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[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / Inliner.cpp
index 0eaf67509c232928231c5a79747d03a157cb92fb..bbe5f8761d5f1d3179af864ee995d1de8e9b3dde 100644 (file)
-//===- InlineCommon.cpp - Code common to all inliners ---------------------===//
-// 
+//===- Inliner.cpp - Code common to all inliners --------------------------===//
+//
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
-// 
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This file implements the code shared between the LLVM inliners.  This
-// implements all of the boring mechanics of the bottom-up inlining.
+// This file implements the mechanics required to implement inlining without
+// missing any calls and updating the call graph.  The decisions of which calls
+// are profitable to inline are implemented elsewhere.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "Inliner.h"
-#include "llvm/Constants.h"   // ConstantPointerRef should die
-#include "llvm/Module.h"
-#include "llvm/iOther.h"
-#include "llvm/iTerminators.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/Support/CallSite.h"
+#include "llvm/Analysis/InlineCost.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/Transforms/Utils/Cloning.h"
-#include "Support/CommandLine.h"
-#include "Support/Debug.h"
-#include "Support/Statistic.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
 using namespace llvm;
 
-namespace {
-  Statistic<> NumInlined("inline", "Number of functions inlined");
-  Statistic<> NumDeleted("inline", "Number of functions deleted because all callers found");
-  cl::opt<unsigned>             // FIXME: 200 is VERY conservative
-  InlineLimit("inline-threshold", cl::Hidden, cl::init(200),
-              cl::desc("Control the amount of inlining to perform (default = 200)"));
+#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)"));
+
+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;
+
+Inliner::Inliner(char &ID)
+    : CallGraphSCCPass(ID), InlineThreshold(InlineLimit), InsertLifetime(true) {
 }
 
-Inliner::Inliner() : InlineThreshold(InlineLimit) {}
+Inliner::Inliner(char &ID, int Threshold, bool InsertLifetime)
+    : CallGraphSCCPass(ID),
+      InlineThreshold(InlineLimit.getNumOccurrences() > 0 ? InlineLimit
+                                                          : Threshold),
+      InsertLifetime(InsertLifetime) {}
 
-int Inliner::getRecursiveInlineCost(CallSite CS) {
-  return getInlineCost(CS);
+/// 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 &AU) const {
+  AU.addRequired<AssumptionCacheTracker>();
+  AU.addRequired<TargetLibraryInfoWrapperPass>();
+  CallGraphSCCPass::getAnalysisUsage(AU);
 }
 
-bool Inliner::runOnSCC(const std::vector<CallGraphNode*> &SCC) {
-  CallGraph &CG = getAnalysis<CallGraph>();
 
-  std::set<Function*> SCCFunctions;
-  DEBUG(std::cerr << "Inliner visiting SCC:");
-  for (unsigned i = 0, e = SCC.size(); i != e; ++i) {
-    SCCFunctions.insert(SCC[i]->getFunction());
-    DEBUG(std::cerr << " " << (SCC[i]->getFunction() ?
-              SCC[i]->getFunction()->getName() : "INDIRECTNODE"));
+typedef DenseMap<ArrayType*, std::vector<AllocaInst*> >
+InlinedArrayAllocasTy;
+
+/// 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
+/// 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(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, &AAR, InsertLifetime))
+    return false;
+
+  AttributeFuncs::mergeAttributesForInlining(*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,
+  // then we know that they have disjoint lifetimes and that we can merge them.
+  //
+  // There are many heuristics possible for merging these allocas, and the
+  // different options have different tradeoffs.  One thing that we *really*
+  // don't want to hurt is SRoA: once inlining happens, often allocas are no
+  // longer address taken and so they can be promoted.
+  //
+  // Our "solution" for that is to only merge allocas whose outermost type is an
+  // array type.  These are usually not promoted because someone is using a
+  // variable index into them.  These are also often the most important ones to
+  // merge.
+  //
+  // A better solution would be to have real memory lifetime markers in the IR
+  // and not have the inliner do any merging of allocas at all.  This would
+  // allow the backend to do proper stack slot coloring of all allocas that
+  // *actually make it to the backend*, which is really what we want.
+  //
+  // Because we don't have this information, we do this simple and useful hack.
+  //
+  SmallPtrSet<AllocaInst*, 16> UsedAllocas;
+  
+  // When processing our SCC, check to see if CS was inlined from some other
+  // call site.  For example, if we're processing "A" in this code:
+  //   A() { B() }
+  //   B() { x = alloca ... C() }
+  //   C() { y = alloca ... }
+  // Assume that C was not inlined into B initially, and so we're processing A
+  // and decide to inline B into A.  Doing this makes an alloca available for
+  // reuse and makes a callsite (C) available for inlining.  When we process
+  // the C call site we don't want to do any alloca merging between X and Y
+  // because their scopes are not disjoint.  We could make this smarter by
+  // keeping track of the inline history for each alloca in the
+  // InlinedArrayAllocas but this isn't likely to be a significant win.
+  if (InlineHistory != -1)  // Only do merging for top-level call sites in SCC.
+    return true;
+  
+  // Loop over all the allocas we have so far and see if they can be merged with
+  // a previously inlined alloca.  If not, remember that we had it.
+  for (unsigned AllocaNo = 0, e = IFI.StaticAllocas.size();
+       AllocaNo != e; ++AllocaNo) {
+    AllocaInst *AI = IFI.StaticAllocas[AllocaNo];
+    
+    // Don't bother trying to merge array allocations (they will usually be
+    // 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 || AI->isArrayAllocation())
+      continue;
+    
+    // Get the list of all available allocas for this array type.
+    std::vector<AllocaInst*> &AllocasForType = InlinedArrayAllocas[ATy];
+    
+    // Loop over the allocas in AllocasForType to see if we can reuse one.  Note
+    // that we have to be careful not to reuse the same "available" alloca for
+    // multiple different allocas that we just inlined, we use the 'UsedAllocas'
+    // 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 (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.
+      if (AvailableAlloca->getParent() != AI->getParent())
+        continue;
+      
+      // If the inlined function already uses this alloca then we can't reuse
+      // it.
+      if (!UsedAllocas.insert(AvailableAlloca).second)
+        continue;
+      
+      // Otherwise, we *can* reuse it, RAUW AI into AvailableAlloca and declare
+      // success!
+      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] = nullptr;
+      break;
+    }
+
+    // If we already nuked the alloca, we're done with it.
+    if (MergedAwayAlloca)
+      continue;
+    
+    // If we were unable to merge away the alloca either because there are no
+    // allocas of the right type available or because we reused them all
+    // already, remember that this alloca came from an inlined function and mark
+    // it used so we don't reuse it for other allocas from this inline
+    // operation.
+    AllocasForType.push_back(AI);
+    UsedAllocas.insert(AI);
   }
-  DEBUG(std::cerr << "\n");
+  
+  return true;
+}
 
-  bool Changed = false;
-  for (std::set<Function*>::iterator SCCI = SCCFunctions.begin(),
-         E = SCCFunctions.end(); SCCI != E; ++SCCI) {
-    Function *F = *SCCI;
-    if (F == 0 || F->isExternal()) continue;
-    DEBUG(std::cerr << "  Inspecting function: " << F->getName() << "\n");
-
-    // Scan through and identify all call sites ahead of time so that we only
-    // inline call sites in the original functions, not call sites that result
-    // in inlining other functions.
-    std::vector<CallSite> CallSites;
-    for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB)
-      for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ++I) {
-        CallSite CS = CallSite::get(I);
-        if (CS.getInstruction() && CS.getCalledFunction() &&
-            !CS.getCalledFunction()->isExternal())
-          CallSites.push_back(CS);
+unsigned Inliner::getInlineThreshold(CallSite CS) const {
+  int Threshold = InlineThreshold; // -inline-threshold or else selected by
+                                   // overall opt level
+
+  // If -inline-threshold is not given, listen to the optsize attribute when it
+  // would decrease the threshold.
+  Function *Caller = CS.getCaller();
+  bool OptSize = Caller && !Caller->isDeclaration() &&
+                 // FIXME: Use Function::optForSize().
+                 Caller->hasFnAttribute(Attribute::OptimizeForSize);
+  if (!(InlineLimit.getNumOccurrences() > 0) && OptSize &&
+      OptSizeThreshold < Threshold)
+    Threshold = OptSizeThreshold;
+
+  Function *Callee = CS.getCalledFunction();
+  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;
+}
+
+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);
+}
+
+/// 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;
+  }
+  
+  Function *Caller = CS.getCaller();
+  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 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;
+    // 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 = Caller->hasLocalLinkage();
+    // This bool tracks what happens if we DO inline C into B.
+    bool inliningPreventsSomeOuterInline = false;
+    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
+      // from being removed.
+      if (!CS2 || CS2.getCalledFunction() != Caller) {
+        callerWillBeRemoved = false;
+        continue;
       }
 
-    // Now that we have all of the call sites, loop over them and inline them if
-    // it looks profitable to do so.
-    for (unsigned i = 0, e = CallSites.size(); i != e; ++i) {
-      CallSite CS = CallSites[i];
-      Function *Callee = CS.getCalledFunction();
-      // Determine whether this is a function IN the SCC...
-      bool inSCC = SCCFunctions.count(Callee);
+      InlineCost IC2 = getInlineCost(CS2);
+      ++NumCallerCallersAnalyzed;
+      if (!IC2) {
+        callerWillBeRemoved = false;
+        continue;
+      }
+      if (IC2.isAlways())
+        continue;
+
+      // 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 += 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_empty())
+      TotalSecondaryCost += InlineConstants::LastCallToStaticBonus;
+
+    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=" << 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;
+}
+
+/// 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) {
+  while (InlineHistoryID != -1) {
+    assert(unsigned(InlineHistoryID) < InlineHistory.size() &&
+           "Invalid inline history ID");
+    if (InlineHistory[InlineHistoryID].first == F)
+      return true;
+    InlineHistoryID = InlineHistory[InlineHistoryID].second;
+  }
+  return false;
+}
+
+bool Inliner::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
+  CallGraph &CG = getAnalysis<CallGraphWrapperPass>().getCallGraph();
+  ACT = &getAnalysis<AssumptionCacheTracker>();
+  auto &TLI = getAnalysis<TargetLibraryInfoWrapperPass>().getTLI();
+
+  SmallPtrSet<Function*, 8> SCCFunctions;
+  DEBUG(dbgs() << "Inliner visiting SCC:");
+  for (CallGraphNode *Node : SCC) {
+    Function *F = Node->getFunction();
+    if (F) SCCFunctions.insert(F);
+    DEBUG(dbgs() << " " << (F ? F->getName() : "INDIRECTNODE"));
+  }
+
+  // Scan through and identify all call sites ahead of time so that we only
+  // inline call sites in the original functions, not call sites that result
+  // from inlining other functions.
+  SmallVector<std::pair<CallSite, int>, 16> CallSites;
+  
+  // When inlining a callee produces new call sites, we want to keep track of
+  // the fact that they were inlined from the callee.  This allows us to avoid
+  // infinite inlining in some obscure cases.  To represent this, we use an
+  // index into the InlineHistory vector.
+  SmallVector<std::pair<Function*, int>, 8> InlineHistory;
+
+  for (CallGraphNode *Node : SCC) {
+    Function *F = Node->getFunction();
+    if (!F) continue;
     
-      // If the policy determines that we should inline this function,
-      // try to do so...
-      int InlineCost = inSCC ? getRecursiveInlineCost(CS) : getInlineCost(CS);
-      if (InlineCost >= (int)InlineThreshold) {
-        DEBUG(std::cerr << "    NOT Inlining: cost=" << InlineCost
-              << ", Call: " << *CS.getInstruction());
+    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))
+          continue;
+        
+        // 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 (Function *Callee = CS.getCalledFunction())
+          if (Callee->isDeclaration())
+            continue;
+        
+        CallSites.push_back(std::make_pair(CS, -1));
+      }
+  }
+
+  DEBUG(dbgs() << ": " << CallSites.size() << " call sites.\n");
+
+  // 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();
+  for (unsigned i = 0; i < FirstCallInSCC; ++i)
+    if (Function *F = CallSites[i].first.getCalledFunction())
+      if (SCCFunctions.count(F))
+        std::swap(CallSites[i--], CallSites[--FirstCallInSCC]);
+
+  
+  InlinedArrayAllocasTy InlinedArrayAllocas;
+  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;
+  bool LocalChange;
+  do {
+    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;
+      
+      Function *Caller = CS.getCaller();
+      Function *Callee = CS.getCalledFunction();
+
+      // If this call site is dead and it is to a readonly function, we should
+      // 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(), &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;
       } else {
-        DEBUG(std::cerr << "    Inlining: cost=" << InlineCost
-              << ", Call: " << *CS.getInstruction());
+        // We can only inline direct calls to non-declarations.
+        if (!Callee || Callee->isDeclaration()) continue;
       
-        Function *Caller = CS.getInstruction()->getParent()->getParent();
-
-        // Attempt to inline the function...
-        if (InlineFunction(CS)) {
-          ++NumInlined;
-
-          // Update the call graph by deleting the edge from Callee to Caller
-          CallGraphNode *CalleeNode = CG[Callee];
-          CallGraphNode *CallerNode = CG[Caller];
-          CallerNode->removeCallEdgeTo(CalleeNode);
-
-          // Since we inlined all uninlinable call sites in the callee into the
-          // caller, add edges from the caller to all of the callees of the
-          // callee.
-          for (CallGraphNode::iterator I = CalleeNode->begin(),
-                 E = CalleeNode->end(); I != E; ++I)
-            CallerNode->addCalledFunction(*I);
+        // If this call site was obtained by inlining another function, verify
+        // that the include path for the function did not include the callee
+        // itself.  If so, we'd be recursively inlining the same function,
+        // which would provide the same callsites, which would cause us to
+        // infinitely inline.
+        int InlineHistoryID = CallSites[CSi].second;
+        if (InlineHistoryID != -1 &&
+            InlineHistoryIncludes(Callee, InlineHistoryID, InlineHistory))
+          continue;
         
-          // If we inlined the last possible call site to the function,
-          // delete the function body now.
-          if (Callee->use_empty() && Callee != Caller &&
-              Callee->hasInternalLinkage()) {
-            DEBUG(std::cerr << "    -> Deleting dead function: "
-                            << Callee->getName() << "\n");
-            SCCFunctions.erase(Callee);    // Remove function from this SCC.
-
-            // Remove any call graph edges from the callee to its callees.
-            while (CalleeNode->begin() != CalleeNode->end())
-              CalleeNode->removeCallEdgeTo(*(CalleeNode->end()-1));
-
-            // Removing the node for callee from the call graph and delete it.
-            delete CG.removeFunctionFromModule(CalleeNode);
-            ++NumDeleted;
-          }
-          Changed = true;
+        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)) {
+          emitOptimizationRemarkMissed(CallerCtx, DEBUG_TYPE, *Caller, DLoc,
+                                       Twine(Callee->getName() +
+                                             " will not be inlined into " +
+                                             Caller->getName()));
+          continue;
+        }
+
+        // Attempt to inline the function.
+        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()) {
+          // Create a new inline history entry for this, so that we remember
+          // that these new callsites came about due to inlining Callee.
+          int NewHistoryID = InlineHistory.size();
+          InlineHistory.push_back(std::make_pair(Callee, InlineHistoryID));
+
+          for (Value *Ptr : InlineInfo.InlinedCalls)
+            CallSites.push_back(std::make_pair(CallSite(Ptr), NewHistoryID));
         }
       }
+      
+      // If we inlined or deleted the last possible call site to the function,
+      // delete the function body now.
+      if (Callee && Callee->use_empty() && Callee->hasLocalLinkage() &&
+          // TODO: Can remove if in SCC now.
+          !SCCFunctions.count(Callee) &&
+          
+          // The function may be apparently dead, but if there are indirect
+          // callgraph references to the node, we cannot delete it yet, this
+          // could invalidate the CGSCC iterator.
+          CG[Callee]->getNumReferences() == 0) {
+        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();
+        
+        // Removing the node for callee from the call graph and delete it.
+        delete CG.removeFunctionFromModule(CalleeNode);
+        ++NumDeleted;
+      }
+
+      // Remove this call site from the list.  If possible, use 
+      // swap/pop_back for efficiency, but do not use it if doing so would
+      // move a call site to a function in this SCC before the
+      // 'FirstCallInSCC' barrier.
+      if (SCC.isSingular()) {
+        CallSites[CSi] = CallSites.back();
+        CallSites.pop_back();
+      } else {
+        CallSites.erase(CallSites.begin()+CSi);
+      }
+      --CSi;
+
+      Changed = true;
+      LocalChange = true;
     }
-  }
+  } while (LocalChange);
 
   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) {
-  std::set<CallGraphNode*> FunctionsToRemove;
+  return removeDeadFunctions(CG);
+}
+
+/// 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;
-    Function *F = CGN ? CGN->getFunction() : 0;
-
-    // If the only remaining use of the function is a dead constant
-    // pointer ref, remove it.
-    if (F && F->hasOneUse())
-      if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(F->use_back()))
-        if (CPR->use_empty()) {
-          CPR->destroyConstant();
-          if (F->hasInternalLinkage()) {
-            // There *MAY* be an edge from the external call node to this
-            // function.  If so, remove it.
-            CallGraphNode *EN = CG.getExternalCallingNode();
-            CallGraphNode::iterator I = std::find(EN->begin(), EN->end(), CGN);
-            if (I != EN->end()) EN->removeCallEdgeTo(CGN);
-          }
-        }
+  for (const auto &I : CG) {
+    CallGraphNode *CGN = I.second.get();
+    Function *F = CGN->getFunction();
+    if (!F || F->isDeclaration())
+      continue;
 
-    if (F && (F->hasLinkOnceLinkage() || F->hasInternalLinkage()) &&
-        F->use_empty()) {
-      // Remove any call graph edges from the function to its callees.
-      while (CGN->begin() != CGN->end())
-        CGN->removeCallEdgeTo(*(CGN->end()-1));
-      
-      // If the function has external linkage (basically if it's a linkonce
-      // function) remove the edge from the external node to the callee node.
-      if (!F->hasInternalLinkage())
-        CG.getExternalCallingNode()->removeCallEdgeTo(CGN);
-      
-      // Removing the node for callee from the call graph and delete it.
-      FunctionsToRemove.insert(CGN);
+    // 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 (!F->isDefTriviallyDead())
+      continue;
+
+    // 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;
+      }
+    }
+
+    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. :(
-  bool Changed = false;
-  for (std::set<CallGraphNode*>::iterator I = FunctionsToRemove.begin(),
-         E = FunctionsToRemove.end(); I != E; ++I) {
-    delete CG.removeFunctionFromModule(*I);
+  //
+  // 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.
+  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;
 }