]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Transforms/IPO/Inliner.cpp
Merge ^/head r318964 through r319164.
[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/BlockFrequencyInfo.h"
23 #include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
24 #include "llvm/Analysis/InlineCost.h"
25 #include "llvm/Analysis/OptimizationDiagnosticInfo.h"
26 #include "llvm/Analysis/ProfileSummaryInfo.h"
27 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
28 #include "llvm/IR/CallSite.h"
29 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
30 #include "llvm/IR/DiagnosticInfo.h"
31 #include "llvm/IR/InstIterator.h"
32 #include "llvm/IR/Instructions.h"
33 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
34 #include "llvm/IR/Module.h"
35 #include "llvm/Support/Debug.h"
36 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
37 #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
38 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
39 #include "llvm/Transforms/Utils/ModuleUtils.h"
40 using namespace llvm;
41
42 #define DEBUG_TYPE "inline"
43
44 STATISTIC(NumInlined, "Number of functions inlined");
45 STATISTIC(NumCallsDeleted, "Number of call sites deleted, not inlined");
46 STATISTIC(NumDeleted, "Number of functions deleted because all callers found");
47 STATISTIC(NumMergedAllocas, "Number of allocas merged together");
48
49 // This weirdly named statistic tracks the number of times that, when attempting
50 // to inline a function A into B, we analyze the callers of B in order to see
51 // if those would be more profitable and blocked inline steps.
52 STATISTIC(NumCallerCallersAnalyzed, "Number of caller-callers analyzed");
53
54 /// Flag to disable manual alloca merging.
55 ///
56 /// Merging of allocas was originally done as a stack-size saving technique
57 /// prior to LLVM's code generator having support for stack coloring based on
58 /// lifetime markers. It is now in the process of being removed. To experiment
59 /// with disabling it and relying fully on lifetime marker based stack
60 /// coloring, you can pass this flag to LLVM.
61 static cl::opt<bool>
62     DisableInlinedAllocaMerging("disable-inlined-alloca-merging",
63                                 cl::init(false), cl::Hidden);
64
65 namespace {
66 enum class InlinerFunctionImportStatsOpts {
67   No = 0,
68   Basic = 1,
69   Verbose = 2,
70 };
71
72 cl::opt<InlinerFunctionImportStatsOpts> InlinerFunctionImportStats(
73     "inliner-function-import-stats",
74     cl::init(InlinerFunctionImportStatsOpts::No),
75     cl::values(clEnumValN(InlinerFunctionImportStatsOpts::Basic, "basic",
76                           "basic statistics"),
77                clEnumValN(InlinerFunctionImportStatsOpts::Verbose, "verbose",
78                           "printing of statistics for each inlined function")),
79     cl::Hidden, cl::desc("Enable inliner stats for imported functions"));
80 } // namespace
81
82 LegacyInlinerBase::LegacyInlinerBase(char &ID)
83     : CallGraphSCCPass(ID), InsertLifetime(true) {}
84
85 LegacyInlinerBase::LegacyInlinerBase(char &ID, bool InsertLifetime)
86     : CallGraphSCCPass(ID), InsertLifetime(InsertLifetime) {}
87
88 /// For this class, we declare that we require and preserve the call graph.
89 /// If the derived class implements this method, it should
90 /// always explicitly call the implementation here.
91 void LegacyInlinerBase::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
92   AU.addRequired<AssumptionCacheTracker>();
93   AU.addRequired<ProfileSummaryInfoWrapperPass>();
94   AU.addRequired<TargetLibraryInfoWrapperPass>();
95   getAAResultsAnalysisUsage(AU);
96   CallGraphSCCPass::getAnalysisUsage(AU);
97 }
98
99 typedef DenseMap<ArrayType *, std::vector<AllocaInst *>> InlinedArrayAllocasTy;
100
101 /// Look at all of the allocas that we inlined through this call site.  If we
102 /// have already inlined other allocas through other calls into this function,
103 /// then we know that they have disjoint lifetimes and that we can merge them.
104 ///
105 /// There are many heuristics possible for merging these allocas, and the
106 /// different options have different tradeoffs.  One thing that we *really*
107 /// don't want to hurt is SRoA: once inlining happens, often allocas are no
108 /// longer address taken and so they can be promoted.
109 ///
110 /// Our "solution" for that is to only merge allocas whose outermost type is an
111 /// array type.  These are usually not promoted because someone is using a
112 /// variable index into them.  These are also often the most important ones to
113 /// merge.
114 ///
115 /// A better solution would be to have real memory lifetime markers in the IR
116 /// and not have the inliner do any merging of allocas at all.  This would
117 /// allow the backend to do proper stack slot coloring of all allocas that
118 /// *actually make it to the backend*, which is really what we want.
119 ///
120 /// Because we don't have this information, we do this simple and useful hack.
121 static void mergeInlinedArrayAllocas(
122     Function *Caller, InlineFunctionInfo &IFI,
123     InlinedArrayAllocasTy &InlinedArrayAllocas, int InlineHistory) {
124   SmallPtrSet<AllocaInst *, 16> UsedAllocas;
125
126   // When processing our SCC, check to see if CS was inlined from some other
127   // call site.  For example, if we're processing "A" in this code:
128   //   A() { B() }
129   //   B() { x = alloca ... C() }
130   //   C() { y = alloca ... }
131   // Assume that C was not inlined into B initially, and so we're processing A
132   // and decide to inline B into A.  Doing this makes an alloca available for
133   // reuse and makes a callsite (C) available for inlining.  When we process
134   // the C call site we don't want to do any alloca merging between X and Y
135   // because their scopes are not disjoint.  We could make this smarter by
136   // keeping track of the inline history for each alloca in the
137   // InlinedArrayAllocas but this isn't likely to be a significant win.
138   if (InlineHistory != -1) // Only do merging for top-level call sites in SCC.
139     return;
140
141   // Loop over all the allocas we have so far and see if they can be merged with
142   // a previously inlined alloca.  If not, remember that we had it.
143   for (unsigned AllocaNo = 0, e = IFI.StaticAllocas.size(); AllocaNo != e;
144        ++AllocaNo) {
145     AllocaInst *AI = IFI.StaticAllocas[AllocaNo];
146
147     // Don't bother trying to merge array allocations (they will usually be
148     // canonicalized to be an allocation *of* an array), or allocations whose
149     // type is not itself an array (because we're afraid of pessimizing SRoA).
150     ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(AI->getAllocatedType());
151     if (!ATy || AI->isArrayAllocation())
152       continue;
153
154     // Get the list of all available allocas for this array type.
155     std::vector<AllocaInst *> &AllocasForType = InlinedArrayAllocas[ATy];
156
157     // Loop over the allocas in AllocasForType to see if we can reuse one.  Note
158     // that we have to be careful not to reuse the same "available" alloca for
159     // multiple different allocas that we just inlined, we use the 'UsedAllocas'
160     // set to keep track of which "available" allocas are being used by this
161     // function.  Also, AllocasForType can be empty of course!
162     bool MergedAwayAlloca = false;
163     for (AllocaInst *AvailableAlloca : AllocasForType) {
164
165       unsigned Align1 = AI->getAlignment(),
166                Align2 = AvailableAlloca->getAlignment();
167
168       // The available alloca has to be in the right function, not in some other
169       // function in this SCC.
170       if (AvailableAlloca->getParent() != AI->getParent())
171         continue;
172
173       // If the inlined function already uses this alloca then we can't reuse
174       // it.
175       if (!UsedAllocas.insert(AvailableAlloca).second)
176         continue;
177
178       // Otherwise, we *can* reuse it, RAUW AI into AvailableAlloca and declare
179       // success!
180       DEBUG(dbgs() << "    ***MERGED ALLOCA: " << *AI
181                    << "\n\t\tINTO: " << *AvailableAlloca << '\n');
182
183       // Move affected dbg.declare calls immediately after the new alloca to
184       // avoid the situation when a dbg.declare precedes its alloca.
185       if (auto *L = LocalAsMetadata::getIfExists(AI))
186         if (auto *MDV = MetadataAsValue::getIfExists(AI->getContext(), L))
187           for (User *U : MDV->users())
188             if (DbgDeclareInst *DDI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(U))
189               DDI->moveBefore(AvailableAlloca->getNextNode());
190
191       AI->replaceAllUsesWith(AvailableAlloca);
192
193       if (Align1 != Align2) {
194         if (!Align1 || !Align2) {
195           const DataLayout &DL = Caller->getParent()->getDataLayout();
196           unsigned TypeAlign = DL.getABITypeAlignment(AI->getAllocatedType());
197
198           Align1 = Align1 ? Align1 : TypeAlign;
199           Align2 = Align2 ? Align2 : TypeAlign;
200         }
201
202         if (Align1 > Align2)
203           AvailableAlloca->setAlignment(AI->getAlignment());
204       }
205
206       AI->eraseFromParent();
207       MergedAwayAlloca = true;
208       ++NumMergedAllocas;
209       IFI.StaticAllocas[AllocaNo] = nullptr;
210       break;
211     }
212
213     // If we already nuked the alloca, we're done with it.
214     if (MergedAwayAlloca)
215       continue;
216
217     // If we were unable to merge away the alloca either because there are no
218     // allocas of the right type available or because we reused them all
219     // already, remember that this alloca came from an inlined function and mark
220     // it used so we don't reuse it for other allocas from this inline
221     // operation.
222     AllocasForType.push_back(AI);
223     UsedAllocas.insert(AI);
224   }
225 }
226
227 /// If it is possible to inline the specified call site,
228 /// do so and update the CallGraph for this operation.
229 ///
230 /// This function also does some basic book-keeping to update the IR.  The
231 /// InlinedArrayAllocas map keeps track of any allocas that are already
232 /// available from other functions inlined into the caller.  If we are able to
233 /// inline this call site we attempt to reuse already available allocas or add
234 /// any new allocas to the set if not possible.
235 static bool InlineCallIfPossible(
236     CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
237     InlinedArrayAllocasTy &InlinedArrayAllocas, int InlineHistory,
238     bool InsertLifetime, function_ref<AAResults &(Function &)> &AARGetter,
239     ImportedFunctionsInliningStatistics &ImportedFunctionsStats) {
240   Function *Callee = CS.getCalledFunction();
241   Function *Caller = CS.getCaller();
242
243   AAResults &AAR = AARGetter(*Callee);
244
245   // Try to inline the function.  Get the list of static allocas that were
246   // inlined.
247   if (!InlineFunction(CS, IFI, &AAR, InsertLifetime))
248     return false;
249
250   if (InlinerFunctionImportStats != InlinerFunctionImportStatsOpts::No)
251     ImportedFunctionsStats.recordInline(*Caller, *Callee);
252
253   AttributeFuncs::mergeAttributesForInlining(*Caller, *Callee);
254
255   if (!DisableInlinedAllocaMerging)
256     mergeInlinedArrayAllocas(Caller, IFI, InlinedArrayAllocas, InlineHistory);
257
258   return true;
259 }
260
261 /// Return true if inlining of CS can block the caller from being
262 /// inlined which is proved to be more beneficial. \p IC is the
263 /// estimated inline cost associated with callsite \p CS.
264 /// \p TotalSecondaryCost will be set to the estimated cost of inlining the
265 /// caller if \p CS is suppressed for inlining.
266 static bool
267 shouldBeDeferred(Function *Caller, CallSite CS, InlineCost IC,
268                  int &TotalSecondaryCost,
269                  function_ref<InlineCost(CallSite CS)> GetInlineCost) {
270
271   // For now we only handle local or inline functions.
272   if (!Caller->hasLocalLinkage() && !Caller->hasLinkOnceODRLinkage())
273     return false;
274   // Try to detect the case where the current inlining candidate caller (call
275   // it B) is a static or linkonce-ODR function and is an inlining candidate
276   // elsewhere, and the current candidate callee (call it C) is large enough
277   // that inlining it into B would make B too big to inline later. In these
278   // circumstances it may be best not to inline C into B, but to inline B into
279   // its callers.
280   //
281   // This only applies to static and linkonce-ODR functions because those are
282   // expected to be available for inlining in the translation units where they
283   // are used. Thus we will always have the opportunity to make local inlining
284   // decisions. Importantly the linkonce-ODR linkage covers inline functions
285   // and templates in C++.
286   //
287   // FIXME: All of this logic should be sunk into getInlineCost. It relies on
288   // the internal implementation of the inline cost metrics rather than
289   // treating them as truly abstract units etc.
290   TotalSecondaryCost = 0;
291   // The candidate cost to be imposed upon the current function.
292   int CandidateCost = IC.getCost() - 1;
293   // This bool tracks what happens if we do NOT inline C into B.
294   bool callerWillBeRemoved = Caller->hasLocalLinkage();
295   // This bool tracks what happens if we DO inline C into B.
296   bool inliningPreventsSomeOuterInline = false;
297   for (User *U : Caller->users()) {
298     CallSite CS2(U);
299
300     // If this isn't a call to Caller (it could be some other sort
301     // of reference) skip it.  Such references will prevent the caller
302     // from being removed.
303     if (!CS2 || CS2.getCalledFunction() != Caller) {
304       callerWillBeRemoved = false;
305       continue;
306     }
307
308     InlineCost IC2 = GetInlineCost(CS2);
309     ++NumCallerCallersAnalyzed;
310     if (!IC2) {
311       callerWillBeRemoved = false;
312       continue;
313     }
314     if (IC2.isAlways())
315       continue;
316
317     // See if inlining of the original callsite would erase the cost delta of
318     // this callsite. We subtract off the penalty for the call instruction,
319     // which we would be deleting.
320     if (IC2.getCostDelta() <= CandidateCost) {
321       inliningPreventsSomeOuterInline = true;
322       TotalSecondaryCost += IC2.getCost();
323     }
324   }
325   // If all outer calls to Caller would get inlined, the cost for the last
326   // one is set very low by getInlineCost, in anticipation that Caller will
327   // be removed entirely.  We did not account for this above unless there
328   // is only one caller of Caller.
329   if (callerWillBeRemoved && !Caller->hasOneUse())
330     TotalSecondaryCost -= InlineConstants::LastCallToStaticBonus;
331
332   if (inliningPreventsSomeOuterInline && TotalSecondaryCost < IC.getCost())
333     return true;
334
335   return false;
336 }
337
338 /// Return true if the inliner should attempt to inline at the given CallSite.
339 static bool shouldInline(CallSite CS,
340                          function_ref<InlineCost(CallSite CS)> GetInlineCost,
341                          OptimizationRemarkEmitter &ORE) {
342   using namespace ore;
343   InlineCost IC = GetInlineCost(CS);
344   Instruction *Call = CS.getInstruction();
345   Function *Callee = CS.getCalledFunction();
346   Function *Caller = CS.getCaller();
347
348   if (IC.isAlways()) {
349     DEBUG(dbgs() << "    Inlining: cost=always"
350                  << ", Call: " << *CS.getInstruction() << "\n");
351     ORE.emit(OptimizationRemarkAnalysis(DEBUG_TYPE, "AlwaysInline", Call)
352              << NV("Callee", Callee)
353              << " should always be inlined (cost=always)");
354     return true;
355   }
356
357   if (IC.isNever()) {
358     DEBUG(dbgs() << "    NOT Inlining: cost=never"
359                  << ", Call: " << *CS.getInstruction() << "\n");
360     ORE.emit(OptimizationRemarkMissed(DEBUG_TYPE, "NeverInline", Call)
361              << NV("Callee", Callee) << " not inlined into "
362              << NV("Caller", Caller)
363              << " because it should never be inlined (cost=never)");
364     return false;
365   }
366
367   if (!IC) {
368     DEBUG(dbgs() << "    NOT Inlining: cost=" << IC.getCost()
369                  << ", thres=" << (IC.getCostDelta() + IC.getCost())
370                  << ", Call: " << *CS.getInstruction() << "\n");
371     ORE.emit(OptimizationRemarkMissed(DEBUG_TYPE, "TooCostly", Call)
372              << NV("Callee", Callee) << " not inlined into "
373              << NV("Caller", Caller) << " because too costly to inline (cost="
374              << NV("Cost", IC.getCost()) << ", threshold="
375              << NV("Threshold", IC.getCostDelta() + IC.getCost()) << ")");
376     return false;
377   }
378
379   int TotalSecondaryCost = 0;
380   if (shouldBeDeferred(Caller, CS, IC, TotalSecondaryCost, GetInlineCost)) {
381     DEBUG(dbgs() << "    NOT Inlining: " << *CS.getInstruction()
382                  << " Cost = " << IC.getCost()
383                  << ", outer Cost = " << TotalSecondaryCost << '\n');
384     ORE.emit(OptimizationRemarkMissed(DEBUG_TYPE, "IncreaseCostInOtherContexts",
385                                       Call)
386              << "Not inlining. Cost of inlining " << NV("Callee", Callee)
387              << " increases the cost of inlining " << NV("Caller", Caller)
388              << " in other contexts");
389     return false;
390   }
391
392   DEBUG(dbgs() << "    Inlining: cost=" << IC.getCost()
393                << ", thres=" << (IC.getCostDelta() + IC.getCost())
394                << ", Call: " << *CS.getInstruction() << '\n');
395   ORE.emit(OptimizationRemarkAnalysis(DEBUG_TYPE, "CanBeInlined", Call)
396            << NV("Callee", Callee) << " can be inlined into "
397            << NV("Caller", Caller) << " with cost=" << NV("Cost", IC.getCost())
398            << " (threshold="
399            << NV("Threshold", IC.getCostDelta() + IC.getCost()) << ")");
400   return true;
401 }
402
403 /// Return true if the specified inline history ID
404 /// indicates an inline history that includes the specified function.
405 static bool InlineHistoryIncludes(
406     Function *F, int InlineHistoryID,
407     const SmallVectorImpl<std::pair<Function *, int>> &InlineHistory) {
408   while (InlineHistoryID != -1) {
409     assert(unsigned(InlineHistoryID) < InlineHistory.size() &&
410            "Invalid inline history ID");
411     if (InlineHistory[InlineHistoryID].first == F)
412       return true;
413     InlineHistoryID = InlineHistory[InlineHistoryID].second;
414   }
415   return false;
416 }
417
418 bool LegacyInlinerBase::doInitialization(CallGraph &CG) {
419   if (InlinerFunctionImportStats != InlinerFunctionImportStatsOpts::No)
420     ImportedFunctionsStats.setModuleInfo(CG.getModule());
421   return false; // No changes to CallGraph.
422 }
423
424 bool LegacyInlinerBase::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
425   if (skipSCC(SCC))
426     return false;
427   return inlineCalls(SCC);
428 }
429
430 static bool
431 inlineCallsImpl(CallGraphSCC &SCC, CallGraph &CG,
432                 std::function<AssumptionCache &(Function &)> GetAssumptionCache,
433                 ProfileSummaryInfo *PSI, TargetLibraryInfo &TLI,
434                 bool InsertLifetime,
435                 function_ref<InlineCost(CallSite CS)> GetInlineCost,
436                 function_ref<AAResults &(Function &)> AARGetter,
437                 ImportedFunctionsInliningStatistics &ImportedFunctionsStats) {
438   SmallPtrSet<Function *, 8> SCCFunctions;
439   DEBUG(dbgs() << "Inliner visiting SCC:");
440   for (CallGraphNode *Node : SCC) {
441     Function *F = Node->getFunction();
442     if (F)
443       SCCFunctions.insert(F);
444     DEBUG(dbgs() << " " << (F ? F->getName() : "INDIRECTNODE"));
445   }
446
447   // Scan through and identify all call sites ahead of time so that we only
448   // inline call sites in the original functions, not call sites that result
449   // from inlining other functions.
450   SmallVector<std::pair<CallSite, int>, 16> CallSites;
451
452   // When inlining a callee produces new call sites, we want to keep track of
453   // the fact that they were inlined from the callee.  This allows us to avoid
454   // infinite inlining in some obscure cases.  To represent this, we use an
455   // index into the InlineHistory vector.
456   SmallVector<std::pair<Function *, int>, 8> InlineHistory;
457
458   for (CallGraphNode *Node : SCC) {
459     Function *F = Node->getFunction();
460     if (!F || F->isDeclaration())
461       continue;
462
463     OptimizationRemarkEmitter ORE(F);
464     for (BasicBlock &BB : *F)
465       for (Instruction &I : BB) {
466         CallSite CS(cast<Value>(&I));
467         // If this isn't a call, or it is a call to an intrinsic, it can
468         // never be inlined.
469         if (!CS || isa<IntrinsicInst>(I))
470           continue;
471
472         // If this is a direct call to an external function, we can never inline
473         // it.  If it is an indirect call, inlining may resolve it to be a
474         // direct call, so we keep it.
475         if (Function *Callee = CS.getCalledFunction())
476           if (Callee->isDeclaration()) {
477             using namespace ore;
478             ORE.emit(OptimizationRemarkMissed(DEBUG_TYPE, "NoDefinition", &I)
479                      << NV("Callee", Callee) << " will not be inlined into "
480                      << NV("Caller", CS.getCaller())
481                      << " because its definition is unavailable"
482                      << setIsVerbose());
483             continue;
484           }
485
486         CallSites.push_back(std::make_pair(CS, -1));
487       }
488   }
489
490   DEBUG(dbgs() << ": " << CallSites.size() << " call sites.\n");
491
492   // If there are no calls in this function, exit early.
493   if (CallSites.empty())
494     return false;
495
496   // Now that we have all of the call sites, move the ones to functions in the
497   // current SCC to the end of the list.
498   unsigned FirstCallInSCC = CallSites.size();
499   for (unsigned i = 0; i < FirstCallInSCC; ++i)
500     if (Function *F = CallSites[i].first.getCalledFunction())
501       if (SCCFunctions.count(F))
502         std::swap(CallSites[i--], CallSites[--FirstCallInSCC]);
503
504   InlinedArrayAllocasTy InlinedArrayAllocas;
505   InlineFunctionInfo InlineInfo(&CG, &GetAssumptionCache, PSI);
506
507   // Now that we have all of the call sites, loop over them and inline them if
508   // it looks profitable to do so.
509   bool Changed = false;
510   bool LocalChange;
511   do {
512     LocalChange = false;
513     // Iterate over the outer loop because inlining functions can cause indirect
514     // calls to become direct calls.
515     // CallSites may be modified inside so ranged for loop can not be used.
516     for (unsigned CSi = 0; CSi != CallSites.size(); ++CSi) {
517       CallSite CS = CallSites[CSi].first;
518
519       Function *Caller = CS.getCaller();
520       Function *Callee = CS.getCalledFunction();
521
522       // If this call site is dead and it is to a readonly function, we should
523       // just delete the call instead of trying to inline it, regardless of
524       // size.  This happens because IPSCCP propagates the result out of the
525       // call and then we're left with the dead call.
526       if (isInstructionTriviallyDead(CS.getInstruction(), &TLI)) {
527         DEBUG(dbgs() << "    -> Deleting dead call: " << *CS.getInstruction()
528                      << "\n");
529         // Update the call graph by deleting the edge from Callee to Caller.
530         CG[Caller]->removeCallEdgeFor(CS);
531         CS.getInstruction()->eraseFromParent();
532         ++NumCallsDeleted;
533       } else {
534         // We can only inline direct calls to non-declarations.
535         if (!Callee || Callee->isDeclaration())
536           continue;
537
538         // If this call site was obtained by inlining another function, verify
539         // that the include path for the function did not include the callee
540         // itself.  If so, we'd be recursively inlining the same function,
541         // which would provide the same callsites, which would cause us to
542         // infinitely inline.
543         int InlineHistoryID = CallSites[CSi].second;
544         if (InlineHistoryID != -1 &&
545             InlineHistoryIncludes(Callee, InlineHistoryID, InlineHistory))
546           continue;
547
548         // Get DebugLoc to report. CS will be invalid after Inliner.
549         DebugLoc DLoc = CS.getInstruction()->getDebugLoc();
550         BasicBlock *Block = CS.getParent();
551         // FIXME for new PM: because of the old PM we currently generate ORE and
552         // in turn BFI on demand.  With the new PM, the ORE dependency should
553         // just become a regular analysis dependency.
554         OptimizationRemarkEmitter ORE(Caller);
555
556         // If the policy determines that we should inline this function,
557         // try to do so.
558         if (!shouldInline(CS, GetInlineCost, ORE))
559           continue;
560
561         // Attempt to inline the function.
562         using namespace ore;
563         if (!InlineCallIfPossible(CS, InlineInfo, InlinedArrayAllocas,
564                                   InlineHistoryID, InsertLifetime, AARGetter,
565                                   ImportedFunctionsStats)) {
566           ORE.emit(
567               OptimizationRemarkMissed(DEBUG_TYPE, "NotInlined", DLoc, Block)
568               << NV("Callee", Callee) << " will not be inlined into "
569               << NV("Caller", Caller));
570           continue;
571         }
572         ++NumInlined;
573
574         // Report the inline decision.
575         ORE.emit(OptimizationRemark(DEBUG_TYPE, "Inlined", DLoc, Block)
576                  << NV("Callee", Callee) << " inlined into "
577                  << NV("Caller", Caller));
578
579         // If inlining this function gave us any new call sites, throw them
580         // onto our worklist to process.  They are useful inline candidates.
581         if (!InlineInfo.InlinedCalls.empty()) {
582           // Create a new inline history entry for this, so that we remember
583           // that these new callsites came about due to inlining Callee.
584           int NewHistoryID = InlineHistory.size();
585           InlineHistory.push_back(std::make_pair(Callee, InlineHistoryID));
586
587           for (Value *Ptr : InlineInfo.InlinedCalls)
588             CallSites.push_back(std::make_pair(CallSite(Ptr), NewHistoryID));
589         }
590       }
591
592       // If we inlined or deleted the last possible call site to the function,
593       // delete the function body now.
594       if (Callee && Callee->use_empty() && Callee->hasLocalLinkage() &&
595           // TODO: Can remove if in SCC now.
596           !SCCFunctions.count(Callee) &&
597
598           // The function may be apparently dead, but if there are indirect
599           // callgraph references to the node, we cannot delete it yet, this
600           // could invalidate the CGSCC iterator.
601           CG[Callee]->getNumReferences() == 0) {
602         DEBUG(dbgs() << "    -> Deleting dead function: " << Callee->getName()
603                      << "\n");
604         CallGraphNode *CalleeNode = CG[Callee];
605
606         // Remove any call graph edges from the callee to its callees.
607         CalleeNode->removeAllCalledFunctions();
608
609         // Removing the node for callee from the call graph and delete it.
610         delete CG.removeFunctionFromModule(CalleeNode);
611         ++NumDeleted;
612       }
613
614       // Remove this call site from the list.  If possible, use
615       // swap/pop_back for efficiency, but do not use it if doing so would
616       // move a call site to a function in this SCC before the
617       // 'FirstCallInSCC' barrier.
618       if (SCC.isSingular()) {
619         CallSites[CSi] = CallSites.back();
620         CallSites.pop_back();
621       } else {
622         CallSites.erase(CallSites.begin() + CSi);
623       }
624       --CSi;
625
626       Changed = true;
627       LocalChange = true;
628     }
629   } while (LocalChange);
630
631   return Changed;
632 }
633
634 bool LegacyInlinerBase::inlineCalls(CallGraphSCC &SCC) {
635   CallGraph &CG = getAnalysis<CallGraphWrapperPass>().getCallGraph();
636   ACT = &getAnalysis<AssumptionCacheTracker>();
637   PSI = getAnalysis<ProfileSummaryInfoWrapperPass>().getPSI();
638   auto &TLI = getAnalysis<TargetLibraryInfoWrapperPass>().getTLI();
639   auto GetAssumptionCache = [&](Function &F) -> AssumptionCache & {
640     return ACT->getAssumptionCache(F);
641   };
642   return inlineCallsImpl(SCC, CG, GetAssumptionCache, PSI, TLI, InsertLifetime,
643                          [this](CallSite CS) { return getInlineCost(CS); },
644                          LegacyAARGetter(*this), ImportedFunctionsStats);
645 }
646
647 /// Remove now-dead linkonce functions at the end of
648 /// processing to avoid breaking the SCC traversal.
649 bool LegacyInlinerBase::doFinalization(CallGraph &CG) {
650   if (InlinerFunctionImportStats != InlinerFunctionImportStatsOpts::No)
651     ImportedFunctionsStats.dump(InlinerFunctionImportStats ==
652                                 InlinerFunctionImportStatsOpts::Verbose);
653   return removeDeadFunctions(CG);
654 }
655
656 /// Remove dead functions that are not included in DNR (Do Not Remove) list.
657 bool LegacyInlinerBase::removeDeadFunctions(CallGraph &CG,
658                                             bool AlwaysInlineOnly) {
659   SmallVector<CallGraphNode *, 16> FunctionsToRemove;
660   SmallVector<Function *, 16> DeadFunctionsInComdats;
661
662   auto RemoveCGN = [&](CallGraphNode *CGN) {
663     // Remove any call graph edges from the function to its callees.
664     CGN->removeAllCalledFunctions();
665
666     // Remove any edges from the external node to the function's call graph
667     // node.  These edges might have been made irrelegant due to
668     // optimization of the program.
669     CG.getExternalCallingNode()->removeAnyCallEdgeTo(CGN);
670
671     // Removing the node for callee from the call graph and delete it.
672     FunctionsToRemove.push_back(CGN);
673   };
674
675   // Scan for all of the functions, looking for ones that should now be removed
676   // from the program.  Insert the dead ones in the FunctionsToRemove set.
677   for (const auto &I : CG) {
678     CallGraphNode *CGN = I.second.get();
679     Function *F = CGN->getFunction();
680     if (!F || F->isDeclaration())
681       continue;
682
683     // Handle the case when this function is called and we only want to care
684     // about always-inline functions. This is a bit of a hack to share code
685     // between here and the InlineAlways pass.
686     if (AlwaysInlineOnly && !F->hasFnAttribute(Attribute::AlwaysInline))
687       continue;
688
689     // If the only remaining users of the function are dead constants, remove
690     // them.
691     F->removeDeadConstantUsers();
692
693     if (!F->isDefTriviallyDead())
694       continue;
695
696     // It is unsafe to drop a function with discardable linkage from a COMDAT
697     // without also dropping the other members of the COMDAT.
698     // The inliner doesn't visit non-function entities which are in COMDAT
699     // groups so it is unsafe to do so *unless* the linkage is local.
700     if (!F->hasLocalLinkage()) {
701       if (F->hasComdat()) {
702         DeadFunctionsInComdats.push_back(F);
703         continue;
704       }
705     }
706
707     RemoveCGN(CGN);
708   }
709   if (!DeadFunctionsInComdats.empty()) {
710     // Filter out the functions whose comdats remain alive.
711     filterDeadComdatFunctions(CG.getModule(), DeadFunctionsInComdats);
712     // Remove the rest.
713     for (Function *F : DeadFunctionsInComdats)
714       RemoveCGN(CG[F]);
715   }
716
717   if (FunctionsToRemove.empty())
718     return false;
719
720   // Now that we know which functions to delete, do so.  We didn't want to do
721   // this inline, because that would invalidate our CallGraph::iterator
722   // objects. :(
723   //
724   // Note that it doesn't matter that we are iterating over a non-stable order
725   // here to do this, it doesn't matter which order the functions are deleted
726   // in.
727   array_pod_sort(FunctionsToRemove.begin(), FunctionsToRemove.end());
728   FunctionsToRemove.erase(
729       std::unique(FunctionsToRemove.begin(), FunctionsToRemove.end()),
730       FunctionsToRemove.end());
731   for (CallGraphNode *CGN : FunctionsToRemove) {
732     delete CG.removeFunctionFromModule(CGN);
733     ++NumDeleted;
734   }
735   return true;
736 }
737
738 PreservedAnalyses InlinerPass::run(LazyCallGraph::SCC &InitialC,
739                                    CGSCCAnalysisManager &AM, LazyCallGraph &CG,
740                                    CGSCCUpdateResult &UR) {
741   const ModuleAnalysisManager &MAM =
742       AM.getResult<ModuleAnalysisManagerCGSCCProxy>(InitialC, CG).getManager();
743   bool Changed = false;
744
745   assert(InitialC.size() > 0 && "Cannot handle an empty SCC!");
746   Module &M = *InitialC.begin()->getFunction().getParent();
747   ProfileSummaryInfo *PSI = MAM.getCachedResult<ProfileSummaryAnalysis>(M);
748
749   // We use a single common worklist for calls across the entire SCC. We
750   // process these in-order and append new calls introduced during inlining to
751   // the end.
752   //
753   // Note that this particular order of processing is actually critical to
754   // avoid very bad behaviors. Consider *highly connected* call graphs where
755   // each function contains a small amonut of code and a couple of calls to
756   // other functions. Because the LLVM inliner is fundamentally a bottom-up
757   // inliner, it can handle gracefully the fact that these all appear to be
758   // reasonable inlining candidates as it will flatten things until they become
759   // too big to inline, and then move on and flatten another batch.
760   //
761   // However, when processing call edges *within* an SCC we cannot rely on this
762   // bottom-up behavior. As a consequence, with heavily connected *SCCs* of
763   // functions we can end up incrementally inlining N calls into each of
764   // N functions because each incremental inlining decision looks good and we
765   // don't have a topological ordering to prevent explosions.
766   //
767   // To compensate for this, we don't process transitive edges made immediate
768   // by inlining until we've done one pass of inlining across the entire SCC.
769   // Large, highly connected SCCs still lead to some amount of code bloat in
770   // this model, but it is uniformly spread across all the functions in the SCC
771   // and eventually they all become too large to inline, rather than
772   // incrementally maknig a single function grow in a super linear fashion.
773   SmallVector<std::pair<CallSite, int>, 16> Calls;
774
775   // Populate the initial list of calls in this SCC.
776   for (auto &N : InitialC) {
777     // We want to generally process call sites top-down in order for
778     // simplifications stemming from replacing the call with the returned value
779     // after inlining to be visible to subsequent inlining decisions.
780     // FIXME: Using instructions sequence is a really bad way to do this.
781     // Instead we should do an actual RPO walk of the function body.
782     for (Instruction &I : instructions(N.getFunction()))
783       if (auto CS = CallSite(&I))
784         if (Function *Callee = CS.getCalledFunction())
785           if (!Callee->isDeclaration())
786             Calls.push_back({CS, -1});
787   }
788   if (Calls.empty())
789     return PreservedAnalyses::all();
790
791   // Capture updatable variables for the current SCC and RefSCC.
792   auto *C = &InitialC;
793   auto *RC = &C->getOuterRefSCC();
794
795   // When inlining a callee produces new call sites, we want to keep track of
796   // the fact that they were inlined from the callee.  This allows us to avoid
797   // infinite inlining in some obscure cases.  To represent this, we use an
798   // index into the InlineHistory vector.
799   SmallVector<std::pair<Function *, int>, 16> InlineHistory;
800
801   // Track a set vector of inlined callees so that we can augment the caller
802   // with all of their edges in the call graph before pruning out the ones that
803   // got simplified away.
804   SmallSetVector<Function *, 4> InlinedCallees;
805
806   // Track the dead functions to delete once finished with inlining calls. We
807   // defer deleting these to make it easier to handle the call graph updates.
808   SmallVector<Function *, 4> DeadFunctions;
809
810   // Loop forward over all of the calls. Note that we cannot cache the size as
811   // inlining can introduce new calls that need to be processed.
812   for (int i = 0; i < (int)Calls.size(); ++i) {
813     // We expect the calls to typically be batched with sequences of calls that
814     // have the same caller, so we first set up some shared infrastructure for
815     // this caller. We also do any pruning we can at this layer on the caller
816     // alone.
817     Function &F = *Calls[i].first.getCaller();
818     LazyCallGraph::Node &N = *CG.lookup(F);
819     if (CG.lookupSCC(N) != C)
820       continue;
821     if (F.hasFnAttribute(Attribute::OptimizeNone))
822       continue;
823
824     DEBUG(dbgs() << "Inlining calls in: " << F.getName() << "\n");
825
826     // Get a FunctionAnalysisManager via a proxy for this particular node. We
827     // do this each time we visit a node as the SCC may have changed and as
828     // we're going to mutate this particular function we want to make sure the
829     // proxy is in place to forward any invalidation events. We can use the
830     // manager we get here for looking up results for functions other than this
831     // node however because those functions aren't going to be mutated by this
832     // pass.
833     FunctionAnalysisManager &FAM =
834         AM.getResult<FunctionAnalysisManagerCGSCCProxy>(*C, CG)
835             .getManager();
836     std::function<AssumptionCache &(Function &)> GetAssumptionCache =
837         [&](Function &F) -> AssumptionCache & {
838       return FAM.getResult<AssumptionAnalysis>(F);
839     };
840     auto GetBFI = [&](Function &F) -> BlockFrequencyInfo & {
841       return FAM.getResult<BlockFrequencyAnalysis>(F);
842     };
843
844     auto GetInlineCost = [&](CallSite CS) {
845       Function &Callee = *CS.getCalledFunction();
846       auto &CalleeTTI = FAM.getResult<TargetIRAnalysis>(Callee);
847       return getInlineCost(CS, Params, CalleeTTI, GetAssumptionCache, {GetBFI},
848                            PSI);
849     };
850
851     // Get the remarks emission analysis for the caller.
852     auto &ORE = FAM.getResult<OptimizationRemarkEmitterAnalysis>(F);
853
854     // Now process as many calls as we have within this caller in the sequnece.
855     // We bail out as soon as the caller has to change so we can update the
856     // call graph and prepare the context of that new caller.
857     bool DidInline = false;
858     for (; i < (int)Calls.size() && Calls[i].first.getCaller() == &F; ++i) {
859       int InlineHistoryID;
860       CallSite CS;
861       std::tie(CS, InlineHistoryID) = Calls[i];
862       Function &Callee = *CS.getCalledFunction();
863
864       if (InlineHistoryID != -1 &&
865           InlineHistoryIncludes(&Callee, InlineHistoryID, InlineHistory))
866         continue;
867
868       // Check whether we want to inline this callsite.
869       if (!shouldInline(CS, GetInlineCost, ORE))
870         continue;
871
872       // Setup the data structure used to plumb customization into the
873       // `InlineFunction` routine.
874       InlineFunctionInfo IFI(
875           /*cg=*/nullptr, &GetAssumptionCache, PSI,
876           &FAM.getResult<BlockFrequencyAnalysis>(*(CS.getCaller())),
877           &FAM.getResult<BlockFrequencyAnalysis>(Callee));
878
879       if (!InlineFunction(CS, IFI))
880         continue;
881       DidInline = true;
882       InlinedCallees.insert(&Callee);
883
884       // Add any new callsites to defined functions to the worklist.
885       if (!IFI.InlinedCallSites.empty()) {
886         int NewHistoryID = InlineHistory.size();
887         InlineHistory.push_back({&Callee, InlineHistoryID});
888         for (CallSite &CS : reverse(IFI.InlinedCallSites))
889           if (Function *NewCallee = CS.getCalledFunction())
890             if (!NewCallee->isDeclaration())
891               Calls.push_back({CS, NewHistoryID});
892       }
893
894       // Merge the attributes based on the inlining.
895       AttributeFuncs::mergeAttributesForInlining(F, Callee);
896
897       // For local functions, check whether this makes the callee trivially
898       // dead. In that case, we can drop the body of the function eagerly
899       // which may reduce the number of callers of other functions to one,
900       // changing inline cost thresholds.
901       if (Callee.hasLocalLinkage()) {
902         // To check this we also need to nuke any dead constant uses (perhaps
903         // made dead by this operation on other functions).
904         Callee.removeDeadConstantUsers();
905         if (Callee.use_empty()) {
906           Calls.erase(
907               std::remove_if(Calls.begin() + i + 1, Calls.end(),
908                              [&Callee](const std::pair<CallSite, int> &Call) {
909                                return Call.first.getCaller() == &Callee;
910                              }),
911               Calls.end());
912           // Clear the body and queue the function itself for deletion when we
913           // finish inlining and call graph updates.
914           // Note that after this point, it is an error to do anything other
915           // than use the callee's address or delete it.
916           Callee.dropAllReferences();
917           assert(find(DeadFunctions, &Callee) == DeadFunctions.end() &&
918                  "Cannot put cause a function to become dead twice!");
919           DeadFunctions.push_back(&Callee);
920         }
921       }
922     }
923
924     // Back the call index up by one to put us in a good position to go around
925     // the outer loop.
926     --i;
927
928     if (!DidInline)
929       continue;
930     Changed = true;
931
932     // Add all the inlined callees' edges as ref edges to the caller. These are
933     // by definition trivial edges as we always have *some* transitive ref edge
934     // chain. While in some cases these edges are direct calls inside the
935     // callee, they have to be modeled in the inliner as reference edges as
936     // there may be a reference edge anywhere along the chain from the current
937     // caller to the callee that causes the whole thing to appear like
938     // a (transitive) reference edge that will require promotion to a call edge
939     // below.
940     for (Function *InlinedCallee : InlinedCallees) {
941       LazyCallGraph::Node &CalleeN = *CG.lookup(*InlinedCallee);
942       for (LazyCallGraph::Edge &E : *CalleeN)
943         RC->insertTrivialRefEdge(N, E.getNode());
944     }
945     InlinedCallees.clear();
946
947     // At this point, since we have made changes we have at least removed
948     // a call instruction. However, in the process we do some incremental
949     // simplification of the surrounding code. This simplification can
950     // essentially do all of the same things as a function pass and we can
951     // re-use the exact same logic for updating the call graph to reflect the
952     // change..
953     C = &updateCGAndAnalysisManagerForFunctionPass(CG, *C, N, AM, UR);
954     DEBUG(dbgs() << "Updated inlining SCC: " << *C << "\n");
955     RC = &C->getOuterRefSCC();
956   }
957
958   // Now that we've finished inlining all of the calls across this SCC, delete
959   // all of the trivially dead functions, updating the call graph and the CGSCC
960   // pass manager in the process.
961   //
962   // Note that this walks a pointer set which has non-deterministic order but
963   // that is OK as all we do is delete things and add pointers to unordered
964   // sets.
965   for (Function *DeadF : DeadFunctions) {
966     // Get the necessary information out of the call graph and nuke the
967     // function there. Also, cclear out any cached analyses.
968     auto &DeadC = *CG.lookupSCC(*CG.lookup(*DeadF));
969     FunctionAnalysisManager &FAM =
970         AM.getResult<FunctionAnalysisManagerCGSCCProxy>(DeadC, CG)
971             .getManager();
972     FAM.clear(*DeadF);
973     AM.clear(DeadC);
974     auto &DeadRC = DeadC.getOuterRefSCC();
975     CG.removeDeadFunction(*DeadF);
976
977     // Mark the relevant parts of the call graph as invalid so we don't visit
978     // them.
979     UR.InvalidatedSCCs.insert(&DeadC);
980     UR.InvalidatedRefSCCs.insert(&DeadRC);
981
982     // And delete the actual function from the module.
983     M.getFunctionList().erase(DeadF);
984   }
985   return Changed ? PreservedAnalyses::none() : PreservedAnalyses::all();
986 }