[project @ 2000-10-12 08:57:03 by sewardj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / coreSyn / CoreUnfold.lhs
1 %
2 % (c) The AQUA Project, Glasgow University, 1994-1998
3 %
4 \section[CoreUnfold]{Core-syntax unfoldings}
5
6 Unfoldings (which can travel across module boundaries) are in Core
7 syntax (namely @CoreExpr@s).
8
9 The type @Unfolding@ sits ``above'' simply-Core-expressions
10 unfoldings, capturing ``higher-level'' things we know about a binding,
11 usually things that the simplifier found out (e.g., ``it's a
12 literal'').  In the corner of a @CoreUnfolding@ unfolding, you will
13 find, unsurprisingly, a Core expression.
14
15 \begin{code}
16 module CoreUnfold (
17         Unfolding, UnfoldingGuidance,   -- Abstract types
18
19         noUnfolding, mkTopUnfolding, mkUnfolding, mkCompulsoryUnfolding, seqUnfolding,
20         mkOtherCon, otherCons,
21         unfoldingTemplate, maybeUnfoldingTemplate,
22         isEvaldUnfolding, isValueUnfolding, isCheapUnfolding, isCompulsoryUnfolding,
23         hasUnfolding, hasSomeUnfolding,
24
25         couldBeSmallEnoughToInline, 
26         certainlyWillInline, 
27         okToUnfoldInHiFile,
28
29         callSiteInline, blackListed
30     ) where
31
32 #include "HsVersions.h"
33
34 import CmdLineOpts      ( opt_UF_CreationThreshold,
35                           opt_UF_UseThreshold,
36                           opt_UF_FunAppDiscount,
37                           opt_UF_KeenessFactor,
38                           opt_UF_CheapOp, opt_UF_DearOp,
39                           opt_UnfoldCasms, opt_PprStyle_Debug,
40                           DynFlags, dopt_D_dump_inlinings
41                         )
42 import CoreSyn
43 import PprCore          ( pprCoreExpr )
44 import OccurAnal        ( occurAnalyseGlobalExpr )
45 import CoreUtils        ( exprIsValue, exprIsCheap, exprIsBottom, exprIsTrivial )
46 import Id               ( Id, idType, idFlavour, isId, idWorkerInfo,
47                           idSpecialisation, idInlinePragma, idUnfolding,
48                           isPrimOpId_maybe
49                         )
50 import VarSet
51 import Literal          ( isLitLitLit, litIsDupable )
52 import PrimOp           ( PrimOp(..), primOpIsDupable, primOpOutOfLine, ccallIsCasm )
53 import IdInfo           ( ArityInfo(..), InlinePragInfo(..), OccInfo(..), IdFlavour(..), CprInfo(..), 
54                           insideLam, workerExists, isNeverInlinePrag
55                         )
56 import Type             ( splitFunTy_maybe, isUnLiftedType )
57 import PrelNames        ( hasKey, buildIdKey, augmentIdKey )
58 import Bag
59 import Outputable
60
61 #if __GLASGOW_HASKELL__ >= 404
62 import GlaExts          ( fromInt )
63 #endif
64 \end{code}
65
66
67 %************************************************************************
68 %*                                                                      *
69 \subsection{Making unfoldings}
70 %*                                                                      *
71 %************************************************************************
72
73 \begin{code}
74 mkTopUnfolding expr = mkUnfolding True {- Top level -} expr
75
76 mkUnfolding top_lvl expr
77   = CoreUnfolding (occurAnalyseGlobalExpr expr)
78                   top_lvl
79                   (exprIsValue expr)
80                         -- Already evaluated
81
82                   (exprIsCheap expr)
83                         -- OK to inline inside a lambda
84
85                   (calcUnfoldingGuidance opt_UF_CreationThreshold expr)
86         -- Sometimes during simplification, there's a large let-bound thing     
87         -- which has been substituted, and so is now dead; so 'expr' contains
88         -- two copies of the thing while the occurrence-analysed expression doesn't
89         -- Nevertheless, we don't occ-analyse before computing the size because the
90         -- size computation bales out after a while, whereas occurrence analysis does not.
91         --
92         -- This can occasionally mean that the guidance is very pessimistic;
93         -- it gets fixed up next round
94
95 mkCompulsoryUnfolding expr      -- Used for things that absolutely must be unfolded
96   = CompulsoryUnfolding (occurAnalyseGlobalExpr expr)
97 \end{code}
98
99
100 %************************************************************************
101 %*                                                                      *
102 \subsection{The UnfoldingGuidance type}
103 %*                                                                      *
104 %************************************************************************
105
106 \begin{code}
107 instance Outputable UnfoldingGuidance where
108     ppr UnfoldNever     = ptext SLIT("NEVER")
109     ppr (UnfoldIfGoodArgs v cs size discount)
110       = hsep [ ptext SLIT("IF_ARGS"), int v,
111                brackets (hsep (map int cs)),
112                int size,
113                int discount ]
114 \end{code}
115
116
117 \begin{code}
118 calcUnfoldingGuidance
119         :: Int                  -- bomb out if size gets bigger than this
120         -> CoreExpr             -- expression to look at
121         -> UnfoldingGuidance
122 calcUnfoldingGuidance bOMB_OUT_SIZE expr
123   = case collect_val_bndrs expr of { (inline, val_binders, body) ->
124     let
125         n_val_binders = length val_binders
126
127         max_inline_size = n_val_binders+2
128         -- The idea is that if there is an INLINE pragma (inline is True)
129         -- and there's a big body, we give a size of n_val_binders+2.  This
130         -- This is just enough to fail the no-size-increase test in callSiteInline,
131         --   so that INLINE things don't get inlined into entirely boring contexts,
132         --   but no more.
133
134     in
135     case (sizeExpr bOMB_OUT_SIZE val_binders body) of
136
137       TooBig 
138         | not inline -> UnfoldNever
139                 -- A big function with an INLINE pragma must
140                 -- have an UnfoldIfGoodArgs guidance
141         | inline     -> UnfoldIfGoodArgs n_val_binders
142                                          (map (const 0) val_binders)
143                                          max_inline_size 0
144
145       SizeIs size cased_args scrut_discount
146         -> UnfoldIfGoodArgs
147                         n_val_binders
148                         (map discount_for val_binders)
149                         final_size
150                         (I# scrut_discount)
151         where        
152             boxed_size    = I# size
153
154             final_size | inline     = boxed_size `min` max_inline_size
155                        | otherwise  = boxed_size
156
157                 -- Sometimes an INLINE thing is smaller than n_val_binders+2.
158                 -- A particular case in point is a constructor, which has size 1.
159                 -- We want to inline this regardless, hence the `min`
160
161             discount_for b = foldlBag (\acc (b',n) -> if b==b' then acc+n else acc) 
162                                       0 cased_args
163         }
164   where
165     collect_val_bndrs e = go False [] e
166         -- We need to be a bit careful about how we collect the
167         -- value binders.  In ptic, if we see 
168         --      __inline_me (\x y -> e)
169         -- We want to say "2 value binders".  Why?  So that 
170         -- we take account of information given for the arguments
171
172     go inline rev_vbs (Note InlineMe e)     = go True   rev_vbs     e
173     go inline rev_vbs (Lam b e) | isId b    = go inline (b:rev_vbs) e
174                                 | otherwise = go inline rev_vbs     e
175     go inline rev_vbs e                     = (inline, reverse rev_vbs, e)
176 \end{code}
177
178 \begin{code}
179 sizeExpr :: Int             -- Bomb out if it gets bigger than this
180          -> [Id]            -- Arguments; we're interested in which of these
181                             -- get case'd
182          -> CoreExpr
183          -> ExprSize
184
185 sizeExpr (I# bOMB_OUT_SIZE) top_args expr
186   = size_up expr
187   where
188     size_up (Type t)          = sizeZero        -- Types cost nothing
189     size_up (Var v)           = sizeOne
190
191     size_up (Note _ body)     = size_up body    -- Notes cost nothing
192
193     size_up (App fun (Type t))  = size_up fun
194     size_up (App fun arg)     = size_up_app fun [arg]
195
196     size_up (Lit lit) | litIsDupable lit = sizeOne
197                       | otherwise        = sizeN opt_UF_DearOp  -- For lack of anything better
198
199     size_up (Lam b e) | isId b    = lamScrutDiscount (size_up e `addSizeN` 1)
200                       | otherwise = size_up e
201
202     size_up (Let (NonRec binder rhs) body)
203       = nukeScrutDiscount (size_up rhs)         `addSize`
204         size_up body                            `addSizeN`
205         (if isUnLiftedType (idType binder) then 0 else 1)
206                 -- For the allocation
207                 -- If the binder has an unlifted type there is no allocation
208
209     size_up (Let (Rec pairs) body)
210       = nukeScrutDiscount rhs_size              `addSize`
211         size_up body                            `addSizeN`
212         length pairs            -- For the allocation
213       where
214         rhs_size = foldr (addSize . size_up . snd) sizeZero pairs
215
216     size_up (Case (Var v) _ alts) 
217         | v `elem` top_args             -- We are scrutinising an argument variable
218         = 
219 {-      I'm nuking this special case; BUT see the comment with case alternatives.
220
221         (a) It's too eager.  We don't want to inline a wrapper into a
222             context with no benefit.  
223             E.g.  \ x. f (x+x)          o point in inlining (+) here!
224
225         (b) It's ineffective. Once g's wrapper is inlined, its case-expressions 
226             aren't scrutinising arguments any more
227
228             case alts of
229
230                 [alt] -> size_up_alt alt `addSize` SizeIs 0# (unitBag (v, 1)) 0#
231                 -- We want to make wrapper-style evaluation look cheap, so that
232                 -- when we inline a wrapper it doesn't make call site (much) bigger
233                 -- Otherwise we get nasty phase ordering stuff: 
234                 --      f x = g x x
235                 --      h y = ...(f e)...
236                 -- If we inline g's wrapper, f looks big, and doesn't get inlined
237                 -- into h; if we inline f first, while it looks small, then g's 
238                 -- wrapper will get inlined later anyway.  To avoid this nasty
239                 -- ordering difference, we make (case a of (x,y) -> ...), 
240                 -- *where a is one of the arguments* look free.
241
242                 other -> 
243 -}
244                          alts_size (foldr addSize sizeOne alt_sizes)    -- The 1 is for the scrutinee
245                                    (foldr1 maxSize alt_sizes)
246
247                 -- Good to inline if an arg is scrutinised, because
248                 -- that may eliminate allocation in the caller
249                 -- And it eliminates the case itself
250
251         where
252           alt_sizes = map size_up_alt alts
253
254                 -- alts_size tries to compute a good discount for
255                 -- the case when we are scrutinising an argument variable
256           alts_size (SizeIs tot tot_disc tot_scrut)             -- Size of all alternatives
257                     (SizeIs max max_disc max_scrut)             -- Size of biggest alternative
258                 = SizeIs tot (unitBag (v, I# (1# +# tot -# max)) `unionBags` max_disc) max_scrut
259                         -- If the variable is known, we produce a discount that
260                         -- will take us back to 'max', the size of rh largest alternative
261                         -- The 1+ is a little discount for reduced allocation in the caller
262           alts_size tot_size _ = tot_size
263
264
265     size_up (Case e _ alts) = nukeScrutDiscount (size_up e) `addSize` 
266                               foldr (addSize . size_up_alt) sizeZero alts
267                 -- We don't charge for the case itself
268                 -- It's a strict thing, and the price of the call
269                 -- is paid by scrut.  Also consider
270                 --      case f x of DEFAULT -> e
271                 -- This is just ';'!  Don't charge for it.
272
273     ------------ 
274     size_up_app (App fun arg) args   
275         | isTypeArg arg              = size_up_app fun args
276         | otherwise                  = size_up_app fun (arg:args)
277     size_up_app fun           args   = foldr (addSize . nukeScrutDiscount . size_up) 
278                                              (size_up_fun fun args)
279                                              args
280
281         -- A function application with at least one value argument
282         -- so if the function is an argument give it an arg-discount
283         --
284         -- Also behave specially if the function is a build
285         --
286         -- Also if the function is a constant Id (constr or primop)
287         -- compute discounts specially
288     size_up_fun (Var fun) args
289       | fun `hasKey` buildIdKey   = buildSize
290       | fun `hasKey` augmentIdKey = augmentSize
291       | otherwise 
292       = case idFlavour fun of
293           DataConId dc -> conSizeN (valArgCount args)
294
295           PrimOpId op  -> primOpSize op (valArgCount args)
296                           -- foldr addSize (primOpSize op) (map arg_discount args)
297                           -- At one time I tried giving an arg-discount if a primop 
298                           -- is applied to one of the function's arguments, but it's
299                           -- not good.  At the moment, any unlifted-type arg gets a
300                           -- 'True' for 'yes I'm evald', so we collect the discount even
301                           -- if we know nothing about it.  And just having it in a primop
302                           -- doesn't help at all if we don't know something more.
303
304           other        -> fun_discount fun `addSizeN` 
305                           (1 + length (filter (not . exprIsTrivial) args))
306                                 -- The 1+ is for the function itself
307                                 -- Add 1 for each non-trivial arg;
308                                 -- the allocation cost, as in let(rec)
309                                 -- Slight hack here: for constructors the args are almost always
310                                 --      trivial; and for primops they are almost always prim typed
311                                 --      We should really only count for non-prim-typed args in the
312                                 --      general case, but that seems too much like hard work
313
314     size_up_fun other args = size_up other
315
316     ------------ 
317     size_up_alt (con, bndrs, rhs) = size_up rhs
318         -- Don't charge for args, so that wrappers look cheap
319         -- (See comments about wrappers with Case)
320
321     ------------
322         -- We want to record if we're case'ing, or applying, an argument
323     fun_discount v | v `elem` top_args = SizeIs 0# (unitBag (v, opt_UF_FunAppDiscount)) 0#
324     fun_discount other                 = sizeZero
325
326     ------------
327         -- These addSize things have to be here because
328         -- I don't want to give them bOMB_OUT_SIZE as an argument
329
330     addSizeN TooBig          _      = TooBig
331     addSizeN (SizeIs n xs d) (I# m)
332       | n_tot ># bOMB_OUT_SIZE      = TooBig
333       | otherwise                   = SizeIs n_tot xs d
334       where
335         n_tot = n +# m
336     
337     addSize TooBig _ = TooBig
338     addSize _ TooBig = TooBig
339     addSize (SizeIs n1 xs d1) (SizeIs n2 ys d2)
340       | n_tot ># bOMB_OUT_SIZE = TooBig
341       | otherwise              = SizeIs n_tot xys d_tot
342       where
343         n_tot = n1 +# n2
344         d_tot = d1 +# d2
345         xys   = xs `unionBags` ys
346 \end{code}
347
348 Code for manipulating sizes
349
350 \begin{code}
351
352 data ExprSize = TooBig
353               | SizeIs Int#             -- Size found
354                        (Bag (Id,Int))   -- Arguments cased herein, and discount for each such
355                        Int#             -- Size to subtract if result is scrutinised 
356                                         -- by a case expression
357
358 isTooBig TooBig = True
359 isTooBig _      = False
360
361 maxSize TooBig         _                                  = TooBig
362 maxSize _              TooBig                             = TooBig
363 maxSize s1@(SizeIs n1 _ _) s2@(SizeIs n2 _ _) | n1 ># n2  = s1
364                                               | otherwise = s2
365
366 sizeZero        = SizeIs 0# emptyBag 0#
367 sizeOne         = SizeIs 1# emptyBag 0#
368 sizeTwo         = SizeIs 2# emptyBag 0#
369 sizeN (I# n)    = SizeIs n  emptyBag 0#
370 conSizeN (I# n) = SizeIs 1# emptyBag (n +# 1#)
371         -- Treat constructors as size 1; we are keen to expose them
372         -- (and we charge separately for their args).  We can't treat
373         -- them as size zero, else we find that (I# x) has size 1,
374         -- which is the same as a lone variable; and hence 'v' will 
375         -- always be replaced by (I# x), where v is bound to I# x.
376
377 primOpSize op n_args
378  | not (primOpIsDupable op) = sizeN opt_UF_DearOp
379  | not (primOpOutOfLine op) = sizeZero                  -- These are good to inline
380  | otherwise                = sizeOne
381
382 buildSize = SizeIs (-2#) emptyBag 4#
383         -- We really want to inline applications of build
384         -- build t (\cn -> e) should cost only the cost of e (because build will be inlined later)
385         -- Indeed, we should add a result_discount becuause build is 
386         -- very like a constructor.  We don't bother to check that the
387         -- build is saturated (it usually is).  The "-2" discounts for the \c n, 
388         -- The "4" is rather arbitrary.
389
390 augmentSize = SizeIs (-2#) emptyBag 4#
391         -- Ditto (augment t (\cn -> e) ys) should cost only the cost of
392         -- e plus ys. The -2 accounts for the \cn 
393                                                 
394 nukeScrutDiscount (SizeIs n vs d) = SizeIs n vs 0#
395 nukeScrutDiscount TooBig          = TooBig
396
397 -- When we return a lambda, give a discount if it's used (applied)
398 lamScrutDiscount  (SizeIs n vs d) = case opt_UF_FunAppDiscount of { I# d -> SizeIs n vs d }
399 lamScrutDiscount TooBig           = TooBig
400 \end{code}
401
402
403 %************************************************************************
404 %*                                                                      *
405 \subsection[considerUnfolding]{Given all the info, do (not) do the unfolding}
406 %*                                                                      *
407 %************************************************************************
408
409 We have very limited information about an unfolding expression: (1)~so
410 many type arguments and so many value arguments expected---for our
411 purposes here, we assume we've got those.  (2)~A ``size'' or ``cost,''
412 a single integer.  (3)~An ``argument info'' vector.  For this, what we
413 have at the moment is a Boolean per argument position that says, ``I
414 will look with great favour on an explicit constructor in this
415 position.'' (4)~The ``discount'' to subtract if the expression
416 is being scrutinised. 
417
418 Assuming we have enough type- and value arguments (if not, we give up
419 immediately), then we see if the ``discounted size'' is below some
420 (semi-arbitrary) threshold.  It works like this: for every argument
421 position where we're looking for a constructor AND WE HAVE ONE in our
422 hands, we get a (again, semi-arbitrary) discount [proportion to the
423 number of constructors in the type being scrutinized].
424
425 If we're in the context of a scrutinee ( \tr{(case <expr > of A .. -> ...;.. )})
426 and the expression in question will evaluate to a constructor, we use
427 the computed discount size *for the result only* rather than
428 computing the argument discounts. Since we know the result of
429 the expression is going to be taken apart, discounting its size
430 is more accurate (see @sizeExpr@ above for how this discount size
431 is computed).
432
433 We use this one to avoid exporting inlinings that we ``couldn't possibly
434 use'' on the other side.  Can be overridden w/ flaggery.
435 Just the same as smallEnoughToInline, except that it has no actual arguments.
436
437 \begin{code}
438 couldBeSmallEnoughToInline :: Int -> CoreExpr -> Bool
439 couldBeSmallEnoughToInline threshold rhs = case calcUnfoldingGuidance threshold rhs of
440                                                 UnfoldNever -> False
441                                                 other       -> True
442
443 certainlyWillInline :: Id -> Bool
444         -- Sees if the Id is pretty certain to inline   
445 certainlyWillInline v
446   = case idUnfolding v of
447
448         CoreUnfolding _ _ is_value _ g@(UnfoldIfGoodArgs n_vals _ size _)
449            ->    is_value 
450               && size - (n_vals +1) <= opt_UF_UseThreshold
451
452         other -> False
453 \end{code}
454
455 @okToUnfoldInHifile@ is used when emitting unfolding info into an interface
456 file to determine whether an unfolding candidate really should be unfolded.
457 The predicate is needed to prevent @_casm_@s (+ lit-lits) from being emitted
458 into interface files. 
459
460 The reason for inlining expressions containing _casm_s into interface files
461 is that these fragments of C are likely to mention functions/#defines that
462 will be out-of-scope when inlined into another module. This is not an
463 unfixable problem for the user (just need to -#include the approp. header
464 file), but turning it off seems to the simplest thing to do.
465
466 \begin{code}
467 okToUnfoldInHiFile :: CoreExpr -> Bool
468 okToUnfoldInHiFile e = opt_UnfoldCasms || go e
469  where
470     -- Race over an expression looking for CCalls..
471     go (Var v)                = case isPrimOpId_maybe v of
472                                   Just op -> okToUnfoldPrimOp op
473                                   Nothing -> True
474     go (Lit lit)              = not (isLitLitLit lit)
475     go (App fun arg)          = go fun && go arg
476     go (Lam _ body)           = go body
477     go (Let binds body)       = and (map go (body :rhssOfBind binds))
478     go (Case scrut bndr alts) = and (map go (scrut:rhssOfAlts alts)) &&
479                                 not (any isLitLitLit [ lit | (LitAlt lit, _, _) <- alts ])
480     go (Note _ body)          = go body
481     go (Type _)               = True
482
483     -- ok to unfold a PrimOp as long as it's not a _casm_
484     okToUnfoldPrimOp (CCallOp ccall) = not (ccallIsCasm ccall)
485     okToUnfoldPrimOp _               = True
486 \end{code}
487
488
489 %************************************************************************
490 %*                                                                      *
491 \subsection{callSiteInline}
492 %*                                                                      *
493 %************************************************************************
494
495 This is the key function.  It decides whether to inline a variable at a call site
496
497 callSiteInline is used at call sites, so it is a bit more generous.
498 It's a very important function that embodies lots of heuristics.
499 A non-WHNF can be inlined if it doesn't occur inside a lambda,
500 and occurs exactly once or 
501     occurs once in each branch of a case and is small
502
503 If the thing is in WHNF, there's no danger of duplicating work, 
504 so we can inline if it occurs once, or is small
505
506 NOTE: we don't want to inline top-level functions that always diverge.
507 It just makes the code bigger.  Tt turns out that the convenient way to prevent
508 them inlining is to give them a NOINLINE pragma, which we do in 
509 StrictAnal.addStrictnessInfoToTopId
510
511 \begin{code}
512 callSiteInline :: DynFlags
513                -> Bool                  -- True <=> the Id is black listed
514                -> Bool                  -- 'inline' note at call site
515                -> OccInfo
516                -> Id                    -- The Id
517                -> [Bool]                -- One for each value arg; True if it is interesting
518                -> Bool                  -- True <=> continuation is interesting
519                -> Maybe CoreExpr        -- Unfolding, if any
520
521
522 callSiteInline dflags black_listed inline_call occ id arg_infos interesting_cont
523   = case idUnfolding id of {
524         NoUnfolding -> Nothing ;
525         OtherCon cs -> Nothing ;
526         CompulsoryUnfolding unf_template | black_listed -> Nothing 
527                                          | otherwise    -> Just unf_template ;
528                 -- Constructors have compulsory unfoldings, but
529                 -- may have rules, in which case they are 
530                 -- black listed till later
531         CoreUnfolding unf_template is_top is_value is_cheap guidance ->
532
533     let
534         result | yes_or_no = Just unf_template
535                | otherwise = Nothing
536
537         n_val_args  = length arg_infos
538
539         yes_or_no 
540           | black_listed = False
541           | otherwise    = case occ of
542                                 IAmDead              -> pprTrace "callSiteInline: dead" (ppr id) False
543                                 IAmALoopBreaker      -> False
544                                 OneOcc in_lam one_br -> (not in_lam || is_cheap) && consider_safe in_lam True  one_br
545                                 NoOccInfo            -> is_cheap                 && consider_safe True   False False
546
547         consider_safe in_lam once once_in_one_branch
548                 -- consider_safe decides whether it's a good idea to inline something,
549                 -- given that there's no work-duplication issue (the caller checks that).
550                 -- once_in_one_branch = True means there's a unique textual occurrence
551           | inline_call  = True
552
553           | once_in_one_branch
554                 -- Be very keen to inline something if this is its unique occurrence:
555                 --
556                 --   a) Inlining gives a good chance of eliminating the original 
557                 --      binding (and hence the allocation) for the thing.  
558                 --      (Provided it's not a top level binding, in which case the 
559                 --       allocation costs nothing.)
560                 --
561                 --   b) Inlining a function that is called only once exposes the 
562                 --      body function to the call site.
563                 --
564                 -- The only time we hold back is when substituting inside a lambda;
565                 -- then if the context is totally uninteresting (not applied, not scrutinised)
566                 -- there is no point in substituting because it might just increase allocation,
567                 -- by allocating the function itself many times
568                 --
569                 -- Note: there used to be a '&& not top_level' in the guard above,
570                 --       but that stopped us inlining top-level functions used only once,
571                 --       which is stupid
572           = not in_lam || not (null arg_infos) || interesting_cont
573
574           | otherwise
575           = case guidance of
576               UnfoldNever  -> False ;
577               UnfoldIfGoodArgs n_vals_wanted arg_discounts size res_discount
578
579                   | enough_args && size <= (n_vals_wanted + 1)
580                         -- No size increase
581                         -- Size of call is n_vals_wanted (+1 for the function)
582                   -> True
583
584                   | otherwise
585                   -> some_benefit && small_enough
586
587                   where
588                     some_benefit = or arg_infos || really_interesting_cont || 
589                                    (not is_top && (once || (n_vals_wanted > 0 && enough_args)))
590                         -- If it occurs more than once, there must be something interesting 
591                         -- about some argument, or the result context, to make it worth inlining
592                         --
593                         -- If a function has a nested defn we also record some-benefit,
594                         -- on the grounds that we are often able to eliminate the binding,
595                         -- and hence the allocation, for the function altogether; this is good
596                         -- for join points.  But this only makes sense for *functions*;
597                         -- inlining a constructor doesn't help allocation unless the result is
598                         -- scrutinised.  UNLESS the constructor occurs just once, albeit possibly
599                         -- in multiple case branches.  Then inlining it doesn't increase allocation,
600                         -- but it does increase the chance that the constructor won't be allocated at all
601                         -- in the branches that don't use it.
602             
603                     enough_args           = n_val_args >= n_vals_wanted
604                     really_interesting_cont | n_val_args <  n_vals_wanted = False       -- Too few args
605                                             | n_val_args == n_vals_wanted = interesting_cont
606                                             | otherwise                   = True        -- Extra args
607                         -- really_interesting_cont tells if the result of the
608                         -- call is in an interesting context.
609
610                     small_enough = (size - discount) <= opt_UF_UseThreshold
611                     discount     = computeDiscount n_vals_wanted arg_discounts res_discount 
612                                                  arg_infos really_interesting_cont
613                 
614     in    
615 #ifdef DEBUG
616     if dopt_D_dump_inlinings dflags then
617         pprTrace "Considering inlining"
618                  (ppr id <+> vcat [text "black listed:" <+> ppr black_listed,
619                                    text "occ info:" <+> ppr occ,
620                                    text "arg infos" <+> ppr arg_infos,
621                                    text "interesting continuation" <+> ppr interesting_cont,
622                                    text "is value:" <+> ppr is_value,
623                                    text "is cheap:" <+> ppr is_cheap,
624                                    text "guidance" <+> ppr guidance,
625                                    text "ANSWER =" <+> if yes_or_no then text "YES" else text "NO",
626                                    if yes_or_no then
627                                         text "Unfolding =" <+> pprCoreExpr unf_template
628                                    else empty])
629                   result
630     else
631 #endif
632     result
633     }
634
635 computeDiscount :: Int -> [Int] -> Int -> [Bool] -> Bool -> Int
636 computeDiscount n_vals_wanted arg_discounts res_discount arg_infos result_used
637         -- We multiple the raw discounts (args_discount and result_discount)
638         -- ty opt_UnfoldingKeenessFactor because the former have to do with
639         -- *size* whereas the discounts imply that there's some extra 
640         -- *efficiency* to be gained (e.g. beta reductions, case reductions) 
641         -- by inlining.
642
643         -- we also discount 1 for each argument passed, because these will
644         -- reduce with the lambdas in the function (we count 1 for a lambda
645         -- in size_up).
646   = 1 +                 -- Discount of 1 because the result replaces the call
647                         -- so we count 1 for the function itself
648     length (take n_vals_wanted arg_infos) +
649                         -- Discount of 1 for each arg supplied, because the 
650                         -- result replaces the call
651     round (opt_UF_KeenessFactor * 
652            fromInt (arg_discount + result_discount))
653   where
654     arg_discount = sum (zipWith mk_arg_discount arg_discounts arg_infos)
655
656     mk_arg_discount discount is_evald | is_evald  = discount
657                                       | otherwise = 0
658
659         -- Don't give a result discount unless there are enough args
660     result_discount | result_used = res_discount        -- Over-applied, or case scrut
661                     | otherwise   = 0
662 \end{code}
663
664
665 %************************************************************************
666 %*                                                                      *
667 \subsection{Black-listing}
668 %*                                                                      *
669 %************************************************************************
670
671 Inlining is controlled by the "Inline phase" number, which is set
672 by the per-simplification-pass '-finline-phase' flag.
673
674 For optimisation we use phase 1,2 and nothing (i.e. no -finline-phase flag)
675 in that order.  The meanings of these are determined by the @blackListed@ function
676 here.
677
678 The final simplification doesn't have a phase number.
679
680 Pragmas
681 ~~~~~~~
682         Pragma          Black list if
683
684 (least black listing, most inlining)
685         INLINE n foo    phase is Just p *and* p<n *and* foo appears on LHS of rule
686         INLINE foo      phase is Just p *and*           foo appears on LHS of rule
687         NOINLINE n foo  phase is Just p *and* (p<n *or* foo appears on LHS of rule)
688         NOINLINE foo    always
689 (most black listing, least inlining)
690
691 \begin{code}
692 blackListed :: IdSet            -- Used in transformation rules
693             -> Maybe Int        -- Inline phase
694             -> Id -> Bool       -- True <=> blacklisted
695         
696 -- The blackListed function sees whether a variable should *not* be 
697 -- inlined because of the inline phase we are in.  This is the sole
698 -- place that the inline phase number is looked at.
699
700 blackListed rule_vars Nothing           -- Last phase
701   = \v -> isNeverInlinePrag (idInlinePragma v)
702
703 blackListed rule_vars (Just phase)
704   = \v -> normal_case rule_vars phase v
705
706 normal_case rule_vars phase v 
707   = case idInlinePragma v of
708         NoInlinePragInfo -> has_rules
709
710         IMustNotBeINLINEd from_INLINE Nothing
711           | from_INLINE -> has_rules    -- Black list until final phase
712           | otherwise   -> True         -- Always blacklisted
713
714         IMustNotBeINLINEd from_INLINE (Just threshold)
715           | from_INLINE -> (phase < threshold && has_rules)
716           | otherwise   -> (phase < threshold || has_rules)
717   where
718     has_rules =  v `elemVarSet` rule_vars
719               || not (isEmptyCoreRules (idSpecialisation v))
720 \end{code}
721
722
723 SLPJ 95/04: Why @runST@ must be inlined very late:
724 \begin{verbatim}
725 f x =
726   runST ( \ s -> let
727                     (a, s')  = newArray# 100 [] s
728                     (_, s'') = fill_in_array_or_something a x s'
729                   in
730                   freezeArray# a s'' )
731 \end{verbatim}
732 If we inline @runST@, we'll get:
733 \begin{verbatim}
734 f x = let
735         (a, s')  = newArray# 100 [] realWorld#{-NB-}
736         (_, s'') = fill_in_array_or_something a x s'
737       in
738       freezeArray# a s''
739 \end{verbatim}
740 And now the @newArray#@ binding can be floated to become a CAF, which
741 is totally and utterly wrong:
742 \begin{verbatim}
743 f = let
744     (a, s')  = newArray# 100 [] realWorld#{-NB-} -- YIKES!!!
745     in
746     \ x ->
747         let (_, s'') = fill_in_array_or_something a x s' in
748         freezeArray# a s''
749 \end{verbatim}
750 All calls to @f@ will share a {\em single} array!  
751
752 Yet we do want to inline runST sometime, so we can avoid
753 needless code.  Solution: black list it until the last moment.
754