Remove attribution from file headers, per discussion on llvmdev.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / InlineSimple.cpp
index f1e92e40120da1af27dca17e6a65e3c8e55edaa1..d72edf84805ee0707f441ad504f95314823c7cc0 100644 (file)
-//===- FunctionInlining.cpp - Code to perform function inlining -----------===//
+//===- InlineSimple.cpp - Code to perform simple function inlining --------===//
 //
-// This file implements inlining of functions.
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// Specifically, this:
-//   * Exports functionality to inline any function call
-//   * Inlines functions that consist of a single basic block
-//   * Is able to inline ANY function call
-//   . Has a smart heuristic for when to inline a function
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
-// Notice that:
-//   * This pass opens up a lot of opportunities for constant propogation.  It
-//     is a good idea to to run a constant propogation pass, then a DCE pass 
-//     sometime after running this pass.
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// FIXME: This pass should transform alloca instructions in the called function
-//        into malloc/free pairs!
+// This file implements bottom-up inlining of functions into callees.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "llvm/Transforms/IPO.h"
-#include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
+#define DEBUG_TYPE "inline"
+#include "llvm/CallingConv.h"
+#include "llvm/Instructions.h"
+#include "llvm/IntrinsicInst.h"
 #include "llvm/Module.h"
-#include "llvm/Pass.h"
-#include "llvm/iTerminators.h"
-#include "llvm/iPHINode.h"
-#include "llvm/iOther.h"
 #include "llvm/Type.h"
-#include "Support/Statistic.h"
-#include <algorithm>
-
-static Statistic<> NumInlined("inline", "Number of functions inlined");
-using std::cerr;
+#include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
+#include "llvm/Support/CallSite.h"
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/Transforms/IPO.h"
+#include "llvm/Transforms/IPO/InlinerPass.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/InlineCost.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
 
-// RemapInstruction - Convert the instruction operands from referencing the 
-// current values into those specified by ValueMap.
-//
-static inline void RemapInstruction(Instruction *I, 
-                                   std::map<const Value *, Value*> &ValueMap) {
+using namespace llvm;
 
-  for (unsigned op = 0, E = I->getNumOperands(); op != E; ++op) {
-    const Value *Op = I->getOperand(op);
-    Value *V = ValueMap[Op];
-    if (!V && (isa<GlobalValue>(Op) || isa<Constant>(Op)))
-      continue;  // Globals and constants don't get relocated
+namespace {
 
-    if (!V) {
-      cerr << "Val = \n" << Op << "Addr = " << (void*)Op;
-      cerr << "\nInst = " << I;
+  class VISIBILITY_HIDDEN SimpleInliner : public Inliner {
+    // Functions that are never inlined
+    SmallPtrSet<const Function*, 16> NeverInline; 
+    InlineCostAnalyzer CA;
+  public:
+    SimpleInliner() : Inliner(&ID) {}
+    static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
+    int getInlineCost(CallSite CS) {
+      return CA.getInlineCost(CS, NeverInline);
     }
-    assert(V && "Referenced value not in value map!");
-    I->setOperand(op, V);
-  }
+    virtual bool doInitialization(CallGraph &CG);
+  };
+  char SimpleInliner::ID = 0;
+  RegisterPass<SimpleInliner> X("inline", "Function Integration/Inlining");
 }
 
-// InlineFunction - This function forcibly inlines the called function into the
-// basic block of the caller.  This returns false if it is not possible to
-// inline this call.  The program is still in a well defined state if this 
-// occurs though.
-//
-// Note that this only does one level of inlining.  For example, if the 
-// instruction 'call B' is inlined, and 'B' calls 'C', then the call to 'C' now 
-// exists in the instruction stream.  Similiarly this will inline a recursive
-// function by one level.
-//
-bool InlineFunction(CallInst *CI) {
-  assert(isa<CallInst>(CI) && "InlineFunction only works on CallInst nodes");
-  assert(CI->getParent() && "Instruction not embedded in basic block!");
-  assert(CI->getParent()->getParent() && "Instruction not in function!");
-
-  const Function *CalledFunc = CI->getCalledFunction();
-  if (CalledFunc == 0 ||   // Can't inline external function or indirect call!
-      CalledFunc->isExternal()) return false;
-
-  //cerr << "Inlining " << CalledFunc->getName() << " into " 
-  //     << CurrentMeth->getName() << "\n";
-
-  BasicBlock *OrigBB = CI->getParent();
+Pass *llvm::createFunctionInliningPass() { return new SimpleInliner(); }
 
-  // Call splitBasicBlock - The original basic block now ends at the instruction
-  // immediately before the call.  The original basic block now ends with an
-  // unconditional branch to NewBB, and NewBB starts with the call instruction.
-  //
-  BasicBlock *NewBB = OrigBB->splitBasicBlock(CI);
-  NewBB->setName("InlinedFunctionReturnNode");
-
-  // Remove (unlink) the CallInst from the start of the new basic block.  
-  NewBB->getInstList().remove(CI);
-
-  // If we have a return value generated by this call, convert it into a PHI 
-  // node that gets values from each of the old RET instructions in the original
-  // function.
-  //
-  PHINode *PHI = 0;
-  if (CalledFunc->getReturnType() != Type::VoidTy) {
-    // The PHI node should go at the front of the new basic block to merge all 
-    // possible incoming values.
-    //
-    PHI = new PHINode(CalledFunc->getReturnType(), CI->getName(),
-                      NewBB->begin());
-
-    // Anything that used the result of the function call should now use the PHI
-    // node as their operand.
-    //
-    CI->replaceAllUsesWith(PHI);
-  }
-
-  // Keep a mapping between the original function's values and the new
-  // duplicated code's values.  This includes all of: Function arguments,
-  // instruction values, constant pool entries, and basic blocks.
-  //
-  std::map<const Value *, Value*> ValueMap;
-
-  // Add the function arguments to the mapping: (start counting at 1 to skip the
-  // function reference itself)
-  //
-  Function::const_aiterator PTI = CalledFunc->abegin();
-  for (unsigned a = 1, E = CI->getNumOperands(); a != E; ++a, ++PTI)
-    ValueMap[PTI] = CI->getOperand(a);
+// doInitialization - Initializes the vector of functions that have been
+// annotated with the noinline attribute.
+bool SimpleInliner::doInitialization(CallGraph &CG) {
+  
+  Module &M = CG.getModule();
+  
+  // Get llvm.noinline
+  GlobalVariable *GV = M.getNamedGlobal("llvm.noinline");
   
-  ValueMap[NewBB] = NewBB;  // Returns get converted to reference NewBB
+  if (GV == 0)
+    return false;
 
-  // Loop over all of the basic blocks in the function, inlining them as 
-  // appropriate.  Keep track of the first basic block of the function...
-  //
-  for (Function::const_iterator BB = CalledFunc->begin(); 
-       BB != CalledFunc->end(); ++BB) {
-    assert(BB->getTerminator() && "BasicBlock doesn't have terminator!?!?");
+  // Don't crash on invalid code
+  if (!GV->hasInitializer())
+    return false;
+  
+  const ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
+  
+  if (InitList == 0)
+    return false;
+
+  // Iterate over each element and add to the NeverInline set
+  for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+        
+    // Get Source
+    const Constant *Elt = InitList->getOperand(i);
+        
+    if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Elt))
+      if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) 
+        Elt = CE->getOperand(0);
     
-    // Create a new basic block to copy instructions into!
-    BasicBlock *IBB = new BasicBlock("", NewBB->getParent());
-    if (BB->hasName()) IBB->setName(BB->getName()+".i");  // .i = inlined once
-
-    ValueMap[BB] = IBB;                       // Add basic block mapping.
-
-    // Make sure to capture the mapping that a return will use...
-    // TODO: This assumes that the RET is returning a value computed in the same
-    //       basic block as the return was issued from!
-    //
-    const TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
-   
-    // Loop over all instructions copying them over...
-    Instruction *NewInst;
-    for (BasicBlock::const_iterator II = BB->begin();
-        II != --BB->end(); ++II) {
-      IBB->getInstList().push_back((NewInst = II->clone()));
-      ValueMap[II] = NewInst;                  // Add instruction map to value.
-      if (II->hasName())
-        NewInst->setName(II->getName()+".i");  // .i = inlined once
-    }
-
-    // Copy over the terminator now...
-    switch (TI->getOpcode()) {
-    case Instruction::Ret: {
-      const ReturnInst *RI = cast<ReturnInst>(TI);
-
-      if (PHI) {   // The PHI node should include this value!
-       assert(RI->getReturnValue() && "Ret should have value!");
-       assert(RI->getReturnValue()->getType() == PHI->getType() && 
-              "Ret value not consistent in function!");
-       PHI->addIncoming((Value*)RI->getReturnValue(),
-                         (BasicBlock*)cast<BasicBlock>(&*BB));
-      }
-
-      // Add a branch to the code that was after the original Call.
-      IBB->getInstList().push_back(new BranchInst(NewBB));
-      break;
-    }
-    case Instruction::Br:
-      IBB->getInstList().push_back(TI->clone());
-      break;
-
-    default:
-      cerr << "FunctionInlining: Don't know how to handle terminator: " << TI;
-      abort();
-    }
-  }
-
-
-  // Loop over all of the instructions in the function, fixing up operand 
-  // references as we go.  This uses ValueMap to do all the hard work.
-  //
-  for (Function::const_iterator BB = CalledFunc->begin(); 
-       BB != CalledFunc->end(); ++BB) {
-    BasicBlock *NBB = (BasicBlock*)ValueMap[BB];
-
-    // Loop over all instructions, fixing each one as we find it...
-    //
-    for (BasicBlock::iterator II = NBB->begin(); II != NBB->end(); ++II)
-      RemapInstruction(II, ValueMap);
-  }
-
-  if (PHI) {
-    RemapInstruction(PHI, ValueMap);  // Fix the PHI node also...
-
-    // Check to see if the PHI node only has one argument.  This is a common
-    // case resulting from there only being a single return instruction in the
-    // function call.  Because this is so common, eliminate the PHI node.
-    //
-    if (PHI->getNumIncomingValues() == 1) {
-      PHI->replaceAllUsesWith(PHI->getIncomingValue(0));
-      PHI->getParent()->getInstList().erase(PHI);
-    }
-  }
-
-  // Change the branch that used to go to NewBB to branch to the first basic 
-  // block of the inlined function.
-  //
-  TerminatorInst *Br = OrigBB->getTerminator();
-  assert(Br && Br->getOpcode() == Instruction::Br && 
-        "splitBasicBlock broken!");
-  Br->setOperand(0, ValueMap[&CalledFunc->front()]);
-
-  // Since we are now done with the CallInst, we can finally delete it.
-  delete CI;
-  return true;
-}
-
-static inline bool ShouldInlineFunction(const CallInst *CI, const Function *F) {
-  assert(CI->getParent() && CI->getParent()->getParent() && 
-        "Call not embedded into a function!");
-
-  // Don't inline a recursive call.
-  if (CI->getParent()->getParent() == F) return false;
-
-  // Don't inline something too big.  This is a really crappy heuristic
-  if (F->size() > 3) return false;
-
-  // Don't inline into something too big. This is a **really** crappy heuristic
-  if (CI->getParent()->getParent()->size() > 10) return false;
-
-  // Go ahead and try just about anything else.
-  return true;
-}
-
-
-static inline bool DoFunctionInlining(BasicBlock *BB) {
-  for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ++I) {
-    if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&*I)) {
-      // Check to see if we should inline this function
-      Function *F = CI->getCalledFunction();
-      if (F && ShouldInlineFunction(CI, F)) {
-       return InlineFunction(CI);
-      }
-    }
+    // Insert into set of functions to never inline
+    if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Elt))
+      NeverInline.insert(F);
   }
+  
   return false;
 }
 
-// doFunctionInlining - Use a heuristic based approach to inline functions that
-// seem to look good.
-//
-static bool doFunctionInlining(Function &F) {
-  bool Changed = false;
-
-  // Loop through now and inline instructions a basic block at a time...
-  for (Function::iterator I = F.begin(); I != F.end(); )
-    if (DoFunctionInlining(I)) {
-      ++NumInlined;
-      Changed = true;
-    } else {
-      ++I;
-    }
-
-  return Changed;
-}
-
-namespace {
-  struct FunctionInlining : public FunctionPass {
-    virtual bool runOnFunction(Function &F) {
-      return doFunctionInlining(F);
-    }
-  };
-  RegisterOpt<FunctionInlining> X("inline", "Function Integration/Inlining");
-}
-
-Pass *createFunctionInliningPass() { return new FunctionInlining(); }