过程间分析（inter-procedural analysis）是一个多步骤的过程，是LTO分析过程中的重要部分，也是一个跨模块的分析过程。跨模块的优化功能实现最早在1987年（Link time optimization - MIPS），后来相继出现了过程间分析和转换，动态链接程序的优化（IPA + LTO）。
过程间分析包含local分析和global分析。局部分析会为每一个过程和调用点生成Local Summary；全局分析时会根据具体要解决的数据流问题在Local Summary中去查找。但是使用IPA 分析无可避免的问题就是running out of memory！
IPA in GCC
GCC在2006年实现单文件的LTO。GCC根据LTO/WHOPR处理模型，把IPA过程划分为small IPA passes、regular IPA passes、late IPA passes。 small IPA passes派生于simple_ipa_opt_pass，它一次执行所有操作，并且仅定义执行阶段，在此阶段，它访问并修改功能主体。 regular IPA passes派生于ipa_opt_pass_d，它可能在LGEN，WPA或LTRANS阶段的任何阶段都实现了summary hooks。 late IPA passes是执行于regular IPA passes之后的简单passes，在WHOPR模式下只能看到编译单元的一部分。
GCC中的IPA包含的操作有： increase alignment、devirtualization、constant propagation、inline、pure/const analysis等。可使用-fdump-ipa-all选项打印出ipa阶段的信息，如下：
gcc -flto -O3 ..... -fdump-ipa-all t.c //可使用任意优化选项，此处使用flto和O3
由上可看出IPA阶段的处理操作，你可以结合gdb看到每一个处理过程的转换信息。
IPO in ICC
ICC中的IPO（Interprocedural Optimization）包含众多的优化，例如：Array dimension padding、Alias analysis、Constant propagation、Dead call deletion、Dead function elimination、Inlining、Structure splitting and field reordering、Whole program analysis等重要优化过程。优化选项配置为-ipo。
IPO支持单文件编译和多文件编译两种编译模型，单文件编译使用[Q] ip编译选项，并为每个要编译的源文件生成一个真实的目标文件。在单文件编译期间，编译器对调用当前源文件中定义的过程执行内联函数扩展。编译器在O2默认优化级别上执行一些单文件过程间优化。另外，编译器可能会为O1优化级别执行一些内联。多文件编译使用[Q] ipo选项，并生成一个或多个模拟目标文件，而不是普通目标文件。此外，编译器还会从构成程序的各个源文件中收集信息。使用此信息，编译器可以跨不同源文件中的函数和过程执行优化。
1. Inlining操作
inline即函数内联，是把被调函数里面的代码直接放到调用区域的操作。程序的函数代码段被放在代码区，局部变量与函数参数被放在栈区，而函数的调用过程也是在栈区进行的，所以inline能减少函数调用开销。
inline操作除了用户程序中使用关键字inline指定的代码会被inline之外，还有一些优化选项也会导致inline，比如-flto、-ipo选项。（虽然 IPA中的inline是假inline）其中early inline发生在单个文件中，比如函数调用等，是比较初级的inline操作，而IPA inline则发生在链接时，通常包含inline分析和转换等多个步骤，属于链接时优化。gcc中由-flto选项开启，icc中由-ipo选项开启。
示例如下：
(inline) int add(int a, int b)
{
return a+b;
}
int main(){
printf("hello world");
add(11,11);
return 0;
}
使用inline和不使用inline的汇编码如下：
inline操作可减少函数调用开销，并且使得某些优化能够进行，但是inline也可能导致register分配不好，stack size过大而带来性能的下降。使用flto的ipa inline配合一些全局优化能对程序性能有较大提升，但编译器对inline也是有一定大小限制的，超过大小也是做不了的。
2. Constant propagation操作
常量传播也称为常量折叠，是把那些每次运行时总得到相同常量的表达式替换为该常量。它的传播具有单调性和不可分配性，示例如下：
int test(int x, int y)
{
if (x > y)
return x + y;
return x * y;
}
int main()
{
test(x, 5) + test(x, 2);
return 0;
}
// after optimized
int test(int x, int y)
{
return x + y;
}
int main()
{
test(x, 5) + test(x, 2);
return 0;
}
3. Global variables
对于全局变量的优化，删除从未读取的全局变量，或者把函数中使用的全局变量更改为该函数中的局部变量。编译器也会跟踪哪些函数会修改变量以便提高变量的使用率，示例如下：
public static int a = 11;
void fun(){ ... }
int f()
{
a += 11;
fun();
a += 11;
}
// after optimized
int f()
{
fun();
a += 22;
}
GCC中对Global variables的优化已默认开启，有-fipa-reference选项控制。
