]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/CodeGen/MachineOutliner.cpp
Merge llvm, clang, lld, lldb, compiler-rt and libc++ r304149, and update
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / lib / CodeGen / MachineOutliner.cpp
1 //===---- MachineOutliner.cpp - Outline instructions -----------*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 ///
10 /// \file
11 /// Replaces repeated sequences of instructions with function calls.
12 ///
13 /// This works by placing every instruction from every basic block in a
14 /// suffix tree, and repeatedly querying that tree for repeated sequences of
15 /// instructions. If a sequence of instructions appears often, then it ought
16 /// to be beneficial to pull out into a function.
17 ///
18 /// This was originally presented at the 2016 LLVM Developers' Meeting in the
19 /// talk "Reducing Code Size Using Outlining". For a high-level overview of
20 /// how this pass works, the talk is available on YouTube at
21 ///
22 /// https://www.youtube.com/watch?v=yorld-WSOeU
23 ///
24 /// The slides for the talk are available at
25 ///
26 /// http://www.llvm.org/devmtg/2016-11/Slides/Paquette-Outliner.pdf
27 ///
28 /// The talk provides an overview of how the outliner finds candidates and
29 /// ultimately outlines them. It describes how the main data structure for this
30 /// pass, the suffix tree, is queried and purged for candidates. It also gives
31 /// a simplified suffix tree construction algorithm for suffix trees based off
32 /// of the algorithm actually used here, Ukkonen's algorithm.
33 ///
34 /// For the original RFC for this pass, please see
35 ///
36 /// http://lists.llvm.org/pipermail/llvm-dev/2016-August/104170.html
37 ///
38 /// For more information on the suffix tree data structure, please see
39 /// https://www.cs.helsinki.fi/u/ukkonen/SuffixT1withFigs.pdf
40 ///
41 //===----------------------------------------------------------------------===//
42 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
43 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
44 #include "llvm/ADT/Twine.h"
45 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
46 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
47 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
48 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
49 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
50 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
51 #include "llvm/Support/Allocator.h"
52 #include "llvm/Support/Debug.h"
53 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
54 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
55 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
56 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
57 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
58 #include <functional>
59 #include <map>
60 #include <sstream>
61 #include <tuple>
62 #include <vector>
63
64 #define DEBUG_TYPE "machine-outliner"
65
66 using namespace llvm;
67
68 STATISTIC(NumOutlined, "Number of candidates outlined");
69 STATISTIC(FunctionsCreated, "Number of functions created");
70
71 namespace {
72
73 /// \brief An individual sequence of instructions to be replaced with a call to
74 /// an outlined function.
75 struct Candidate {
76
77   /// Set to false if the candidate overlapped with another candidate.
78   bool InCandidateList = true;
79
80   /// The start index of this \p Candidate.
81   size_t StartIdx;
82
83   /// The number of instructions in this \p Candidate.
84   size_t Len;
85
86   /// The index of this \p Candidate's \p OutlinedFunction in the list of
87   /// \p OutlinedFunctions.
88   size_t FunctionIdx;
89
90   /// \brief The number of instructions that would be saved by outlining every
91   /// candidate of this type.
92   ///
93   /// This is a fixed value which is not updated during the candidate pruning
94   /// process. It is only used for deciding which candidate to keep if two
95   /// candidates overlap. The true benefit is stored in the OutlinedFunction
96   /// for some given candidate.
97   unsigned Benefit = 0;
98
99   Candidate(size_t StartIdx, size_t Len, size_t FunctionIdx)
100       : StartIdx(StartIdx), Len(Len), FunctionIdx(FunctionIdx) {}
101
102   Candidate() {}
103
104   /// \brief Used to ensure that \p Candidates are outlined in an order that
105   /// preserves the start and end indices of other \p Candidates.
106   bool operator<(const Candidate &RHS) const { return StartIdx > RHS.StartIdx; }
107 };
108
109 /// \brief The information necessary to create an outlined function for some
110 /// class of candidate.
111 struct OutlinedFunction {
112
113   /// The actual outlined function created.
114   /// This is initialized after we go through and create the actual function.
115   MachineFunction *MF = nullptr;
116
117   /// A number assigned to this function which appears at the end of its name.
118   size_t Name;
119
120   /// The number of candidates for this OutlinedFunction.
121   size_t OccurrenceCount = 0;
122
123   /// \brief The sequence of integers corresponding to the instructions in this
124   /// function.
125   std::vector<unsigned> Sequence;
126
127   /// The number of instructions this function would save.
128   unsigned Benefit = 0;
129
130   /// \brief Set to true if candidates for this outlined function should be
131   /// replaced with tail calls to this OutlinedFunction.
132   bool IsTailCall = false;
133
134   OutlinedFunction(size_t Name, size_t OccurrenceCount,
135                    const std::vector<unsigned> &Sequence,
136                    unsigned Benefit, bool IsTailCall)
137       : Name(Name), OccurrenceCount(OccurrenceCount), Sequence(Sequence),
138         Benefit(Benefit), IsTailCall(IsTailCall)
139         {}
140 };
141
142 /// Represents an undefined index in the suffix tree.
143 const size_t EmptyIdx = -1;
144
145 /// A node in a suffix tree which represents a substring or suffix.
146 ///
147 /// Each node has either no children or at least two children, with the root
148 /// being a exception in the empty tree.
149 ///
150 /// Children are represented as a map between unsigned integers and nodes. If
151 /// a node N has a child M on unsigned integer k, then the mapping represented
152 /// by N is a proper prefix of the mapping represented by M. Note that this,
153 /// although similar to a trie is somewhat different: each node stores a full
154 /// substring of the full mapping rather than a single character state.
155 ///
156 /// Each internal node contains a pointer to the internal node representing
157 /// the same string, but with the first character chopped off. This is stored
158 /// in \p Link. Each leaf node stores the start index of its respective
159 /// suffix in \p SuffixIdx.
160 struct SuffixTreeNode {
161
162   /// The children of this node.
163   ///
164   /// A child existing on an unsigned integer implies that from the mapping
165   /// represented by the current node, there is a way to reach another
166   /// mapping by tacking that character on the end of the current string.
167   DenseMap<unsigned, SuffixTreeNode *> Children;
168
169   /// A flag set to false if the node has been pruned from the tree.
170   bool IsInTree = true;
171
172   /// The start index of this node's substring in the main string.
173   size_t StartIdx = EmptyIdx;
174
175   /// The end index of this node's substring in the main string.
176   ///
177   /// Every leaf node must have its \p EndIdx incremented at the end of every
178   /// step in the construction algorithm. To avoid having to update O(N)
179   /// nodes individually at the end of every step, the end index is stored
180   /// as a pointer.
181   size_t *EndIdx = nullptr;
182
183   /// For leaves, the start index of the suffix represented by this node.
184   ///
185   /// For all other nodes, this is ignored.
186   size_t SuffixIdx = EmptyIdx;
187
188   /// \brief For internal nodes, a pointer to the internal node representing
189   /// the same sequence with the first character chopped off.
190   ///
191   /// This has two major purposes in the suffix tree. The first is as a
192   /// shortcut in Ukkonen's construction algorithm. One of the things that
193   /// Ukkonen's algorithm does to achieve linear-time construction is
194   /// keep track of which node the next insert should be at. This makes each
195   /// insert O(1), and there are a total of O(N) inserts. The suffix link
196   /// helps with inserting children of internal nodes.
197   ///
198   /// Say we add a child to an internal node with associated mapping S. The 
199   /// next insertion must be at the node representing S - its first character.
200   /// This is given by the way that we iteratively build the tree in Ukkonen's
201   /// algorithm. The main idea is to look at the suffixes of each prefix in the
202   /// string, starting with the longest suffix of the prefix, and ending with
203   /// the shortest. Therefore, if we keep pointers between such nodes, we can
204   /// move to the next insertion point in O(1) time. If we don't, then we'd
205   /// have to query from the root, which takes O(N) time. This would make the
206   /// construction algorithm O(N^2) rather than O(N).
207   ///
208   /// The suffix link is also used during the tree pruning process to let us
209   /// quickly throw out a bunch of potential overlaps. Say we have a sequence
210   /// S we want to outline. Then each of its suffixes contribute to at least
211   /// one overlapping case. Therefore, we can follow the suffix links
212   /// starting at the node associated with S to the root and "delete" those
213   /// nodes, save for the root. For each candidate, this removes
214   /// O(|candidate|) overlaps from the search space. We don't actually
215   /// completely invalidate these nodes though; doing that is far too
216   /// aggressive. Consider the following pathological string:
217   ///
218   /// 1 2 3 1 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3
219   ///
220   /// If we, for the sake of example, outlined 1 2 3, then we would throw
221   /// out all instances of 2 3. This isn't desirable. To get around this,
222   /// when we visit a link node, we decrement its occurrence count by the
223   /// number of sequences we outlined in the current step. In the pathological
224   /// example, the 2 3 node would have an occurrence count of 8, while the
225   /// 1 2 3 node would have an occurrence count of 2. Thus, the 2 3 node
226   /// would survive to the next round allowing us to outline the extra
227   /// instances of 2 3.
228   SuffixTreeNode *Link = nullptr;
229
230   /// The parent of this node. Every node except for the root has a parent.
231   SuffixTreeNode *Parent = nullptr;
232
233   /// The number of times this node's string appears in the tree.
234   ///
235   /// This is equal to the number of leaf children of the string. It represents
236   /// the number of suffixes that the node's string is a prefix of.
237   size_t OccurrenceCount = 0;
238
239   /// The length of the string formed by concatenating the edge labels from the
240   /// root to this node.
241   size_t ConcatLen = 0;
242
243   /// Returns true if this node is a leaf.
244   bool isLeaf() const { return SuffixIdx != EmptyIdx; }
245
246   /// Returns true if this node is the root of its owning \p SuffixTree.
247   bool isRoot() const { return StartIdx == EmptyIdx; }
248
249   /// Return the number of elements in the substring associated with this node.
250   size_t size() const {
251
252     // Is it the root? If so, it's the empty string so return 0.
253     if (isRoot())
254       return 0;
255
256     assert(*EndIdx != EmptyIdx && "EndIdx is undefined!");
257
258     // Size = the number of elements in the string.
259     // For example, [0 1 2 3] has length 4, not 3. 3-0 = 3, so we have 3-0+1.
260     return *EndIdx - StartIdx + 1;
261   }
262
263   SuffixTreeNode(size_t StartIdx, size_t *EndIdx, SuffixTreeNode *Link,
264                  SuffixTreeNode *Parent)
265       : StartIdx(StartIdx), EndIdx(EndIdx), Link(Link), Parent(Parent) {}
266
267   SuffixTreeNode() {}
268 };
269
270 /// A data structure for fast substring queries.
271 ///
272 /// Suffix trees represent the suffixes of their input strings in their leaves.
273 /// A suffix tree is a type of compressed trie structure where each node
274 /// represents an entire substring rather than a single character. Each leaf
275 /// of the tree is a suffix.
276 ///
277 /// A suffix tree can be seen as a type of state machine where each state is a
278 /// substring of the full string. The tree is structured so that, for a string
279 /// of length N, there are exactly N leaves in the tree. This structure allows
280 /// us to quickly find repeated substrings of the input string.
281 ///
282 /// In this implementation, a "string" is a vector of unsigned integers.
283 /// These integers may result from hashing some data type. A suffix tree can
284 /// contain 1 or many strings, which can then be queried as one large string.
285 ///
286 /// The suffix tree is implemented using Ukkonen's algorithm for linear-time
287 /// suffix tree construction. Ukkonen's algorithm is explained in more detail
288 /// in the paper by Esko Ukkonen "On-line construction of suffix trees. The
289 /// paper is available at
290 ///
291 /// https://www.cs.helsinki.fi/u/ukkonen/SuffixT1withFigs.pdf
292 class SuffixTree {
293 private:
294   /// Each element is an integer representing an instruction in the module.
295   ArrayRef<unsigned> Str;
296
297   /// Maintains each node in the tree.
298   SpecificBumpPtrAllocator<SuffixTreeNode> NodeAllocator;
299
300   /// The root of the suffix tree.
301   ///
302   /// The root represents the empty string. It is maintained by the
303   /// \p NodeAllocator like every other node in the tree.
304   SuffixTreeNode *Root = nullptr;
305
306   /// Stores each leaf node in the tree.
307   ///
308   /// This is used for finding outlining candidates.
309   std::vector<SuffixTreeNode *> LeafVector;
310
311   /// Maintains the end indices of the internal nodes in the tree.
312   ///
313   /// Each internal node is guaranteed to never have its end index change
314   /// during the construction algorithm; however, leaves must be updated at
315   /// every step. Therefore, we need to store leaf end indices by reference
316   /// to avoid updating O(N) leaves at every step of construction. Thus,
317   /// every internal node must be allocated its own end index.
318   BumpPtrAllocator InternalEndIdxAllocator;
319
320   /// The end index of each leaf in the tree.
321   size_t LeafEndIdx = -1;
322
323   /// \brief Helper struct which keeps track of the next insertion point in
324   /// Ukkonen's algorithm.
325   struct ActiveState {
326     /// The next node to insert at.
327     SuffixTreeNode *Node;
328
329     /// The index of the first character in the substring currently being added.
330     size_t Idx = EmptyIdx;
331
332     /// The length of the substring we have to add at the current step.
333     size_t Len = 0;
334   };
335
336   /// \brief The point the next insertion will take place at in the
337   /// construction algorithm.
338   ActiveState Active;
339
340   /// Allocate a leaf node and add it to the tree.
341   ///
342   /// \param Parent The parent of this node.
343   /// \param StartIdx The start index of this node's associated string.
344   /// \param Edge The label on the edge leaving \p Parent to this node.
345   ///
346   /// \returns A pointer to the allocated leaf node.
347   SuffixTreeNode *insertLeaf(SuffixTreeNode &Parent, size_t StartIdx,
348                              unsigned Edge) {
349
350     assert(StartIdx <= LeafEndIdx && "String can't start after it ends!");
351
352     SuffixTreeNode *N = new (NodeAllocator.Allocate()) SuffixTreeNode(StartIdx, 
353                                                                    &LeafEndIdx,
354                                                                        nullptr,
355                                                                       &Parent);
356     Parent.Children[Edge] = N;
357
358     return N;
359   }
360
361   /// Allocate an internal node and add it to the tree.
362   ///
363   /// \param Parent The parent of this node. Only null when allocating the root.
364   /// \param StartIdx The start index of this node's associated string.
365   /// \param EndIdx The end index of this node's associated string.
366   /// \param Edge The label on the edge leaving \p Parent to this node.
367   ///
368   /// \returns A pointer to the allocated internal node.
369   SuffixTreeNode *insertInternalNode(SuffixTreeNode *Parent, size_t StartIdx,
370                                      size_t EndIdx, unsigned Edge) {
371
372     assert(StartIdx <= EndIdx && "String can't start after it ends!");
373     assert(!(!Parent && StartIdx != EmptyIdx) &&
374     "Non-root internal nodes must have parents!");
375
376     size_t *E = new (InternalEndIdxAllocator) size_t(EndIdx);
377     SuffixTreeNode *N = new (NodeAllocator.Allocate()) SuffixTreeNode(StartIdx,
378                                                                       E,
379                                                                       Root,
380                                                                       Parent);
381     if (Parent)
382       Parent->Children[Edge] = N;
383
384     return N;
385   }
386
387   /// \brief Set the suffix indices of the leaves to the start indices of their
388   /// respective suffixes. Also stores each leaf in \p LeafVector at its
389   /// respective suffix index.
390   ///
391   /// \param[in] CurrNode The node currently being visited.
392   /// \param CurrIdx The current index of the string being visited.
393   void setSuffixIndices(SuffixTreeNode &CurrNode, size_t CurrIdx) {
394
395     bool IsLeaf = CurrNode.Children.size() == 0 && !CurrNode.isRoot();
396
397     // Store the length of the concatenation of all strings from the root to
398     // this node.
399     if (!CurrNode.isRoot()) {
400       if (CurrNode.ConcatLen == 0)
401         CurrNode.ConcatLen = CurrNode.size();
402
403       if (CurrNode.Parent)
404        CurrNode.ConcatLen += CurrNode.Parent->ConcatLen;
405     }
406
407     // Traverse the tree depth-first.
408     for (auto &ChildPair : CurrNode.Children) {
409       assert(ChildPair.second && "Node had a null child!");
410       setSuffixIndices(*ChildPair.second,
411                        CurrIdx + ChildPair.second->size());
412     }
413
414     // Is this node a leaf?
415     if (IsLeaf) {
416       // If yes, give it a suffix index and bump its parent's occurrence count.
417       CurrNode.SuffixIdx = Str.size() - CurrIdx;
418       assert(CurrNode.Parent && "CurrNode had no parent!");
419       CurrNode.Parent->OccurrenceCount++;
420
421       // Store the leaf in the leaf vector for pruning later.
422       LeafVector[CurrNode.SuffixIdx] = &CurrNode;
423     }
424   }
425
426   /// \brief Construct the suffix tree for the prefix of the input ending at
427   /// \p EndIdx.
428   ///
429   /// Used to construct the full suffix tree iteratively. At the end of each
430   /// step, the constructed suffix tree is either a valid suffix tree, or a
431   /// suffix tree with implicit suffixes. At the end of the final step, the
432   /// suffix tree is a valid tree.
433   ///
434   /// \param EndIdx The end index of the current prefix in the main string.
435   /// \param SuffixesToAdd The number of suffixes that must be added
436   /// to complete the suffix tree at the current phase.
437   ///
438   /// \returns The number of suffixes that have not been added at the end of
439   /// this step.
440   unsigned extend(size_t EndIdx, size_t SuffixesToAdd) {
441     SuffixTreeNode *NeedsLink = nullptr;
442
443     while (SuffixesToAdd > 0) {
444     
445       // Are we waiting to add anything other than just the last character?
446       if (Active.Len == 0) {
447         // If not, then say the active index is the end index.
448         Active.Idx = EndIdx;
449       }
450
451       assert(Active.Idx <= EndIdx && "Start index can't be after end index!");
452
453       // The first character in the current substring we're looking at.
454       unsigned FirstChar = Str[Active.Idx];
455
456       // Have we inserted anything starting with FirstChar at the current node?
457       if (Active.Node->Children.count(FirstChar) == 0) {
458         // If not, then we can just insert a leaf and move too the next step.
459         insertLeaf(*Active.Node, EndIdx, FirstChar);
460
461         // The active node is an internal node, and we visited it, so it must
462         // need a link if it doesn't have one.
463         if (NeedsLink) {
464           NeedsLink->Link = Active.Node;
465           NeedsLink = nullptr;
466         }
467       } else {
468         // There's a match with FirstChar, so look for the point in the tree to
469         // insert a new node.
470         SuffixTreeNode *NextNode = Active.Node->Children[FirstChar];
471
472         size_t SubstringLen = NextNode->size();
473
474         // Is the current suffix we're trying to insert longer than the size of
475         // the child we want to move to?
476         if (Active.Len >= SubstringLen) {
477           // If yes, then consume the characters we've seen and move to the next
478           // node.
479           Active.Idx += SubstringLen;
480           Active.Len -= SubstringLen;
481           Active.Node = NextNode;
482           continue;
483         }
484
485         // Otherwise, the suffix we're trying to insert must be contained in the
486         // next node we want to move to.
487         unsigned LastChar = Str[EndIdx];
488
489         // Is the string we're trying to insert a substring of the next node?
490         if (Str[NextNode->StartIdx + Active.Len] == LastChar) {
491           // If yes, then we're done for this step. Remember our insertion point
492           // and move to the next end index. At this point, we have an implicit
493           // suffix tree.
494           if (NeedsLink && !Active.Node->isRoot()) {
495             NeedsLink->Link = Active.Node;
496             NeedsLink = nullptr;
497           }
498
499           Active.Len++;
500           break;
501         }
502
503         // The string we're trying to insert isn't a substring of the next node,
504         // but matches up to a point. Split the node.
505         //
506         // For example, say we ended our search at a node n and we're trying to
507         // insert ABD. Then we'll create a new node s for AB, reduce n to just
508         // representing C, and insert a new leaf node l to represent d. This
509         // allows us to ensure that if n was a leaf, it remains a leaf.
510         //
511         //   | ABC  ---split--->  | AB
512         //   n                    s
513         //                     C / \ D
514         //                      n   l
515
516         // The node s from the diagram
517         SuffixTreeNode *SplitNode =
518             insertInternalNode(Active.Node,
519                                NextNode->StartIdx,
520                                NextNode->StartIdx + Active.Len - 1,
521                                FirstChar);
522
523         // Insert the new node representing the new substring into the tree as
524         // a child of the split node. This is the node l from the diagram.
525         insertLeaf(*SplitNode, EndIdx, LastChar);
526
527         // Make the old node a child of the split node and update its start
528         // index. This is the node n from the diagram.
529         NextNode->StartIdx += Active.Len;
530         NextNode->Parent = SplitNode;
531         SplitNode->Children[Str[NextNode->StartIdx]] = NextNode;
532
533         // SplitNode is an internal node, update the suffix link.
534         if (NeedsLink)
535           NeedsLink->Link = SplitNode;
536
537         NeedsLink = SplitNode;
538       }
539
540       // We've added something new to the tree, so there's one less suffix to
541       // add.
542       SuffixesToAdd--;
543
544       if (Active.Node->isRoot()) {
545         if (Active.Len > 0) {
546           Active.Len--;
547           Active.Idx = EndIdx - SuffixesToAdd + 1;
548         }
549       } else {
550         // Start the next phase at the next smallest suffix.
551         Active.Node = Active.Node->Link;
552       }
553     }
554
555     return SuffixesToAdd;
556   }
557
558 public:
559
560   /// Find all repeated substrings that satisfy \p BenefitFn.
561   ///
562   /// If a substring appears at least twice, then it must be represented by
563   /// an internal node which appears in at least two suffixes. Each suffix is
564   /// represented by a leaf node. To do this, we visit each internal node in
565   /// the tree, using the leaf children of each internal node. If an internal
566   /// node represents a beneficial substring, then we use each of its leaf
567   /// children to find the locations of its substring.
568   ///
569   /// \param[out] CandidateList Filled with candidates representing each
570   /// beneficial substring.
571   /// \param[out] FunctionList Filled with a list of \p OutlinedFunctions each
572   /// type of candidate.
573   /// \param BenefitFn The function to satisfy.
574   ///
575   /// \returns The length of the longest candidate found.
576   size_t findCandidates(std::vector<Candidate> &CandidateList,
577   std::vector<OutlinedFunction> &FunctionList,
578   const std::function<unsigned(SuffixTreeNode &, size_t, unsigned)>
579   &BenefitFn) {
580
581     CandidateList.clear();
582     FunctionList.clear();
583     size_t FnIdx = 0;
584     size_t MaxLen = 0;
585
586     for (SuffixTreeNode* Leaf : LeafVector) {
587       assert(Leaf && "Leaves in LeafVector cannot be null!");
588       if (!Leaf->IsInTree)
589         continue;
590
591       assert(Leaf->Parent && "All leaves must have parents!");
592       SuffixTreeNode &Parent = *(Leaf->Parent);
593
594       // If it doesn't appear enough, or we already outlined from it, skip it.
595       if (Parent.OccurrenceCount < 2 || Parent.isRoot() || !Parent.IsInTree)
596         continue;
597
598       size_t StringLen = Leaf->ConcatLen - Leaf->size();
599
600       // How many instructions would outlining this string save?
601       unsigned Benefit = BenefitFn(Parent,
602         StringLen, Str[Leaf->SuffixIdx + StringLen - 1]);
603
604       // If it's not beneficial, skip it.
605       if (Benefit < 1)
606         continue;
607
608       if (StringLen > MaxLen)
609         MaxLen = StringLen;
610
611       unsigned OccurrenceCount = 0;
612       for (auto &ChildPair : Parent.Children) {
613         SuffixTreeNode *M = ChildPair.second;
614
615         // Is it a leaf? If so, we have an occurrence of this candidate.
616         if (M && M->IsInTree && M->isLeaf()) {
617           OccurrenceCount++;
618           CandidateList.emplace_back(M->SuffixIdx, StringLen, FnIdx);
619           CandidateList.back().Benefit = Benefit;
620           M->IsInTree = false;
621         }
622       }
623
624       // Save the function for the new candidate sequence.
625       std::vector<unsigned> CandidateSequence;
626       for (unsigned i = Leaf->SuffixIdx; i < Leaf->SuffixIdx + StringLen; i++)
627         CandidateSequence.push_back(Str[i]);
628
629       FunctionList.emplace_back(FnIdx, OccurrenceCount, CandidateSequence,
630                                 Benefit, false);
631
632       // Move to the next function.
633       FnIdx++;
634       Parent.IsInTree = false;
635     }
636
637     return MaxLen;
638   }
639  
640   /// Construct a suffix tree from a sequence of unsigned integers.
641   ///
642   /// \param Str The string to construct the suffix tree for.
643   SuffixTree(const std::vector<unsigned> &Str) : Str(Str) {
644     Root = insertInternalNode(nullptr, EmptyIdx, EmptyIdx, 0);
645     Root->IsInTree = true;
646     Active.Node = Root;
647     LeafVector = std::vector<SuffixTreeNode*>(Str.size());
648
649     // Keep track of the number of suffixes we have to add of the current
650     // prefix.
651     size_t SuffixesToAdd = 0;
652     Active.Node = Root;
653
654     // Construct the suffix tree iteratively on each prefix of the string.
655     // PfxEndIdx is the end index of the current prefix.
656     // End is one past the last element in the string.
657     for (size_t PfxEndIdx = 0, End = Str.size(); PfxEndIdx < End; PfxEndIdx++) {
658       SuffixesToAdd++;
659       LeafEndIdx = PfxEndIdx; // Extend each of the leaves.
660       SuffixesToAdd = extend(PfxEndIdx, SuffixesToAdd);
661     }
662
663     // Set the suffix indices of each leaf.
664     assert(Root && "Root node can't be nullptr!");
665     setSuffixIndices(*Root, 0);
666   }
667 };
668
669 /// \brief Maps \p MachineInstrs to unsigned integers and stores the mappings.
670 struct InstructionMapper {
671
672   /// \brief The next available integer to assign to a \p MachineInstr that
673   /// cannot be outlined.
674   ///
675   /// Set to -3 for compatability with \p DenseMapInfo<unsigned>.
676   unsigned IllegalInstrNumber = -3;
677
678   /// \brief The next available integer to assign to a \p MachineInstr that can
679   /// be outlined.
680   unsigned LegalInstrNumber = 0;
681
682   /// Correspondence from \p MachineInstrs to unsigned integers.
683   DenseMap<MachineInstr *, unsigned, MachineInstrExpressionTrait>
684       InstructionIntegerMap;
685
686   /// Corresponcence from unsigned integers to \p MachineInstrs.
687   /// Inverse of \p InstructionIntegerMap.
688   DenseMap<unsigned, MachineInstr *> IntegerInstructionMap;
689
690   /// The vector of unsigned integers that the module is mapped to.
691   std::vector<unsigned> UnsignedVec;
692
693   /// \brief Stores the location of the instruction associated with the integer
694   /// at index i in \p UnsignedVec for each index i.
695   std::vector<MachineBasicBlock::iterator> InstrList;
696
697   /// \brief Maps \p *It to a legal integer.
698   ///
699   /// Updates \p InstrList, \p UnsignedVec, \p InstructionIntegerMap,
700   /// \p IntegerInstructionMap, and \p LegalInstrNumber.
701   ///
702   /// \returns The integer that \p *It was mapped to.
703   unsigned mapToLegalUnsigned(MachineBasicBlock::iterator &It) {
704
705     // Get the integer for this instruction or give it the current
706     // LegalInstrNumber.
707     InstrList.push_back(It);
708     MachineInstr &MI = *It;
709     bool WasInserted;
710     DenseMap<MachineInstr *, unsigned, MachineInstrExpressionTrait>::iterator
711     ResultIt;
712     std::tie(ResultIt, WasInserted) =
713     InstructionIntegerMap.insert(std::make_pair(&MI, LegalInstrNumber));
714     unsigned MINumber = ResultIt->second;
715
716     // There was an insertion.
717     if (WasInserted) {
718       LegalInstrNumber++;
719       IntegerInstructionMap.insert(std::make_pair(MINumber, &MI));
720     }
721
722     UnsignedVec.push_back(MINumber);
723
724     // Make sure we don't overflow or use any integers reserved by the DenseMap.
725     if (LegalInstrNumber >= IllegalInstrNumber)
726       report_fatal_error("Instruction mapping overflow!");
727
728     assert(LegalInstrNumber != DenseMapInfo<unsigned>::getEmptyKey()
729           && "Tried to assign DenseMap tombstone or empty key to instruction.");
730     assert(LegalInstrNumber != DenseMapInfo<unsigned>::getTombstoneKey()
731           && "Tried to assign DenseMap tombstone or empty key to instruction.");
732
733     return MINumber;
734   }
735
736   /// Maps \p *It to an illegal integer.
737   ///
738   /// Updates \p InstrList, \p UnsignedVec, and \p IllegalInstrNumber.
739   ///
740   /// \returns The integer that \p *It was mapped to.
741   unsigned mapToIllegalUnsigned(MachineBasicBlock::iterator &It) {
742     unsigned MINumber = IllegalInstrNumber;
743
744     InstrList.push_back(It);
745     UnsignedVec.push_back(IllegalInstrNumber);
746     IllegalInstrNumber--;
747
748     assert(LegalInstrNumber < IllegalInstrNumber &&
749            "Instruction mapping overflow!");
750
751     assert(IllegalInstrNumber !=
752       DenseMapInfo<unsigned>::getEmptyKey() &&
753       "IllegalInstrNumber cannot be DenseMap tombstone or empty key!");
754
755     assert(IllegalInstrNumber !=
756       DenseMapInfo<unsigned>::getTombstoneKey() &&
757       "IllegalInstrNumber cannot be DenseMap tombstone or empty key!");
758
759     return MINumber;
760   }
761
762   /// \brief Transforms a \p MachineBasicBlock into a \p vector of \p unsigneds
763   /// and appends it to \p UnsignedVec and \p InstrList.
764   ///
765   /// Two instructions are assigned the same integer if they are identical.
766   /// If an instruction is deemed unsafe to outline, then it will be assigned an
767   /// unique integer. The resulting mapping is placed into a suffix tree and
768   /// queried for candidates.
769   ///
770   /// \param MBB The \p MachineBasicBlock to be translated into integers.
771   /// \param TRI \p TargetRegisterInfo for the module.
772   /// \param TII \p TargetInstrInfo for the module.
773   void convertToUnsignedVec(MachineBasicBlock &MBB,
774                             const TargetRegisterInfo &TRI,
775                             const TargetInstrInfo &TII) {
776     for (MachineBasicBlock::iterator It = MBB.begin(), Et = MBB.end(); It != Et;
777          It++) {
778
779       // Keep track of where this instruction is in the module.
780       switch(TII.getOutliningType(*It)) {
781         case TargetInstrInfo::MachineOutlinerInstrType::Illegal:
782           mapToIllegalUnsigned(It);
783           break;
784
785         case TargetInstrInfo::MachineOutlinerInstrType::Legal:
786           mapToLegalUnsigned(It);
787           break;
788
789         case TargetInstrInfo::MachineOutlinerInstrType::Invisible:
790           break;
791       }
792     }
793
794     // After we're done every insertion, uniquely terminate this part of the
795     // "string". This makes sure we won't match across basic block or function
796     // boundaries since the "end" is encoded uniquely and thus appears in no
797     // repeated substring.
798     InstrList.push_back(MBB.end());
799     UnsignedVec.push_back(IllegalInstrNumber);
800     IllegalInstrNumber--;
801   }
802
803   InstructionMapper() {
804     // Make sure that the implementation of DenseMapInfo<unsigned> hasn't
805     // changed.
806     assert(DenseMapInfo<unsigned>::getEmptyKey() == (unsigned)-1 &&
807                 "DenseMapInfo<unsigned>'s empty key isn't -1!");
808     assert(DenseMapInfo<unsigned>::getTombstoneKey() == (unsigned)-2 &&
809                 "DenseMapInfo<unsigned>'s tombstone key isn't -2!");
810   }
811 };
812
813 /// \brief An interprocedural pass which finds repeated sequences of
814 /// instructions and replaces them with calls to functions.
815 ///
816 /// Each instruction is mapped to an unsigned integer and placed in a string.
817 /// The resulting mapping is then placed in a \p SuffixTree. The \p SuffixTree
818 /// is then repeatedly queried for repeated sequences of instructions. Each
819 /// non-overlapping repeated sequence is then placed in its own
820 /// \p MachineFunction and each instance is then replaced with a call to that
821 /// function.
822 struct MachineOutliner : public ModulePass {
823
824   static char ID;
825
826   StringRef getPassName() const override { return "Machine Outliner"; }
827
828   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
829     AU.addRequired<MachineModuleInfo>();
830     AU.addPreserved<MachineModuleInfo>();
831     AU.setPreservesAll();
832     ModulePass::getAnalysisUsage(AU);
833   }
834
835   MachineOutliner() : ModulePass(ID) {
836     initializeMachineOutlinerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
837   }
838
839   /// \brief Replace the sequences of instructions represented by the
840   /// \p Candidates in \p CandidateList with calls to \p MachineFunctions
841   /// described in \p FunctionList.
842   ///
843   /// \param M The module we are outlining from.
844   /// \param CandidateList A list of candidates to be outlined.
845   /// \param FunctionList A list of functions to be inserted into the module.
846   /// \param Mapper Contains the instruction mappings for the module.
847   bool outline(Module &M, const ArrayRef<Candidate> &CandidateList,
848                std::vector<OutlinedFunction> &FunctionList,
849                InstructionMapper &Mapper);
850
851   /// Creates a function for \p OF and inserts it into the module.
852   MachineFunction *createOutlinedFunction(Module &M, const OutlinedFunction &OF,
853                                           InstructionMapper &Mapper);
854
855   /// Find potential outlining candidates and store them in \p CandidateList.
856   ///
857   /// For each type of potential candidate, also build an \p OutlinedFunction
858   /// struct containing the information to build the function for that
859   /// candidate.
860   ///
861   /// \param[out] CandidateList Filled with outlining candidates for the module.
862   /// \param[out] FunctionList Filled with functions corresponding to each type
863   /// of \p Candidate.
864   /// \param ST The suffix tree for the module.
865   /// \param TII TargetInstrInfo for the module.
866   ///
867   /// \returns The length of the longest candidate found. 0 if there are none.
868   unsigned buildCandidateList(std::vector<Candidate> &CandidateList,
869                               std::vector<OutlinedFunction> &FunctionList,
870                               SuffixTree &ST,
871                               InstructionMapper &Mapper,
872                               const TargetInstrInfo &TII);
873
874   /// \brief Remove any overlapping candidates that weren't handled by the
875   /// suffix tree's pruning method.
876   ///
877   /// Pruning from the suffix tree doesn't necessarily remove all overlaps.
878   /// If a short candidate is chosen for outlining, then a longer candidate
879   /// which has that short candidate as a suffix is chosen, the tree's pruning
880   /// method will not find it. Thus, we need to prune before outlining as well.
881   ///
882   /// \param[in,out] CandidateList A list of outlining candidates.
883   /// \param[in,out] FunctionList A list of functions to be outlined.
884   /// \param MaxCandidateLen The length of the longest candidate.
885   /// \param TII TargetInstrInfo for the module.
886   void pruneOverlaps(std::vector<Candidate> &CandidateList,
887                      std::vector<OutlinedFunction> &FunctionList,
888                      unsigned MaxCandidateLen,
889                      const TargetInstrInfo &TII);
890
891   /// Construct a suffix tree on the instructions in \p M and outline repeated
892   /// strings from that tree.
893   bool runOnModule(Module &M) override;
894 };
895
896 } // Anonymous namespace.
897
898 char MachineOutliner::ID = 0;
899
900 namespace llvm {
901 ModulePass *createMachineOutlinerPass() { return new MachineOutliner(); }
902 }
903
904 INITIALIZE_PASS(MachineOutliner, DEBUG_TYPE,
905                 "Machine Function Outliner", false, false)
906
907 void MachineOutliner::pruneOverlaps(std::vector<Candidate> &CandidateList,
908                                     std::vector<OutlinedFunction> &FunctionList,
909                                     unsigned MaxCandidateLen,
910                                     const TargetInstrInfo &TII) {
911   // TODO: Experiment with interval trees or other interval-checking structures
912   // to lower the time complexity of this function.
913   // TODO: Can we do better than the simple greedy choice?
914   // Check for overlaps in the range.
915   // This is O(MaxCandidateLen * CandidateList.size()).
916   for (auto It = CandidateList.begin(), Et = CandidateList.end(); It != Et;
917        It++) {
918     Candidate &C1 = *It;
919     OutlinedFunction &F1 = FunctionList[C1.FunctionIdx];
920
921     // If we removed this candidate, skip it.
922     if (!C1.InCandidateList)
923       continue;
924
925     // Is it still worth it to outline C1?
926     if (F1.Benefit < 1 || F1.OccurrenceCount < 2) {
927       assert(F1.OccurrenceCount > 0 &&
928                "Can't remove OutlinedFunction with no occurrences!");
929       F1.OccurrenceCount--;
930       C1.InCandidateList = false;
931       continue;
932     }
933
934     // The minimum start index of any candidate that could overlap with this
935     // one.
936     unsigned FarthestPossibleIdx = 0;
937
938     // Either the index is 0, or it's at most MaxCandidateLen indices away.
939     if (C1.StartIdx > MaxCandidateLen)
940       FarthestPossibleIdx = C1.StartIdx - MaxCandidateLen;
941
942     // Compare against the candidates in the list that start at at most
943     // FarthestPossibleIdx indices away from C1. There are at most
944     // MaxCandidateLen of these.
945     for (auto Sit = It + 1; Sit != Et; Sit++) {
946       Candidate &C2 = *Sit;
947       OutlinedFunction &F2 = FunctionList[C2.FunctionIdx];
948
949       // Is this candidate too far away to overlap?
950       if (C2.StartIdx < FarthestPossibleIdx)
951         break;
952
953       // Did we already remove this candidate in a previous step?
954       if (!C2.InCandidateList)
955         continue;
956
957       // Is the function beneficial to outline?
958       if (F2.OccurrenceCount < 2 || F2.Benefit < 1) {
959         // If not, remove this candidate and move to the next one.
960         assert(F2.OccurrenceCount > 0 &&
961                "Can't remove OutlinedFunction with no occurrences!");
962         F2.OccurrenceCount--;
963         C2.InCandidateList = false;
964         continue;
965       }
966
967       size_t C2End = C2.StartIdx + C2.Len - 1;
968
969       // Do C1 and C2 overlap?
970       //
971       // Not overlapping:
972       // High indices... [C1End ... C1Start][C2End ... C2Start] ...Low indices
973       //
974       // We sorted our candidate list so C2Start <= C1Start. We know that
975       // C2End > C2Start since each candidate has length >= 2. Therefore, all we
976       // have to check is C2End < C2Start to see if we overlap.
977       if (C2End < C1.StartIdx)
978         continue;
979
980       // C1 and C2 overlap.
981       // We need to choose the better of the two.
982       //
983       // Approximate this by picking the one which would have saved us the
984       // most instructions before any pruning.
985       if (C1.Benefit >= C2.Benefit) {
986
987         // C1 is better, so remove C2 and update C2's OutlinedFunction to
988         // reflect the removal.
989         assert(F2.OccurrenceCount > 0 &&
990                "Can't remove OutlinedFunction with no occurrences!");
991         F2.OccurrenceCount--;
992         F2.Benefit = TII.getOutliningBenefit(F2.Sequence.size(),
993                                              F2.OccurrenceCount,
994                                              F2.IsTailCall
995                                              );
996
997         C2.InCandidateList = false;
998
999         DEBUG (
1000           dbgs() << "- Removed C2. \n";
1001           dbgs() << "--- Num fns left for C2: " << F2.OccurrenceCount << "\n";
1002           dbgs() << "--- C2's benefit: " << F2.Benefit << "\n";
1003         );
1004
1005       } else {
1006         // C2 is better, so remove C1 and update C1's OutlinedFunction to
1007         // reflect the removal.
1008         assert(F1.OccurrenceCount > 0 &&
1009                "Can't remove OutlinedFunction with no occurrences!");
1010         F1.OccurrenceCount--;
1011         F1.Benefit = TII.getOutliningBenefit(F1.Sequence.size(),
1012                                              F1.OccurrenceCount,
1013                                              F1.IsTailCall
1014                                              );
1015         C1.InCandidateList = false;
1016
1017         DEBUG (
1018           dbgs() << "- Removed C1. \n";
1019           dbgs() << "--- Num fns left for C1: " << F1.OccurrenceCount << "\n";
1020           dbgs() << "--- C1's benefit: " << F1.Benefit << "\n";
1021         );
1022
1023         // C1 is out, so we don't have to compare it against anyone else.
1024         break;
1025       }
1026     }
1027   }
1028 }
1029
1030 unsigned
1031 MachineOutliner::buildCandidateList(std::vector<Candidate> &CandidateList,
1032                                     std::vector<OutlinedFunction> &FunctionList,
1033                                     SuffixTree &ST,
1034                                     InstructionMapper &Mapper,
1035                                     const TargetInstrInfo &TII) {
1036
1037   std::vector<unsigned> CandidateSequence; // Current outlining candidate.
1038   size_t MaxCandidateLen = 0; // Length of the longest candidate.
1039
1040   // Function for maximizing query in the suffix tree.
1041   // This allows us to define more fine-grained types of things to outline in
1042   // the target without putting target-specific info in the suffix tree.
1043   auto BenefitFn = [&TII, &Mapper](const SuffixTreeNode &Curr,
1044                                    size_t StringLen, unsigned EndVal) {
1045
1046     // The root represents the empty string.
1047     if (Curr.isRoot())
1048       return 0u;
1049
1050     // Is this long enough to outline?
1051         // TODO: Let the target decide how "long" a string is in terms of the sizes
1052         // of the instructions in the string. For example, if a call instruction
1053         // is smaller than a one instruction string, we should outline that string.
1054     if (StringLen < 2)
1055       return 0u;
1056
1057     size_t Occurrences = Curr.OccurrenceCount;
1058
1059     // Anything we want to outline has to appear at least twice.
1060     if (Occurrences < 2)
1061       return 0u;
1062
1063     // Check if the last instruction in the sequence is a return.
1064     MachineInstr *LastInstr =
1065     Mapper.IntegerInstructionMap[EndVal];
1066     assert(LastInstr && "Last instruction in sequence was unmapped!");
1067
1068     // The only way a terminator could be mapped as legal is if it was safe to
1069     // tail call.
1070     bool IsTailCall = LastInstr->isTerminator();
1071     return TII.getOutliningBenefit(StringLen, Occurrences, IsTailCall);
1072   };
1073
1074   MaxCandidateLen = ST.findCandidates(CandidateList, FunctionList, BenefitFn);
1075
1076   for (auto &OF : FunctionList)
1077     OF.IsTailCall = Mapper.
1078                     IntegerInstructionMap[OF.Sequence.back()]->isTerminator();
1079
1080   // Sort the candidates in decending order. This will simplify the outlining
1081   // process when we have to remove the candidates from the mapping by
1082   // allowing us to cut them out without keeping track of an offset.
1083   std::stable_sort(CandidateList.begin(), CandidateList.end());
1084
1085   return MaxCandidateLen;
1086 }
1087
1088 MachineFunction *
1089 MachineOutliner::createOutlinedFunction(Module &M, const OutlinedFunction &OF,
1090   InstructionMapper &Mapper) {
1091
1092   // Create the function name. This should be unique. For now, just hash the
1093   // module name and include it in the function name plus the number of this
1094   // function.
1095   std::ostringstream NameStream;
1096   NameStream << "OUTLINED_FUNCTION" << "_" << OF.Name;
1097
1098   // Create the function using an IR-level function.
1099   LLVMContext &C = M.getContext();
1100   Function *F = dyn_cast<Function>(
1101       M.getOrInsertFunction(NameStream.str(), Type::getVoidTy(C)));
1102   assert(F && "Function was null!");
1103
1104   // NOTE: If this is linkonceodr, then we can take advantage of linker deduping
1105   // which gives us better results when we outline from linkonceodr functions.
1106   F->setLinkage(GlobalValue::PrivateLinkage);
1107   F->setUnnamedAddr(GlobalValue::UnnamedAddr::Global);
1108
1109   BasicBlock *EntryBB = BasicBlock::Create(C, "entry", F);
1110   IRBuilder<> Builder(EntryBB);
1111   Builder.CreateRetVoid();
1112
1113   MachineModuleInfo &MMI = getAnalysis<MachineModuleInfo>();
1114   MachineFunction &MF = MMI.getMachineFunction(*F);
1115   MachineBasicBlock &MBB = *MF.CreateMachineBasicBlock();
1116   const TargetSubtargetInfo &STI = MF.getSubtarget();
1117   const TargetInstrInfo &TII = *STI.getInstrInfo();
1118
1119   // Insert the new function into the module.
1120   MF.insert(MF.begin(), &MBB);
1121
1122   TII.insertOutlinerPrologue(MBB, MF, OF.IsTailCall);
1123
1124   // Copy over the instructions for the function using the integer mappings in
1125   // its sequence.
1126   for (unsigned Str : OF.Sequence) {
1127     MachineInstr *NewMI =
1128         MF.CloneMachineInstr(Mapper.IntegerInstructionMap.find(Str)->second);
1129     NewMI->dropMemRefs();
1130
1131     // Don't keep debug information for outlined instructions.
1132     // FIXME: This means outlined functions are currently undebuggable.
1133     NewMI->setDebugLoc(DebugLoc());
1134     MBB.insert(MBB.end(), NewMI);
1135   }
1136
1137   TII.insertOutlinerEpilogue(MBB, MF, OF.IsTailCall);
1138
1139   return &MF;
1140 }
1141
1142 bool MachineOutliner::outline(Module &M,
1143                               const ArrayRef<Candidate> &CandidateList,
1144                               std::vector<OutlinedFunction> &FunctionList,
1145                               InstructionMapper &Mapper) {
1146
1147   bool OutlinedSomething = false;
1148
1149   // Replace the candidates with calls to their respective outlined functions.
1150   for (const Candidate &C : CandidateList) {
1151
1152     // Was the candidate removed during pruneOverlaps?
1153     if (!C.InCandidateList)
1154       continue;
1155
1156     // If not, then look at its OutlinedFunction.
1157     OutlinedFunction &OF = FunctionList[C.FunctionIdx];
1158
1159     // Was its OutlinedFunction made unbeneficial during pruneOverlaps?
1160     if (OF.OccurrenceCount < 2 || OF.Benefit < 1)
1161       continue;
1162
1163     // If not, then outline it.
1164     assert(C.StartIdx < Mapper.InstrList.size() && "Candidate out of bounds!");
1165     MachineBasicBlock *MBB = (*Mapper.InstrList[C.StartIdx]).getParent();
1166     MachineBasicBlock::iterator StartIt = Mapper.InstrList[C.StartIdx];
1167     unsigned EndIdx = C.StartIdx + C.Len - 1;
1168
1169     assert(EndIdx < Mapper.InstrList.size() && "Candidate out of bounds!");
1170     MachineBasicBlock::iterator EndIt = Mapper.InstrList[EndIdx];
1171     assert(EndIt != MBB->end() && "EndIt out of bounds!");
1172
1173     EndIt++; // Erase needs one past the end index.
1174
1175     // Does this candidate have a function yet?
1176     if (!OF.MF) {
1177       OF.MF = createOutlinedFunction(M, OF, Mapper);
1178       FunctionsCreated++;
1179     }
1180
1181     MachineFunction *MF = OF.MF;
1182     const TargetSubtargetInfo &STI = MF->getSubtarget();
1183     const TargetInstrInfo &TII = *STI.getInstrInfo();
1184
1185     // Insert a call to the new function and erase the old sequence.
1186     TII.insertOutlinedCall(M, *MBB, StartIt, *MF, OF.IsTailCall);
1187     StartIt = Mapper.InstrList[C.StartIdx];
1188     MBB->erase(StartIt, EndIt);
1189
1190     OutlinedSomething = true;
1191
1192     // Statistics.
1193     NumOutlined++;
1194   }
1195
1196   DEBUG (
1197     dbgs() << "OutlinedSomething = " << OutlinedSomething << "\n";
1198   );
1199
1200   return OutlinedSomething;
1201 }
1202
1203 bool MachineOutliner::runOnModule(Module &M) {
1204
1205   // Is there anything in the module at all?
1206   if (M.empty())
1207     return false;
1208
1209   MachineModuleInfo &MMI = getAnalysis<MachineModuleInfo>();
1210   const TargetSubtargetInfo &STI = MMI.getMachineFunction(*M.begin())
1211                                       .getSubtarget();
1212   const TargetRegisterInfo *TRI = STI.getRegisterInfo();
1213   const TargetInstrInfo *TII = STI.getInstrInfo();
1214
1215   InstructionMapper Mapper;
1216
1217   // Build instruction mappings for each function in the module.
1218   for (Function &F : M) {
1219     MachineFunction &MF = MMI.getMachineFunction(F);
1220
1221     // Is the function empty? Safe to outline from?
1222     if (F.empty() || !TII->isFunctionSafeToOutlineFrom(MF))
1223       continue;
1224
1225     // If it is, look at each MachineBasicBlock in the function.
1226     for (MachineBasicBlock &MBB : MF) {
1227
1228       // Is there anything in MBB?
1229       if (MBB.empty())
1230         continue;
1231
1232       // If yes, map it.
1233       Mapper.convertToUnsignedVec(MBB, *TRI, *TII);
1234     }
1235   }
1236
1237   // Construct a suffix tree, use it to find candidates, and then outline them.
1238   SuffixTree ST(Mapper.UnsignedVec);
1239   std::vector<Candidate> CandidateList;
1240   std::vector<OutlinedFunction> FunctionList;
1241
1242   // Find all of the outlining candidates.
1243   unsigned MaxCandidateLen =
1244       buildCandidateList(CandidateList, FunctionList, ST, Mapper, *TII);
1245
1246   // Remove candidates that overlap with other candidates.
1247   pruneOverlaps(CandidateList, FunctionList, MaxCandidateLen, *TII);
1248
1249   // Outline each of the candidates and return true if something was outlined.
1250   return outline(M, CandidateList, FunctionList, Mapper);
1251 }