Determine callee's hotness and adjust threshold based on that. NFC.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / Inliner.cpp
index 1f7625d30499ee37bf813ec7c2150dabbb0c6d28..545050171367fa0f9db0cf4e6c01206b994e1e54 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "inline"
-#include "llvm/Module.h"
-#include "llvm/Instructions.h"
-#include "llvm/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/Transforms/IPO/InlinerPass.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
+#include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
+#include "llvm/Analysis/BasicAliasAnalysis.h"
 #include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
 #include "llvm/Analysis/InlineCost.h"
-#include "llvm/Target/TargetData.h"
-#include "llvm/Transforms/IPO/InlinerPass.h"
-#include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
-#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
-#include "llvm/Support/CallSite.h"
+#include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
+#include "llvm/IR/CallSite.h"
+#include "llvm/IR/DataLayout.h"
+#include "llvm/IR/DiagnosticInfo.h"
+#include "llvm/IR/Instructions.h"
+#include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/IR/Module.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
-#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
-#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
 using namespace llvm;
 
+#define DEBUG_TYPE "inline"
+
 STATISTIC(NumInlined, "Number of functions inlined");
 STATISTIC(NumCallsDeleted, "Number of call sites deleted, not inlined");
 STATISTIC(NumDeleted, "Number of functions deleted because all callers found");
 STATISTIC(NumMergedAllocas, "Number of allocas merged together");
 
+// This weirdly named statistic tracks the number of times that, when attempting
+// to inline a function A into B, we analyze the callers of B in order to see
+// if those would be more profitable and blocked inline steps.
+STATISTIC(NumCallerCallersAnalyzed, "Number of caller-callers analyzed");
+
 static cl::opt<int>
 InlineLimit("inline-threshold", cl::Hidden, cl::init(225), cl::ZeroOrMore,
         cl::desc("Control the amount of inlining to perform (default = 225)"));
@@ -44,6 +55,13 @@ static cl::opt<int>
 HintThreshold("inlinehint-threshold", cl::Hidden, cl::init(325),
               cl::desc("Threshold for inlining functions with inline hint"));
 
+// We instroduce this threshold to help performance of instrumentation based
+// PGO before we actually hook up inliner with analysis passes such as BPI and
+// BFI.
+static cl::opt<int>
+ColdThreshold("inlinecold-threshold", cl::Hidden, cl::init(225),
+              cl::desc("Threshold for inlining functions with cold attribute"));
+
 // Threshold to use when optsize is specified (and there is no -inline-limit).
 const int OptSizeThreshold = 75;
 
@@ -55,43 +73,80 @@ Inliner::Inliner(char &ID, int Threshold, bool InsertLifetime)
                                           InlineLimit : Threshold),
     InsertLifetime(InsertLifetime) {}
 
-/// getAnalysisUsage - For this class, we declare that we require and preserve
-/// the call graph.  If the derived class implements this method, it should
+/// For this class, we declare that we require and preserve the call graph.
+/// If the derived class implements this method, it should
 /// always explicitly call the implementation here.
-void Inliner::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
-  CallGraphSCCPass::getAnalysisUsage(Info);
+void Inliner::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+  AU.addRequired<AssumptionCacheTracker>();
+  AU.addRequired<TargetLibraryInfoWrapperPass>();
+  CallGraphSCCPass::getAnalysisUsage(AU);
 }
 
 
 typedef DenseMap<ArrayType*, std::vector<AllocaInst*> >
 InlinedArrayAllocasTy;
 
-/// InlineCallIfPossible - If it is possible to inline the specified call site,
+/// \brief If the inlined function had a higher stack protection level than the
+/// calling function, then bump up the caller's stack protection level.
+static void AdjustCallerSSPLevel(Function *Caller, Function *Callee) {
+  // If upgrading the SSP attribute, clear out the old SSP Attributes first.
+  // Having multiple SSP attributes doesn't actually hurt, but it adds useless
+  // clutter to the IR.
+  AttrBuilder B;
+  B.addAttribute(Attribute::StackProtect)
+    .addAttribute(Attribute::StackProtectStrong)
+    .addAttribute(Attribute::StackProtectReq);
+  AttributeSet OldSSPAttr = AttributeSet::get(Caller->getContext(),
+                                              AttributeSet::FunctionIndex,
+                                              B);
+
+  if (Callee->hasFnAttribute(Attribute::SafeStack)) {
+    Caller->removeAttributes(AttributeSet::FunctionIndex, OldSSPAttr);
+    Caller->addFnAttr(Attribute::SafeStack);
+  } else if (Callee->hasFnAttribute(Attribute::StackProtectReq) &&
+             !Caller->hasFnAttribute(Attribute::SafeStack)) {
+    Caller->removeAttributes(AttributeSet::FunctionIndex, OldSSPAttr);
+    Caller->addFnAttr(Attribute::StackProtectReq);
+  } else if (Callee->hasFnAttribute(Attribute::StackProtectStrong) &&
+             !Caller->hasFnAttribute(Attribute::SafeStack) &&
+             !Caller->hasFnAttribute(Attribute::StackProtectReq)) {
+    Caller->removeAttributes(AttributeSet::FunctionIndex, OldSSPAttr);
+    Caller->addFnAttr(Attribute::StackProtectStrong);
+  } else if (Callee->hasFnAttribute(Attribute::StackProtect) &&
+             !Caller->hasFnAttribute(Attribute::SafeStack) &&
+             !Caller->hasFnAttribute(Attribute::StackProtectReq) &&
+             !Caller->hasFnAttribute(Attribute::StackProtectStrong))
+    Caller->addFnAttr(Attribute::StackProtect);
+}
+
+/// If it is possible to inline the specified call site,
 /// do so and update the CallGraph for this operation.
 ///
 /// This function also does some basic book-keeping to update the IR.  The
 /// InlinedArrayAllocas map keeps track of any allocas that are already
-/// available from other  functions inlined into the caller.  If we are able to
+/// available from other functions inlined into the caller.  If we are able to
 /// inline this call site we attempt to reuse already available allocas or add
 /// any new allocas to the set if not possible.
-static bool InlineCallIfPossible(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
+static bool InlineCallIfPossible(Pass &P, CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
                                  InlinedArrayAllocasTy &InlinedArrayAllocas,
                                  int InlineHistory, bool InsertLifetime) {
   Function *Callee = CS.getCalledFunction();
   Function *Caller = CS.getCaller();
 
+  // We need to manually construct BasicAA directly in order to disable
+  // its use of other function analyses.
+  BasicAAResult BAR(createLegacyPMBasicAAResult(P, *Callee));
+
+  // Construct our own AA results for this function. We do this manually to
+  // work around the limitations of the legacy pass manager.
+  AAResults AAR(createLegacyPMAAResults(P, *Callee, BAR));
+
   // Try to inline the function.  Get the list of static allocas that were
   // inlined.
-  if (!InlineFunction(CS, IFI, InsertLifetime))
+  if (!InlineFunction(CS, IFI, &AAR, InsertLifetime))
     return false;
 
-  // If the inlined function had a higher stack protection level than the
-  // calling function, then bump up the caller's stack protection level.
-  if (Callee->hasFnAttr(Attribute::StackProtectReq))
-    Caller->addFnAttr(Attribute::StackProtectReq);
-  else if (Callee->hasFnAttr(Attribute::StackProtect) &&
-           !Caller->hasFnAttr(Attribute::StackProtectReq))
-    Caller->addFnAttr(Attribute::StackProtect);
+  AdjustCallerSSPLevel(Caller, Callee);
 
   // Look at all of the allocas that we inlined through this call site.  If we
   // have already inlined other allocas through other calls into this function,
@@ -141,7 +196,7 @@ static bool InlineCallIfPossible(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
     // canonicalized to be an allocation *of* an array), or allocations whose
     // type is not itself an array (because we're afraid of pessimizing SRoA).
     ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(AI->getAllocatedType());
-    if (ATy == 0 || AI->isArrayAllocation())
+    if (!ATy || AI->isArrayAllocation())
       continue;
     
     // Get the list of all available allocas for this array type.
@@ -153,8 +208,10 @@ static bool InlineCallIfPossible(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
     // set to keep track of which "available" allocas are being used by this
     // function.  Also, AllocasForType can be empty of course!
     bool MergedAwayAlloca = false;
-    for (unsigned i = 0, e = AllocasForType.size(); i != e; ++i) {
-      AllocaInst *AvailableAlloca = AllocasForType[i];
+    for (AllocaInst *AvailableAlloca : AllocasForType) {
+
+      unsigned Align1 = AI->getAlignment(),
+               Align2 = AvailableAlloca->getAlignment();
       
       // The available alloca has to be in the right function, not in some other
       // function in this SCC.
@@ -163,7 +220,7 @@ static bool InlineCallIfPossible(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
       
       // If the inlined function already uses this alloca then we can't reuse
       // it.
-      if (!UsedAllocas.insert(AvailableAlloca))
+      if (!UsedAllocas.insert(AvailableAlloca).second)
         continue;
       
       // Otherwise, we *can* reuse it, RAUW AI into AvailableAlloca and declare
@@ -171,11 +228,33 @@ static bool InlineCallIfPossible(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
       DEBUG(dbgs() << "    ***MERGED ALLOCA: " << *AI << "\n\t\tINTO: "
                    << *AvailableAlloca << '\n');
       
+      // Move affected dbg.declare calls immediately after the new alloca to
+      // avoid the situation when a dbg.declare preceeds its alloca.
+      if (auto *L = LocalAsMetadata::getIfExists(AI))
+        if (auto *MDV = MetadataAsValue::getIfExists(AI->getContext(), L))
+          for (User *U : MDV->users())
+            if (DbgDeclareInst *DDI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(U))
+              DDI->moveBefore(AvailableAlloca->getNextNode());
+
       AI->replaceAllUsesWith(AvailableAlloca);
+
+      if (Align1 != Align2) {
+        if (!Align1 || !Align2) {
+          const DataLayout &DL = Caller->getParent()->getDataLayout();
+          unsigned TypeAlign = DL.getABITypeAlignment(AI->getAllocatedType());
+
+          Align1 = Align1 ? Align1 : TypeAlign;
+          Align2 = Align2 ? Align2 : TypeAlign;
+        }
+
+        if (Align1 > Align2)
+          AvailableAlloca->setAlignment(AI->getAlignment());
+      }
+
       AI->eraseFromParent();
       MergedAwayAlloca = true;
       ++NumMergedAllocas;
-      IFI.StaticAllocas[AllocaNo] = 0;
+      IFI.StaticAllocas[AllocaNo] = nullptr;
       break;
     }
 
@@ -196,69 +275,131 @@ static bool InlineCallIfPossible(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
 }
 
 unsigned Inliner::getInlineThreshold(CallSite CS) const {
-  int thres = InlineThreshold;
+  int Threshold = InlineThreshold; // -inline-threshold or else selected by
+                                   // overall opt level
 
-  // Listen to optsize when -inline-limit is not given.
+  // If -inline-threshold is not given, listen to the optsize attribute when it
+  // would decrease the threshold.
   Function *Caller = CS.getCaller();
-  if (Caller && !Caller->isDeclaration() &&
-      Caller->hasFnAttr(Attribute::OptimizeForSize) &&
-      InlineLimit.getNumOccurrences() == 0)
-    thres = OptSizeThreshold;
+  bool OptSize = Caller && !Caller->isDeclaration() &&
+                 // FIXME: Use Function::optForSize().
+                 Caller->hasFnAttribute(Attribute::OptimizeForSize);
+  if (!(InlineLimit.getNumOccurrences() > 0) && OptSize &&
+      OptSizeThreshold < Threshold)
+    Threshold = OptSizeThreshold;
 
-  // Listen to inlinehint when it would increase the threshold.
   Function *Callee = CS.getCalledFunction();
-  if (HintThreshold > thres && Callee && !Callee->isDeclaration() &&
-      Callee->hasFnAttr(Attribute::InlineHint))
-    thres = HintThreshold;
+  if (!Callee || Callee->isDeclaration())
+    return Threshold;
+
+  // If profile information is available, use that to adjust threshold of hot
+  // and cold functions.
+  // FIXME: The heuristic used below for determining hotness and coldness are
+  // based on preliminary SPEC tuning and may not be optimal. Replace this with
+  // a well-tuned heuristic based on *callsite* hotness and not callee hotness.
+  uint64_t FunctionCount = 0, MaxFunctionCount = 0;
+  bool HasPGOCounts = false;
+  if (Callee->getEntryCount() &&
+      Callee->getParent()->getMaximumFunctionCount()) {
+    HasPGOCounts = true;
+    FunctionCount = Callee->getEntryCount().getValue();
+    MaxFunctionCount =
+        Callee->getParent()->getMaximumFunctionCount().getValue();
+  }
+
+  // Listen to the inlinehint attribute or profile based hotness information
+  // when it would increase the threshold and the caller does not need to
+  // minimize its size.
+  bool InlineHint =
+      Callee->hasFnAttribute(Attribute::InlineHint) ||
+      (HasPGOCounts &&
+       FunctionCount >= (uint64_t)(0.3 * (double)MaxFunctionCount));
+  if (InlineHint && HintThreshold > Threshold &&
+      !Caller->hasFnAttribute(Attribute::MinSize))
+    Threshold = HintThreshold;
+
+  // Listen to the cold attribute or profile based coldness information
+  // when it would decrease the threshold.
+  bool ColdCallee =
+      Callee->hasFnAttribute(Attribute::Cold) ||
+      (HasPGOCounts &&
+       FunctionCount <= (uint64_t)(0.01 * (double)MaxFunctionCount));
+  // Command line argument for InlineLimit will override the default
+  // ColdThreshold. If we have -inline-threshold but no -inlinecold-threshold,
+  // do not use the default cold threshold even if it is smaller.
+  if ((InlineLimit.getNumOccurrences() == 0 ||
+       ColdThreshold.getNumOccurrences() > 0) && ColdCallee &&
+      ColdThreshold < Threshold)
+    Threshold = ColdThreshold;
+
+  return Threshold;
+}
 
-  return thres;
+static void emitAnalysis(CallSite CS, const Twine &Msg) {
+  Function *Caller = CS.getCaller();
+  LLVMContext &Ctx = Caller->getContext();
+  DebugLoc DLoc = CS.getInstruction()->getDebugLoc();
+  emitOptimizationRemarkAnalysis(Ctx, DEBUG_TYPE, *Caller, DLoc, Msg);
 }
 
-/// shouldInline - Return true if the inliner should attempt to inline
-/// at the given CallSite.
+/// Return true if the inliner should attempt to inline at the given CallSite.
 bool Inliner::shouldInline(CallSite CS) {
   InlineCost IC = getInlineCost(CS);
   
   if (IC.isAlways()) {
     DEBUG(dbgs() << "    Inlining: cost=always"
           << ", Call: " << *CS.getInstruction() << "\n");
+    emitAnalysis(CS, Twine(CS.getCalledFunction()->getName()) +
+                         " should always be inlined (cost=always)");
     return true;
   }
   
   if (IC.isNever()) {
     DEBUG(dbgs() << "    NOT Inlining: cost=never"
           << ", Call: " << *CS.getInstruction() << "\n");
+    emitAnalysis(CS, Twine(CS.getCalledFunction()->getName() +
+                           " should never be inlined (cost=never)"));
     return false;
   }
   
-  int Cost = IC.getValue();
   Function *Caller = CS.getCaller();
-  int CurrentThreshold = getInlineThreshold(CS);
-  float FudgeFactor = getInlineFudgeFactor(CS);
-  int AdjThreshold = (int)(CurrentThreshold * FudgeFactor);
-  if (Cost >= AdjThreshold) {
-    DEBUG(dbgs() << "    NOT Inlining: cost=" << Cost
-          << ", thres=" << AdjThreshold
+  if (!IC) {
+    DEBUG(dbgs() << "    NOT Inlining: cost=" << IC.getCost()
+          << ", thres=" << (IC.getCostDelta() + IC.getCost())
           << ", Call: " << *CS.getInstruction() << "\n");
+    emitAnalysis(CS, Twine(CS.getCalledFunction()->getName() +
+                           " too costly to inline (cost=") +
+                         Twine(IC.getCost()) + ", threshold=" +
+                         Twine(IC.getCostDelta() + IC.getCost()) + ")");
     return false;
   }
   
-  // Try to detect the case where the current inlining candidate caller
-  // (call it B) is a static function and is an inlining candidate elsewhere,
-  // and the current candidate callee (call it C) is large enough that
-  // inlining it into B would make B too big to inline later.  In these
-  // circumstances it may be best not to inline C into B, but to inline B
-  // into its callers.
-  if (Caller->hasLocalLinkage()) {
+  // Try to detect the case where the current inlining candidate caller (call
+  // it B) is a static or linkonce-ODR function and is an inlining candidate
+  // elsewhere, and the current candidate callee (call it C) is large enough
+  // that inlining it into B would make B too big to inline later. In these
+  // circumstances it may be best not to inline C into B, but to inline B into
+  // its callers.
+  //
+  // This only applies to static and linkonce-ODR functions because those are
+  // expected to be available for inlining in the translation units where they
+  // are used. Thus we will always have the opportunity to make local inlining
+  // decisions. Importantly the linkonce-ODR linkage covers inline functions
+  // and templates in C++.
+  //
+  // FIXME: All of this logic should be sunk into getInlineCost. It relies on
+  // the internal implementation of the inline cost metrics rather than
+  // treating them as truly abstract units etc.
+  if (Caller->hasLocalLinkage() || Caller->hasLinkOnceODRLinkage()) {
     int TotalSecondaryCost = 0;
-    bool outerCallsFound = false;
+    // The candidate cost to be imposed upon the current function.
+    int CandidateCost = IC.getCost() - (InlineConstants::CallPenalty + 1);
     // This bool tracks what happens if we do NOT inline C into B.
-    bool callerWillBeRemoved = true;
+    bool callerWillBeRemoved = Caller->hasLocalLinkage();
     // This bool tracks what happens if we DO inline C into B.
     bool inliningPreventsSomeOuterInline = false;
-    for (Value::use_iterator I = Caller->use_begin(), E =Caller->use_end(); 
-         I != E; ++I) {
-      CallSite CS2(*I);
+    for (User *U : Caller->users()) {
+      CallSite CS2(U);
 
       // If this isn't a call to Caller (it could be some other sort
       // of reference) skip it.  Such references will prevent the caller
@@ -269,51 +410,53 @@ bool Inliner::shouldInline(CallSite CS) {
       }
 
       InlineCost IC2 = getInlineCost(CS2);
-      if (IC2.isNever())
+      ++NumCallerCallersAnalyzed;
+      if (!IC2) {
         callerWillBeRemoved = false;
-      if (IC2.isAlways() || IC2.isNever())
+        continue;
+      }
+      if (IC2.isAlways())
         continue;
 
-      outerCallsFound = true;
-      int Cost2 = IC2.getValue();
-      int CurrentThreshold2 = getInlineThreshold(CS2);
-      float FudgeFactor2 = getInlineFudgeFactor(CS2);
-
-      if (Cost2 >= (int)(CurrentThreshold2 * FudgeFactor2))
-        callerWillBeRemoved = false;
-
-      // See if we have this case.  We subtract off the penalty
-      // for the call instruction, which we would be deleting.
-      if (Cost2 < (int)(CurrentThreshold2 * FudgeFactor2) &&
-          Cost2 + Cost - (InlineConstants::CallPenalty + 1) >= 
-                (int)(CurrentThreshold2 * FudgeFactor2)) {
+      // See if inlining or original callsite would erase the cost delta of
+      // this callsite. We subtract off the penalty for the call instruction,
+      // which we would be deleting.
+      if (IC2.getCostDelta() <= CandidateCost) {
         inliningPreventsSomeOuterInline = true;
-        TotalSecondaryCost += Cost2;
+        TotalSecondaryCost += IC2.getCost();
       }
     }
     // If all outer calls to Caller would get inlined, the cost for the last
     // one is set very low by getInlineCost, in anticipation that Caller will
     // be removed entirely.  We did not account for this above unless there
     // is only one caller of Caller.
-    if (callerWillBeRemoved && Caller->use_begin() != Caller->use_end())
+    if (callerWillBeRemoved && !Caller->use_empty())
       TotalSecondaryCost += InlineConstants::LastCallToStaticBonus;
 
-    if (outerCallsFound && inliningPreventsSomeOuterInline &&
-        TotalSecondaryCost < Cost) {
-      DEBUG(dbgs() << "    NOT Inlining: " << *CS.getInstruction() << 
-           " Cost = " << Cost << 
+    if (inliningPreventsSomeOuterInline && TotalSecondaryCost < IC.getCost()) {
+      DEBUG(dbgs() << "    NOT Inlining: " << *CS.getInstruction() <<
+           " Cost = " << IC.getCost() <<
            ", outer Cost = " << TotalSecondaryCost << '\n');
+      emitAnalysis(
+          CS, Twine("Not inlining. Cost of inlining " +
+                    CS.getCalledFunction()->getName() +
+                    " increases the cost of inlining " +
+                    CS.getCaller()->getName() + " in other contexts"));
       return false;
     }
   }
 
-  DEBUG(dbgs() << "    Inlining: cost=" << Cost
-        << ", thres=" << AdjThreshold
+  DEBUG(dbgs() << "    Inlining: cost=" << IC.getCost()
+        << ", thres=" << (IC.getCostDelta() + IC.getCost())
         << ", Call: " << *CS.getInstruction() << '\n');
+  emitAnalysis(
+      CS, CS.getCalledFunction()->getName() + Twine(" can be inlined into ") +
+              CS.getCaller()->getName() + " with cost=" + Twine(IC.getCost()) +
+              " (threshold=" + Twine(IC.getCostDelta() + IC.getCost()) + ")");
   return true;
 }
 
-/// InlineHistoryIncludes - Return true if the specified inline history ID
+/// Return true if the specified inline history ID
 /// indicates an inline history that includes the specified function.
 static bool InlineHistoryIncludes(Function *F, int InlineHistoryID,
             const SmallVectorImpl<std::pair<Function*, int> > &InlineHistory) {
@@ -327,15 +470,15 @@ static bool InlineHistoryIncludes(Function *F, int InlineHistoryID,
   return false;
 }
 
-
 bool Inliner::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
-  CallGraph &CG = getAnalysis<CallGraph>();
-  const TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
+  CallGraph &CG = getAnalysis<CallGraphWrapperPass>().getCallGraph();
+  AssumptionCacheTracker *ACT = &getAnalysis<AssumptionCacheTracker>();
+  auto &TLI = getAnalysis<TargetLibraryInfoWrapperPass>().getTLI();
 
   SmallPtrSet<Function*, 8> SCCFunctions;
   DEBUG(dbgs() << "Inliner visiting SCC:");
-  for (CallGraphSCC::iterator I = SCC.begin(), E = SCC.end(); I != E; ++I) {
-    Function *F = (*I)->getFunction();
+  for (CallGraphNode *Node : SCC) {
+    Function *F = Node->getFunction();
     if (F) SCCFunctions.insert(F);
     DEBUG(dbgs() << " " << (F ? F->getName() : "INDIRECTNODE"));
   }
@@ -351,13 +494,13 @@ bool Inliner::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
   // index into the InlineHistory vector.
   SmallVector<std::pair<Function*, int>, 8> InlineHistory;
 
-  for (CallGraphSCC::iterator I = SCC.begin(), E = SCC.end(); I != E; ++I) {
-    Function *F = (*I)->getFunction();
+  for (CallGraphNode *Node : SCC) {
+    Function *F = Node->getFunction();
     if (!F) continue;
     
-    for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB)
-      for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I) {
-        CallSite CS(cast<Value>(I));
+    for (BasicBlock &BB : *F)
+      for (Instruction &I : BB) {
+        CallSite CS(cast<Value>(&I));
         // If this isn't a call, or it is a call to an intrinsic, it can
         // never be inlined.
         if (!CS || isa<IntrinsicInst>(I))
@@ -366,8 +509,9 @@ bool Inliner::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
         // If this is a direct call to an external function, we can never inline
         // it.  If it is an indirect call, inlining may resolve it to be a
         // direct call, so we keep it.
-        if (CS.getCalledFunction() && CS.getCalledFunction()->isDeclaration())
-          continue;
+        if (Function *Callee = CS.getCalledFunction())
+          if (Callee->isDeclaration())
+            continue;
         
         CallSites.push_back(std::make_pair(CS, -1));
       }
@@ -378,7 +522,7 @@ bool Inliner::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
   // If there are no calls in this function, exit early.
   if (CallSites.empty())
     return false;
-  
+
   // Now that we have all of the call sites, move the ones to functions in the
   // current SCC to the end of the list.
   unsigned FirstCallInSCC = CallSites.size();
@@ -389,8 +533,8 @@ bool Inliner::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
 
   
   InlinedArrayAllocasTy InlinedArrayAllocas;
-  InlineFunctionInfo InlineInfo(&CG, TD);
-  
+  InlineFunctionInfo InlineInfo(&CG, ACT);
+
   // Now that we have all of the call sites, loop over them and inline them if
   // it looks profitable to do so.
   bool Changed = false;
@@ -399,6 +543,7 @@ bool Inliner::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
     LocalChange = false;
     // Iterate over the outer loop because inlining functions can cause indirect
     // calls to become direct calls.
+    // CallSites may be modified inside so ranged for loop can not be used.
     for (unsigned CSi = 0; CSi != CallSites.size(); ++CSi) {
       CallSite CS = CallSites[CSi].first;
       
@@ -409,18 +554,16 @@ bool Inliner::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
       // just delete the call instead of trying to inline it, regardless of
       // size.  This happens because IPSCCP propagates the result out of the
       // call and then we're left with the dead call.
-      if (isInstructionTriviallyDead(CS.getInstruction())) {
+      if (isInstructionTriviallyDead(CS.getInstruction(), &TLI)) {
         DEBUG(dbgs() << "    -> Deleting dead call: "
                      << *CS.getInstruction() << "\n");
         // Update the call graph by deleting the edge from Callee to Caller.
         CG[Caller]->removeCallEdgeFor(CS);
         CS.getInstruction()->eraseFromParent();
         ++NumCallsDeleted;
-        // Update the cached cost info with the missing call
-        growCachedCostInfo(Caller, NULL);
       } else {
         // We can only inline direct calls to non-declarations.
-        if (Callee == 0 || Callee->isDeclaration()) continue;
+        if (!Callee || Callee->isDeclaration()) continue;
       
         // If this call site was obtained by inlining another function, verify
         // that the include path for the function did not include the callee
@@ -432,18 +575,37 @@ bool Inliner::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
             InlineHistoryIncludes(Callee, InlineHistoryID, InlineHistory))
           continue;
         
-        
+        LLVMContext &CallerCtx = Caller->getContext();
+
+        // Get DebugLoc to report. CS will be invalid after Inliner.
+        DebugLoc DLoc = CS.getInstruction()->getDebugLoc();
+
         // If the policy determines that we should inline this function,
         // try to do so.
-        if (!shouldInline(CS))
+        if (!shouldInline(CS)) {
+          emitOptimizationRemarkMissed(CallerCtx, DEBUG_TYPE, *Caller, DLoc,
+                                       Twine(Callee->getName() +
+                                             " will not be inlined into " +
+                                             Caller->getName()));
           continue;
+        }
 
         // Attempt to inline the function.
-        if (!InlineCallIfPossible(CS, InlineInfo, InlinedArrayAllocas,
-                                  InlineHistoryID, InsertLifetime))
+        if (!InlineCallIfPossible(*this, CS, InlineInfo, InlinedArrayAllocas,
+                                  InlineHistoryID, InsertLifetime)) {
+          emitOptimizationRemarkMissed(CallerCtx, DEBUG_TYPE, *Caller, DLoc,
+                                       Twine(Callee->getName() +
+                                             " will not be inlined into " +
+                                             Caller->getName()));
           continue;
+        }
         ++NumInlined;
-        
+
+        // Report the inline decision.
+        emitOptimizationRemark(
+            CallerCtx, DEBUG_TYPE, *Caller, DLoc,
+            Twine(Callee->getName() + " inlined into " + Caller->getName()));
+
         // If inlining this function gave us any new call sites, throw them
         // onto our worklist to process.  They are useful inline candidates.
         if (!InlineInfo.InlinedCalls.empty()) {
@@ -452,15 +614,9 @@ bool Inliner::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
           int NewHistoryID = InlineHistory.size();
           InlineHistory.push_back(std::make_pair(Callee, InlineHistoryID));
 
-          for (unsigned i = 0, e = InlineInfo.InlinedCalls.size();
-               i != e; ++i) {
-            Value *Ptr = InlineInfo.InlinedCalls[i];
+          for (Value *Ptr : InlineInfo.InlinedCalls)
             CallSites.push_back(std::make_pair(CallSite(Ptr), NewHistoryID));
-          }
         }
-        
-        // Update the cached cost info with the inlined call.
-        growCachedCostInfo(Caller, Callee);
       }
       
       // If we inlined or deleted the last possible call site to the function,
@@ -476,12 +632,10 @@ bool Inliner::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
         DEBUG(dbgs() << "    -> Deleting dead function: "
               << Callee->getName() << "\n");
         CallGraphNode *CalleeNode = CG[Callee];
-        
+
         // Remove any call graph edges from the callee to its callees.
         CalleeNode->removeAllCalledFunctions();
         
-        resetCachedCostInfo(Callee);
-        
         // Removing the node for callee from the call graph and delete it.
         delete CG.removeFunctionFromModule(CalleeNode);
         ++NumDeleted;
@@ -507,63 +661,112 @@ bool Inliner::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
   return Changed;
 }
 
-// doFinalization - Remove now-dead linkonce functions at the end of
-// processing to avoid breaking the SCC traversal.
+/// Remove now-dead linkonce functions at the end of
+/// processing to avoid breaking the SCC traversal.
 bool Inliner::doFinalization(CallGraph &CG) {
   return removeDeadFunctions(CG);
 }
 
-/// removeDeadFunctions - Remove dead functions that are not included in
-/// DNR (Do Not Remove) list.
-bool Inliner::removeDeadFunctions(CallGraph &CG, 
-                                  SmallPtrSet<const Function *, 16> *DNR) {
-  SmallPtrSet<CallGraphNode*, 16> FunctionsToRemove;
+/// Remove dead functions that are not included in DNR (Do Not Remove) list.
+bool Inliner::removeDeadFunctions(CallGraph &CG, bool AlwaysInlineOnly) {
+  SmallVector<CallGraphNode*, 16> FunctionsToRemove;
+  SmallVector<CallGraphNode *, 16> DeadFunctionsInComdats;
+  SmallDenseMap<const Comdat *, int, 16> ComdatEntriesAlive;
+
+  auto RemoveCGN = [&](CallGraphNode *CGN) {
+    // Remove any call graph edges from the function to its callees.
+    CGN->removeAllCalledFunctions();
+
+    // Remove any edges from the external node to the function's call graph
+    // node.  These edges might have been made irrelegant due to
+    // optimization of the program.
+    CG.getExternalCallingNode()->removeAnyCallEdgeTo(CGN);
+
+    // Removing the node for callee from the call graph and delete it.
+    FunctionsToRemove.push_back(CGN);
+  };
 
   // Scan for all of the functions, looking for ones that should now be removed
   // from the program.  Insert the dead ones in the FunctionsToRemove set.
-  for (CallGraph::iterator I = CG.begin(), E = CG.end(); I != E; ++I) {
-    CallGraphNode *CGN = I->second;
-    if (CGN->getFunction() == 0)
-      continue;
-    
+  for (const auto &I : CG) {
+    CallGraphNode *CGN = I.second.get();
     Function *F = CGN->getFunction();
-    
+    if (!F || F->isDeclaration())
+      continue;
+
+    // Handle the case when this function is called and we only want to care
+    // about always-inline functions. This is a bit of a hack to share code
+    // between here and the InlineAlways pass.
+    if (AlwaysInlineOnly && !F->hasFnAttribute(Attribute::AlwaysInline))
+      continue;
+
     // If the only remaining users of the function are dead constants, remove
     // them.
     F->removeDeadConstantUsers();
 
-    if (DNR && DNR->count(F))
-      continue;
     if (!F->isDefTriviallyDead())
       continue;
-    
-    // Remove any call graph edges from the function to its callees.
-    CGN->removeAllCalledFunctions();
 
-    // Remove any edges from the external node to the function's call graph
-    // node.  These edges might have been made irrelegant due to
-    // optimization of the program.
-    CG.getExternalCallingNode()->removeAnyCallEdgeTo(CGN);
+    // It is unsafe to drop a function with discardable linkage from a COMDAT
+    // without also dropping the other members of the COMDAT.
+    // The inliner doesn't visit non-function entities which are in COMDAT
+    // groups so it is unsafe to do so *unless* the linkage is local.
+    if (!F->hasLocalLinkage()) {
+      if (const Comdat *C = F->getComdat()) {
+        --ComdatEntriesAlive[C];
+        DeadFunctionsInComdats.push_back(CGN);
+        continue;
+      }
+    }
 
-    // Removing the node for callee from the call graph and delete it.
-    FunctionsToRemove.insert(CGN);
+    RemoveCGN(CGN);
+  }
+  if (!DeadFunctionsInComdats.empty()) {
+    // Count up all the entities in COMDAT groups
+    auto ComdatGroupReferenced = [&](const Comdat *C) {
+      auto I = ComdatEntriesAlive.find(C);
+      if (I != ComdatEntriesAlive.end())
+        ++(I->getSecond());
+    };
+    for (const Function &F : CG.getModule())
+      if (const Comdat *C = F.getComdat())
+        ComdatGroupReferenced(C);
+    for (const GlobalVariable &GV : CG.getModule().globals())
+      if (const Comdat *C = GV.getComdat())
+        ComdatGroupReferenced(C);
+    for (const GlobalAlias &GA : CG.getModule().aliases())
+      if (const Comdat *C = GA.getComdat())
+        ComdatGroupReferenced(C);
+    for (CallGraphNode *CGN : DeadFunctionsInComdats) {
+      Function *F = CGN->getFunction();
+      const Comdat *C = F->getComdat();
+      int NumAlive = ComdatEntriesAlive[C];
+      // We can remove functions in a COMDAT group if the entire group is dead.
+      assert(NumAlive >= 0);
+      if (NumAlive > 0)
+        continue;
+
+      RemoveCGN(CGN);
+    }
   }
 
+  if (FunctionsToRemove.empty())
+    return false;
+
   // Now that we know which functions to delete, do so.  We didn't want to do
   // this inline, because that would invalidate our CallGraph::iterator
   // objects. :(
   //
-  // Note that it doesn't matter that we are iterating over a non-stable set
+  // Note that it doesn't matter that we are iterating over a non-stable order
   // here to do this, it doesn't matter which order the functions are deleted
   // in.
-  bool Changed = false;
-  for (SmallPtrSet<CallGraphNode*, 16>::iterator I = FunctionsToRemove.begin(),
-       E = FunctionsToRemove.end(); I != E; ++I) {
-    resetCachedCostInfo((*I)->getFunction());
-    delete CG.removeFunctionFromModule(*I);
+  array_pod_sort(FunctionsToRemove.begin(), FunctionsToRemove.end());
+  FunctionsToRemove.erase(std::unique(FunctionsToRemove.begin(),
+                                      FunctionsToRemove.end()),
+                          FunctionsToRemove.end());
+  for (CallGraphNode *CGN : FunctionsToRemove) {
+    delete CG.removeFunctionFromModule(CGN);
     ++NumDeleted;
-    Changed = true;
   }
-
-  return Changed;
+  return true;
 }