The TargetData is not used for the isPowerOfTwo determination. It has never
[oota-llvm.git] / include / llvm / Analysis / InlineCost.h
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-//===- InlineCost.cpp - Cost analysis for inliner ---------------*- C++ -*-===//
+//===- InlineCost.h - Cost analysis for inliner -----------------*- C++ -*-===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 #ifndef LLVM_ANALYSIS_INLINECOST_H
 #define LLVM_ANALYSIS_INLINECOST_H
 
+#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
+#include "llvm/ADT/ValueMap.h"
+#include "llvm/Analysis/CodeMetrics.h"
+#include "llvm/Function.h"
 #include <cassert>
 #include <climits>
-#include <map>
 #include <vector>
-#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
 
 namespace llvm {
 
-  class Value;
-  class Function;
-  class BasicBlock;
   class CallSite;
-  template<class PtrType, unsigned SmallSize>
-  class SmallPtrSet;
-
-  // CodeMetrics - Calculate size and a few similar metrics for a set of
-  // basic blocks.
-  struct CodeMetrics {
-    /// NeverInline - True if this callee should never be inlined into a
-    /// caller.
-    bool NeverInline;
-
-    /// usesDynamicAlloca - True if this function calls alloca (in the C sense).
-    bool usesDynamicAlloca;
-
-    /// NumInsts, NumBlocks - Keep track of how large each function is, which
-    /// is used to estimate the code size cost of inlining it.
-    unsigned NumInsts, NumBlocks;
-
-    /// NumBBInsts - Keeps track of basic block code size estimates.
-    DenseMap<const BasicBlock *, unsigned> NumBBInsts;
-
-    /// NumCalls - Keep track of the number of calls to 'big' functions.
-    unsigned NumCalls;
-
-    /// NumVectorInsts - Keep track of how many instructions produce vector
-    /// values.  The inliner is being more aggressive with inlining vector
-    /// kernels.
-    unsigned NumVectorInsts;
-
-    /// NumRets - Keep track of how many Ret instructions the block contains.
-    unsigned NumRets;
-
-    CodeMetrics() : NeverInline(false), usesDynamicAlloca(false), NumInsts(0),
-                    NumBlocks(0), NumCalls(0), NumVectorInsts(0), NumRets(0) {}
-
-    /// analyzeBasicBlock - Add information about the specified basic block
-    /// to the current structure.
-    void analyzeBasicBlock(const BasicBlock *BB);
-
-    /// analyzeFunction - Add information about the specified function
-    /// to the current structure.
-    void analyzeFunction(Function *F);
-  };
+  class DataLayout;
 
   namespace InlineConstants {
     // Various magic constants used to adjust heuristics.
     const int InstrCost = 5;
-    const int IndirectCallBonus = 500;
+    const int IndirectCallThreshold = 100;
     const int CallPenalty = 25;
     const int LastCallToStaticBonus = -15000;
     const int ColdccPenalty = 2000;
     const int NoreturnPenalty = 10000;
+    /// Do not inline functions which allocate this many bytes on the stack
+    /// when the caller is recursive.
+    const unsigned TotalAllocaSizeRecursiveCaller = 1024;
   }
 
-  /// InlineCost - Represent the cost of inlining a function. This
-  /// supports special values for functions which should "always" or
-  /// "never" be inlined. Otherwise, the cost represents a unitless
-  /// amount; smaller values increase the likelyhood of the function
-  /// being inlined.
+  /// \brief Represents the cost of inlining a function.
+  ///
+  /// This supports special values for functions which should "always" or
+  /// "never" be inlined. Otherwise, the cost represents a unitless amount;
+  /// smaller values increase the likelihood of the function being inlined.
+  ///
+  /// Objects of this type also provide the adjusted threshold for inlining
+  /// based on the information available for a particular callsite. They can be
+  /// directly tested to determine if inlining should occur given the cost and
+  /// threshold for this cost metric.
   class InlineCost {
-    enum Kind {
-      Value,
-      Always,
-      Never
+    enum SentinelValues {
+      AlwaysInlineCost = INT_MIN,
+      NeverInlineCost = INT_MAX
     };
 
-    // This is a do-it-yourself implementation of
-    //   int Cost : 30;
-    //   unsigned Type : 2;
-    // We used to use bitfields, but they were sometimes miscompiled (PR3822).
-    enum { TYPE_BITS = 2 };
-    enum { COST_BITS = unsigned(sizeof(unsigned)) * CHAR_BIT - TYPE_BITS };
-    unsigned TypedCost; // int Cost : COST_BITS; unsigned Type : TYPE_BITS;
+    /// \brief The estimated cost of inlining this callsite.
+    const int Cost;
 
-    Kind getType() const {
-      return Kind(TypedCost >> COST_BITS);
-    }
+    /// \brief The adjusted threshold against which this cost was computed.
+    const int Threshold;
 
-    int getCost() const {
-      // Sign-extend the bottom COST_BITS bits.
-      return (int(TypedCost << TYPE_BITS)) >> TYPE_BITS;
+    // Trivial constructor, interesting logic in the factory functions below.
+    InlineCost(int Cost, int Threshold)
+      : Cost(Cost), Threshold(Threshold) {}
+
+  public:
+    static InlineCost get(int Cost, int Threshold) {
+      assert(Cost > AlwaysInlineCost && "Cost crosses sentinel value");
+      assert(Cost < NeverInlineCost && "Cost crosses sentinel value");
+      return InlineCost(Cost, Threshold);
+    }
+    static InlineCost getAlways() {
+      return InlineCost(AlwaysInlineCost, 0);
+    }
+    static InlineCost getNever() {
+      return InlineCost(NeverInlineCost, 0);
     }
 
-    InlineCost(int C, int T) {
-      TypedCost = (unsigned(C << TYPE_BITS) >> TYPE_BITS) | (T << COST_BITS);
-      assert(getCost() == C && "Cost exceeds InlineCost precision");
+    /// \brief Test whether the inline cost is low enough for inlining.
+    operator bool() const {
+      return Cost < Threshold;
     }
-  public:
-    static InlineCost get(int Cost) { return InlineCost(Cost, Value); }
-    static InlineCost getAlways() { return InlineCost(0, Always); }
-    static InlineCost getNever() { return InlineCost(0, Never); }
-
-    bool isVariable() const { return getType() == Value; }
-    bool isAlways() const { return getType() == Always; }
-    bool isNever() const { return getType() == Never; }
-
-    /// getValue() - Return a "variable" inline cost's amount. It is
-    /// an error to call this on an "always" or "never" InlineCost.
-    int getValue() const {
-      assert(getType() == Value && "Invalid access of InlineCost");
-      return getCost();
+
+    bool isAlways() const   { return Cost == AlwaysInlineCost; }
+    bool isNever() const    { return Cost == NeverInlineCost; }
+    bool isVariable() const { return !isAlways() && !isNever(); }
+
+    /// \brief Get the inline cost estimate.
+    /// It is an error to call this on an "always" or "never" InlineCost.
+    int getCost() const {
+      assert(isVariable() && "Invalid access of InlineCost");
+      return Cost;
     }
+
+    /// \brief Get the cost delta from the threshold for inlining.
+    /// Only valid if the cost is of the variable kind. Returns a negative
+    /// value if the cost is too high to inline.
+    int getCostDelta() const { return Threshold - getCost(); }
   };
 
   /// InlineCostAnalyzer - Cost analyzer used by inliner.
   class InlineCostAnalyzer {
-    struct ArgInfo {
-    public:
-      unsigned ConstantWeight;
-      unsigned AllocaWeight;
-
-      ArgInfo(unsigned CWeight, unsigned AWeight)
-        : ConstantWeight(CWeight), AllocaWeight(AWeight) {}
-    };
-
-    struct FunctionInfo {
-      CodeMetrics Metrics;
-
-      /// ArgumentWeights - Each formal argument of the function is inspected to
-      /// see if it is used in any contexts where making it a constant or alloca
-      /// would reduce the code size.  If so, we add some value to the argument
-      /// entry here.
-      std::vector<ArgInfo> ArgumentWeights;
-
-      /// CountCodeReductionForConstant - Figure out an approximation for how
-      /// many instructions will be constant folded if the specified value is
-      /// constant.
-      unsigned CountCodeReductionForConstant(Value *V);
-
-      /// CountCodeReductionForAlloca - Figure out an approximation of how much
-      /// smaller the function will be if it is inlined into a context where an
-      /// argument becomes an alloca.
-      ///
-      unsigned CountCodeReductionForAlloca(Value *V);
-
-      /// analyzeFunction - Add information about the specified function
-      /// to the current structure.
-      void analyzeFunction(Function *F);
-    };
-
-    std::map<const Function *, FunctionInfo> CachedFunctionInfo;
+    // DataLayout if available, or null.
+    const DataLayout *TD;
 
   public:
+    InlineCostAnalyzer(): TD(0) {}
 
-    /// getInlineCost - The heuristic used to determine if we should inline the
-    /// function call or not.
-    ///
-    InlineCost getInlineCost(CallSite CS,
-                             SmallPtrSet<const Function *, 16> &NeverInline);
-
-    /// getInlineFudgeFactor - Return a > 1.0 factor if the inliner should use a
-    /// higher threshold to determine if the function call should be inlined.
-    float getInlineFudgeFactor(CallSite CS);
+    void setDataLayout(const DataLayout *TData) { TD = TData; }
 
-    /// resetCachedFunctionInfo - erase any cached cost info for this function.
-    void resetCachedCostInfo(Function* Caller) {
-      CachedFunctionInfo[Caller] = FunctionInfo();
-    }
-
-    /// growCachedCostInfo - update the cached cost info for Caller after Callee
-    /// has been inlined. If Callee is NULL it means a dead call has been
-    /// eliminated.
-    void growCachedCostInfo(Function* Caller, Function* Callee);
+    /// \brief Get an InlineCost object representing the cost of inlining this
+    /// callsite.
+    ///
+    /// Note that threshold is passed into this function. Only costs below the
+    /// threshold are computed with any accuracy. The threshold can be used to
+    /// bound the computation necessary to determine whether the cost is
+    /// sufficiently low to warrant inlining.
+    InlineCost getInlineCost(CallSite CS, int Threshold);
+
+    /// \brief Get an InlineCost with the callee explicitly specified.
+    /// This allows you to calculate the cost of inlining a function via a
+    /// pointer. This behaves exactly as the version with no explicit callee
+    /// parameter in all other respects.
+    //
+    //  Note: This is used by out-of-tree passes, please do not remove without
+    //  adding a replacement API.
+    InlineCost getInlineCost(CallSite CS, Function *Callee, int Threshold);
+
+    /// \brief Minimal filter to detect invalid constructs for inlining.
+    bool isInlineViable(Function &Callee);
   };
-
-  /// callIsSmall - If a call is likely to lower to a single target instruction,
-  /// or is otherwise deemed small return true.
-  bool callIsSmall(const Function *Callee);
 }
 
 #endif