[project @ 2001-05-09 09:55:41 by simonmar]
[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, neverUnfold,
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_DearOp, opt_UnfoldCasms,
39                           DynFlags, DynFlag(..), dopt
40                         )
41 import CoreSyn
42 import PprCore          ( pprCoreExpr )
43 import OccurAnal        ( occurAnalyseGlobalExpr )
44 import CoreUtils        ( exprIsValue, exprIsCheap, exprIsTrivial )
45 import Id               ( Id, idType, isId,
46                           idSpecialisation, idInlinePragma, idUnfolding,
47                           isPrimOpId_maybe, globalIdDetails
48                         )
49 import VarSet
50 import Literal          ( isLitLitLit, litSize )
51 import PrimOp           ( PrimOp(..), primOpIsDupable, primOpOutOfLine, ccallIsCasm )
52 import IdInfo           ( InlinePragInfo(..), OccInfo(..), GlobalIdDetails(..),
53                           isNeverInlinePrag
54                         )
55 import Type             ( isUnLiftedType )
56 import PrelNames        ( hasKey, buildIdKey, augmentIdKey )
57 import Bag
58 import FastTypes
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                         (iBox scrut_discount)
151         where        
152             boxed_size    = iBox 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 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 InlineMe body) = sizeOne      -- Inline notes make it look very small
192         -- This can be important.  If you have an instance decl like this:
193         --      instance Foo a => Foo [a] where
194         --         {-# INLINE op1, op2 #-}
195         --         op1 = ...
196         --         op2 = ...
197         -- then we'll get a dfun which is a pair of two INLINE lambdas
198
199     size_up (Note _        body) = size_up body -- Other notes cost nothing
200
201     size_up (App fun (Type t)) = size_up fun
202     size_up (App fun arg)      = size_up_app fun [arg]
203
204     size_up (Lit lit)          = sizeN (litSize lit)
205
206     size_up (Lam b e) | isId b    = lamScrutDiscount (size_up e `addSizeN` 1)
207                       | otherwise = size_up e
208
209     size_up (Let (NonRec binder rhs) body)
210       = nukeScrutDiscount (size_up rhs)         `addSize`
211         size_up body                            `addSizeN`
212         (if isUnLiftedType (idType binder) then 0 else 1)
213                 -- For the allocation
214                 -- If the binder has an unlifted type there is no allocation
215
216     size_up (Let (Rec pairs) body)
217       = nukeScrutDiscount rhs_size              `addSize`
218         size_up body                            `addSizeN`
219         length pairs            -- For the allocation
220       where
221         rhs_size = foldr (addSize . size_up . snd) sizeZero pairs
222
223     size_up (Case (Var v) _ alts) 
224         | v `elem` top_args             -- We are scrutinising an argument variable
225         = 
226 {-      I'm nuking this special case; BUT see the comment with case alternatives.
227
228         (a) It's too eager.  We don't want to inline a wrapper into a
229             context with no benefit.  
230             E.g.  \ x. f (x+x)          no point in inlining (+) here!
231
232         (b) It's ineffective. Once g's wrapper is inlined, its case-expressions 
233             aren't scrutinising arguments any more
234
235             case alts of
236
237                 [alt] -> size_up_alt alt `addSize` SizeIs 0# (unitBag (v, 1)) 0#
238                 -- We want to make wrapper-style evaluation look cheap, so that
239                 -- when we inline a wrapper it doesn't make call site (much) bigger
240                 -- Otherwise we get nasty phase ordering stuff: 
241                 --      f x = g x x
242                 --      h y = ...(f e)...
243                 -- If we inline g's wrapper, f looks big, and doesn't get inlined
244                 -- into h; if we inline f first, while it looks small, then g's 
245                 -- wrapper will get inlined later anyway.  To avoid this nasty
246                 -- ordering difference, we make (case a of (x,y) -> ...), 
247                 -- *where a is one of the arguments* look free.
248
249                 other -> 
250 -}
251                          alts_size (foldr addSize sizeOne alt_sizes)    -- The 1 is for the scrutinee
252                                    (foldr1 maxSize alt_sizes)
253
254                 -- Good to inline if an arg is scrutinised, because
255                 -- that may eliminate allocation in the caller
256                 -- And it eliminates the case itself
257
258         where
259           alt_sizes = map size_up_alt alts
260
261                 -- alts_size tries to compute a good discount for
262                 -- the case when we are scrutinising an argument variable
263           alts_size (SizeIs tot tot_disc tot_scrut)             -- Size of all alternatives
264                     (SizeIs max max_disc max_scrut)             -- Size of biggest alternative
265                 = SizeIs tot (unitBag (v, iBox (_ILIT 1 +# tot -# max)) `unionBags` max_disc) max_scrut
266                         -- If the variable is known, we produce a discount that
267                         -- will take us back to 'max', the size of rh largest alternative
268                         -- The 1+ is a little discount for reduced allocation in the caller
269           alts_size tot_size _ = tot_size
270
271
272     size_up (Case e _ alts) = nukeScrutDiscount (size_up e) `addSize` 
273                               foldr (addSize . size_up_alt) sizeZero alts
274                 -- We don't charge for the case itself
275                 -- It's a strict thing, and the price of the call
276                 -- is paid by scrut.  Also consider
277                 --      case f x of DEFAULT -> e
278                 -- This is just ';'!  Don't charge for it.
279
280     ------------ 
281     size_up_app (App fun arg) args   
282         | isTypeArg arg              = size_up_app fun args
283         | otherwise                  = size_up_app fun (arg:args)
284     size_up_app fun           args   = foldr (addSize . nukeScrutDiscount . size_up) 
285                                              (size_up_fun fun args)
286                                              args
287
288         -- A function application with at least one value argument
289         -- so if the function is an argument give it an arg-discount
290         --
291         -- Also behave specially if the function is a build
292         --
293         -- Also if the function is a constant Id (constr or primop)
294         -- compute discounts specially
295     size_up_fun (Var fun) args
296       | fun `hasKey` buildIdKey   = buildSize
297       | fun `hasKey` augmentIdKey = augmentSize
298       | otherwise 
299       = case globalIdDetails fun of
300           DataConId dc -> conSizeN (valArgCount args)
301
302           PrimOpId op  -> primOpSize op (valArgCount args)
303                           -- foldr addSize (primOpSize op) (map arg_discount args)
304                           -- At one time I tried giving an arg-discount if a primop 
305                           -- is applied to one of the function's arguments, but it's
306                           -- not good.  At the moment, any unlifted-type arg gets a
307                           -- 'True' for 'yes I'm evald', so we collect the discount even
308                           -- if we know nothing about it.  And just having it in a primop
309                           -- doesn't help at all if we don't know something more.
310
311           other        -> fun_discount fun `addSizeN` 
312                           (1 + length (filter (not . exprIsTrivial) args))
313                                 -- The 1+ is for the function itself
314                                 -- Add 1 for each non-trivial arg;
315                                 -- the allocation cost, as in let(rec)
316                                 -- Slight hack here: for constructors the args are almost always
317                                 --      trivial; and for primops they are almost always prim typed
318                                 --      We should really only count for non-prim-typed args in the
319                                 --      general case, but that seems too much like hard work
320
321     size_up_fun other args = size_up other
322
323     ------------ 
324     size_up_alt (con, bndrs, rhs) = size_up rhs
325         -- Don't charge for args, so that wrappers look cheap
326         -- (See comments about wrappers with Case)
327
328     ------------
329         -- We want to record if we're case'ing, or applying, an argument
330     fun_discount v | v `elem` top_args = SizeIs 0# (unitBag (v, opt_UF_FunAppDiscount)) 0#
331     fun_discount other                 = sizeZero
332
333     ------------
334         -- These addSize things have to be here because
335         -- I don't want to give them bOMB_OUT_SIZE as an argument
336
337     addSizeN TooBig          _      = TooBig
338     addSizeN (SizeIs n xs d) m
339       | n_tot ># (iUnbox bOMB_OUT_SIZE) = TooBig
340       | otherwise                   = SizeIs n_tot xs d
341       where
342         n_tot = n +# iUnbox m
343     
344     addSize TooBig _ = TooBig
345     addSize _ TooBig = TooBig
346     addSize (SizeIs n1 xs d1) (SizeIs n2 ys d2)
347       | n_tot ># (iUnbox bOMB_OUT_SIZE) = TooBig
348       | otherwise              = SizeIs n_tot xys d_tot
349       where
350         n_tot = n1 +# n2
351         d_tot = d1 +# d2
352         xys   = xs `unionBags` ys
353 \end{code}
354
355 Code for manipulating sizes
356
357 \begin{code}
358
359 data ExprSize = TooBig
360               | SizeIs FastInt          -- Size found
361                        (Bag (Id,Int))   -- Arguments cased herein, and discount for each such
362                        FastInt          -- Size to subtract if result is scrutinised 
363                                         -- by a case expression
364
365
366 maxSize TooBig         _                                  = TooBig
367 maxSize _              TooBig                             = TooBig
368 maxSize s1@(SizeIs n1 _ _) s2@(SizeIs n2 _ _) | n1 ># n2  = s1
369                                               | otherwise = s2
370
371 sizeZero        = SizeIs (_ILIT 0) emptyBag (_ILIT 0)
372 sizeOne         = SizeIs (_ILIT 1) emptyBag (_ILIT 0)
373 sizeTwo         = SizeIs (_ILIT 2) emptyBag (_ILIT 0)
374 sizeN n         = SizeIs (iUnbox n) emptyBag (_ILIT 0)
375 conSizeN n      = SizeIs (_ILIT 1) emptyBag (iUnbox n +# _ILIT 1)
376         -- Treat constructors as size 1; we are keen to expose them
377         -- (and we charge separately for their args).  We can't treat
378         -- them as size zero, else we find that (iBox x) has size 1,
379         -- which is the same as a lone variable; and hence 'v' will 
380         -- always be replaced by (iBox x), where v is bound to iBox x.
381
382 primOpSize op n_args
383  | not (primOpIsDupable op) = sizeN opt_UF_DearOp
384  | not (primOpOutOfLine op) = sizeN (1 - n_args)
385         -- Be very keen to inline simple primops.
386         -- We give a discount of 1 for each arg so that (op# x y z) costs 1.
387         -- I found occasions where we had 
388         --      f x y z = case op# x y z of { s -> (# s, () #) }
389         -- and f wasn't getting inlined
390  | otherwise                = sizeOne
391
392 buildSize = SizeIs (-2#) emptyBag 4#
393         -- We really want to inline applications of build
394         -- build t (\cn -> e) should cost only the cost of e (because build will be inlined later)
395         -- Indeed, we should add a result_discount becuause build is 
396         -- very like a constructor.  We don't bother to check that the
397         -- build is saturated (it usually is).  The "-2" discounts for the \c n, 
398         -- The "4" is rather arbitrary.
399
400 augmentSize = SizeIs (-2#) emptyBag 4#
401         -- Ditto (augment t (\cn -> e) ys) should cost only the cost of
402         -- e plus ys. The -2 accounts for the \cn 
403                                                 
404 nukeScrutDiscount (SizeIs n vs d) = SizeIs n vs 0#
405 nukeScrutDiscount TooBig          = TooBig
406
407 -- When we return a lambda, give a discount if it's used (applied)
408 lamScrutDiscount  (SizeIs n vs d) = case opt_UF_FunAppDiscount of { d -> SizeIs n vs (iUnbox d) }
409 lamScrutDiscount TooBig           = TooBig
410 \end{code}
411
412
413 %************************************************************************
414 %*                                                                      *
415 \subsection[considerUnfolding]{Given all the info, do (not) do the unfolding}
416 %*                                                                      *
417 %************************************************************************
418
419 We have very limited information about an unfolding expression: (1)~so
420 many type arguments and so many value arguments expected---for our
421 purposes here, we assume we've got those.  (2)~A ``size'' or ``cost,''
422 a single integer.  (3)~An ``argument info'' vector.  For this, what we
423 have at the moment is a Boolean per argument position that says, ``I
424 will look with great favour on an explicit constructor in this
425 position.'' (4)~The ``discount'' to subtract if the expression
426 is being scrutinised. 
427
428 Assuming we have enough type- and value arguments (if not, we give up
429 immediately), then we see if the ``discounted size'' is below some
430 (semi-arbitrary) threshold.  It works like this: for every argument
431 position where we're looking for a constructor AND WE HAVE ONE in our
432 hands, we get a (again, semi-arbitrary) discount [proportion to the
433 number of constructors in the type being scrutinized].
434
435 If we're in the context of a scrutinee ( \tr{(case <expr > of A .. -> ...;.. )})
436 and the expression in question will evaluate to a constructor, we use
437 the computed discount size *for the result only* rather than
438 computing the argument discounts. Since we know the result of
439 the expression is going to be taken apart, discounting its size
440 is more accurate (see @sizeExpr@ above for how this discount size
441 is computed).
442
443 We use this one to avoid exporting inlinings that we ``couldn't possibly
444 use'' on the other side.  Can be overridden w/ flaggery.
445 Just the same as smallEnoughToInline, except that it has no actual arguments.
446
447 \begin{code}
448 couldBeSmallEnoughToInline :: Int -> CoreExpr -> Bool
449 couldBeSmallEnoughToInline threshold rhs = case calcUnfoldingGuidance threshold rhs of
450                                                 UnfoldNever -> False
451                                                 other       -> True
452
453 certainlyWillInline :: Id -> Bool
454         -- Sees if the Id is pretty certain to inline   
455 certainlyWillInline v
456   = case idUnfolding v of
457
458         CoreUnfolding _ _ is_value _ g@(UnfoldIfGoodArgs n_vals _ size _)
459            ->    is_value 
460               && size - (n_vals +1) <= opt_UF_UseThreshold
461
462         other -> False
463 \end{code}
464
465 @okToUnfoldInHifile@ is used when emitting unfolding info into an interface
466 file to determine whether an unfolding candidate really should be unfolded.
467 The predicate is needed to prevent @_casm_@s (+ lit-lits) from being emitted
468 into interface files. 
469
470 The reason for inlining expressions containing _casm_s into interface files
471 is that these fragments of C are likely to mention functions/#defines that
472 will be out-of-scope when inlined into another module. This is not an
473 unfixable problem for the user (just need to -#include the approp. header
474 file), but turning it off seems to the simplest thing to do.
475
476 \begin{code}
477 okToUnfoldInHiFile :: CoreExpr -> Bool
478 okToUnfoldInHiFile e = opt_UnfoldCasms || go e
479  where
480     -- Race over an expression looking for CCalls..
481     go (Var v)                = case isPrimOpId_maybe v of
482                                   Just op -> okToUnfoldPrimOp op
483                                   Nothing -> True
484     go (Lit lit)              = not (isLitLitLit lit)
485     go (App fun arg)          = go fun && go arg
486     go (Lam _ body)           = go body
487     go (Let binds body)       = and (map go (body :rhssOfBind binds))
488     go (Case scrut bndr alts) = and (map go (scrut:rhssOfAlts alts)) &&
489                                 not (any isLitLitLit [ lit | (LitAlt lit, _, _) <- alts ])
490     go (Note _ body)          = go body
491     go (Type _)               = True
492
493     -- ok to unfold a PrimOp as long as it's not a _casm_
494     okToUnfoldPrimOp (CCallOp ccall) = not (ccallIsCasm ccall)
495     okToUnfoldPrimOp _               = True
496 \end{code}
497
498
499 %************************************************************************
500 %*                                                                      *
501 \subsection{callSiteInline}
502 %*                                                                      *
503 %************************************************************************
504
505 This is the key function.  It decides whether to inline a variable at a call site
506
507 callSiteInline is used at call sites, so it is a bit more generous.
508 It's a very important function that embodies lots of heuristics.
509 A non-WHNF can be inlined if it doesn't occur inside a lambda,
510 and occurs exactly once or 
511     occurs once in each branch of a case and is small
512
513 If the thing is in WHNF, there's no danger of duplicating work, 
514 so we can inline if it occurs once, or is small
515
516 NOTE: we don't want to inline top-level functions that always diverge.
517 It just makes the code bigger.  Tt turns out that the convenient way to prevent
518 them inlining is to give them a NOINLINE pragma, which we do in 
519 StrictAnal.addStrictnessInfoToTopId
520
521 \begin{code}
522 callSiteInline :: DynFlags
523                -> Bool                  -- True <=> the Id is black listed
524                -> Bool                  -- 'inline' note at call site
525                -> OccInfo
526                -> Id                    -- The Id
527                -> [Bool]                -- One for each value arg; True if it is interesting
528                -> Bool                  -- True <=> continuation is interesting
529                -> Maybe CoreExpr        -- Unfolding, if any
530
531
532 callSiteInline dflags black_listed inline_call occ id arg_infos interesting_cont
533   = case idUnfolding id of {
534         NoUnfolding -> Nothing ;
535         OtherCon cs -> Nothing ;
536         CompulsoryUnfolding unf_template | black_listed -> Nothing 
537                                          | otherwise    -> Just unf_template ;
538                 -- Constructors have compulsory unfoldings, but
539                 -- may have rules, in which case they are 
540                 -- black listed till later
541         CoreUnfolding unf_template is_top is_value is_cheap guidance ->
542
543     let
544         result | yes_or_no = Just unf_template
545                | otherwise = Nothing
546
547         n_val_args  = length arg_infos
548
549         yes_or_no 
550           | black_listed = False
551           | otherwise    = case occ of
552                                 IAmDead              -> pprTrace "callSiteInline: dead" (ppr id) False
553                                 IAmALoopBreaker      -> False
554                                 OneOcc in_lam one_br -> (not in_lam || is_cheap) && consider_safe in_lam True  one_br
555                                 NoOccInfo            -> is_cheap                 && consider_safe True   False False
556
557         consider_safe in_lam once once_in_one_branch
558                 -- consider_safe decides whether it's a good idea to inline something,
559                 -- given that there's no work-duplication issue (the caller checks that).
560                 -- once_in_one_branch = True means there's a unique textual occurrence
561           | inline_call  = True
562
563           | once_in_one_branch
564                 -- Be very keen to inline something if this is its unique occurrence:
565                 --
566                 --   a) Inlining gives a good chance of eliminating the original 
567                 --      binding (and hence the allocation) for the thing.  
568                 --      (Provided it's not a top level binding, in which case the 
569                 --       allocation costs nothing.)
570                 --
571                 --   b) Inlining a function that is called only once exposes the 
572                 --      body function to the call site.
573                 --
574                 -- The only time we hold back is when substituting inside a lambda;
575                 -- then if the context is totally uninteresting (not applied, not scrutinised)
576                 -- there is no point in substituting because it might just increase allocation,
577                 -- by allocating the function itself many times
578                 --
579                 -- Note: there used to be a '&& not top_level' in the guard above,
580                 --       but that stopped us inlining top-level functions used only once,
581                 --       which is stupid
582           = WARN( not in_lam, ppr id )  -- If (not in_lam) && one_br then PreInlineUnconditionally
583                                         -- should have caught it, shouldn't it?
584             not (null arg_infos) || interesting_cont
585
586           | otherwise
587           = case guidance of
588               UnfoldNever  -> False ;
589               UnfoldIfGoodArgs n_vals_wanted arg_discounts size res_discount
590
591                   | enough_args && size <= (n_vals_wanted + 1)
592                         -- No size increase
593                         -- Size of call is n_vals_wanted (+1 for the function)
594                   -> True
595
596                   | otherwise
597                   -> some_benefit && small_enough
598
599                   where
600                     some_benefit = or arg_infos || really_interesting_cont || 
601                                    (not is_top && (once || (n_vals_wanted > 0 && enough_args)))
602                         -- If it occurs more than once, there must be something interesting 
603                         -- about some argument, or the result context, to make it worth inlining
604                         --
605                         -- If a function has a nested defn we also record some-benefit,
606                         -- on the grounds that we are often able to eliminate the binding,
607                         -- and hence the allocation, for the function altogether; this is good
608                         -- for join points.  But this only makes sense for *functions*;
609                         -- inlining a constructor doesn't help allocation unless the result is
610                         -- scrutinised.  UNLESS the constructor occurs just once, albeit possibly
611                         -- in multiple case branches.  Then inlining it doesn't increase allocation,
612                         -- but it does increase the chance that the constructor won't be allocated at all
613                         -- in the branches that don't use it.
614             
615                     enough_args           = n_val_args >= n_vals_wanted
616                     really_interesting_cont | n_val_args <  n_vals_wanted = False       -- Too few args
617                                             | n_val_args == n_vals_wanted = interesting_cont
618                                             | otherwise                   = True        -- Extra args
619                         -- really_interesting_cont tells if the result of the
620                         -- call is in an interesting context.
621
622                     small_enough = (size - discount) <= opt_UF_UseThreshold
623                     discount     = computeDiscount n_vals_wanted arg_discounts res_discount 
624                                                  arg_infos really_interesting_cont
625                 
626     in    
627     if dopt Opt_D_dump_inlinings dflags then
628         pprTrace "Considering inlining"
629                  (ppr id <+> vcat [text "black listed:" <+> ppr black_listed,
630                                    text "occ info:" <+> ppr occ,
631                                    text "arg infos" <+> ppr arg_infos,
632                                    text "interesting continuation" <+> ppr interesting_cont,
633                                    text "is value:" <+> ppr is_value,
634                                    text "is cheap:" <+> ppr is_cheap,
635                                    text "guidance" <+> ppr guidance,
636                                    text "ANSWER =" <+> if yes_or_no then text "YES" else text "NO",
637                                    if yes_or_no then
638                                         text "Unfolding =" <+> pprCoreExpr unf_template
639                                    else empty])
640                   result
641     else
642     result
643     }
644
645 computeDiscount :: Int -> [Int] -> Int -> [Bool] -> Bool -> Int
646 computeDiscount n_vals_wanted arg_discounts res_discount arg_infos result_used
647         -- We multiple the raw discounts (args_discount and result_discount)
648         -- ty opt_UnfoldingKeenessFactor because the former have to do with
649         -- *size* whereas the discounts imply that there's some extra 
650         -- *efficiency* to be gained (e.g. beta reductions, case reductions) 
651         -- by inlining.
652
653         -- we also discount 1 for each argument passed, because these will
654         -- reduce with the lambdas in the function (we count 1 for a lambda
655         -- in size_up).
656   = 1 +                 -- Discount of 1 because the result replaces the call
657                         -- so we count 1 for the function itself
658     length (take n_vals_wanted arg_infos) +
659                         -- Discount of 1 for each arg supplied, because the 
660                         -- result replaces the call
661     round (opt_UF_KeenessFactor * 
662            fromInt (arg_discount + result_discount))
663   where
664     arg_discount = sum (zipWith mk_arg_discount arg_discounts arg_infos)
665
666     mk_arg_discount discount is_evald | is_evald  = discount
667                                       | otherwise = 0
668
669         -- Don't give a result discount unless there are enough args
670     result_discount | result_used = res_discount        -- Over-applied, or case scrut
671                     | otherwise   = 0
672 \end{code}
673
674
675 %************************************************************************
676 %*                                                                      *
677 \subsection{Black-listing}
678 %*                                                                      *
679 %************************************************************************
680
681 Inlining is controlled by the "Inline phase" number, which is set
682 by the per-simplification-pass '-finline-phase' flag.
683
684 For optimisation we use phase 1,2 and nothing (i.e. no -finline-phase flag)
685 in that order.  The meanings of these are determined by the @blackListed@ function
686 here.
687
688 The final simplification doesn't have a phase number.
689
690 Pragmas
691 ~~~~~~~
692         Pragma          Black list if
693
694 (least black listing, most inlining)
695         INLINE n foo    phase is Just p *and* p<n *and* foo appears on LHS of rule
696         INLINE foo      phase is Just p *and*           foo appears on LHS of rule
697         NOINLINE n foo  phase is Just p *and* (p<n *or* foo appears on LHS of rule)
698         NOINLINE foo    always
699 (most black listing, least inlining)
700
701 \begin{code}
702 blackListed :: IdSet            -- Used in transformation rules
703             -> Maybe Int        -- Inline phase
704             -> Id -> Bool       -- True <=> blacklisted
705         
706 -- The blackListed function sees whether a variable should *not* be 
707 -- inlined because of the inline phase we are in.  This is the sole
708 -- place that the inline phase number is looked at.
709
710 blackListed rule_vars Nothing           -- Last phase
711   = \v -> isNeverInlinePrag (idInlinePragma v)
712
713 blackListed rule_vars (Just phase)
714   = \v -> normal_case rule_vars phase v
715
716 normal_case rule_vars phase v 
717   = case idInlinePragma v of
718         NoInlinePragInfo -> has_rules
719
720         IMustNotBeINLINEd from_INLINE Nothing
721           | from_INLINE -> has_rules    -- Black list until final phase
722           | otherwise   -> True         -- Always blacklisted
723
724         IMustNotBeINLINEd from_INLINE (Just threshold)
725           | from_INLINE -> (phase < threshold && has_rules)
726           | otherwise   -> (phase < threshold || has_rules)
727   where
728     has_rules =  v `elemVarSet` rule_vars
729               || not (isEmptyCoreRules (idSpecialisation v))
730 \end{code}
731
732
733 SLPJ 95/04: Why @runST@ must be inlined very late:
734 \begin{verbatim}
735 f x =
736   runST ( \ s -> let
737                     (a, s')  = newArray# 100 [] s
738                     (_, s'') = fill_in_array_or_something a x s'
739                   in
740                   freezeArray# a s'' )
741 \end{verbatim}
742 If we inline @runST@, we'll get:
743 \begin{verbatim}
744 f x = let
745         (a, s')  = newArray# 100 [] realWorld#{-NB-}
746         (_, s'') = fill_in_array_or_something a x s'
747       in
748       freezeArray# a s''
749 \end{verbatim}
750 And now the @newArray#@ binding can be floated to become a CAF, which
751 is totally and utterly wrong:
752 \begin{verbatim}
753 f = let
754     (a, s')  = newArray# 100 [] realWorld#{-NB-} -- YIKES!!!
755     in
756     \ x ->
757         let (_, s'') = fill_in_array_or_something a x s' in
758         freezeArray# a s''
759 \end{verbatim}
760 All calls to @f@ will share a {\em single} array!  
761
762 Yet we do want to inline runST sometime, so we can avoid
763 needless code.  Solution: black list it until the last moment.
764