]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Transforms/IPO/Inliner.cpp
Upgrade our copies of clang, llvm, lld, lldb, compiler-rt and libc++ to
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / lib / Transforms / IPO / Inliner.cpp
1 //===- Inliner.cpp - Code common to all inliners --------------------------===//
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 // This file implements the mechanics required to implement inlining without
11 // missing any calls and updating the call graph.  The decisions of which calls
12 // are profitable to inline are implemented elsewhere.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #include "llvm/Transforms/IPO/Inliner.h"
17 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
18 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
19 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
20 #include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
21 #include "llvm/Analysis/BasicAliasAnalysis.h"
22 #include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
23 #include "llvm/Analysis/InlineCost.h"
24 #include "llvm/Analysis/OptimizationDiagnosticInfo.h"
25 #include "llvm/Analysis/ProfileSummaryInfo.h"
26 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
27 #include "llvm/IR/CallSite.h"
28 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
29 #include "llvm/IR/DiagnosticInfo.h"
30 #include "llvm/IR/InstIterator.h"
31 #include "llvm/IR/Instructions.h"
32 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
33 #include "llvm/IR/Module.h"
34 #include "llvm/Support/Debug.h"
35 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
36 #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
37 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
38 #include "llvm/Transforms/Utils/ModuleUtils.h"
39 using namespace llvm;
40
41 #define DEBUG_TYPE "inline"
42
43 STATISTIC(NumInlined, "Number of functions inlined");
44 STATISTIC(NumCallsDeleted, "Number of call sites deleted, not inlined");
45 STATISTIC(NumDeleted, "Number of functions deleted because all callers found");
46 STATISTIC(NumMergedAllocas, "Number of allocas merged together");
47
48 // This weirdly named statistic tracks the number of times that, when attempting
49 // to inline a function A into B, we analyze the callers of B in order to see
50 // if those would be more profitable and blocked inline steps.
51 STATISTIC(NumCallerCallersAnalyzed, "Number of caller-callers analyzed");
52
53 /// Flag to disable manual alloca merging.
54 ///
55 /// Merging of allocas was originally done as a stack-size saving technique
56 /// prior to LLVM's code generator having support for stack coloring based on
57 /// lifetime markers. It is now in the process of being removed. To experiment
58 /// with disabling it and relying fully on lifetime marker based stack
59 /// coloring, you can pass this flag to LLVM.
60 static cl::opt<bool>
61     DisableInlinedAllocaMerging("disable-inlined-alloca-merging",
62                                 cl::init(false), cl::Hidden);
63
64 namespace {
65 enum class InlinerFunctionImportStatsOpts {
66   No = 0,
67   Basic = 1,
68   Verbose = 2,
69 };
70
71 cl::opt<InlinerFunctionImportStatsOpts> InlinerFunctionImportStats(
72     "inliner-function-import-stats",
73     cl::init(InlinerFunctionImportStatsOpts::No),
74     cl::values(clEnumValN(InlinerFunctionImportStatsOpts::Basic, "basic",
75                           "basic statistics"),
76                clEnumValN(InlinerFunctionImportStatsOpts::Verbose, "verbose",
77                           "printing of statistics for each inlined function")),
78     cl::Hidden, cl::desc("Enable inliner stats for imported functions"));
79 } // namespace
80
81 LegacyInlinerBase::LegacyInlinerBase(char &ID)
82     : CallGraphSCCPass(ID), InsertLifetime(true) {}
83
84 LegacyInlinerBase::LegacyInlinerBase(char &ID, bool InsertLifetime)
85     : CallGraphSCCPass(ID), InsertLifetime(InsertLifetime) {}
86
87 /// For this class, we declare that we require and preserve the call graph.
88 /// If the derived class implements this method, it should
89 /// always explicitly call the implementation here.
90 void LegacyInlinerBase::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
91   AU.addRequired<AssumptionCacheTracker>();
92   AU.addRequired<ProfileSummaryInfoWrapperPass>();
93   AU.addRequired<TargetLibraryInfoWrapperPass>();
94   getAAResultsAnalysisUsage(AU);
95   CallGraphSCCPass::getAnalysisUsage(AU);
96 }
97
98 typedef DenseMap<ArrayType *, std::vector<AllocaInst *>> InlinedArrayAllocasTy;
99
100 /// Look at all of the allocas that we inlined through this call site.  If we
101 /// have already inlined other allocas through other calls into this function,
102 /// then we know that they have disjoint lifetimes and that we can merge them.
103 ///
104 /// There are many heuristics possible for merging these allocas, and the
105 /// different options have different tradeoffs.  One thing that we *really*
106 /// don't want to hurt is SRoA: once inlining happens, often allocas are no
107 /// longer address taken and so they can be promoted.
108 ///
109 /// Our "solution" for that is to only merge allocas whose outermost type is an
110 /// array type.  These are usually not promoted because someone is using a
111 /// variable index into them.  These are also often the most important ones to
112 /// merge.
113 ///
114 /// A better solution would be to have real memory lifetime markers in the IR
115 /// and not have the inliner do any merging of allocas at all.  This would
116 /// allow the backend to do proper stack slot coloring of all allocas that
117 /// *actually make it to the backend*, which is really what we want.
118 ///
119 /// Because we don't have this information, we do this simple and useful hack.
120 static void mergeInlinedArrayAllocas(
121     Function *Caller, InlineFunctionInfo &IFI,
122     InlinedArrayAllocasTy &InlinedArrayAllocas, int InlineHistory) {
123   SmallPtrSet<AllocaInst *, 16> UsedAllocas;
124
125   // When processing our SCC, check to see if CS was inlined from some other
126   // call site.  For example, if we're processing "A" in this code:
127   //   A() { B() }
128   //   B() { x = alloca ... C() }
129   //   C() { y = alloca ... }
130   // Assume that C was not inlined into B initially, and so we're processing A
131   // and decide to inline B into A.  Doing this makes an alloca available for
132   // reuse and makes a callsite (C) available for inlining.  When we process
133   // the C call site we don't want to do any alloca merging between X and Y
134   // because their scopes are not disjoint.  We could make this smarter by
135   // keeping track of the inline history for each alloca in the
136   // InlinedArrayAllocas but this isn't likely to be a significant win.
137   if (InlineHistory != -1) // Only do merging for top-level call sites in SCC.
138     return;
139
140   // Loop over all the allocas we have so far and see if they can be merged with
141   // a previously inlined alloca.  If not, remember that we had it.
142   for (unsigned AllocaNo = 0, e = IFI.StaticAllocas.size(); AllocaNo != e;
143        ++AllocaNo) {
144     AllocaInst *AI = IFI.StaticAllocas[AllocaNo];
145
146     // Don't bother trying to merge array allocations (they will usually be
147     // canonicalized to be an allocation *of* an array), or allocations whose
148     // type is not itself an array (because we're afraid of pessimizing SRoA).
149     ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(AI->getAllocatedType());
150     if (!ATy || AI->isArrayAllocation())
151       continue;
152
153     // Get the list of all available allocas for this array type.
154     std::vector<AllocaInst *> &AllocasForType = InlinedArrayAllocas[ATy];
155
156     // Loop over the allocas in AllocasForType to see if we can reuse one.  Note
157     // that we have to be careful not to reuse the same "available" alloca for
158     // multiple different allocas that we just inlined, we use the 'UsedAllocas'
159     // set to keep track of which "available" allocas are being used by this
160     // function.  Also, AllocasForType can be empty of course!
161     bool MergedAwayAlloca = false;
162     for (AllocaInst *AvailableAlloca : AllocasForType) {
163
164       unsigned Align1 = AI->getAlignment(),
165                Align2 = AvailableAlloca->getAlignment();
166
167       // The available alloca has to be in the right function, not in some other
168       // function in this SCC.
169       if (AvailableAlloca->getParent() != AI->getParent())
170         continue;
171
172       // If the inlined function already uses this alloca then we can't reuse
173       // it.
174       if (!UsedAllocas.insert(AvailableAlloca).second)
175         continue;
176
177       // Otherwise, we *can* reuse it, RAUW AI into AvailableAlloca and declare
178       // success!
179       DEBUG(dbgs() << "    ***MERGED ALLOCA: " << *AI
180                    << "\n\t\tINTO: " << *AvailableAlloca << '\n');
181
182       // Move affected dbg.declare calls immediately after the new alloca to
183       // avoid the situation when a dbg.declare precedes its alloca.
184       if (auto *L = LocalAsMetadata::getIfExists(AI))
185         if (auto *MDV = MetadataAsValue::getIfExists(AI->getContext(), L))
186           for (User *U : MDV->users())
187             if (DbgDeclareInst *DDI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(U))
188               DDI->moveBefore(AvailableAlloca->getNextNode());
189
190       AI->replaceAllUsesWith(AvailableAlloca);
191
192       if (Align1 != Align2) {
193         if (!Align1 || !Align2) {
194           const DataLayout &DL = Caller->getParent()->getDataLayout();
195           unsigned TypeAlign = DL.getABITypeAlignment(AI->getAllocatedType());
196
197           Align1 = Align1 ? Align1 : TypeAlign;
198           Align2 = Align2 ? Align2 : TypeAlign;
199         }
200
201         if (Align1 > Align2)
202           AvailableAlloca->setAlignment(AI->getAlignment());
203       }
204
205       AI->eraseFromParent();
206       MergedAwayAlloca = true;
207       ++NumMergedAllocas;
208       IFI.StaticAllocas[AllocaNo] = nullptr;
209       break;
210     }
211
212     // If we already nuked the alloca, we're done with it.
213     if (MergedAwayAlloca)
214       continue;
215
216     // If we were unable to merge away the alloca either because there are no
217     // allocas of the right type available or because we reused them all
218     // already, remember that this alloca came from an inlined function and mark
219     // it used so we don't reuse it for other allocas from this inline
220     // operation.
221     AllocasForType.push_back(AI);
222     UsedAllocas.insert(AI);
223   }
224 }
225
226 /// If it is possible to inline the specified call site,
227 /// do so and update the CallGraph for this operation.
228 ///
229 /// This function also does some basic book-keeping to update the IR.  The
230 /// InlinedArrayAllocas map keeps track of any allocas that are already
231 /// available from other functions inlined into the caller.  If we are able to
232 /// inline this call site we attempt to reuse already available allocas or add
233 /// any new allocas to the set if not possible.
234 static bool InlineCallIfPossible(
235     CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
236     InlinedArrayAllocasTy &InlinedArrayAllocas, int InlineHistory,
237     bool InsertLifetime, function_ref<AAResults &(Function &)> &AARGetter,
238     ImportedFunctionsInliningStatistics &ImportedFunctionsStats) {
239   Function *Callee = CS.getCalledFunction();
240   Function *Caller = CS.getCaller();
241
242   AAResults &AAR = AARGetter(*Callee);
243
244   // Try to inline the function.  Get the list of static allocas that were
245   // inlined.
246   if (!InlineFunction(CS, IFI, &AAR, InsertLifetime))
247     return false;
248
249   if (InlinerFunctionImportStats != InlinerFunctionImportStatsOpts::No)
250     ImportedFunctionsStats.recordInline(*Caller, *Callee);
251
252   AttributeFuncs::mergeAttributesForInlining(*Caller, *Callee);
253
254   if (!DisableInlinedAllocaMerging)
255     mergeInlinedArrayAllocas(Caller, IFI, InlinedArrayAllocas, InlineHistory);
256
257   return true;
258 }
259
260 /// Return true if inlining of CS can block the caller from being
261 /// inlined which is proved to be more beneficial. \p IC is the
262 /// estimated inline cost associated with callsite \p CS.
263 /// \p TotalAltCost will be set to the estimated cost of inlining the caller
264 /// if \p CS is suppressed for inlining.
265 static bool
266 shouldBeDeferred(Function *Caller, CallSite CS, InlineCost IC,
267                  int &TotalSecondaryCost,
268                  function_ref<InlineCost(CallSite CS)> GetInlineCost) {
269
270   // For now we only handle local or inline functions.
271   if (!Caller->hasLocalLinkage() && !Caller->hasLinkOnceODRLinkage())
272     return false;
273   // Try to detect the case where the current inlining candidate caller (call
274   // it B) is a static or linkonce-ODR function and is an inlining candidate
275   // elsewhere, and the current candidate callee (call it C) is large enough
276   // that inlining it into B would make B too big to inline later. In these
277   // circumstances it may be best not to inline C into B, but to inline B into
278   // its callers.
279   //
280   // This only applies to static and linkonce-ODR functions because those are
281   // expected to be available for inlining in the translation units where they
282   // are used. Thus we will always have the opportunity to make local inlining
283   // decisions. Importantly the linkonce-ODR linkage covers inline functions
284   // and templates in C++.
285   //
286   // FIXME: All of this logic should be sunk into getInlineCost. It relies on
287   // the internal implementation of the inline cost metrics rather than
288   // treating them as truly abstract units etc.
289   TotalSecondaryCost = 0;
290   // The candidate cost to be imposed upon the current function.
291   int CandidateCost = IC.getCost() - (InlineConstants::CallPenalty + 1);
292   // This bool tracks what happens if we do NOT inline C into B.
293   bool callerWillBeRemoved = Caller->hasLocalLinkage();
294   // This bool tracks what happens if we DO inline C into B.
295   bool inliningPreventsSomeOuterInline = false;
296   for (User *U : Caller->users()) {
297     CallSite CS2(U);
298
299     // If this isn't a call to Caller (it could be some other sort
300     // of reference) skip it.  Such references will prevent the caller
301     // from being removed.
302     if (!CS2 || CS2.getCalledFunction() != Caller) {
303       callerWillBeRemoved = false;
304       continue;
305     }
306
307     InlineCost IC2 = GetInlineCost(CS2);
308     ++NumCallerCallersAnalyzed;
309     if (!IC2) {
310       callerWillBeRemoved = false;
311       continue;
312     }
313     if (IC2.isAlways())
314       continue;
315
316     // See if inlining of the original callsite would erase the cost delta of
317     // this callsite. We subtract off the penalty for the call instruction,
318     // which we would be deleting.
319     if (IC2.getCostDelta() <= CandidateCost) {
320       inliningPreventsSomeOuterInline = true;
321       TotalSecondaryCost += IC2.getCost();
322     }
323   }
324   // If all outer calls to Caller would get inlined, the cost for the last
325   // one is set very low by getInlineCost, in anticipation that Caller will
326   // be removed entirely.  We did not account for this above unless there
327   // is only one caller of Caller.
328   if (callerWillBeRemoved && !Caller->use_empty())
329     TotalSecondaryCost -= InlineConstants::LastCallToStaticBonus;
330
331   if (inliningPreventsSomeOuterInline && TotalSecondaryCost < IC.getCost())
332     return true;
333
334   return false;
335 }
336
337 /// Return true if the inliner should attempt to inline at the given CallSite.
338 static bool shouldInline(CallSite CS,
339                          function_ref<InlineCost(CallSite CS)> GetInlineCost,
340                          OptimizationRemarkEmitter &ORE) {
341   using namespace ore;
342   InlineCost IC = GetInlineCost(CS);
343   Instruction *Call = CS.getInstruction();
344   Function *Callee = CS.getCalledFunction();
345
346   if (IC.isAlways()) {
347     DEBUG(dbgs() << "    Inlining: cost=always"
348                  << ", Call: " << *CS.getInstruction() << "\n");
349     ORE.emit(OptimizationRemarkAnalysis(DEBUG_TYPE, "AlwaysInline", Call)
350              << NV("Callee", Callee)
351              << " should always be inlined (cost=always)");
352     return true;
353   }
354
355   if (IC.isNever()) {
356     DEBUG(dbgs() << "    NOT Inlining: cost=never"
357                  << ", Call: " << *CS.getInstruction() << "\n");
358     ORE.emit(OptimizationRemarkAnalysis(DEBUG_TYPE, "NeverInline", Call)
359              << NV("Callee", Callee)
360              << " should never be inlined (cost=never)");
361     return false;
362   }
363
364   Function *Caller = CS.getCaller();
365   if (!IC) {
366     DEBUG(dbgs() << "    NOT Inlining: cost=" << IC.getCost()
367                  << ", thres=" << (IC.getCostDelta() + IC.getCost())
368                  << ", Call: " << *CS.getInstruction() << "\n");
369     ORE.emit(OptimizationRemarkAnalysis(DEBUG_TYPE, "TooCostly", Call)
370              << NV("Callee", Callee) << " too costly to inline (cost="
371              << NV("Cost", IC.getCost()) << ", threshold="
372              << NV("Threshold", IC.getCostDelta() + IC.getCost()) << ")");
373     return false;
374   }
375
376   int TotalSecondaryCost = 0;
377   if (shouldBeDeferred(Caller, CS, IC, TotalSecondaryCost, GetInlineCost)) {
378     DEBUG(dbgs() << "    NOT Inlining: " << *CS.getInstruction()
379                  << " Cost = " << IC.getCost()
380                  << ", outer Cost = " << TotalSecondaryCost << '\n');
381     ORE.emit(OptimizationRemarkAnalysis(DEBUG_TYPE,
382                                         "IncreaseCostInOtherContexts", Call)
383              << "Not inlining. Cost of inlining " << NV("Callee", Callee)
384              << " increases the cost of inlining " << NV("Caller", Caller)
385              << " in other contexts");
386     return false;
387   }
388
389   DEBUG(dbgs() << "    Inlining: cost=" << IC.getCost()
390                << ", thres=" << (IC.getCostDelta() + IC.getCost())
391                << ", Call: " << *CS.getInstruction() << '\n');
392   ORE.emit(OptimizationRemarkAnalysis(DEBUG_TYPE, "CanBeInlined", Call)
393            << NV("Callee", Callee) << " can be inlined into "
394            << NV("Caller", Caller) << " with cost=" << NV("Cost", IC.getCost())
395            << " (threshold="
396            << NV("Threshold", IC.getCostDelta() + IC.getCost()) << ")");
397   return true;
398 }
399
400 /// Return true if the specified inline history ID
401 /// indicates an inline history that includes the specified function.
402 static bool InlineHistoryIncludes(
403     Function *F, int InlineHistoryID,
404     const SmallVectorImpl<std::pair<Function *, int>> &InlineHistory) {
405   while (InlineHistoryID != -1) {
406     assert(unsigned(InlineHistoryID) < InlineHistory.size() &&
407            "Invalid inline history ID");
408     if (InlineHistory[InlineHistoryID].first == F)
409       return true;
410     InlineHistoryID = InlineHistory[InlineHistoryID].second;
411   }
412   return false;
413 }
414
415 bool LegacyInlinerBase::doInitialization(CallGraph &CG) {
416   if (InlinerFunctionImportStats != InlinerFunctionImportStatsOpts::No)
417     ImportedFunctionsStats.setModuleInfo(CG.getModule());
418   return false; // No changes to CallGraph.
419 }
420
421 bool LegacyInlinerBase::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
422   if (skipSCC(SCC))
423     return false;
424   return inlineCalls(SCC);
425 }
426
427 static bool
428 inlineCallsImpl(CallGraphSCC &SCC, CallGraph &CG,
429                 std::function<AssumptionCache &(Function &)> GetAssumptionCache,
430                 ProfileSummaryInfo *PSI, TargetLibraryInfo &TLI,
431                 bool InsertLifetime,
432                 function_ref<InlineCost(CallSite CS)> GetInlineCost,
433                 function_ref<AAResults &(Function &)> AARGetter,
434                 ImportedFunctionsInliningStatistics &ImportedFunctionsStats) {
435   SmallPtrSet<Function *, 8> SCCFunctions;
436   DEBUG(dbgs() << "Inliner visiting SCC:");
437   for (CallGraphNode *Node : SCC) {
438     Function *F = Node->getFunction();
439     if (F)
440       SCCFunctions.insert(F);
441     DEBUG(dbgs() << " " << (F ? F->getName() : "INDIRECTNODE"));
442   }
443
444   // Scan through and identify all call sites ahead of time so that we only
445   // inline call sites in the original functions, not call sites that result
446   // from inlining other functions.
447   SmallVector<std::pair<CallSite, int>, 16> CallSites;
448
449   // When inlining a callee produces new call sites, we want to keep track of
450   // the fact that they were inlined from the callee.  This allows us to avoid
451   // infinite inlining in some obscure cases.  To represent this, we use an
452   // index into the InlineHistory vector.
453   SmallVector<std::pair<Function *, int>, 8> InlineHistory;
454
455   for (CallGraphNode *Node : SCC) {
456     Function *F = Node->getFunction();
457     if (!F || F->isDeclaration())
458       continue;
459
460     OptimizationRemarkEmitter ORE(F);
461     for (BasicBlock &BB : *F)
462       for (Instruction &I : BB) {
463         CallSite CS(cast<Value>(&I));
464         // If this isn't a call, or it is a call to an intrinsic, it can
465         // never be inlined.
466         if (!CS || isa<IntrinsicInst>(I))
467           continue;
468
469         // If this is a direct call to an external function, we can never inline
470         // it.  If it is an indirect call, inlining may resolve it to be a
471         // direct call, so we keep it.
472         if (Function *Callee = CS.getCalledFunction())
473           if (Callee->isDeclaration()) {
474             using namespace ore;
475             ORE.emit(OptimizationRemarkMissed(DEBUG_TYPE, "NoDefinition", &I)
476                      << NV("Callee", Callee) << " will not be inlined into "
477                      << NV("Caller", CS.getCaller())
478                      << " because its definition is unavailable"
479                      << setIsVerbose());
480             continue;
481           }
482
483         CallSites.push_back(std::make_pair(CS, -1));
484       }
485   }
486
487   DEBUG(dbgs() << ": " << CallSites.size() << " call sites.\n");
488
489   // If there are no calls in this function, exit early.
490   if (CallSites.empty())
491     return false;
492
493   // Now that we have all of the call sites, move the ones to functions in the
494   // current SCC to the end of the list.
495   unsigned FirstCallInSCC = CallSites.size();
496   for (unsigned i = 0; i < FirstCallInSCC; ++i)
497     if (Function *F = CallSites[i].first.getCalledFunction())
498       if (SCCFunctions.count(F))
499         std::swap(CallSites[i--], CallSites[--FirstCallInSCC]);
500
501   InlinedArrayAllocasTy InlinedArrayAllocas;
502   InlineFunctionInfo InlineInfo(&CG, &GetAssumptionCache);
503
504   // Now that we have all of the call sites, loop over them and inline them if
505   // it looks profitable to do so.
506   bool Changed = false;
507   bool LocalChange;
508   do {
509     LocalChange = false;
510     // Iterate over the outer loop because inlining functions can cause indirect
511     // calls to become direct calls.
512     // CallSites may be modified inside so ranged for loop can not be used.
513     for (unsigned CSi = 0; CSi != CallSites.size(); ++CSi) {
514       CallSite CS = CallSites[CSi].first;
515
516       Function *Caller = CS.getCaller();
517       Function *Callee = CS.getCalledFunction();
518
519       // If this call site is dead and it is to a readonly function, we should
520       // just delete the call instead of trying to inline it, regardless of
521       // size.  This happens because IPSCCP propagates the result out of the
522       // call and then we're left with the dead call.
523       if (isInstructionTriviallyDead(CS.getInstruction(), &TLI)) {
524         DEBUG(dbgs() << "    -> Deleting dead call: " << *CS.getInstruction()
525                      << "\n");
526         // Update the call graph by deleting the edge from Callee to Caller.
527         CG[Caller]->removeCallEdgeFor(CS);
528         CS.getInstruction()->eraseFromParent();
529         ++NumCallsDeleted;
530       } else {
531         // We can only inline direct calls to non-declarations.
532         if (!Callee || Callee->isDeclaration())
533           continue;
534
535         // If this call site was obtained by inlining another function, verify
536         // that the include path for the function did not include the callee
537         // itself.  If so, we'd be recursively inlining the same function,
538         // which would provide the same callsites, which would cause us to
539         // infinitely inline.
540         int InlineHistoryID = CallSites[CSi].second;
541         if (InlineHistoryID != -1 &&
542             InlineHistoryIncludes(Callee, InlineHistoryID, InlineHistory))
543           continue;
544
545         // Get DebugLoc to report. CS will be invalid after Inliner.
546         DebugLoc DLoc = CS.getInstruction()->getDebugLoc();
547         BasicBlock *Block = CS.getParent();
548         // FIXME for new PM: because of the old PM we currently generate ORE and
549         // in turn BFI on demand.  With the new PM, the ORE dependency should
550         // just become a regular analysis dependency.
551         OptimizationRemarkEmitter ORE(Caller);
552
553         // If the policy determines that we should inline this function,
554         // try to do so.
555         using namespace ore;
556         if (!shouldInline(CS, GetInlineCost, ORE)) {
557           ORE.emit(
558               OptimizationRemarkMissed(DEBUG_TYPE, "NotInlined", DLoc, Block)
559               << NV("Callee", Callee) << " will not be inlined into "
560               << NV("Caller", Caller));
561           continue;
562         }
563
564         // Attempt to inline the function.
565         if (!InlineCallIfPossible(CS, InlineInfo, InlinedArrayAllocas,
566                                   InlineHistoryID, InsertLifetime, AARGetter,
567                                   ImportedFunctionsStats)) {
568           ORE.emit(
569               OptimizationRemarkMissed(DEBUG_TYPE, "NotInlined", DLoc, Block)
570               << NV("Callee", Callee) << " will not be inlined into "
571               << NV("Caller", Caller));
572           continue;
573         }
574         ++NumInlined;
575
576         // Report the inline decision.
577         ORE.emit(OptimizationRemark(DEBUG_TYPE, "Inlined", DLoc, Block)
578                  << NV("Callee", Callee) << " inlined into "
579                  << NV("Caller", Caller));
580
581         // If inlining this function gave us any new call sites, throw them
582         // onto our worklist to process.  They are useful inline candidates.
583         if (!InlineInfo.InlinedCalls.empty()) {
584           // Create a new inline history entry for this, so that we remember
585           // that these new callsites came about due to inlining Callee.
586           int NewHistoryID = InlineHistory.size();
587           InlineHistory.push_back(std::make_pair(Callee, InlineHistoryID));
588
589           for (Value *Ptr : InlineInfo.InlinedCalls)
590             CallSites.push_back(std::make_pair(CallSite(Ptr), NewHistoryID));
591         }
592       }
593
594       // If we inlined or deleted the last possible call site to the function,
595       // delete the function body now.
596       if (Callee && Callee->use_empty() && Callee->hasLocalLinkage() &&
597           // TODO: Can remove if in SCC now.
598           !SCCFunctions.count(Callee) &&
599
600           // The function may be apparently dead, but if there are indirect
601           // callgraph references to the node, we cannot delete it yet, this
602           // could invalidate the CGSCC iterator.
603           CG[Callee]->getNumReferences() == 0) {
604         DEBUG(dbgs() << "    -> Deleting dead function: " << Callee->getName()
605                      << "\n");
606         CallGraphNode *CalleeNode = CG[Callee];
607
608         // Remove any call graph edges from the callee to its callees.
609         CalleeNode->removeAllCalledFunctions();
610
611         // Removing the node for callee from the call graph and delete it.
612         delete CG.removeFunctionFromModule(CalleeNode);
613         ++NumDeleted;
614       }
615
616       // Remove this call site from the list.  If possible, use
617       // swap/pop_back for efficiency, but do not use it if doing so would
618       // move a call site to a function in this SCC before the
619       // 'FirstCallInSCC' barrier.
620       if (SCC.isSingular()) {
621         CallSites[CSi] = CallSites.back();
622         CallSites.pop_back();
623       } else {
624         CallSites.erase(CallSites.begin() + CSi);
625       }
626       --CSi;
627
628       Changed = true;
629       LocalChange = true;
630     }
631   } while (LocalChange);
632
633   return Changed;
634 }
635
636 bool LegacyInlinerBase::inlineCalls(CallGraphSCC &SCC) {
637   CallGraph &CG = getAnalysis<CallGraphWrapperPass>().getCallGraph();
638   ACT = &getAnalysis<AssumptionCacheTracker>();
639   PSI = getAnalysis<ProfileSummaryInfoWrapperPass>().getPSI();
640   auto &TLI = getAnalysis<TargetLibraryInfoWrapperPass>().getTLI();
641   // We compute dedicated AA results for each function in the SCC as needed. We
642   // use a lambda referencing external objects so that they live long enough to
643   // be queried, but we re-use them each time.
644   Optional<BasicAAResult> BAR;
645   Optional<AAResults> AAR;
646   auto AARGetter = [&](Function &F) -> AAResults & {
647     BAR.emplace(createLegacyPMBasicAAResult(*this, F));
648     AAR.emplace(createLegacyPMAAResults(*this, F, *BAR));
649     return *AAR;
650   };
651   auto GetAssumptionCache = [&](Function &F) -> AssumptionCache & {
652     return ACT->getAssumptionCache(F);
653   };
654   return inlineCallsImpl(SCC, CG, GetAssumptionCache, PSI, TLI, InsertLifetime,
655                          [this](CallSite CS) { return getInlineCost(CS); },
656                          AARGetter, ImportedFunctionsStats);
657 }
658
659 /// Remove now-dead linkonce functions at the end of
660 /// processing to avoid breaking the SCC traversal.
661 bool LegacyInlinerBase::doFinalization(CallGraph &CG) {
662   if (InlinerFunctionImportStats != InlinerFunctionImportStatsOpts::No)
663     ImportedFunctionsStats.dump(InlinerFunctionImportStats ==
664                                 InlinerFunctionImportStatsOpts::Verbose);
665   return removeDeadFunctions(CG);
666 }
667
668 /// Remove dead functions that are not included in DNR (Do Not Remove) list.
669 bool LegacyInlinerBase::removeDeadFunctions(CallGraph &CG,
670                                             bool AlwaysInlineOnly) {
671   SmallVector<CallGraphNode *, 16> FunctionsToRemove;
672   SmallVector<Function *, 16> DeadFunctionsInComdats;
673
674   auto RemoveCGN = [&](CallGraphNode *CGN) {
675     // Remove any call graph edges from the function to its callees.
676     CGN->removeAllCalledFunctions();
677
678     // Remove any edges from the external node to the function's call graph
679     // node.  These edges might have been made irrelegant due to
680     // optimization of the program.
681     CG.getExternalCallingNode()->removeAnyCallEdgeTo(CGN);
682
683     // Removing the node for callee from the call graph and delete it.
684     FunctionsToRemove.push_back(CGN);
685   };
686
687   // Scan for all of the functions, looking for ones that should now be removed
688   // from the program.  Insert the dead ones in the FunctionsToRemove set.
689   for (const auto &I : CG) {
690     CallGraphNode *CGN = I.second.get();
691     Function *F = CGN->getFunction();
692     if (!F || F->isDeclaration())
693       continue;
694
695     // Handle the case when this function is called and we only want to care
696     // about always-inline functions. This is a bit of a hack to share code
697     // between here and the InlineAlways pass.
698     if (AlwaysInlineOnly && !F->hasFnAttribute(Attribute::AlwaysInline))
699       continue;
700
701     // If the only remaining users of the function are dead constants, remove
702     // them.
703     F->removeDeadConstantUsers();
704
705     if (!F->isDefTriviallyDead())
706       continue;
707
708     // It is unsafe to drop a function with discardable linkage from a COMDAT
709     // without also dropping the other members of the COMDAT.
710     // The inliner doesn't visit non-function entities which are in COMDAT
711     // groups so it is unsafe to do so *unless* the linkage is local.
712     if (!F->hasLocalLinkage()) {
713       if (F->hasComdat()) {
714         DeadFunctionsInComdats.push_back(F);
715         continue;
716       }
717     }
718
719     RemoveCGN(CGN);
720   }
721   if (!DeadFunctionsInComdats.empty()) {
722     // Filter out the functions whose comdats remain alive.
723     filterDeadComdatFunctions(CG.getModule(), DeadFunctionsInComdats);
724     // Remove the rest.
725     for (Function *F : DeadFunctionsInComdats)
726       RemoveCGN(CG[F]);
727   }
728
729   if (FunctionsToRemove.empty())
730     return false;
731
732   // Now that we know which functions to delete, do so.  We didn't want to do
733   // this inline, because that would invalidate our CallGraph::iterator
734   // objects. :(
735   //
736   // Note that it doesn't matter that we are iterating over a non-stable order
737   // here to do this, it doesn't matter which order the functions are deleted
738   // in.
739   array_pod_sort(FunctionsToRemove.begin(), FunctionsToRemove.end());
740   FunctionsToRemove.erase(
741       std::unique(FunctionsToRemove.begin(), FunctionsToRemove.end()),
742       FunctionsToRemove.end());
743   for (CallGraphNode *CGN : FunctionsToRemove) {
744     delete CG.removeFunctionFromModule(CGN);
745     ++NumDeleted;
746   }
747   return true;
748 }
749
750 PreservedAnalyses InlinerPass::run(LazyCallGraph::SCC &InitialC,
751                                    CGSCCAnalysisManager &AM, LazyCallGraph &CG,
752                                    CGSCCUpdateResult &UR) {
753   FunctionAnalysisManager &FAM =
754       AM.getResult<FunctionAnalysisManagerCGSCCProxy>(InitialC, CG)
755           .getManager();
756   const ModuleAnalysisManager &MAM =
757       AM.getResult<ModuleAnalysisManagerCGSCCProxy>(InitialC, CG).getManager();
758   bool Changed = false;
759
760   assert(InitialC.size() > 0 && "Cannot handle an empty SCC!");
761   Module &M = *InitialC.begin()->getFunction().getParent();
762   ProfileSummaryInfo *PSI = MAM.getCachedResult<ProfileSummaryAnalysis>(M);
763
764   std::function<AssumptionCache &(Function &)> GetAssumptionCache =
765       [&](Function &F) -> AssumptionCache & {
766     return FAM.getResult<AssumptionAnalysis>(F);
767   };
768
769   // Setup the data structure used to plumb customization into the
770   // `InlineFunction` routine.
771   InlineFunctionInfo IFI(/*cg=*/nullptr, &GetAssumptionCache);
772
773   auto GetInlineCost = [&](CallSite CS) {
774     Function &Callee = *CS.getCalledFunction();
775     auto &CalleeTTI = FAM.getResult<TargetIRAnalysis>(Callee);
776     return getInlineCost(CS, Params, CalleeTTI, GetAssumptionCache, PSI);
777   };
778
779   // We use a worklist of nodes to process so that we can handle if the SCC
780   // structure changes and some nodes are no longer part of the current SCC. We
781   // also need to use an updatable pointer for the SCC as a consequence.
782   SmallVector<LazyCallGraph::Node *, 16> Nodes;
783   for (auto &N : InitialC)
784     Nodes.push_back(&N);
785   auto *C = &InitialC;
786   auto *RC = &C->getOuterRefSCC();
787
788   // We also use a secondary worklist of call sites within a particular node to
789   // allow quickly continuing to inline through newly inlined call sites where
790   // possible.
791   SmallVector<std::pair<CallSite, int>, 16> Calls;
792
793   // When inlining a callee produces new call sites, we want to keep track of
794   // the fact that they were inlined from the callee.  This allows us to avoid
795   // infinite inlining in some obscure cases.  To represent this, we use an
796   // index into the InlineHistory vector.
797   SmallVector<std::pair<Function *, int>, 16> InlineHistory;
798
799   // Track a set vector of inlined callees so that we can augment the caller
800   // with all of their edges in the call graph before pruning out the ones that
801   // got simplified away.
802   SmallSetVector<Function *, 4> InlinedCallees;
803
804   // Track the dead functions to delete once finished with inlining calls. We
805   // defer deleting these to make it easier to handle the call graph updates.
806   SmallVector<Function *, 4> DeadFunctions;
807
808   do {
809     auto &N = *Nodes.pop_back_val();
810     if (CG.lookupSCC(N) != C)
811       continue;
812     Function &F = N.getFunction();
813     if (F.hasFnAttribute(Attribute::OptimizeNone))
814       continue;
815
816     // Get the remarks emission analysis for the caller.
817     auto &ORE = FAM.getResult<OptimizationRemarkEmitterAnalysis>(F);
818
819     // We want to generally process call sites top-down in order for
820     // simplifications stemming from replacing the call with the returned value
821     // after inlining to be visible to subsequent inlining decisions. So we
822     // walk the function backwards and then process the back of the vector.
823     // FIXME: Using reverse is a really bad way to do this. Instead we should
824     // do an actual PO walk of the function body.
825     for (Instruction &I : reverse(instructions(F)))
826       if (auto CS = CallSite(&I))
827         if (Function *Callee = CS.getCalledFunction())
828           if (!Callee->isDeclaration())
829             Calls.push_back({CS, -1});
830
831     bool DidInline = false;
832     while (!Calls.empty()) {
833       int InlineHistoryID;
834       CallSite CS;
835       std::tie(CS, InlineHistoryID) = Calls.pop_back_val();
836       Function &Callee = *CS.getCalledFunction();
837
838       if (InlineHistoryID != -1 &&
839           InlineHistoryIncludes(&Callee, InlineHistoryID, InlineHistory))
840         continue;
841
842       // Check whether we want to inline this callsite.
843       if (!shouldInline(CS, GetInlineCost, ORE))
844         continue;
845
846       if (!InlineFunction(CS, IFI))
847         continue;
848       DidInline = true;
849       InlinedCallees.insert(&Callee);
850
851       // Add any new callsites to defined functions to the worklist.
852       if (!IFI.InlinedCallSites.empty()) {
853         int NewHistoryID = InlineHistory.size();
854         InlineHistory.push_back({&Callee, InlineHistoryID});
855         for (CallSite &CS : reverse(IFI.InlinedCallSites))
856           if (Function *NewCallee = CS.getCalledFunction())
857             if (!NewCallee->isDeclaration())
858               Calls.push_back({CS, NewHistoryID});
859       }
860
861       // Merge the attributes based on the inlining.
862       AttributeFuncs::mergeAttributesForInlining(F, Callee);
863
864       // For local functions, check whether this makes the callee trivially
865       // dead. In that case, we can drop the body of the function eagerly
866       // which may reduce the number of callers of other functions to one,
867       // changing inline cost thresholds.
868       if (Callee.hasLocalLinkage()) {
869         // To check this we also need to nuke any dead constant uses (perhaps
870         // made dead by this operation on other functions).
871         Callee.removeDeadConstantUsers();
872         if (Callee.use_empty()) {
873           // Clear the body and queue the function itself for deletion when we
874           // finish inlining and call graph updates.
875           // Note that after this point, it is an error to do anything other
876           // than use the callee's address or delete it.
877           Callee.dropAllReferences();
878           assert(find(DeadFunctions, &Callee) == DeadFunctions.end() &&
879                  "Cannot put cause a function to become dead twice!");
880           DeadFunctions.push_back(&Callee);
881         }
882       }
883     }
884
885     if (!DidInline)
886       continue;
887     Changed = true;
888
889     // Add all the inlined callees' edges as ref edges to the caller. These are
890     // by definition trivial edges as we always have *some* transitive ref edge
891     // chain. While in some cases these edges are direct calls inside the
892     // callee, they have to be modeled in the inliner as reference edges as
893     // there may be a reference edge anywhere along the chain from the current
894     // caller to the callee that causes the whole thing to appear like
895     // a (transitive) reference edge that will require promotion to a call edge
896     // below.
897     for (Function *InlinedCallee : InlinedCallees) {
898       LazyCallGraph::Node &CalleeN = *CG.lookup(*InlinedCallee);
899       for (LazyCallGraph::Edge &E : CalleeN)
900         RC->insertTrivialRefEdge(N, *E.getNode());
901     }
902     InlinedCallees.clear();
903
904     // At this point, since we have made changes we have at least removed
905     // a call instruction. However, in the process we do some incremental
906     // simplification of the surrounding code. This simplification can
907     // essentially do all of the same things as a function pass and we can
908     // re-use the exact same logic for updating the call graph to reflect the
909     // change..
910     C = &updateCGAndAnalysisManagerForFunctionPass(CG, *C, N, AM, UR);
911     RC = &C->getOuterRefSCC();
912   } while (!Nodes.empty());
913
914   // Now that we've finished inlining all of the calls across this SCC, delete
915   // all of the trivially dead functions, updating the call graph and the CGSCC
916   // pass manager in the process.
917   //
918   // Note that this walks a pointer set which has non-deterministic order but
919   // that is OK as all we do is delete things and add pointers to unordered
920   // sets.
921   for (Function *DeadF : DeadFunctions) {
922     // Get the necessary information out of the call graph and nuke the
923     // function there.
924     auto &DeadC = *CG.lookupSCC(*CG.lookup(*DeadF));
925     auto &DeadRC = DeadC.getOuterRefSCC();
926     CG.removeDeadFunction(*DeadF);
927
928     // Mark the relevant parts of the call graph as invalid so we don't visit
929     // them.
930     UR.InvalidatedSCCs.insert(&DeadC);
931     UR.InvalidatedRefSCCs.insert(&DeadRC);
932
933     // And delete the actual function from the module.
934     M.getFunctionList().erase(DeadF);
935   }
936   return Changed ? PreservedAnalyses::none() : PreservedAnalyses::all();
937 }