /* Do the inlining and update list of recursive call during process.  */
1207   while (!fibheap_empty (heap))
1208     {
1209       struct cgraph_edge *curr
1210         = (struct cgraph_edge *) fibheap_extract_min (heap);
1211       struct cgraph_node *cnode;
1212
1213       if (estimate_size_after_inlining (node, curr) > limit)
1214         break;
1215
1216       if (!can_inline_edge_p (curr, true))
1217         continue;
1218
1219       depth = 1;
1220       for (cnode = curr->caller;
1221            cnode->global.inlined_to; cnode = cnode->callers->caller)
1222         if (node->decl
1223             == cgraph_function_or_thunk_node (curr->callee, NULL)->decl)
1224           depth++;
1225
1226       if (!want_inline_self_recursive_call_p (curr, node, false, depth))
1227         continue;
1228
1229       if (dump_file)
1230         {
1231           fprintf (dump_file,
1232                    "   Inlining call of depth %i", depth);
1233           if (node->count)
1234             {
1235               fprintf (dump_file, " called approx. %.2f times per call",
1236                        (double)curr->count / node->count);
1237             }
1238           fprintf (dump_file, "\n");
1239         }
1240       if (!master_clone)
1241         {
1242           /* We need original clone to copy around.  */
1243           master_clone = cgraph_clone_node (node, node->decl,
1244                                             node->count, CGRAPH_FREQ_BASE,
1245                                             false, NULL, true);
1246           for (e = master_clone->callees; e; e = e->next_callee)
1247             if (!e->inline_failed)
1248               clone_inlined_nodes (e, true, false, NULL);
1249         }
1250
1251       cgraph_redirect_edge_callee (curr, master_clone);
1252       inline_call (curr, false, new_edges, &overall_size);
1253       lookup_recursive_calls (node, curr->callee, heap);
1254       n++;
1255     }
1256
1257   if (!fibheap_empty (heap) && dump_file)
1258     fprintf (dump_file, "    Recursive inlining growth limit met.\n");
1259   fibheap_delete (heap);
1260
1261   if (!master_clone)
1262     return false;
1263
1264   if (dump_file)
1265     fprintf (dump_file,
1266              "\n   Inlined %i times, "
1267              "body grown from size %i to %i, time %i to %i\n", n,
1268              inline_summary (master_clone)->size, inline_summary (node)->size,
1269              inline_summary (master_clone)->time, inline_summary (node)->time);
1270
1271   /* Remove master clone we used for inlining.  We rely that clones inlined
1272      into master clone gets queued just before master clone so we don't
1273      need recursion.  */
1274   for (node = cgraph_nodes; node != master_clone;
1275        node = next)
1276     {
1277       next = node->next;
1278       if (node->global.inlined_to == master_clone)
1279         cgraph_remove_node (node);
1280     }
1281   cgraph_remove_node (master_clone);
1282   return true;
1283 }
1284
1285
1286 /* Given whole compilation unit estimate of INSNS, compute how large we can
1287    allow the unit to grow.  */
1288
1289 static int
1290 compute_max_insns (int insns)
1291 {
1292   int max_insns = insns;
1293   if (max_insns < PARAM_VALUE (PARAM_LARGE_UNIT_INSNS))
1294     max_insns = PARAM_VALUE (PARAM_LARGE_UNIT_INSNS);
1295
1296   return ((HOST_WIDEST_INT) max_insns
1297           * (100 + PARAM_VALUE (PARAM_INLINE_UNIT_GROWTH)) / 100);
1298 }
1299
1300
1301 /* Compute badness of all edges in NEW_EDGES and add them to the HEAP.  */
1302
1303 static void
1304 add_new_edges_to_heap (fibheap_t heap, VEC (cgraph_edge_p, heap) *new_edges)
1305 {
1306   while (VEC_length (cgraph_edge_p, new_edges) > 0)
1307     {
1308       struct cgraph_edge *edge = VEC_pop (cgraph_edge_p, new_edges);
1309
1310       gcc_assert (!edge->aux);
1311       if (edge->inline_failed
1312           && can_inline_edge_p (edge, true)
1313           && want_inline_small_function_p (edge, true))
1314         edge->aux = fibheap_insert (heap, edge_badness (edge, false), edge);
1315     }
1316 }
1317
1318
1319 /* We use greedy algorithm for inlining of small functions:
1320    All inline candidates are put into prioritized heap ordered in
1321    increasing badness.
1322
1323    The inlining of small functions is bounded by unit growth parameters.  */
1324
1325 static void
1326 inline_small_functions (void)
1327 {
1328   struct cgraph_node *node;
1329   struct cgraph_edge *edge;
1330   fibheap_t heap = fibheap_new ();
1331   bitmap updated_nodes = BITMAP_ALLOC (NULL);
1332   int min_size, max_size;
1333   VEC (cgraph_edge_p, heap) *new_indirect_edges = NULL;
1334   int initial_size = 0;
1335
1336   if (flag_indirect_inlining)
1337     new_indirect_edges = VEC_alloc (cgraph_edge_p, heap, 8);
1338
1339   if (dump_file)
1340     fprintf (dump_file,
1341              "\nDeciding on inlining of small functions.  Starting with size %i.\n",
1342              initial_size);
1343
1344   /* Compute overall unit size and other global parameters used by badness
1345      metrics.  */
1346
1347   max_count = 0;
1348   initialize_growth_caches ();
1349
1350   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
1351     if (!node->global.inlined_to)
1352       {
1353         if (cgraph_function_with_gimple_body_p (node)
1354             || node->thunk.thunk_p)
1355           {
1356             struct inline_summary *info = inline_summary (node);
1357
1358             if (!DECL_EXTERNAL (node->decl))
1359               initial_size += info->size;
1360           }
1361
1362         for (edge = node->callers; edge; edge = edge->next_caller)
1363           if (max_count < edge->count)
1364             max_count = edge->count;
1365       }
1366
1367   overall_size = initial_size;
1368   max_size = compute_max_insns (overall_size);
1369   min_size = overall_size;
1370
1371   /* Populate the heeap with all edges we might inline.  */
1372
1373   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
1374     if (!node->global.inlined_to)
1375       {
1376         if (dump_file)
1377           fprintf (dump_file, "Enqueueing calls of %s/%i.\n",
1378                    cgraph_node_name (node), node->uid);
1379
1380         for (edge = node->callers; edge; edge = edge->next_caller)
1381           if (edge->inline_failed
1382               && can_inline_edge_p (edge, true)
1383               && want_inline_small_function_p (edge, true)
1384               && edge->inline_failed)
1385             {
1386               gcc_assert (!edge->aux);
1387               update_edge_key (heap, edge);
1388             }
1389       }
1390
1391   gcc_assert (in_lto_p
1392               || !max_count
1393               || (profile_info && flag_branch_probabilities));
1394
1395   while (!fibheap_empty (heap))
1396     {
1397       int old_size = overall_size;
1398       struct cgraph_node *where, *callee;
1399       int badness = fibheap_min_key (heap);
1400       int current_badness;
1401       int cached_badness;
1402       int growth;
1403
1404       edge = (struct cgraph_edge *) fibheap_extract_min (heap);
1405       gcc_assert (edge->aux);
1406       edge->aux = NULL;
1407       if (!edge->inline_failed)
1408         continue;
1409
1410       /* Be sure that caches are maintained consistent.  
1411          We can not make this ENABLE_CHECKING only because it cause differnt
1412          updates of the fibheap queue.  */
1413       cached_badness = edge_badness (edge, false);
1414       reset_edge_growth_cache (edge);
1415       reset_node_growth_cache (edge->callee);
1416
1417       /* When updating the edge costs, we only decrease badness in the keys.
1418          Increases of badness are handled lazilly; when we see key with out
1419          of date value on it, we re-insert it now.  */
1420       current_badness = edge_badness (edge, false);
1421       gcc_assert (cached_badness == current_badness);
1422       gcc_assert (current_badness >= badness);
1423       if (current_badness != badness)
1424         {
1425           edge->aux = fibheap_insert (heap, current_badness, edge);
1426           continue;
1427         }
1428
1429       if (!can_inline_edge_p (edge, true))
1430         continue;
1431       
1432       callee = cgraph_function_or_thunk_node (edge->callee, NULL);
1433       growth = estimate_edge_growth (edge);
1434       if (dump_file)
1435         {
1436           fprintf (dump_file,
1437                    "\nConsidering %s with %i size\n",
1438                    cgraph_node_name (callee),
1439                    inline_summary (callee)->size);
1440           fprintf (dump_file,
1441                    " to be inlined into %s in %s:%i\n"
1442                    " Estimated growth after inlined into all is %+i insns.\n"
1443                    " Estimated badness is %i, frequency %.2f.\n",
1444                    cgraph_node_name (edge->caller),
1445                    flag_wpa ? "unknown"
1446                    : gimple_filename ((const_gimple) edge->call_stmt),
1447                    flag_wpa ? -1
1448                    : gimple_lineno ((const_gimple) edge->call_stmt),
1449                    estimate_growth (callee),
1450                    badness,
1451                    edge->frequency / (double)CGRAPH_FREQ_BASE);
1452           if (edge->count)
1453             fprintf (dump_file," Called "HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC"x\n",
1454                      edge->count);
1455           if (dump_flags & TDF_DETAILS)
1456             edge_badness (edge, true);
1457         }
1458
1459       if (overall_size + growth > max_size
1460           && !DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (callee->decl))
1461         {
1462           edge->inline_failed = CIF_INLINE_UNIT_GROWTH_LIMIT;
1463           report_inline_failed_reason (edge);
1464           continue;
1465         }
1466
1467       if (!want_inline_small_function_p (edge, true))
1468         continue;
1469
1470       /* Heuristics for inlining small functions works poorly for
1471          recursive calls where we do efect similar to loop unrolling.
1472          When inliing such edge seems profitable, leave decision on
1473          specific inliner.  */
1474       if (cgraph_edge_recursive_p (edge))
1475         {
1476           where = edge->caller;
1477           if (where->global.inlined_to)
1478             where = where->global.inlined_to;
1479           if (!recursive_inlining (edge,
1480                                    flag_indirect_inlining
1481                                    ? &new_indirect_edges : NULL))
1482             {
1483               edge->inline_failed = CIF_RECURSIVE_INLINING;
1484               continue;
1485             }
1486           reset_edge_caches (where);
1487           /* Recursive inliner inlines all recursive calls of the function
1488              at once. Consequently we need to update all callee keys.  */
1489           if (flag_indirect_inlining)
1490             add_new_edges_to_heap (heap, new_indirect_edges);
1491           update_all_callee_keys (heap, where, updated_nodes);
1492         }
1493       else
1494         {
1495           struct cgraph_node *outer_node = NULL;
1496           int depth = 0;
1497
1498           /* Consider the case where self recursive function A is inlined into B.
1499              This is desired optimization in some cases, since it leads to effect
1500              similar of loop peeling and we might completely optimize out the
1501              recursive call.  However we must be extra selective.  */
1502
1503           where = edge->caller;
1504           while (where->global.inlined_to)
1505             {
1506               if (where->decl == callee->decl)
1507                 outer_node = where, depth++;
1508               where = where->callers->caller;
1509             }
1510           if (outer_node
1511               && !want_inline_self_recursive_call_p (edge, outer_node,
1512                                                      true, depth))
1513             {
1514               edge->inline_failed
1515                 = (DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (edge->callee->decl)
1516                    ? CIF_RECURSIVE_INLINING : CIF_UNSPECIFIED);
1517               continue;
1518             }
1519           else if (depth && dump_file)
1520             fprintf (dump_file, " Peeling recursion with depth %i\n", depth);
1521
1522           gcc_checking_assert (!callee->global.inlined_to);
1523           inline_call (edge, true, &new_indirect_edges, &overall_size);
1524           if (flag_indirect_inlining)
1525             add_new_edges_to_heap (heap, new_indirect_edges);
1526
1527           reset_edge_caches (edge->callee);
1528           reset_node_growth_cache (callee);
1529
1530           /* We inlined last offline copy to the body.  This might lead
1531              to callees of function having fewer call sites and thus they
1532              may need updating. 
1533
1534              FIXME: the callee size could also shrink because more information
1535              is propagated from caller.  We don't track when this happen and
1536              thus we need to recompute everything all the time.  Once this is
1537              solved, "|| 1" should go away.  */
1538           if (callee->global.inlined_to || 1)
1539             update_all_callee_keys (heap, callee, updated_nodes);
1540           else
1541             update_callee_keys (heap, edge->callee, updated_nodes);
1542         }
1543       where = edge->caller;
1544       if (where->global.inlined_to)
1545         where = where->global.inlined_to;
1546
1547       /* Our profitability metric can depend on local properties
1548          such as number of inlinable calls and size of the function body.
1549          After inlining these properties might change for the function we
1550          inlined into (since it's body size changed) and for the functions
1551          called by function we inlined (since number of it inlinable callers
1552          might change).  */
1553       update_caller_keys (heap, where, updated_nodes, NULL);
1554
1555       /* We removed one call of the function we just inlined.  If offline
1556          copy is still needed, be sure to update the keys.  */
1557       if (callee != where && !callee->global.inlined_to)
1558         update_caller_keys (heap, callee, updated_nodes, NULL);
1559       bitmap_clear (updated_nodes);
1560
1561       if (dump_file)
1562         {
1563           fprintf (dump_file,
1564                    " Inlined into %s which now has time %i and size %i,"
1565                    "net change of %+i.\n",
1566                    cgraph_node_name (edge->caller),
1567                    inline_summary (edge->caller)->time,
1568                    inline_summary (edge->caller)->size,
1569                    overall_size - old_size);
1570         }
1571       if (min_size > overall_size)
1572         {
1573           min_size = overall_size;
1574           max_size = compute_max_insns (min_size);
1575
1576           if (dump_file)
1577             fprintf (dump_file, "New minimal size reached: %i\n", min_size);
1578         }
1579     }
1580
1581   free_growth_caches ();
1582   if (new_indirect_edges)
1583     VEC_free (cgraph_edge_p, heap, new_indirect_edges);
1584   fibheap_delete (heap);
1585   if (dump_file)
1586     fprintf (dump_file,
1587              "Unit growth for small function inlining: %i->%i (%i%%)\n",
1588              initial_size, overall_size,
1589              initial_size ? overall_size * 100 / (initial_size) - 100: 0);
1590   BITMAP_FREE (updated_nodes);
1591 }
1592
1593 /* Flatten NODE.  Performed both during early inlining and
1594    at IPA inlining time.  */
1595
1596 static void
1597 flatten_function (struct cgraph_node *node, bool early)
1598 {
1599   struct cgraph_edge *e;
1600
1601   /* We shouldn't be called recursively when we are being processed.  */
1602   gcc_assert (node->aux == NULL);
1603
1604   node->aux = (void *) node;
1605
1606   for (e = node->callees; e; e = e->next_callee)
1607     {
1608       struct cgraph_node *orig_callee;
1609       struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, NULL);
1610
1611       /* We've hit cycle?  It is time to give up.  */
1612       if (callee->aux)
1613         {
1614           if (dump_file)
1615             fprintf (dump_file,
1616                      "Not inlining %s into %s to avoid cycle.\n",
1617                      cgraph_node_name (callee),
1618                      cgraph_node_name (e->caller));
1619           e->inline_failed = CIF_RECURSIVE_INLINING;
1620           continue;
1621         }
1622
1623       /* When the edge is already inlined, we just need to recurse into
1624          it in order to fully flatten the leaves.  */
1625       if (!e->inline_failed)
1626         {
1627           flatten_function (callee, early);
1628           continue;
1629         }
1630
1631       /* Flatten attribute needs to be processed during late inlining. For
1632          extra code quality we however do flattening during early optimization,
1633          too.  */
1634       if (!early
1635           ? !can_inline_edge_p (e, true)
1636           : !can_early_inline_edge_p (e))
1637         continue;
1638
1639       if (cgraph_edge_recursive_p (e))
1640         {
1641           if (dump_file)
1642             fprintf (dump_file, "Not inlining: recursive call.\n");
1643           continue;
1644         }
1645
1646       if (gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl))
1647           != gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (callee->decl)))
1648         {
1649           if (dump_file)
1650             fprintf (dump_file, "Not inlining: SSA form does not match.\n");
1651           continue;
1652         }
1653
1654       /* Inline the edge and flatten the inline clone.  Avoid
1655          recursing through the original node if the node was cloned.  */
1656       if (dump_file)
1657         fprintf (dump_file, " Inlining %s into %s.\n",
1658                  cgraph_node_name (callee),
1659                  cgraph_node_name (e->caller));
1660       orig_callee = callee;
1661       inline_call (e, true, NULL, NULL);
1662       if (e->callee != orig_callee)
1663         orig_callee->aux = (void *) node;
1664       flatten_function (e->callee, early);
1665       if (e->callee != orig_callee)
1666         orig_callee->aux = NULL;
1667     }
1668
1669   node->aux = NULL;
1670 }
1671
1672 /* Decide on the inlining.  We do so in the topological order to avoid
1673    expenses on updating data structures.  */
1674
1675 static unsigned int
1676 ipa_inline (void)
1677 {
1678   struct cgraph_node *node;
1679   int nnodes;
1680   struct cgraph_node **order =
1681     XCNEWVEC (struct cgraph_node *, cgraph_n_nodes);
1682   int i;
1683
1684   if (in_lto_p && optimize)
1685     ipa_update_after_lto_read ();
1686
1687   if (dump_file)
1688     dump_inline_summaries (dump_file);
1689
1690   nnodes = ipa_reverse_postorder (order);
1691
1692   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1693     node->aux = 0;
1694
1695   if (dump_file)
1696     fprintf (dump_file, "\nFlattening functions:\n");
1697
1698   /* In the first pass handle functions to be flattened.  Do this with
1699      a priority so none of our later choices will make this impossible.  */
1700   for (i = nnodes - 1; i >= 0; i--)
1701     {
1702       node = order[i];
1703
1704       /* Handle nodes to be flattened.
1705          Ideally when processing callees we stop inlining at the
1706          entry of cycles, possibly cloning that entry point and
1707          try to flatten itself turning it into a self-recursive
1708          function.  */
1709       if (lookup_attribute ("flatten",
1710                             DECL_ATTRIBUTES (node->decl)) != NULL)
1711         {
1712           if (dump_file)
1713             fprintf (dump_file,
1714                      "Flattening %s\n", cgraph_node_name (node));
1715           flatten_function (node, false);
1716         }
1717     }
1718
1719   inline_small_functions ();
1720   cgraph_remove_unreachable_nodes (true, dump_file);
1721   free (order);
1722
1723   /* We already perform some inlining of functions called once during
1724      inlining small functions above.  After unreachable nodes are removed,
1725      we still might do a quick check that nothing new is found.  */
1726   if (flag_inline_functions_called_once)
1727     {
1728       int cold;
1729       if (dump_file)
1730         fprintf (dump_file, "\nDeciding on functions called once:\n");
1731
1732       /* Inlining one function called once has good chance of preventing
1733          inlining other function into the same callee.  Ideally we should
1734          work in priority order, but probably inlining hot functions first
1735          is good cut without the extra pain of maintaining the queue.
1736
1737          ??? this is not really fitting the bill perfectly: inlining function
1738          into callee often leads to better optimization of callee due to
1739          increased context for optimization.
1740          For example if main() function calls a function that outputs help
1741          and then function that does the main optmization, we should inline
1742          the second with priority even if both calls are cold by themselves.
1743
1744          We probably want to implement new predicate replacing our use of
1745          maybe_hot_edge interpreted as maybe_hot_edge || callee is known
1746          to be hot.  */
1747       for (cold = 0; cold <= 1; cold ++)
1748         {
1749           for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1750             {
1751               if (want_inline_function_called_once_p (node)
1752                   && (cold
1753                       || cgraph_maybe_hot_edge_p (node->callers)))
1754                 {
1755                   struct cgraph_node *caller = node->callers->caller;
1756
1757                   if (dump_file)
1758                     {
1759                       fprintf (dump_file,
1760                                "\nInlining %s size %i.\n",
1761                                cgraph_node_name (node), inline_summary (node)->size);
1762                       fprintf (dump_file,
1763                                " Called once from %s %i insns.\n",
1764                                cgraph_node_name (node->callers->caller),
1765                                inline_summary (node->callers->caller)->size);
1766                     }
1767
1768                   inline_call (node->callers, true, NULL, NULL);
1769                   if (dump_file)
1770                     fprintf (dump_file,
1771                              " Inlined into %s which now has %i size\n",
1772                              cgraph_node_name (caller),
1773                              inline_summary (caller)->size);
1774                 }
1775             }
1776         }
1777     }
1778
1779   /* Free ipa-prop structures if they are no longer needed.  */
1780   if (optimize)
1781     ipa_free_all_structures_after_iinln ();
1782
1783   if (dump_file)
1784     fprintf (dump_file,
1785              "\nInlined %i calls, eliminated %i functions\n\n",
1786              ncalls_inlined, nfunctions_inlined);
1787
1788   if (dump_file)
1789     dump_inline_summaries (dump_file);
1790   /* In WPA we use inline summaries for partitioning process.  */
1791   if (!flag_wpa)
1792     inline_free_summary ();
1793   return 0;
1794 }
1795
1796 /* Inline always-inline function calls in NODE.  */
1797
1798 static bool
1799 inline_always_inline_functions (struct cgraph_node *node)
1800 {
1801   struct cgraph_edge *e;
1802   bool inlined = false;
1803
1804   for (e = node->callees; e; e = e->next_callee)
1805     {
1806       struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, NULL);
1807       if (!DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (callee->decl))
1808         continue;
1809
1810       if (cgraph_edge_recursive_p (e))
1811         {
1812           if (dump_file)
1813             fprintf (dump_file, "  Not inlining recursive call to %s.\n",
1814                      cgraph_node_name (e->callee));
1815           e->inline_failed = CIF_RECURSIVE_INLINING;
1816           continue;
1817         }
1818
1819       if (!can_early_inline_edge_p (e))
1820         continue;
1821
1822       if (dump_file)
1823         fprintf (dump_file, "  Inlining %s into %s (always_inline).\n",
1824                  cgraph_node_name (e->callee),
1825                  cgraph_node_name (e->caller));
1826       inline_call (e, true, NULL, NULL);
1827       inlined = true;
1828     }
1829
1830   return inlined;
1831 }
1832
1833 /* Decide on the inlining.  We do so in the topological order to avoid
1834    expenses on updating data structures.  */
1835
1836 static bool
1837 early_inline_small_functions (struct cgraph_node *node)
1838 {
1839   struct cgraph_edge *e;
1840   bool inlined = false;
1841
1842   for (e = node->callees; e; e = e->next_callee)
1843     {
1844       struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, NULL);
1845       if (!inline_summary (callee)->inlinable
1846           || !e->inline_failed)
1847         continue;
1848
1849       /* Do not consider functions not declared inline.  */
1850       if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (callee->decl)
1851           && !flag_inline_small_functions
1852           && !flag_inline_functions)
1853         continue;
1854
1855       if (dump_file)
1856         fprintf (dump_file, "Considering inline candidate %s.\n",
1857                  cgraph_node_name (callee));
1858
1859       if (!can_early_inline_edge_p (e))
1860         continue;
1861
1862       if (cgraph_edge_recursive_p (e))
1863         {
1864           if (dump_file)
1865             fprintf (dump_file, "  Not inlining: recursive call.\n");
1866           continue;
1867         }
1868
1869       if (!want_early_inline_function_p (e))
1870         continue;
1871
1872       if (dump_file)
1873         fprintf (dump_file, " Inlining %s into %s.\n",
1874                  cgraph_node_name (callee),
1875                  cgraph_node_name (e->caller));
1876       inline_call (e, true, NULL, NULL);
1877       inlined = true;
1878     }
1879
1880   return inlined;
1881 }
1882
1883 /* Do inlining of small functions.  Doing so early helps profiling and other
1884    passes to be somewhat more effective and avoids some code duplication in
1885    later real inlining pass for testcases with very many function calls.  */
1886 static unsigned int
1887 early_inliner (void)
1888 {
1889   struct cgraph_node *node = cgraph_get_node (current_function_decl);
1890   struct cgraph_edge *edge;
1891   unsigned int todo = 0;
1892   int iterations = 0;
1893   bool inlined = false;
1894
1895   if (seen_error ())
1896     return 0;
1897
1898   /* Do nothing if datastructures for ipa-inliner are already computed.  This
1899      happens when some pass decides to construct new function and
1900      cgraph_add_new_function calls lowering passes and early optimization on
1901      it.  This may confuse ourself when early inliner decide to inline call to
1902      function clone, because function clones don't have parameter list in
1903      ipa-prop matching their signature.  */
1904   if (ipa_node_params_vector)
1905     return 0;
1906
1907 #ifdef ENABLE_CHECKING
1908   verify_cgraph_node (node);
1909 #endif
1910
1911   /* Even when not optimizing or not inlining inline always-inline
1912      functions.  */
1913   inlined = inline_always_inline_functions (node);
1914
1915   if (!optimize
1916       || flag_no_inline
1917       || !flag_early_inlining
1918       /* Never inline regular functions into always-inline functions
1919          during incremental inlining.  This sucks as functions calling
1920          always inline functions will get less optimized, but at the
1921          same time inlining of functions calling always inline
1922          function into an always inline function might introduce
1923          cycles of edges to be always inlined in the callgraph.
1924
1925          We might want to be smarter and just avoid this type of inlining.  */
1926       || DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (node->decl))
1927     ;
1928   else if (lookup_attribute ("flatten",
1929                              DECL_ATTRIBUTES (node->decl)) != NULL)
1930     {
1931       /* When the function is marked to be flattened, recursively inline
1932          all calls in it.  */
1933       if (dump_file)
1934         fprintf (dump_file,
1935                  "Flattening %s\n", cgraph_node_name (node));
1936       flatten_function (node, true);
1937       inlined = true;
1938     }
1939   else
1940     {
1941       /* We iterate incremental inlining to get trivial cases of indirect
1942          inlining.  */
1943       while (iterations < PARAM_VALUE (PARAM_EARLY_INLINER_MAX_ITERATIONS)
1944              && early_inline_small_functions (node))
1945         {
1946           timevar_push (TV_INTEGRATION);
1947           todo |= optimize_inline_calls (current_function_decl);
1948
1949           /* Technically we ought to recompute inline parameters so the new
1950              iteration of early inliner works as expected.  We however have
1951              values approximately right and thus we only need to update edge
1952              info that might be cleared out for newly discovered edges.  */
1953           for (edge = node->callees; edge; edge = edge->next_callee)
1954             {
1955               struct inline_edge_summary *es = inline_edge_summary (edge);
1956               es->call_stmt_size
1957                 = estimate_num_insns (edge->call_stmt, &eni_size_weights);
1958               es->call_stmt_time
1959                 = estimate_num_insns (edge->call_stmt, &eni_time_weights);
1960               edge->call_stmt_cannot_inline_p
1961                 = gimple_call_cannot_inline_p (edge->call_stmt);
1962             }
1963           timevar_pop (TV_INTEGRATION);
1964           iterations++;
1965           inlined = false;
1966         }
1967       if (dump_file)
1968         fprintf (dump_file, "Iterations: %i\n", iterations);
1969     }
1970
1971   if (inlined)
1972     {
1973       timevar_push (TV_INTEGRATION);
1974       todo |= optimize_inline_calls (current_function_decl);
1975       timevar_pop (TV_INTEGRATION);
1976     }
1977
1978   cfun->always_inline_functions_inlined = true;
1979
1980   return todo;
1981 }
1982
1983 struct gimple_opt_pass pass_early_inline =
1984 {
1985  {
1986   GIMPLE_PASS,
1987   "einline",                            /* name */
1988   NULL,                                 /* gate */
1989   early_inliner,                        /* execute */
1990   NULL,                                 /* sub */
1991   NULL,                                 /* next */
1992   0,                                    /* static_pass_number */
1993   TV_INLINE_HEURISTICS,                 /* tv_id */
1994   PROP_ssa,                             /* properties_required */
1995   0,                                    /* properties_provided */
1996   0,                                    /* properties_destroyed */
1997   0,                                    /* todo_flags_start */
1998   0                                     /* todo_flags_finish */
1999  }
2000 };
2001
2002
2003 /* When to run IPA inlining.  Inlining of always-inline functions
2004    happens during early inlining.
2005
2006    Enable inlining unconditoinally at -flto.  We need size estimates to
2007    drive partitioning.  */
2008
2009 static bool
2010 gate_ipa_inline (void)
2011 {
2012   return optimize || flag_lto || flag_wpa;
2013 }
2014
2015 struct ipa_opt_pass_d pass_ipa_inline =
2016 {
2017  {
2018   IPA_PASS,
2019   "inline",                             /* name */
2020   gate_ipa_inline,                      /* gate */
2021   ipa_inline,                           /* execute */
2022   NULL,                                 /* sub */
2023   NULL,                                 /* next */
2024   0,                                    /* static_pass_number */
2025   TV_INLINE_HEURISTICS,                 /* tv_id */
2026   0,                                    /* properties_required */
2027   0,                                    /* properties_provided */
2028   0,                                    /* properties_destroyed */
2029   TODO_remove_functions,                /* todo_flags_finish */
2030   TODO_dump_cgraph 
2031   | TODO_remove_functions | TODO_ggc_collect    /* todo_flags_finish */
2032  },
2033  inline_generate_summary,               /* generate_summary */
2034  inline_write_summary,                  /* write_summary */
2035  inline_read_summary,                   /* read_summary */
2036  NULL,                                  /* write_optimization_summary */
2037  NULL,                                  /* read_optimization_summary */
2038  NULL,                                  /* stmt_fixup */
2039  0,                                     /* TODOs */
2040  inline_transform,                      /* function_transform */
2041  NULL,                                  /* variable_transform */
2042 };