756201a9099b65e62b499009c48a95d55852117a
[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, idFlavour, isId,
46                           idSpecialisation, idInlinePragma, idUnfolding,
47                           isPrimOpId_maybe
48                         )
49 import VarSet
50 import Literal          ( isLitLitLit, litSize )
51 import PrimOp           ( PrimOp(..), primOpIsDupable, primOpOutOfLine, ccallIsCasm )
52 import IdInfo           ( InlinePragInfo(..), OccInfo(..), IdFlavour(..),
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 _ 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)          = sizeN (litSize lit)
197
198     size_up (Lam b e) | isId b    = lamScrutDiscount (size_up e `addSizeN` 1)
199                       | otherwise = size_up e
200
201     size_up (Let (NonRec binder rhs) body)
202       = nukeScrutDiscount (size_up rhs)         `addSize`
203         size_up body                            `addSizeN`
204         (if isUnLiftedType (idType binder) then 0 else 1)
205                 -- For the allocation
206                 -- If the binder has an unlifted type there is no allocation
207
208     size_up (Let (Rec pairs) body)
209       = nukeScrutDiscount rhs_size              `addSize`
210         size_up body                            `addSizeN`
211         length pairs            -- For the allocation
212       where
213         rhs_size = foldr (addSize . size_up . snd) sizeZero pairs
214
215     size_up (Case (Var v) _ alts) 
216         | v `elem` top_args             -- We are scrutinising an argument variable
217         = 
218 {-      I'm nuking this special case; BUT see the comment with case alternatives.
219
220         (a) It's too eager.  We don't want to inline a wrapper into a
221             context with no benefit.  
222             E.g.  \ x. f (x+x)          no point in inlining (+) here!
223
224         (b) It's ineffective. Once g's wrapper is inlined, its case-expressions 
225             aren't scrutinising arguments any more
226
227             case alts of
228
229                 [alt] -> size_up_alt alt `addSize` SizeIs 0# (unitBag (v, 1)) 0#
230                 -- We want to make wrapper-style evaluation look cheap, so that
231                 -- when we inline a wrapper it doesn't make call site (much) bigger
232                 -- Otherwise we get nasty phase ordering stuff: 
233                 --      f x = g x x
234                 --      h y = ...(f e)...
235                 -- If we inline g's wrapper, f looks big, and doesn't get inlined
236                 -- into h; if we inline f first, while it looks small, then g's 
237                 -- wrapper will get inlined later anyway.  To avoid this nasty
238                 -- ordering difference, we make (case a of (x,y) -> ...), 
239                 -- *where a is one of the arguments* look free.
240
241                 other -> 
242 -}
243                          alts_size (foldr addSize sizeOne alt_sizes)    -- The 1 is for the scrutinee
244                                    (foldr1 maxSize alt_sizes)
245
246                 -- Good to inline if an arg is scrutinised, because
247                 -- that may eliminate allocation in the caller
248                 -- And it eliminates the case itself
249
250         where
251           alt_sizes = map size_up_alt alts
252
253                 -- alts_size tries to compute a good discount for
254                 -- the case when we are scrutinising an argument variable
255           alts_size (SizeIs tot tot_disc tot_scrut)             -- Size of all alternatives
256                     (SizeIs max max_disc max_scrut)             -- Size of biggest alternative
257                 = SizeIs tot (unitBag (v, iBox (_ILIT 1 +# tot -# max)) `unionBags` max_disc) max_scrut
258                         -- If the variable is known, we produce a discount that
259                         -- will take us back to 'max', the size of rh largest alternative
260                         -- The 1+ is a little discount for reduced allocation in the caller
261           alts_size tot_size _ = tot_size
262
263
264     size_up (Case e _ alts) = nukeScrutDiscount (size_up e) `addSize` 
265                               foldr (addSize . size_up_alt) sizeZero alts
266                 -- We don't charge for the case itself
267                 -- It's a strict thing, and the price of the call
268                 -- is paid by scrut.  Also consider
269                 --      case f x of DEFAULT -> e
270                 -- This is just ';'!  Don't charge for it.
271
272     ------------ 
273     size_up_app (App fun arg) args   
274         | isTypeArg arg              = size_up_app fun args
275         | otherwise                  = size_up_app fun (arg:args)
276     size_up_app fun           args   = foldr (addSize . nukeScrutDiscount . size_up) 
277                                              (size_up_fun fun args)
278                                              args
279
280         -- A function application with at least one value argument
281         -- so if the function is an argument give it an arg-discount
282         --
283         -- Also behave specially if the function is a build
284         --
285         -- Also if the function is a constant Id (constr or primop)
286         -- compute discounts specially
287     size_up_fun (Var fun) args
288       | fun `hasKey` buildIdKey   = buildSize
289       | fun `hasKey` augmentIdKey = augmentSize
290       | otherwise 
291       = case idFlavour fun of
292           DataConId dc -> conSizeN (valArgCount args)
293
294           PrimOpId op  -> primOpSize op (valArgCount args)
295                           -- foldr addSize (primOpSize op) (map arg_discount args)
296                           -- At one time I tried giving an arg-discount if a primop 
297                           -- is applied to one of the function's arguments, but it's
298                           -- not good.  At the moment, any unlifted-type arg gets a
299                           -- 'True' for 'yes I'm evald', so we collect the discount even
300                           -- if we know nothing about it.  And just having it in a primop
301                           -- doesn't help at all if we don't know something more.
302
303           other        -> fun_discount fun `addSizeN` 
304                           (1 + length (filter (not . exprIsTrivial) args))
305                                 -- The 1+ is for the function itself
306                                 -- Add 1 for each non-trivial arg;
307                                 -- the allocation cost, as in let(rec)
308                                 -- Slight hack here: for constructors the args are almost always
309                                 --      trivial; and for primops they are almost always prim typed
310                                 --      We should really only count for non-prim-typed args in the
311                                 --      general case, but that seems too much like hard work
312
313     size_up_fun other args = size_up other
314
315     ------------ 
316     size_up_alt (con, bndrs, rhs) = size_up rhs
317         -- Don't charge for args, so that wrappers look cheap
318         -- (See comments about wrappers with Case)
319
320     ------------
321         -- We want to record if we're case'ing, or applying, an argument
322     fun_discount v | v `elem` top_args = SizeIs 0# (unitBag (v, opt_UF_FunAppDiscount)) 0#
323     fun_discount other                 = sizeZero
324
325     ------------
326         -- These addSize things have to be here because
327         -- I don't want to give them bOMB_OUT_SIZE as an argument
328
329     addSizeN TooBig          _      = TooBig
330     addSizeN (SizeIs n xs d) m
331       | n_tot ># (iUnbox bOMB_OUT_SIZE) = TooBig
332       | otherwise                   = SizeIs n_tot xs d
333       where
334         n_tot = n +# iUnbox m
335     
336     addSize TooBig _ = TooBig
337     addSize _ TooBig = TooBig
338     addSize (SizeIs n1 xs d1) (SizeIs n2 ys d2)
339       | n_tot ># (iUnbox bOMB_OUT_SIZE) = TooBig
340       | otherwise              = SizeIs n_tot xys d_tot
341       where
342         n_tot = n1 +# n2
343         d_tot = d1 +# d2
344         xys   = xs `unionBags` ys
345 \end{code}
346
347 Code for manipulating sizes
348
349 \begin{code}
350
351 data ExprSize = TooBig
352               | SizeIs FastInt          -- Size found
353                        (Bag (Id,Int))   -- Arguments cased herein, and discount for each such
354                        FastInt          -- Size to subtract if result is scrutinised 
355                                         -- by a case expression
356
357
358 maxSize TooBig         _                                  = TooBig
359 maxSize _              TooBig                             = TooBig
360 maxSize s1@(SizeIs n1 _ _) s2@(SizeIs n2 _ _) | n1 ># n2  = s1
361                                               | otherwise = s2
362
363 sizeZero        = SizeIs (_ILIT 0) emptyBag (_ILIT 0)
364 sizeOne         = SizeIs (_ILIT 1) emptyBag (_ILIT 0)
365 sizeTwo         = SizeIs (_ILIT 2) emptyBag (_ILIT 0)
366 sizeN n         = SizeIs (iUnbox n) emptyBag (_ILIT 0)
367 conSizeN n      = SizeIs (_ILIT 1) emptyBag (iUnbox n +# _ILIT 1)
368         -- Treat constructors as size 1; we are keen to expose them
369         -- (and we charge separately for their args).  We can't treat
370         -- them as size zero, else we find that (iBox x) has size 1,
371         -- which is the same as a lone variable; and hence 'v' will 
372         -- always be replaced by (iBox x), where v is bound to iBox x.
373
374 primOpSize op n_args
375  | not (primOpIsDupable op) = sizeN opt_UF_DearOp
376  | not (primOpOutOfLine op) = sizeN (1 - n_args)
377         -- Be very keen to inline simple primops.
378         -- We give a discount of 1 for each arg so that (op# x y z) costs 1.
379         -- I found occasions where we had 
380         --      f x y z = case op# x y z of { s -> (# s, () #) }
381         -- and f wasn't getting inlined
382  | otherwise                = sizeOne
383
384 buildSize = SizeIs (-2#) emptyBag 4#
385         -- We really want to inline applications of build
386         -- build t (\cn -> e) should cost only the cost of e (because build will be inlined later)
387         -- Indeed, we should add a result_discount becuause build is 
388         -- very like a constructor.  We don't bother to check that the
389         -- build is saturated (it usually is).  The "-2" discounts for the \c n, 
390         -- The "4" is rather arbitrary.
391
392 augmentSize = SizeIs (-2#) emptyBag 4#
393         -- Ditto (augment t (\cn -> e) ys) should cost only the cost of
394         -- e plus ys. The -2 accounts for the \cn 
395                                                 
396 nukeScrutDiscount (SizeIs n vs d) = SizeIs n vs 0#
397 nukeScrutDiscount TooBig          = TooBig
398
399 -- When we return a lambda, give a discount if it's used (applied)
400 lamScrutDiscount  (SizeIs n vs d) = case opt_UF_FunAppDiscount of { d -> SizeIs n vs (iUnbox d) }
401 lamScrutDiscount TooBig           = TooBig
402 \end{code}
403
404
405 %************************************************************************
406 %*                                                                      *
407 \subsection[considerUnfolding]{Given all the info, do (not) do the unfolding}
408 %*                                                                      *
409 %************************************************************************
410
411 We have very limited information about an unfolding expression: (1)~so
412 many type arguments and so many value arguments expected---for our
413 purposes here, we assume we've got those.  (2)~A ``size'' or ``cost,''
414 a single integer.  (3)~An ``argument info'' vector.  For this, what we
415 have at the moment is a Boolean per argument position that says, ``I
416 will look with great favour on an explicit constructor in this
417 position.'' (4)~The ``discount'' to subtract if the expression
418 is being scrutinised. 
419
420 Assuming we have enough type- and value arguments (if not, we give up
421 immediately), then we see if the ``discounted size'' is below some
422 (semi-arbitrary) threshold.  It works like this: for every argument
423 position where we're looking for a constructor AND WE HAVE ONE in our
424 hands, we get a (again, semi-arbitrary) discount [proportion to the
425 number of constructors in the type being scrutinized].
426
427 If we're in the context of a scrutinee ( \tr{(case <expr > of A .. -> ...;.. )})
428 and the expression in question will evaluate to a constructor, we use
429 the computed discount size *for the result only* rather than
430 computing the argument discounts. Since we know the result of
431 the expression is going to be taken apart, discounting its size
432 is more accurate (see @sizeExpr@ above for how this discount size
433 is computed).
434
435 We use this one to avoid exporting inlinings that we ``couldn't possibly
436 use'' on the other side.  Can be overridden w/ flaggery.
437 Just the same as smallEnoughToInline, except that it has no actual arguments.
438
439 \begin{code}
440 couldBeSmallEnoughToInline :: Int -> CoreExpr -> Bool
441 couldBeSmallEnoughToInline threshold rhs = case calcUnfoldingGuidance threshold rhs of
442                                                 UnfoldNever -> False
443                                                 other       -> True
444
445 certainlyWillInline :: Id -> Bool
446         -- Sees if the Id is pretty certain to inline   
447 certainlyWillInline v
448   = case idUnfolding v of
449
450         CoreUnfolding _ _ is_value _ g@(UnfoldIfGoodArgs n_vals _ size _)
451            ->    is_value 
452               && size - (n_vals +1) <= opt_UF_UseThreshold
453
454         other -> False
455 \end{code}
456
457 @okToUnfoldInHifile@ is used when emitting unfolding info into an interface
458 file to determine whether an unfolding candidate really should be unfolded.
459 The predicate is needed to prevent @_casm_@s (+ lit-lits) from being emitted
460 into interface files. 
461
462 The reason for inlining expressions containing _casm_s into interface files
463 is that these fragments of C are likely to mention functions/#defines that
464 will be out-of-scope when inlined into another module. This is not an
465 unfixable problem for the user (just need to -#include the approp. header
466 file), but turning it off seems to the simplest thing to do.
467
468 \begin{code}
469 okToUnfoldInHiFile :: CoreExpr -> Bool
470 okToUnfoldInHiFile e = opt_UnfoldCasms || go e
471  where
472     -- Race over an expression looking for CCalls..
473     go (Var v)                = case isPrimOpId_maybe v of
474                                   Just op -> okToUnfoldPrimOp op
475                                   Nothing -> True
476     go (Lit lit)              = not (isLitLitLit lit)
477     go (App fun arg)          = go fun && go arg
478     go (Lam _ body)           = go body
479     go (Let binds body)       = and (map go (body :rhssOfBind binds))
480     go (Case scrut bndr alts) = and (map go (scrut:rhssOfAlts alts)) &&
481                                 not (any isLitLitLit [ lit | (LitAlt lit, _, _) <- alts ])
482     go (Note _ body)          = go body
483     go (Type _)               = True
484
485     -- ok to unfold a PrimOp as long as it's not a _casm_
486     okToUnfoldPrimOp (CCallOp ccall) = not (ccallIsCasm ccall)
487     okToUnfoldPrimOp _               = True
488 \end{code}
489
490
491 %************************************************************************
492 %*                                                                      *
493 \subsection{callSiteInline}
494 %*                                                                      *
495 %************************************************************************
496
497 This is the key function.  It decides whether to inline a variable at a call site
498
499 callSiteInline is used at call sites, so it is a bit more generous.
500 It's a very important function that embodies lots of heuristics.
501 A non-WHNF can be inlined if it doesn't occur inside a lambda,
502 and occurs exactly once or 
503     occurs once in each branch of a case and is small
504
505 If the thing is in WHNF, there's no danger of duplicating work, 
506 so we can inline if it occurs once, or is small
507
508 NOTE: we don't want to inline top-level functions that always diverge.
509 It just makes the code bigger.  Tt turns out that the convenient way to prevent
510 them inlining is to give them a NOINLINE pragma, which we do in 
511 StrictAnal.addStrictnessInfoToTopId
512
513 \begin{code}
514 callSiteInline :: DynFlags
515                -> Bool                  -- True <=> the Id is black listed
516                -> Bool                  -- 'inline' note at call site
517                -> OccInfo
518                -> Id                    -- The Id
519                -> [Bool]                -- One for each value arg; True if it is interesting
520                -> Bool                  -- True <=> continuation is interesting
521                -> Maybe CoreExpr        -- Unfolding, if any
522
523
524 callSiteInline dflags black_listed inline_call occ id arg_infos interesting_cont
525   = case idUnfolding id of {
526         NoUnfolding -> Nothing ;
527         OtherCon cs -> Nothing ;
528         CompulsoryUnfolding unf_template | black_listed -> Nothing 
529                                          | otherwise    -> Just unf_template ;
530                 -- Constructors have compulsory unfoldings, but
531                 -- may have rules, in which case they are 
532                 -- black listed till later
533         CoreUnfolding unf_template is_top is_value is_cheap guidance ->
534
535     let
536         result | yes_or_no = Just unf_template
537                | otherwise = Nothing
538
539         n_val_args  = length arg_infos
540
541         yes_or_no 
542           | black_listed = False
543           | otherwise    = case occ of
544                                 IAmDead              -> pprTrace "callSiteInline: dead" (ppr id) False
545                                 IAmALoopBreaker      -> False
546                                 OneOcc in_lam one_br -> (not in_lam || is_cheap) && consider_safe in_lam True  one_br
547                                 NoOccInfo            -> is_cheap                 && consider_safe True   False False
548
549         consider_safe in_lam once once_in_one_branch
550                 -- consider_safe decides whether it's a good idea to inline something,
551                 -- given that there's no work-duplication issue (the caller checks that).
552                 -- once_in_one_branch = True means there's a unique textual occurrence
553           | inline_call  = True
554
555           | once_in_one_branch
556                 -- Be very keen to inline something if this is its unique occurrence:
557                 --
558                 --   a) Inlining gives a good chance of eliminating the original 
559                 --      binding (and hence the allocation) for the thing.  
560                 --      (Provided it's not a top level binding, in which case the 
561                 --       allocation costs nothing.)
562                 --
563                 --   b) Inlining a function that is called only once exposes the 
564                 --      body function to the call site.
565                 --
566                 -- The only time we hold back is when substituting inside a lambda;
567                 -- then if the context is totally uninteresting (not applied, not scrutinised)
568                 -- there is no point in substituting because it might just increase allocation,
569                 -- by allocating the function itself many times
570                 --
571                 -- Note: there used to be a '&& not top_level' in the guard above,
572                 --       but that stopped us inlining top-level functions used only once,
573                 --       which is stupid
574           = WARN( not in_lam, ppr id )  -- If (not in_lam) && one_br then PreInlineUnconditionally
575                                         -- should have caught it, shouldn't it?
576             not (null arg_infos) || interesting_cont
577
578           | otherwise
579           = case guidance of
580               UnfoldNever  -> False ;
581               UnfoldIfGoodArgs n_vals_wanted arg_discounts size res_discount
582
583                   | enough_args && size <= (n_vals_wanted + 1)
584                         -- No size increase
585                         -- Size of call is n_vals_wanted (+1 for the function)
586                   -> True
587
588                   | otherwise
589                   -> some_benefit && small_enough
590
591                   where
592                     some_benefit = or arg_infos || really_interesting_cont || 
593                                    (not is_top && (once || (n_vals_wanted > 0 && enough_args)))
594                         -- If it occurs more than once, there must be something interesting 
595                         -- about some argument, or the result context, to make it worth inlining
596                         --
597                         -- If a function has a nested defn we also record some-benefit,
598                         -- on the grounds that we are often able to eliminate the binding,
599                         -- and hence the allocation, for the function altogether; this is good
600                         -- for join points.  But this only makes sense for *functions*;
601                         -- inlining a constructor doesn't help allocation unless the result is
602                         -- scrutinised.  UNLESS the constructor occurs just once, albeit possibly
603                         -- in multiple case branches.  Then inlining it doesn't increase allocation,
604                         -- but it does increase the chance that the constructor won't be allocated at all
605                         -- in the branches that don't use it.
606             
607                     enough_args           = n_val_args >= n_vals_wanted
608                     really_interesting_cont | n_val_args <  n_vals_wanted = False       -- Too few args
609                                             | n_val_args == n_vals_wanted = interesting_cont
610                                             | otherwise                   = True        -- Extra args
611                         -- really_interesting_cont tells if the result of the
612                         -- call is in an interesting context.
613
614                     small_enough = (size - discount) <= opt_UF_UseThreshold
615                     discount     = computeDiscount n_vals_wanted arg_discounts res_discount 
616                                                  arg_infos really_interesting_cont
617                 
618     in    
619     if dopt Opt_D_dump_inlinings dflags then
620         pprTrace "Considering inlining"
621                  (ppr id <+> vcat [text "black listed:" <+> ppr black_listed,
622                                    text "occ info:" <+> ppr occ,
623                                    text "arg infos" <+> ppr arg_infos,
624                                    text "interesting continuation" <+> ppr interesting_cont,
625                                    text "is value:" <+> ppr is_value,
626                                    text "is cheap:" <+> ppr is_cheap,
627                                    text "guidance" <+> ppr guidance,
628                                    text "ANSWER =" <+> if yes_or_no then text "YES" else text "NO",
629                                    if yes_or_no then
630                                         text "Unfolding =" <+> pprCoreExpr unf_template
631                                    else empty])
632                   result
633     else
634     result
635     }
636
637 computeDiscount :: Int -> [Int] -> Int -> [Bool] -> Bool -> Int
638 computeDiscount n_vals_wanted arg_discounts res_discount arg_infos result_used
639         -- We multiple the raw discounts (args_discount and result_discount)
640         -- ty opt_UnfoldingKeenessFactor because the former have to do with
641         -- *size* whereas the discounts imply that there's some extra 
642         -- *efficiency* to be gained (e.g. beta reductions, case reductions) 
643         -- by inlining.
644
645         -- we also discount 1 for each argument passed, because these will
646         -- reduce with the lambdas in the function (we count 1 for a lambda
647         -- in size_up).
648   = 1 +                 -- Discount of 1 because the result replaces the call
649                         -- so we count 1 for the function itself
650     length (take n_vals_wanted arg_infos) +
651                         -- Discount of 1 for each arg supplied, because the 
652                         -- result replaces the call
653     round (opt_UF_KeenessFactor * 
654            fromInt (arg_discount + result_discount))
655   where
656     arg_discount = sum (zipWith mk_arg_discount arg_discounts arg_infos)
657
658     mk_arg_discount discount is_evald | is_evald  = discount
659                                       | otherwise = 0
660
661         -- Don't give a result discount unless there are enough args
662     result_discount | result_used = res_discount        -- Over-applied, or case scrut
663                     | otherwise   = 0
664 \end{code}
665
666
667 %************************************************************************
668 %*                                                                      *
669 \subsection{Black-listing}
670 %*                                                                      *
671 %************************************************************************
672
673 Inlining is controlled by the "Inline phase" number, which is set
674 by the per-simplification-pass '-finline-phase' flag.
675
676 For optimisation we use phase 1,2 and nothing (i.e. no -finline-phase flag)
677 in that order.  The meanings of these are determined by the @blackListed@ function
678 here.
679
680 The final simplification doesn't have a phase number.
681
682 Pragmas
683 ~~~~~~~
684         Pragma          Black list if
685
686 (least black listing, most inlining)
687         INLINE n foo    phase is Just p *and* p<n *and* foo appears on LHS of rule
688         INLINE foo      phase is Just p *and*           foo appears on LHS of rule
689         NOINLINE n foo  phase is Just p *and* (p<n *or* foo appears on LHS of rule)
690         NOINLINE foo    always
691 (most black listing, least inlining)
692
693 \begin{code}
694 blackListed :: IdSet            -- Used in transformation rules
695             -> Maybe Int        -- Inline phase
696             -> Id -> Bool       -- True <=> blacklisted
697         
698 -- The blackListed function sees whether a variable should *not* be 
699 -- inlined because of the inline phase we are in.  This is the sole
700 -- place that the inline phase number is looked at.
701
702 blackListed rule_vars Nothing           -- Last phase
703   = \v -> isNeverInlinePrag (idInlinePragma v)
704
705 blackListed rule_vars (Just phase)
706   = \v -> normal_case rule_vars phase v
707
708 normal_case rule_vars phase v 
709   = case idInlinePragma v of
710         NoInlinePragInfo -> has_rules
711
712         IMustNotBeINLINEd from_INLINE Nothing
713           | from_INLINE -> has_rules    -- Black list until final phase
714           | otherwise   -> True         -- Always blacklisted
715
716         IMustNotBeINLINEd from_INLINE (Just threshold)
717           | from_INLINE -> (phase < threshold && has_rules)
718           | otherwise   -> (phase < threshold || has_rules)
719   where
720     has_rules =  v `elemVarSet` rule_vars
721               || not (isEmptyCoreRules (idSpecialisation v))
722 \end{code}
723
724
725 SLPJ 95/04: Why @runST@ must be inlined very late:
726 \begin{verbatim}
727 f x =
728   runST ( \ s -> let
729                     (a, s')  = newArray# 100 [] s
730                     (_, s'') = fill_in_array_or_something a x s'
731                   in
732                   freezeArray# a s'' )
733 \end{verbatim}
734 If we inline @runST@, we'll get:
735 \begin{verbatim}
736 f x = let
737         (a, s')  = newArray# 100 [] realWorld#{-NB-}
738         (_, s'') = fill_in_array_or_something a x s'
739       in
740       freezeArray# a s''
741 \end{verbatim}
742 And now the @newArray#@ binding can be floated to become a CAF, which
743 is totally and utterly wrong:
744 \begin{verbatim}
745 f = let
746     (a, s')  = newArray# 100 [] realWorld#{-NB-} -- YIKES!!!
747     in
748     \ x ->
749         let (_, s'') = fill_in_array_or_something a x s' in
750         freezeArray# a s''
751 \end{verbatim}
752 All calls to @f@ will share a {\em single} array!  
753
754 Yet we do want to inline runST sometime, so we can avoid
755 needless code.  Solution: black list it until the last moment.
756