OSDN Git Service

* ipa-inline-transform.c (inline_call): Always update jump functions
[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   /* Don't inline if the callee can throw non-call exceptions but the
288      caller cannot.
289      FIXME: this is obviously wrong for LTO where STRUCT_FUNCTION is missing.
290      Move the flag into cgraph node or mirror it in the inline summary.  */
291   else if (callee_cfun && callee_cfun->can_throw_non_call_exceptions
292            && !(caller_cfun && caller_cfun->can_throw_non_call_exceptions))
293     {
294       e->inline_failed = CIF_NON_CALL_EXCEPTIONS;
295       inlinable = false;
296     }
297   /* Check compatibility of target optimization options.  */
298   else if (!targetm.target_option.can_inline_p (e->caller->decl,
299                                                 callee->decl))
300     {
301       e->inline_failed = CIF_TARGET_OPTION_MISMATCH;
302       inlinable = false;
303     }
304   /* Check if caller growth allows the inlining.  */
305   else if (!DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (callee->decl)
306            && !lookup_attribute ("flatten",
307                                  DECL_ATTRIBUTES
308                                    (e->caller->global.inlined_to
309                                     ? e->caller->global.inlined_to->decl
310                                     : e->caller->decl))
311            && !caller_growth_limits (e))
312     inlinable = false;
313   /* Don't inline a function with a higher optimization level than the
314      caller.  FIXME: this is really just tip of iceberg of handling
315      optimization attribute.  */
316   else if (caller_tree != callee_tree)
317     {
318       struct cl_optimization *caller_opt
319         = TREE_OPTIMIZATION ((caller_tree)
320                              ? caller_tree
321                              : optimization_default_node);
322
323       struct cl_optimization *callee_opt
324         = TREE_OPTIMIZATION ((callee_tree)
325                              ? callee_tree
326                              : optimization_default_node);
327
328       if (((caller_opt->x_optimize > callee_opt->x_optimize)
329            || (caller_opt->x_optimize_size != callee_opt->x_optimize_size))
330           /* gcc.dg/pr43564.c.  Look at forced inline even in -O0.  */
331           && !DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (e->callee->decl))
332         {
333           e->inline_failed = CIF_OPTIMIZATION_MISMATCH;
334           inlinable = false;
335         }
336     }
337
338   /* Be sure that the cannot_inline_p flag is up to date.  */
339   gcc_checking_assert (!e->call_stmt
340                        || (gimple_call_cannot_inline_p (e->call_stmt)
341                            == e->call_stmt_cannot_inline_p)
342                        /* In -flto-partition=none mode we really keep things out of
343                           sync because call_stmt_cannot_inline_p is set at cgraph
344                           merging when function bodies are not there yet.  */
345                        || (in_lto_p && !gimple_call_cannot_inline_p (e->call_stmt)));
346   if (!inlinable && report)
347     report_inline_failed_reason (e);
348   return inlinable;
349 }
350
351
352 /* Return true if the edge E is inlinable during early inlining.  */
353
354 static bool
355 can_early_inline_edge_p (struct cgraph_edge *e)
356 {
357   struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee,
358                                                               NULL);
359   /* Early inliner might get called at WPA stage when IPA pass adds new
360      function.  In this case we can not really do any of early inlining
361      because function bodies are missing.  */
362   if (!gimple_has_body_p (callee->decl))
363     {
364       e->inline_failed = CIF_BODY_NOT_AVAILABLE;
365       return false;
366     }
367   /* In early inliner some of callees may not be in SSA form yet
368      (i.e. the callgraph is cyclic and we did not process
369      the callee by early inliner, yet).  We don't have CIF code for this
370      case; later we will re-do the decision in the real inliner.  */
371   if (!gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (e->caller->decl))
372       || !gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (callee->decl)))
373     {
374       if (dump_file)
375         fprintf (dump_file, "  edge not inlinable: not in SSA form\n");
376       return false;
377     }
378   if (!can_inline_edge_p (e, true))
379     return false;
380   return true;
381 }
382
383
384 /* Return true when N is leaf function.  Accept cheap builtins
385    in leaf functions.  */
386
387 static bool
388 leaf_node_p (struct cgraph_node *n)
389 {
390   struct cgraph_edge *e;
391   for (e = n->callees; e; e = e->next_callee)
392     if (!is_inexpensive_builtin (e->callee->decl))
393       return false;
394   return true;
395 }
396
397
398 /* Return true if we are interested in inlining small function.  */
399
400 static bool
401 want_early_inline_function_p (struct cgraph_edge *e)
402 {
403   bool want_inline = true;
404   struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, NULL);
405
406   if (DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (callee->decl))
407     ;
408   else if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (callee->decl)
409            && !flag_inline_small_functions)
410     {
411       e->inline_failed = CIF_FUNCTION_NOT_INLINE_CANDIDATE;
412       report_inline_failed_reason (e);
413       want_inline = false;
414     }
415   else
416     {
417       int growth = estimate_edge_growth (e);
418       if (growth <= 0)
419         ;
420       else if (!cgraph_maybe_hot_edge_p (e)
421                && growth > 0)
422         {
423           if (dump_file)
424             fprintf (dump_file, "  will not early inline: %s/%i->%s/%i, "
425                      "call is cold and code would grow by %i\n",
426                      cgraph_node_name (e->caller), e->caller->uid,
427                      cgraph_node_name (callee), callee->uid,
428                      growth);
429           want_inline = false;
430         }
431       else if (!leaf_node_p (callee)
432                && growth > 0)
433         {
434           if (dump_file)
435             fprintf (dump_file, "  will not early inline: %s/%i->%s/%i, "
436                      "callee is not leaf and code would grow by %i\n",
437                      cgraph_node_name (e->caller), e->caller->uid,
438                      cgraph_node_name (callee), callee->uid,
439                      growth);
440           want_inline = false;
441         }
442       else if (growth > PARAM_VALUE (PARAM_EARLY_INLINING_INSNS))
443         {
444           if (dump_file)
445             fprintf (dump_file, "  will not early inline: %s/%i->%s/%i, "
446                      "growth %i exceeds --param early-inlining-insns\n",
447                      cgraph_node_name (e->caller), e->caller->uid,
448                      cgraph_node_name (callee), callee->uid,
449                      growth);
450           want_inline = false;
451         }
452     }
453   return want_inline;
454 }
455
456 /* Return true if we are interested in inlining small function.
457    When REPORT is true, report reason to dump file.  */
458
459 static bool
460 want_inline_small_function_p (struct cgraph_edge *e, bool report)
461 {
462   bool want_inline = true;
463   struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, NULL);
464
465   if (DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (callee->decl))
466     ;
467   else if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (callee->decl)
468            && !flag_inline_small_functions)
469     {
470       e->inline_failed = CIF_FUNCTION_NOT_INLINE_CANDIDATE;
471       want_inline = false;
472     }
473   else
474     {
475       int growth = estimate_edge_growth (e);
476
477       if (growth <= 0)
478         ;
479       else if (DECL_DECLARED_INLINE_P (callee->decl)
480                && growth >= MAX_INLINE_INSNS_SINGLE)
481         {
482           e->inline_failed = CIF_MAX_INLINE_INSNS_SINGLE_LIMIT;
483           want_inline = false;
484         }
485       else if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (callee->decl)
486                && !flag_inline_functions)
487         {
488           e->inline_failed = CIF_NOT_DECLARED_INLINED;
489           want_inline = false;
490         }
491       else if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (callee->decl)
492                && growth >= MAX_INLINE_INSNS_AUTO)
493         {
494           e->inline_failed = CIF_MAX_INLINE_INSNS_AUTO_LIMIT;
495           want_inline = false;
496         }
497       /* If call is cold, do not inline when function body would grow.
498          Still inline when the overall unit size will shrink because the offline
499          copy of function being eliminated.
500
501          This is slightly wrong on aggressive side:  it is entirely possible
502          that function is called many times with a context where inlining
503          reduces code size and few times with a context where inlining increase
504          code size.  Resoluting growth estimate will be negative even if it
505          would make more sense to keep offline copy and do not inline into the
506          call sites that makes the code size grow.  
507
508          When badness orders the calls in a way that code reducing calls come
509          first, this situation is not a problem at all: after inlining all
510          "good" calls, we will realize that keeping the function around is
511          better.  */
512       else if (!cgraph_maybe_hot_edge_p (e)
513                && (DECL_EXTERNAL (callee->decl)
514
515                    /* Unlike for functions called once, we play unsafe with
516                       COMDATs.  We can allow that since we know functions
517                       in consideration are small (and thus risk is small) and
518                       moreover grow estimates already accounts that COMDAT
519                       functions may or may not disappear when eliminated from
520                       current unit. With good probability making aggressive
521                       choice in all units is going to make overall program
522                       smaller.
523
524                       Consequently we ask cgraph_can_remove_if_no_direct_calls_p
525                       instead of
526                       cgraph_will_be_removed_from_program_if_no_direct_calls  */
527
528                    || !cgraph_can_remove_if_no_direct_calls_p (callee)
529                    || estimate_growth (callee) > 0))
530         {
531           e->inline_failed = CIF_UNLIKELY_CALL;
532           want_inline = false;
533         }
534     }
535   if (!want_inline && report)
536     report_inline_failed_reason (e);
537   return want_inline;
538 }
539
540 /* EDGE is self recursive edge.
541    We hand two cases - when function A is inlining into itself
542    or when function A is being inlined into another inliner copy of function
543    A within function B.  
544
545    In first case OUTER_NODE points to the toplevel copy of A, while
546    in the second case OUTER_NODE points to the outermost copy of A in B.
547
548    In both cases we want to be extra selective since
549    inlining the call will just introduce new recursive calls to appear.  */
550
551 static bool
552 want_inline_self_recursive_call_p (struct cgraph_edge *edge,
553                                    struct cgraph_node *outer_node,
554                                    bool peeling,
555                                    int depth)
556 {
557   char const *reason = NULL;
558   bool want_inline = true;
559   int caller_freq = CGRAPH_FREQ_BASE;
560   int max_depth = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_INLINE_RECURSIVE_DEPTH_AUTO);
561
562   if (DECL_DECLARED_INLINE_P (edge->caller->decl))
563     max_depth = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_INLINE_RECURSIVE_DEPTH);
564
565   if (!cgraph_maybe_hot_edge_p (edge))
566     {
567       reason = "recursive call is cold";
568       want_inline = false;
569     }
570   else if (max_count && !outer_node->count)
571     {
572       reason = "not executed in profile";
573       want_inline = false;
574     }
575   else if (depth > max_depth)
576     {
577       reason = "--param max-inline-recursive-depth exceeded.";
578       want_inline = false;
579     }
580
581   if (outer_node->global.inlined_to)
582     caller_freq = outer_node->callers->frequency;
583
584   if (!want_inline)
585     ;
586   /* Inlining of self recursive function into copy of itself within other function
587      is transformation similar to loop peeling.
588
589      Peeling is profitable if we can inline enough copies to make probability
590      of actual call to the self recursive function very small.  Be sure that
591      the probability of recursion is small.
592
593      We ensure that the frequency of recursing is at most 1 - (1/max_depth).
594      This way the expected number of recision is at most max_depth.  */
595   else if (peeling)
596     {
597       int max_prob = CGRAPH_FREQ_BASE - ((CGRAPH_FREQ_BASE + max_depth - 1)
598                                          / max_depth);
599       int i;
600       for (i = 1; i < depth; i++)
601         max_prob = max_prob * max_prob / CGRAPH_FREQ_BASE;
602       if (max_count
603           && (edge->count * CGRAPH_FREQ_BASE / outer_node->count
604               >= max_prob))
605         {
606           reason = "profile of recursive call is too large";
607           want_inline = false;
608         }
609       if (!max_count
610           && (edge->frequency * CGRAPH_FREQ_BASE / caller_freq
611               >= max_prob))
612         {
613           reason = "frequency of recursive call is too large";
614           want_inline = false;
615         }
616     }
617   /* Recursive inlining, i.e. equivalent of unrolling, is profitable if recursion
618      depth is large.  We reduce function call overhead and increase chances that
619      things fit in hardware return predictor.
620
621      Recursive inlining might however increase cost of stack frame setup
622      actually slowing down functions whose recursion tree is wide rather than
623      deep.
624
625      Deciding reliably on when to do recursive inlining without profile feedback
626      is tricky.  For now we disable recursive inlining when probability of self
627      recursion is low. 
628
629      Recursive inlining of self recursive call within loop also results in large loop
630      depths that generally optimize badly.  We may want to throttle down inlining
631      in those cases.  In particular this seems to happen in one of libstdc++ rb tree
632      methods.  */
633   else
634     {
635       if (max_count
636           && (edge->count * 100 / outer_node->count
637               <= PARAM_VALUE (PARAM_MIN_INLINE_RECURSIVE_PROBABILITY)))
638         {
639           reason = "profile of recursive call is too small";
640           want_inline = false;
641         }
642       else if (!max_count
643                && (edge->frequency * 100 / caller_freq
644                    <= PARAM_VALUE (PARAM_MIN_INLINE_RECURSIVE_PROBABILITY)))
645         {
646           reason = "frequency of recursive call is too small";
647           want_inline = false;
648         }
649     }
650   if (!want_inline && dump_file)
651     fprintf (dump_file, "   not inlining recursively: %s\n", reason);
652   return want_inline;
653 }
654
655 /* Return true when NODE has caller other than EDGE. 
656    Worker for cgraph_for_node_and_aliases.  */
657
658 static bool
659 check_caller_edge (struct cgraph_node *node, void *edge)
660 {
661   return (node->callers
662           && node->callers != edge);
663 }
664
665
666 /* Decide if NODE is called once inlining it would eliminate need
667    for the offline copy of function.  */
668
669 static bool
670 want_inline_function_called_once_p (struct cgraph_node *node)
671 {
672    struct cgraph_node *function = cgraph_function_or_thunk_node (node, NULL);
673    /* Already inlined?  */
674    if (function->global.inlined_to)
675      return false;
676    /* Zero or more then one callers?  */
677    if (!node->callers
678        || node->callers->next_caller)
679      return false;
680    /* Maybe other aliases has more direct calls.  */
681    if (cgraph_for_node_and_aliases (node, check_caller_edge, node->callers, true))
682      return false;
683    /* Recursive call makes no sense to inline.  */
684    if (cgraph_edge_recursive_p (node->callers))
685      return false;
686    /* External functions are not really in the unit, so inlining
687       them when called once would just increase the program size.  */
688    if (DECL_EXTERNAL (function->decl))
689      return false;
690    /* Offline body must be optimized out.  */
691    if (!cgraph_will_be_removed_from_program_if_no_direct_calls (function))
692      return false;
693    if (!can_inline_edge_p (node->callers, true))
694      return false;
695    return true;
696 }
697
698
699 /* Return relative time improvement for inlining EDGE in range
700    1...2^9.  */
701
702 static inline int
703 relative_time_benefit (struct inline_summary *callee_info,
704                        struct cgraph_edge *edge,
705                        int time_growth)
706 {
707   int relbenefit;
708   gcov_type uninlined_call_time;
709
710   uninlined_call_time =
711     ((gcov_type)
712      (callee_info->time
713       + inline_edge_summary (edge)->call_stmt_time) * edge->frequency
714      + CGRAPH_FREQ_BASE / 2) / CGRAPH_FREQ_BASE;
715   /* Compute relative time benefit, i.e. how much the call becomes faster.
716      ??? perhaps computing how much the caller+calle together become faster
717      would lead to more realistic results.  */
718   if (!uninlined_call_time)
719     uninlined_call_time = 1;
720   relbenefit =
721     (uninlined_call_time - time_growth) * 256 / (uninlined_call_time);
722   relbenefit = MIN (relbenefit, 512);
723   relbenefit = MAX (relbenefit, 1);
724   return relbenefit;
725 }
726
727
728 /* A cost model driving the inlining heuristics in a way so the edges with
729    smallest badness are inlined first.  After each inlining is performed
730    the costs of all caller edges of nodes affected are recomputed so the
731    metrics may accurately depend on values such as number of inlinable callers
732    of the function or function body size.  */
733
734 static int
735 edge_badness (struct cgraph_edge *edge, bool dump)
736 {
737   gcov_type badness;
738   int growth, time_growth;
739   struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (edge->callee,
740                                                               NULL);
741   struct inline_summary *callee_info = inline_summary (callee);
742
743   if (DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (callee->decl))
744     return INT_MIN;
745
746   growth = estimate_edge_growth (edge);
747   time_growth = estimate_edge_time (edge);
748
749   if (dump)
750     {
751       fprintf (dump_file, "    Badness calculation for %s -> %s\n",
752                cgraph_node_name (edge->caller),
753                cgraph_node_name (callee));
754       fprintf (dump_file, "      size growth %i, time growth %i\n",
755                growth,
756                time_growth);
757     }
758
759   /* Always prefer inlining saving code size.  */
760   if (growth <= 0)
761     {
762       badness = INT_MIN / 2 + growth;
763       if (dump)
764         fprintf (dump_file, "      %i: Growth %i <= 0\n", (int) badness,
765                  growth);
766     }
767
768   /* When profiling is available, compute badness as:
769
770                 relative_edge_count * relative_time_benefit
771      goodness = -------------------------------------------
772                 edge_growth
773      badness = -goodness  
774
775     The fraction is upside down, becuase on edge counts and time beneits
776     the bounds are known. Edge growth is essentially unlimited.  */
777
778   else if (max_count)
779     {
780       int relbenefit = relative_time_benefit (callee_info, edge, time_growth);
781       badness =
782         ((int)
783          ((double) edge->count * INT_MIN / 2 / max_count / 512) *
784          relative_time_benefit (callee_info, edge, time_growth)) / growth;
785       
786       /* Be sure that insanity of the profile won't lead to increasing counts
787          in the scalling and thus to overflow in the computation above.  */
788       gcc_assert (max_count >= edge->count);
789       if (dump)
790         {
791           fprintf (dump_file,
792                    "      %i (relative %f): profile info. Relative count %f"
793                    " * Relative benefit %f\n",
794                    (int) badness, (double) badness / INT_MIN,
795                    (double) edge->count / max_count,
796                    relbenefit * 100 / 256.0);
797         }
798     }
799
800   /* When function local profile is available. Compute badness as:
801
802      
803                growth_of_callee
804      badness = -------------------------------------- + growth_for-all
805                relative_time_benefit * edge_frequency
806
807   */
808   else if (flag_guess_branch_prob)
809     {
810       int div = edge->frequency * (1<<10) / CGRAPH_FREQ_MAX;
811       int growth_for_all;
812
813       div = MAX (div, 1);
814       gcc_checking_assert (edge->frequency <= CGRAPH_FREQ_MAX);
815       div *= relative_time_benefit (callee_info, edge, time_growth);
816
817       /* frequency is normalized in range 1...2^10.
818          relbenefit in range 1...2^9
819          DIV should be in range 1....2^19.  */
820       gcc_checking_assert (div >= 1 && div <= (1<<19));
821
822       /* Result must be integer in range 0...INT_MAX.
823          Set the base of fixed point calculation so we don't lose much of
824          precision for small bandesses (those are interesting) yet we don't
825          overflow for growths that are still in interesting range.  */
826       badness = ((gcov_type)growth) * (1<<18);
827       badness = (badness + div / 2) / div;
828
829       /* Overall growth of inlining all calls of function matters: we want to
830          inline so offline copy of function is no longer needed.
831
832          Additionally functions that can be fully inlined without much of
833          effort are better inline candidates than functions that can be fully
834          inlined only after noticeable overall unit growths. The latter
835          are better in a sense compressing of code size by factoring out common
836          code into separate function shared by multiple code paths.
837
838          We might mix the valud into the fraction by taking into account
839          relative growth of the unit, but for now just add the number
840          into resulting fraction.  */
841       growth_for_all = estimate_growth (callee);
842       badness += growth_for_all;
843       if (badness > INT_MAX - 1)
844         badness = INT_MAX - 1;
845       if (dump)
846         {
847           fprintf (dump_file,
848                    "      %i: guessed profile. frequency %f, overall growth %i,"
849                    " benefit %f%%, divisor %i\n",
850                    (int) badness, (double)edge->frequency / CGRAPH_FREQ_BASE, growth_for_all,
851                    relative_time_benefit (callee_info, edge, time_growth) * 100 / 256.0, div);
852         }
853     }
854   /* When function local profile is not available or it does not give
855      useful information (ie frequency is zero), base the cost on
856      loop nest and overall size growth, so we optimize for overall number
857      of functions fully inlined in program.  */
858   else
859     {
860       int nest = MIN (inline_edge_summary (edge)->loop_depth, 8);
861       badness = estimate_growth (callee) * 256;
862
863       /* Decrease badness if call is nested.  */
864       if (badness > 0)
865         badness >>= nest;
866       else
867         {
868           badness <<= nest;
869         }
870       if (dump)
871         fprintf (dump_file, "      %i: no profile. nest %i\n", (int) badness,
872                  nest);
873     }
874
875   /* Ensure that we did not overflow in all the fixed point math above.  */
876   gcc_assert (badness >= INT_MIN);
877   gcc_assert (badness <= INT_MAX - 1);
878   /* Make recursive inlining happen always after other inlining is done.  */
879   if (cgraph_edge_recursive_p (edge))
880     return badness + 1;
881   else
882     return badness;
883 }
884
885 /* Recompute badness of EDGE and update its key in HEAP if needed.  */
886 static inline void
887 update_edge_key (fibheap_t heap, struct cgraph_edge *edge)
888 {
889   int badness = edge_badness (edge, false);
890   if (edge->aux)
891     {
892       fibnode_t n = (fibnode_t) edge->aux;
893       gcc_checking_assert (n->data == edge);
894
895       /* fibheap_replace_key only decrease the keys.
896          When we increase the key we do not update heap
897          and instead re-insert the element once it becomes
898          a minimum of heap.  */
899       if (badness < n->key)
900         {
901           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
902             {
903               fprintf (dump_file,
904                        "  decreasing badness %s/%i -> %s/%i, %i to %i\n",
905                        cgraph_node_name (edge->caller), edge->caller->uid,
906                        cgraph_node_name (edge->callee), edge->callee->uid,
907                        (int)n->key,
908                        badness);
909             }
910           fibheap_replace_key (heap, n, badness);
911           gcc_checking_assert (n->key == badness);
912         }
913     }
914   else
915     {
916        if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
917          {
918            fprintf (dump_file,
919                     "  enqueuing call %s/%i -> %s/%i, badness %i\n",
920                     cgraph_node_name (edge->caller), edge->caller->uid,
921                     cgraph_node_name (edge->callee), edge->callee->uid,
922                     badness);
923          }
924       edge->aux = fibheap_insert (heap, badness, edge);
925     }
926 }
927
928
929 /* NODE was inlined.
930    All caller edges needs to be resetted because
931    size estimates change. Similarly callees needs reset
932    because better context may be known.  */
933
934 static void
935 reset_edge_caches (struct cgraph_node *node)
936 {
937   struct cgraph_edge *edge;
938   struct cgraph_edge *e = node->callees;
939   struct cgraph_node *where = node;
940   int i;
941   struct ipa_ref *ref;
942
943   if (where->global.inlined_to)
944     where = where->global.inlined_to;
945
946   /* WHERE body size has changed, the cached growth is invalid.  */
947   reset_node_growth_cache (where);
948
949   for (edge = where->callers; edge; edge = edge->next_caller)
950     if (edge->inline_failed)
951       reset_edge_growth_cache (edge);
952   for (i = 0; ipa_ref_list_refering_iterate (&where->ref_list, i, ref); i++)
953     if (ref->use == IPA_REF_ALIAS)
954       reset_edge_caches (ipa_ref_refering_node (ref));
955
956   if (!e)
957     return;
958
959   while (true)
960     if (!e->inline_failed && e->callee->callees)
961       e = e->callee->callees;
962     else
963       {
964         if (e->inline_failed)
965           reset_edge_growth_cache (e);
966         if (e->next_callee)
967           e = e->next_callee;
968         else
969           {
970             do
971               {
972                 if (e->caller == node)
973                   return;
974                 e = e->caller->callers;
975               }
976             while (!e->next_callee);
977             e = e->next_callee;
978           }
979       }
980 }
981
982 /* Recompute HEAP nodes for each of caller of NODE.
983    UPDATED_NODES track nodes we already visited, to avoid redundant work.
984    When CHECK_INLINABLITY_FOR is set, re-check for specified edge that
985    it is inlinable. Otherwise check all edges.  */
986
987 static void
988 update_caller_keys (fibheap_t heap, struct cgraph_node *node,
989                     bitmap updated_nodes,
990                     struct cgraph_edge *check_inlinablity_for)
991 {
992   struct cgraph_edge *edge;
993   int i;
994   struct ipa_ref *ref;
995
996   if ((!node->alias && !inline_summary (node)->inlinable)
997       || cgraph_function_body_availability (node) <= AVAIL_OVERWRITABLE
998       || node->global.inlined_to)
999     return;
1000   if (!bitmap_set_bit (updated_nodes, node->uid))
1001     return;
1002
1003   for (i = 0; ipa_ref_list_refering_iterate (&node->ref_list, i, ref); i++)
1004     if (ref->use == IPA_REF_ALIAS)
1005       {
1006         struct cgraph_node *alias = ipa_ref_refering_node (ref);
1007         update_caller_keys (heap, alias, updated_nodes, check_inlinablity_for);
1008       }
1009
1010   for (edge = node->callers; edge; edge = edge->next_caller)
1011     if (edge->inline_failed)
1012       {
1013         if (!check_inlinablity_for
1014             || check_inlinablity_for == edge)
1015           {
1016             if (can_inline_edge_p (edge, false)
1017                 && want_inline_small_function_p (edge, false))
1018               update_edge_key (heap, edge);
1019             else if (edge->aux)
1020               {
1021                 report_inline_failed_reason (edge);
1022                 fibheap_delete_node (heap, (fibnode_t) edge->aux);
1023                 edge->aux = NULL;
1024               }
1025           }
1026         else if (edge->aux)
1027           update_edge_key (heap, edge);
1028       }
1029 }
1030
1031 /* Recompute HEAP nodes for each uninlined call in NODE.
1032    This is used when we know that edge badnesses are going only to increase
1033    (we introduced new call site) and thus all we need is to insert newly
1034    created edges into heap.  */
1035
1036 static void
1037 update_callee_keys (fibheap_t heap, struct cgraph_node *node,
1038                     bitmap updated_nodes)
1039 {
1040   struct cgraph_edge *e = node->callees;
1041
1042   if (!e)
1043     return;
1044   while (true)
1045     if (!e->inline_failed && e->callee->callees)
1046       e = e->callee->callees;
1047     else
1048       {
1049         enum availability avail;
1050         struct cgraph_node *callee;
1051         /* We do not reset callee growth cache here.  Since we added a new call,
1052            growth chould have just increased and consequentely badness metric
1053            don't need updating.  */
1054         if (e->inline_failed
1055             && (callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, &avail))
1056             && inline_summary (callee)->inlinable
1057             && cgraph_function_body_availability (callee) >= AVAIL_AVAILABLE
1058             && !bitmap_bit_p (updated_nodes, callee->uid))
1059           {
1060             if (can_inline_edge_p (e, false)
1061                 && want_inline_small_function_p (e, false))
1062               update_edge_key (heap, e);
1063             else if (e->aux)
1064               {
1065                 report_inline_failed_reason (e);
1066                 fibheap_delete_node (heap, (fibnode_t) e->aux);
1067                 e->aux = NULL;
1068               }
1069           }
1070         if (e->next_callee)
1071           e = e->next_callee;
1072         else
1073           {
1074             do
1075               {
1076                 if (e->caller == node)
1077                   return;
1078                 e = e->caller->callers;
1079               }
1080             while (!e->next_callee);
1081             e = e->next_callee;
1082           }
1083       }
1084 }
1085
1086 /* Recompute heap nodes for each of caller edges of each of callees.
1087    Walk recursively into all inline clones.  */
1088
1089 static void
1090 update_all_callee_keys (fibheap_t heap, struct cgraph_node *node,
1091                         bitmap updated_nodes)
1092 {
1093   struct cgraph_edge *e = node->callees;
1094   if (!e)
1095     return;
1096   while (true)
1097     if (!e->inline_failed && e->callee->callees)
1098       e = e->callee->callees;
1099     else
1100       {
1101         struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee,
1102                                                                     NULL);
1103
1104         /* We inlined and thus callees might have different number of calls.
1105            Reset their caches  */
1106         reset_node_growth_cache (callee);
1107         if (e->inline_failed)
1108           update_caller_keys (heap, callee, updated_nodes, e);
1109         if (e->next_callee)
1110           e = e->next_callee;
1111         else
1112           {
1113             do
1114               {
1115                 if (e->caller == node)
1116                   return;
1117                 e = e->caller->callers;
1118               }
1119             while (!e->next_callee);
1120             e = e->next_callee;
1121           }
1122       }
1123 }
1124
1125 /* Enqueue all recursive calls from NODE into priority queue depending on
1126    how likely we want to recursively inline the call.  */
1127
1128 static void
1129 lookup_recursive_calls (struct cgraph_node *node, struct cgraph_node *where,
1130                         fibheap_t heap)
1131 {
1132   struct cgraph_edge *e;
1133   enum availability avail;
1134
1135   for (e = where->callees; e; e = e->next_callee)
1136     if (e->callee == node
1137         || (cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, &avail) == node
1138             && avail > AVAIL_OVERWRITABLE))
1139       {
1140         /* When profile feedback is available, prioritize by expected number
1141            of calls.  */
1142         fibheap_insert (heap,
1143                         !max_count ? -e->frequency
1144                         : -(e->count / ((max_count + (1<<24) - 1) / (1<<24))),
1145                         e);
1146       }
1147   for (e = where->callees; e; e = e->next_callee)
1148     if (!e->inline_failed)
1149       lookup_recursive_calls (node, e->callee, heap);
1150 }
1151
1152 /* Decide on recursive inlining: in the case function has recursive calls,
1153    inline until body size reaches given argument.  If any new indirect edges
1154    are discovered in the process, add them to *NEW_EDGES, unless NEW_EDGES
1155    is NULL.  */
1156
1157 static bool
1158 recursive_inlining (struct cgraph_edge *edge,
1159                     VEC (cgraph_edge_p, heap) **new_edges)
1160 {
1161   int limit = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_INLINE_INSNS_RECURSIVE_AUTO);
1162   fibheap_t heap;
1163   struct cgraph_node *node;
1164   struct cgraph_edge *e;
1165   struct cgraph_node *master_clone = NULL, *next;
1166   int depth = 0;
1167   int n = 0;
1168
1169   node = edge->caller;
1170   if (node->global.inlined_to)
1171     node = node->global.inlined_to;
1172
1173   if (DECL_DECLARED_INLINE_P (node->decl))
1174     limit = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_INLINE_INSNS_RECURSIVE);
1175
1176   /* Make sure that function is small enough to be considered for inlining.  */
1177   if (estimate_size_after_inlining (node, edge)  >= limit)
1178     return false;
1179   heap = fibheap_new ();
1180   lookup_recursive_calls (node, node, heap);
1181   if (fibheap_empty (heap))
1182     {
1183       fibheap_delete (heap);
1184       return false;
1185     }
1186
1187   if (dump_file)
1188     fprintf (dump_file,
1189              "  Performing recursive inlining on %s\n",
1190              cgraph_node_name (node));
1191
1192   /* Do the inlining and update list of recursive call during process.  */
1193   while (!fibheap_empty (heap))
1194     {
1195       struct cgraph_edge *curr
1196         = (struct cgraph_edge *) fibheap_extract_min (heap);
1197       struct cgraph_node *cnode;
1198
1199       if (estimate_size_after_inlining (node, curr) > limit)
1200         break;
1201
1202       if (!can_inline_edge_p (curr, true))
1203         continue;
1204
1205       depth = 1;
1206       for (cnode = curr->caller;
1207            cnode->global.inlined_to; cnode = cnode->callers->caller)
1208         if (node->decl
1209             == cgraph_function_or_thunk_node (curr->callee, NULL)->decl)
1210           depth++;
1211
1212       if (!want_inline_self_recursive_call_p (curr, node, false, depth))
1213         continue;
1214
1215       if (dump_file)
1216         {
1217           fprintf (dump_file,
1218                    "   Inlining call of depth %i", depth);
1219           if (node->count)
1220             {
1221               fprintf (dump_file, " called approx. %.2f times per call",
1222                        (double)curr->count / node->count);
1223             }
1224           fprintf (dump_file, "\n");
1225         }
1226       if (!master_clone)
1227         {
1228           /* We need original clone to copy around.  */
1229           master_clone = cgraph_clone_node (node, node->decl,
1230                                             node->count, CGRAPH_FREQ_BASE,
1231                                             false, NULL, true);
1232           for (e = master_clone->callees; e; e = e->next_callee)
1233             if (!e->inline_failed)
1234               clone_inlined_nodes (e, true, false, NULL);
1235         }
1236
1237       cgraph_redirect_edge_callee (curr, master_clone);
1238       inline_call (curr, false, new_edges, &overall_size);
1239       lookup_recursive_calls (node, curr->callee, heap);
1240       n++;
1241     }
1242
1243   if (!fibheap_empty (heap) && dump_file)
1244     fprintf (dump_file, "    Recursive inlining growth limit met.\n");
1245   fibheap_delete (heap);
1246
1247   if (!master_clone)
1248     return false;
1249
1250   if (dump_file)
1251     fprintf (dump_file,
1252              "\n   Inlined %i times, "
1253              "body grown from size %i to %i, time %i to %i\n", n,
1254              inline_summary (master_clone)->size, inline_summary (node)->size,
1255              inline_summary (master_clone)->time, inline_summary (node)->time);
1256
1257   /* Remove master clone we used for inlining.  We rely that clones inlined
1258      into master clone gets queued just before master clone so we don't
1259      need recursion.  */
1260   for (node = cgraph_nodes; node != master_clone;
1261        node = next)
1262     {
1263       next = node->next;
1264       if (node->global.inlined_to == master_clone)
1265         cgraph_remove_node (node);
1266     }
1267   cgraph_remove_node (master_clone);
1268   return true;
1269 }
1270
1271
1272 /* Given whole compilation unit estimate of INSNS, compute how large we can
1273    allow the unit to grow.  */
1274
1275 static int
1276 compute_max_insns (int insns)
1277 {
1278   int max_insns = insns;
1279   if (max_insns < PARAM_VALUE (PARAM_LARGE_UNIT_INSNS))
1280     max_insns = PARAM_VALUE (PARAM_LARGE_UNIT_INSNS);
1281
1282   return ((HOST_WIDEST_INT) max_insns
1283           * (100 + PARAM_VALUE (PARAM_INLINE_UNIT_GROWTH)) / 100);
1284 }
1285
1286
1287 /* Compute badness of all edges in NEW_EDGES and add them to the HEAP.  */
1288
1289 static void
1290 add_new_edges_to_heap (fibheap_t heap, VEC (cgraph_edge_p, heap) *new_edges)
1291 {
1292   while (VEC_length (cgraph_edge_p, new_edges) > 0)
1293     {
1294       struct cgraph_edge *edge = VEC_pop (cgraph_edge_p, new_edges);
1295
1296       gcc_assert (!edge->aux);
1297       if (edge->inline_failed
1298           && can_inline_edge_p (edge, true)
1299           && want_inline_small_function_p (edge, true))
1300         edge->aux = fibheap_insert (heap, edge_badness (edge, false), edge);
1301     }
1302 }
1303
1304
1305 /* We use greedy algorithm for inlining of small functions:
1306    All inline candidates are put into prioritized heap ordered in
1307    increasing badness.
1308
1309    The inlining of small functions is bounded by unit growth parameters.  */
1310
1311 static void
1312 inline_small_functions (void)
1313 {
1314   struct cgraph_node *node;
1315   struct cgraph_edge *edge;
1316   fibheap_t heap = fibheap_new ();
1317   bitmap updated_nodes = BITMAP_ALLOC (NULL);
1318   int min_size, max_size;
1319   VEC (cgraph_edge_p, heap) *new_indirect_edges = NULL;
1320   int initial_size = 0;
1321
1322   if (flag_indirect_inlining)
1323     new_indirect_edges = VEC_alloc (cgraph_edge_p, heap, 8);
1324
1325   if (dump_file)
1326     fprintf (dump_file,
1327              "\nDeciding on inlining of small functions.  Starting with size %i.\n",
1328              initial_size);
1329
1330   /* Compute overall unit size and other global parameters used by badness
1331      metrics.  */
1332
1333   max_count = 0;
1334   initialize_growth_caches ();
1335
1336   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
1337     if (!node->global.inlined_to)
1338       {
1339         if (cgraph_function_with_gimple_body_p (node)
1340             || node->thunk.thunk_p)
1341           {
1342             struct inline_summary *info = inline_summary (node);
1343
1344             if (!DECL_EXTERNAL (node->decl))
1345               initial_size += info->size;
1346           }
1347
1348         for (edge = node->callers; edge; edge = edge->next_caller)
1349           if (max_count < edge->count)
1350             max_count = edge->count;
1351       }
1352
1353   overall_size = initial_size;
1354   max_size = compute_max_insns (overall_size);
1355   min_size = overall_size;
1356
1357   /* Populate the heeap with all edges we might inline.  */
1358
1359   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
1360     if (!node->global.inlined_to)
1361       {
1362         if (dump_file)
1363           fprintf (dump_file, "Enqueueing calls of %s/%i.\n",
1364                    cgraph_node_name (node), node->uid);
1365
1366         for (edge = node->callers; edge; edge = edge->next_caller)
1367           if (edge->inline_failed
1368               && can_inline_edge_p (edge, true)
1369               && want_inline_small_function_p (edge, true)
1370               && edge->inline_failed)
1371             {
1372               gcc_assert (!edge->aux);
1373               update_edge_key (heap, edge);
1374             }
1375       }
1376
1377   gcc_assert (in_lto_p
1378               || !max_count
1379               || (profile_info && flag_branch_probabilities));
1380
1381   while (!fibheap_empty (heap))
1382     {
1383       int old_size = overall_size;
1384       struct cgraph_node *where, *callee;
1385       int badness = fibheap_min_key (heap);
1386       int current_badness;
1387       int growth;
1388
1389       edge = (struct cgraph_edge *) fibheap_extract_min (heap);
1390       gcc_assert (edge->aux);
1391       edge->aux = NULL;
1392       if (!edge->inline_failed)
1393         continue;
1394
1395       /* Be sure that caches are maintained consistent.  */
1396 #ifdef ENABLE_CHECKING
1397       reset_edge_growth_cache (edge);
1398       reset_node_growth_cache (edge->callee);
1399 #endif
1400
1401       /* When updating the edge costs, we only decrease badness in the keys.
1402          Increases of badness are handled lazilly; when we see key with out
1403          of date value on it, we re-insert it now.  */
1404       current_badness = edge_badness (edge, false);
1405       gcc_assert (current_badness >= badness);
1406       if (current_badness != badness)
1407         {
1408           edge->aux = fibheap_insert (heap, current_badness, edge);
1409           continue;
1410         }
1411
1412       if (!can_inline_edge_p (edge, true))
1413         continue;
1414       
1415       callee = cgraph_function_or_thunk_node (edge->callee, NULL);
1416       growth = estimate_edge_growth (edge);
1417       if (dump_file)
1418         {
1419           fprintf (dump_file,
1420                    "\nConsidering %s with %i size\n",
1421                    cgraph_node_name (callee),
1422                    inline_summary (callee)->size);
1423           fprintf (dump_file,
1424                    " to be inlined into %s in %s:%i\n"
1425                    " Estimated growth after inlined into all is %+i insns.\n"
1426                    " Estimated badness is %i, frequency %.2f.\n",
1427                    cgraph_node_name (edge->caller),
1428                    flag_wpa ? "unknown"
1429                    : gimple_filename ((const_gimple) edge->call_stmt),
1430                    flag_wpa ? -1
1431                    : gimple_lineno ((const_gimple) edge->call_stmt),
1432                    estimate_growth (callee),
1433                    badness,
1434                    edge->frequency / (double)CGRAPH_FREQ_BASE);
1435           if (edge->count)
1436             fprintf (dump_file," Called "HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC"x\n",
1437                      edge->count);
1438           if (dump_flags & TDF_DETAILS)
1439             edge_badness (edge, true);
1440         }
1441
1442       if (overall_size + growth > max_size
1443           && !DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (callee->decl))
1444         {
1445           edge->inline_failed = CIF_INLINE_UNIT_GROWTH_LIMIT;
1446           report_inline_failed_reason (edge);
1447           continue;
1448         }
1449
1450       if (!want_inline_small_function_p (edge, true))
1451         continue;
1452
1453       /* Heuristics for inlining small functions works poorly for
1454          recursive calls where we do efect similar to loop unrolling.
1455          When inliing such edge seems profitable, leave decision on
1456          specific inliner.  */
1457       if (cgraph_edge_recursive_p (edge))
1458         {
1459           where = edge->caller;
1460           if (where->global.inlined_to)
1461             where = where->global.inlined_to;
1462           if (!recursive_inlining (edge,
1463                                    flag_indirect_inlining
1464                                    ? &new_indirect_edges : NULL))
1465             {
1466               edge->inline_failed = CIF_RECURSIVE_INLINING;
1467               continue;
1468             }
1469           reset_edge_caches (where);
1470           /* Recursive inliner inlines all recursive calls of the function
1471              at once. Consequently we need to update all callee keys.  */
1472           if (flag_indirect_inlining)
1473             add_new_edges_to_heap (heap, new_indirect_edges);
1474           update_all_callee_keys (heap, where, updated_nodes);
1475         }
1476       else
1477         {
1478           struct cgraph_node *outer_node = NULL;
1479           int depth = 0;
1480
1481           /* Consider the case where self recursive function A is inlined into B.
1482              This is desired optimization in some cases, since it leads to effect
1483              similar of loop peeling and we might completely optimize out the
1484              recursive call.  However we must be extra selective.  */
1485
1486           where = edge->caller;
1487           while (where->global.inlined_to)
1488             {
1489               if (where->decl == callee->decl)
1490                 outer_node = where, depth++;
1491               where = where->callers->caller;
1492             }
1493           if (outer_node
1494               && !want_inline_self_recursive_call_p (edge, outer_node,
1495                                                      true, depth))
1496             {
1497               edge->inline_failed
1498                 = (DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (edge->callee->decl)
1499                    ? CIF_RECURSIVE_INLINING : CIF_UNSPECIFIED);
1500               continue;
1501             }
1502           else if (depth && dump_file)
1503             fprintf (dump_file, " Peeling recursion with depth %i\n", depth);
1504
1505           gcc_checking_assert (!callee->global.inlined_to);
1506           inline_call (edge, true, &new_indirect_edges, &overall_size);
1507           if (flag_indirect_inlining)
1508             add_new_edges_to_heap (heap, new_indirect_edges);
1509
1510           reset_edge_caches (edge->callee);
1511           reset_node_growth_cache (callee);
1512
1513           /* We inlined last offline copy to the body.  This might lead
1514              to callees of function having fewer call sites and thus they
1515              may need updating.  */
1516           if (callee->global.inlined_to)
1517             update_all_callee_keys (heap, callee, updated_nodes);
1518           else
1519             update_callee_keys (heap, edge->callee, updated_nodes);
1520         }
1521       where = edge->caller;
1522       if (where->global.inlined_to)
1523         where = where->global.inlined_to;
1524
1525       /* Our profitability metric can depend on local properties
1526          such as number of inlinable calls and size of the function body.
1527          After inlining these properties might change for the function we
1528          inlined into (since it's body size changed) and for the functions
1529          called by function we inlined (since number of it inlinable callers
1530          might change).  */
1531       update_caller_keys (heap, where, updated_nodes, NULL);
1532
1533       /* We removed one call of the function we just inlined.  If offline
1534          copy is still needed, be sure to update the keys.  */
1535       if (callee != where && !callee->global.inlined_to)
1536         update_caller_keys (heap, callee, updated_nodes, NULL);
1537       bitmap_clear (updated_nodes);
1538
1539       if (dump_file)
1540         {
1541           fprintf (dump_file,
1542                    " Inlined into %s which now has time %i and size %i,"
1543                    "net change of %+i.\n",
1544                    cgraph_node_name (edge->caller),
1545                    inline_summary (edge->caller)->time,
1546                    inline_summary (edge->caller)->size,
1547                    overall_size - old_size);
1548         }
1549       if (min_size > overall_size)
1550         {
1551           min_size = overall_size;
1552           max_size = compute_max_insns (min_size);
1553
1554           if (dump_file)
1555             fprintf (dump_file, "New minimal size reached: %i\n", min_size);
1556         }
1557     }
1558
1559   free_growth_caches ();
1560   if (new_indirect_edges)
1561     VEC_free (cgraph_edge_p, heap, new_indirect_edges);
1562   fibheap_delete (heap);
1563   if (dump_file)
1564     fprintf (dump_file,
1565              "Unit growth for small function inlining: %i->%i (%i%%)\n",
1566              initial_size, overall_size,
1567              initial_size ? overall_size * 100 / (initial_size) - 100: 0);
1568   BITMAP_FREE (updated_nodes);
1569 }
1570
1571 /* Flatten NODE.  Performed both during early inlining and
1572    at IPA inlining time.  */
1573
1574 static void
1575 flatten_function (struct cgraph_node *node, bool early)
1576 {
1577   struct cgraph_edge *e;
1578
1579   /* We shouldn't be called recursively when we are being processed.  */
1580   gcc_assert (node->aux == NULL);
1581
1582   node->aux = (void *) node;
1583
1584   for (e = node->callees; e; e = e->next_callee)
1585     {
1586       struct cgraph_node *orig_callee;
1587       struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, NULL);
1588
1589       /* We've hit cycle?  It is time to give up.  */
1590       if (callee->aux)
1591         {
1592           if (dump_file)
1593             fprintf (dump_file,
1594                      "Not inlining %s into %s to avoid cycle.\n",
1595                      cgraph_node_name (callee),
1596                      cgraph_node_name (e->caller));
1597           e->inline_failed = CIF_RECURSIVE_INLINING;
1598           continue;
1599         }
1600
1601       /* When the edge is already inlined, we just need to recurse into
1602          it in order to fully flatten the leaves.  */
1603       if (!e->inline_failed)
1604         {
1605           flatten_function (callee, early);
1606           continue;
1607         }
1608
1609       /* Flatten attribute needs to be processed during late inlining. For
1610          extra code quality we however do flattening during early optimization,
1611          too.  */
1612       if (!early
1613           ? !can_inline_edge_p (e, true)
1614           : !can_early_inline_edge_p (e))
1615         continue;
1616
1617       if (cgraph_edge_recursive_p (e))
1618         {
1619           if (dump_file)
1620             fprintf (dump_file, "Not inlining: recursive call.\n");
1621           continue;
1622         }
1623
1624       if (gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl))
1625           != gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (callee->decl)))
1626         {
1627           if (dump_file)
1628             fprintf (dump_file, "Not inlining: SSA form does not match.\n");
1629           continue;
1630         }
1631
1632       /* Inline the edge and flatten the inline clone.  Avoid
1633          recursing through the original node if the node was cloned.  */
1634       if (dump_file)
1635         fprintf (dump_file, " Inlining %s into %s.\n",
1636                  cgraph_node_name (callee),
1637                  cgraph_node_name (e->caller));
1638       orig_callee = callee;
1639       inline_call (e, true, NULL, NULL);
1640       if (e->callee != orig_callee)
1641         orig_callee->aux = (void *) node;
1642       flatten_function (e->callee, early);
1643       if (e->callee != orig_callee)
1644         orig_callee->aux = NULL;
1645     }
1646
1647   node->aux = NULL;
1648 }
1649
1650 /* Decide on the inlining.  We do so in the topological order to avoid
1651    expenses on updating data structures.  */
1652
1653 static unsigned int
1654 ipa_inline (void)
1655 {
1656   struct cgraph_node *node;
1657   int nnodes;
1658   struct cgraph_node **order =
1659     XCNEWVEC (struct cgraph_node *, cgraph_n_nodes);
1660   int i;
1661
1662   if (in_lto_p && optimize)
1663     ipa_update_after_lto_read ();
1664
1665   if (dump_file)
1666     dump_inline_summaries (dump_file);
1667
1668   nnodes = ipa_reverse_postorder (order);
1669
1670   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1671     node->aux = 0;
1672
1673   if (dump_file)
1674     fprintf (dump_file, "\nFlattening functions:\n");
1675
1676   /* In the first pass handle functions to be flattened.  Do this with
1677      a priority so none of our later choices will make this impossible.  */
1678   for (i = nnodes - 1; i >= 0; i--)
1679     {
1680       node = order[i];
1681
1682       /* Handle nodes to be flattened.
1683          Ideally when processing callees we stop inlining at the
1684          entry of cycles, possibly cloning that entry point and
1685          try to flatten itself turning it into a self-recursive
1686          function.  */
1687       if (lookup_attribute ("flatten",
1688                             DECL_ATTRIBUTES (node->decl)) != NULL)
1689         {
1690           if (dump_file)
1691             fprintf (dump_file,
1692                      "Flattening %s\n", cgraph_node_name (node));
1693           flatten_function (node, false);
1694         }
1695     }
1696
1697   inline_small_functions ();
1698   cgraph_remove_unreachable_nodes (true, dump_file);
1699   free (order);
1700
1701   /* We already perform some inlining of functions called once during
1702      inlining small functions above.  After unreachable nodes are removed,
1703      we still might do a quick check that nothing new is found.  */
1704   if (flag_inline_functions_called_once)
1705     {
1706       int cold;
1707       if (dump_file)
1708         fprintf (dump_file, "\nDeciding on functions called once:\n");
1709
1710       /* Inlining one function called once has good chance of preventing
1711          inlining other function into the same callee.  Ideally we should
1712          work in priority order, but probably inlining hot functions first
1713          is good cut without the extra pain of maintaining the queue.
1714
1715          ??? this is not really fitting the bill perfectly: inlining function
1716          into callee often leads to better optimization of callee due to
1717          increased context for optimization.
1718          For example if main() function calls a function that outputs help
1719          and then function that does the main optmization, we should inline
1720          the second with priority even if both calls are cold by themselves.
1721
1722          We probably want to implement new predicate replacing our use of
1723          maybe_hot_edge interpreted as maybe_hot_edge || callee is known
1724          to be hot.  */
1725       for (cold = 0; cold <= 1; cold ++)
1726         {
1727           for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1728             {
1729               if (want_inline_function_called_once_p (node)
1730                   && (cold
1731                       || cgraph_maybe_hot_edge_p (node->callers)))
1732                 {
1733                   struct cgraph_node *caller = node->callers->caller;
1734
1735                   if (dump_file)
1736                     {
1737                       fprintf (dump_file,
1738                                "\nInlining %s size %i.\n",
1739                                cgraph_node_name (node), inline_summary (node)->size);
1740                       fprintf (dump_file,
1741                                " Called once from %s %i insns.\n",
1742                                cgraph_node_name (node->callers->caller),
1743                                inline_summary (node->callers->caller)->size);
1744                     }
1745
1746                   inline_call (node->callers, true, NULL, NULL);
1747                   if (dump_file)
1748                     fprintf (dump_file,
1749                              " Inlined into %s which now has %i size\n",
1750                              cgraph_node_name (caller),
1751                              inline_summary (caller)->size);
1752                 }
1753             }
1754         }
1755     }
1756
1757   /* Free ipa-prop structures if they are no longer needed.  */
1758   if (optimize)
1759     ipa_free_all_structures_after_iinln ();
1760
1761   if (dump_file)
1762     fprintf (dump_file,
1763              "\nInlined %i calls, eliminated %i functions\n\n",
1764              ncalls_inlined, nfunctions_inlined);
1765
1766   if (dump_file)
1767     dump_inline_summaries (dump_file);
1768   /* In WPA we use inline summaries for partitioning process.  */
1769   if (!flag_wpa)
1770     inline_free_summary ();
1771   return 0;
1772 }
1773
1774 /* Inline always-inline function calls in NODE.  */
1775
1776 static bool
1777 inline_always_inline_functions (struct cgraph_node *node)
1778 {
1779   struct cgraph_edge *e;
1780   bool inlined = false;
1781
1782   for (e = node->callees; e; e = e->next_callee)
1783     {
1784       struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, NULL);
1785       if (!DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (callee->decl))
1786         continue;
1787
1788       if (cgraph_edge_recursive_p (e))
1789         {
1790           if (dump_file)
1791             fprintf (dump_file, "  Not inlining recursive call to %s.\n",
1792                      cgraph_node_name (e->callee));
1793           e->inline_failed = CIF_RECURSIVE_INLINING;
1794           continue;
1795         }
1796
1797       if (!can_early_inline_edge_p (e))
1798         continue;
1799
1800       if (dump_file)
1801         fprintf (dump_file, "  Inlining %s into %s (always_inline).\n",
1802                  cgraph_node_name (e->callee),
1803                  cgraph_node_name (e->caller));
1804       inline_call (e, true, NULL, NULL);
1805       inlined = true;
1806     }
1807
1808   return inlined;
1809 }
1810
1811 /* Decide on the inlining.  We do so in the topological order to avoid
1812    expenses on updating data structures.  */
1813
1814 static bool
1815 early_inline_small_functions (struct cgraph_node *node)
1816 {
1817   struct cgraph_edge *e;
1818   bool inlined = false;
1819
1820   for (e = node->callees; e; e = e->next_callee)
1821     {
1822       struct cgraph_node *callee = cgraph_function_or_thunk_node (e->callee, NULL);
1823       if (!inline_summary (callee)->inlinable
1824           || !e->inline_failed)
1825         continue;
1826
1827       /* Do not consider functions not declared inline.  */
1828       if (!DECL_DECLARED_INLINE_P (callee->decl)
1829           && !flag_inline_small_functions
1830           && !flag_inline_functions)
1831         continue;
1832
1833       if (dump_file)
1834         fprintf (dump_file, "Considering inline candidate %s.\n",
1835                  cgraph_node_name (callee));
1836
1837       if (!can_early_inline_edge_p (e))
1838         continue;
1839
1840       if (cgraph_edge_recursive_p (e))
1841         {
1842           if (dump_file)
1843             fprintf (dump_file, "  Not inlining: recursive call.\n");
1844           continue;
1845         }
1846
1847       if (!want_early_inline_function_p (e))
1848         continue;
1849
1850       if (dump_file)
1851         fprintf (dump_file, " Inlining %s into %s.\n",
1852                  cgraph_node_name (callee),
1853                  cgraph_node_name (e->caller));
1854       inline_call (e, true, NULL, NULL);
1855       inlined = true;
1856     }
1857
1858   return inlined;
1859 }
1860
1861 /* Do inlining of small functions.  Doing so early helps profiling and other
1862    passes to be somewhat more effective and avoids some code duplication in
1863    later real inlining pass for testcases with very many function calls.  */
1864 static unsigned int
1865 early_inliner (void)
1866 {
1867   struct cgraph_node *node = cgraph_get_node (current_function_decl);
1868   struct cgraph_edge *edge;
1869   unsigned int todo = 0;
1870   int iterations = 0;
1871   bool inlined = false;
1872
1873   if (seen_error ())
1874     return 0;
1875
1876   /* Do nothing if datastructures for ipa-inliner are already computed.  This
1877      happens when some pass decides to construct new function and
1878      cgraph_add_new_function calls lowering passes and early optimization on
1879      it.  This may confuse ourself when early inliner decide to inline call to
1880      function clone, because function clones don't have parameter list in
1881      ipa-prop matching their signature.  */
1882   if (ipa_node_params_vector)
1883     return 0;
1884
1885 #ifdef ENABLE_CHECKING
1886   verify_cgraph_node (node);
1887 #endif
1888
1889   /* Even when not optimizing or not inlining inline always-inline
1890      functions.  */
1891   inlined = inline_always_inline_functions (node);
1892
1893   if (!optimize
1894       || flag_no_inline
1895       || !flag_early_inlining
1896       /* Never inline regular functions into always-inline functions
1897          during incremental inlining.  This sucks as functions calling
1898          always inline functions will get less optimized, but at the
1899          same time inlining of functions calling always inline
1900          function into an always inline function might introduce
1901          cycles of edges to be always inlined in the callgraph.
1902
1903          We might want to be smarter and just avoid this type of inlining.  */
1904       || DECL_DISREGARD_INLINE_LIMITS (node->decl))
1905     ;
1906   else if (lookup_attribute ("flatten",
1907                              DECL_ATTRIBUTES (node->decl)) != NULL)
1908     {
1909       /* When the function is marked to be flattened, recursively inline
1910          all calls in it.  */
1911       if (dump_file)
1912         fprintf (dump_file,
1913                  "Flattening %s\n", cgraph_node_name (node));
1914       flatten_function (node, true);
1915       inlined = true;
1916     }
1917   else
1918     {
1919       /* We iterate incremental inlining to get trivial cases of indirect
1920          inlining.  */
1921       while (iterations < PARAM_VALUE (PARAM_EARLY_INLINER_MAX_ITERATIONS)
1922              && early_inline_small_functions (node))
1923         {
1924           timevar_push (TV_INTEGRATION);
1925           todo |= optimize_inline_calls (current_function_decl);
1926
1927           /* Technically we ought to recompute inline parameters so the new
1928              iteration of early inliner works as expected.  We however have
1929              values approximately right and thus we only need to update edge
1930              info that might be cleared out for newly discovered edges.  */
1931           for (edge = node->callees; edge; edge = edge->next_callee)
1932             {
1933               struct inline_edge_summary *es = inline_edge_summary (edge);
1934               es->call_stmt_size
1935                 = estimate_num_insns (edge->call_stmt, &eni_size_weights);
1936               es->call_stmt_time
1937                 = estimate_num_insns (edge->call_stmt, &eni_time_weights);
1938             }
1939           timevar_pop (TV_INTEGRATION);
1940           iterations++;
1941           inlined = false;
1942         }
1943       if (dump_file)
1944         fprintf (dump_file, "Iterations: %i\n", iterations);
1945     }
1946
1947   if (inlined)
1948     {
1949       timevar_push (TV_INTEGRATION);
1950       todo |= optimize_inline_calls (current_function_decl);
1951       timevar_pop (TV_INTEGRATION);
1952     }
1953
1954   cfun->always_inline_functions_inlined = true;
1955
1956   return todo;
1957 }
1958
1959 struct gimple_opt_pass pass_early_inline =
1960 {
1961  {
1962   GIMPLE_PASS,
1963   "einline",                            /* name */
1964   NULL,                                 /* gate */
1965   early_inliner,                        /* execute */
1966   NULL,                                 /* sub */
1967   NULL,                                 /* next */
1968   0,                                    /* static_pass_number */
1969   TV_INLINE_HEURISTICS,                 /* tv_id */
1970   PROP_ssa,                             /* properties_required */
1971   0,                                    /* properties_provided */
1972   0,                                    /* properties_destroyed */
1973   0,                                    /* todo_flags_start */
1974   0                                     /* todo_flags_finish */
1975  }
1976 };
1977
1978
1979 /* When to run IPA inlining.  Inlining of always-inline functions
1980    happens during early inlining.
1981
1982    Enable inlining unconditoinally at -flto.  We need size estimates to
1983    drive partitioning.  */
1984
1985 static bool
1986 gate_ipa_inline (void)
1987 {
1988   return optimize || flag_lto || flag_wpa;
1989 }
1990
1991 struct ipa_opt_pass_d pass_ipa_inline =
1992 {
1993  {
1994   IPA_PASS,
1995   "inline",                             /* name */
1996   gate_ipa_inline,                      /* gate */
1997   ipa_inline,                           /* execute */
1998   NULL,                                 /* sub */
1999   NULL,                                 /* next */
2000   0,                                    /* static_pass_number */
2001   TV_INLINE_HEURISTICS,                 /* tv_id */
2002   0,                                    /* properties_required */
2003   0,                                    /* properties_provided */
2004   0,                                    /* properties_destroyed */
2005   TODO_remove_functions,                /* todo_flags_finish */
2006   TODO_dump_cgraph 
2007   | TODO_remove_functions | TODO_ggc_collect    /* todo_flags_finish */
2008  },
2009  inline_generate_summary,               /* generate_summary */
2010  inline_write_summary,                  /* write_summary */
2011  inline_read_summary,                   /* read_summary */
2012  NULL,                                  /* write_optimization_summary */
2013  NULL,                                  /* read_optimization_summary */
2014  NULL,                                  /* stmt_fixup */
2015  0,                                     /* TODOs */
2016  inline_transform,                      /* function_transform */
2017  NULL,                                  /* variable_transform */
2018 };