lib/Analysis/RegionPass.cpp

   1 //===- RegionPass.cpp - Region Pass and Region Pass Manager ---------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements RegionPass and RGPassManager. All region optimization
  11 // and transformation passes are derived from RegionPass. RGPassManager is
  12 // responsible for managing RegionPasses.
  13 // most of these codes are COPY from LoopPass.cpp
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16 #include "llvm/Analysis/RegionPass.h"
  17 #include "llvm/Analysis/RegionIterator.h"
  18 #include "llvm/Support/Timer.h"
  19
  20 #include "llvm/Support/Debug.h"
  21 using namespace llvm;
  22
  23 #define DEBUG_TYPE "regionpassmgr"
  24
  25 //===----------------------------------------------------------------------===//
  26 // RGPassManager
  27 //
  28
  29 char RGPassManager::ID = 0;
  30
  31 RGPassManager::RGPassManager()
  32   : FunctionPass(ID), PMDataManager() {
  33   skipThisRegion = false;
  34   redoThisRegion = false;
  35   RI = nullptr;
  36   CurrentRegion = nullptr;
  37 }
  38
  39 // Recurse through all subregions and all regions  into RQ.
  40 static void addRegionIntoQueue(Region &R, std::deque<Region *> &RQ) {
  41   RQ.push_back(&R);
  42   for (const auto &E : R)
  43     addRegionIntoQueue(*E, RQ);
  44 }
  45
  46 /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
  47 void RGPassManager::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
  48   Info.addRequired<RegionInfo>();
  49   Info.setPreservesAll();
  50 }
  51
  52 /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
  53 /// whether any of the passes modifies the function, and if so, return true.
  54 bool RGPassManager::runOnFunction(Function &F) {
  55   RI = &getAnalysis<RegionInfo>();
  56   bool Changed = false;
  57
  58   // Collect inherited analysis from Module level pass manager.
  59   populateInheritedAnalysis(TPM->activeStack);
  60
  61   addRegionIntoQueue(*RI->getTopLevelRegion(), RQ);
  62
  63   if (RQ.empty()) // No regions, skip calling finalizers
  64     return false;
  65
  66   // Initialization
  67   for (std::deque<Region *>::const_iterator I = RQ.begin(), E = RQ.end();
  68        I != E; ++I) {
  69     Region *R = *I;
  70     for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
  71       RegionPass *RP = (RegionPass *)getContainedPass(Index);
  72       Changed |= RP->doInitialization(R, *this);
  73     }
  74   }
  75
  76   // Walk Regions
  77   while (!RQ.empty()) {
  78
  79     CurrentRegion  = RQ.back();
  80     skipThisRegion = false;
  81     redoThisRegion = false;
  82
  83     // Run all passes on the current Region.
  84     for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
  85       RegionPass *P = (RegionPass*)getContainedPass(Index);
  86
  87       dumpPassInfo(P, EXECUTION_MSG, ON_REGION_MSG,
  88                    CurrentRegion->getNameStr());
  89       dumpRequiredSet(P);
  90
  91       initializeAnalysisImpl(P);
  92
  93       {
  94         PassManagerPrettyStackEntry X(P, *CurrentRegion->getEntry());
  95
  96         TimeRegion PassTimer(getPassTimer(P));
  97         Changed |= P->runOnRegion(CurrentRegion, *this);
  98       }
  99
 100       if (Changed)
 101         dumpPassInfo(P, MODIFICATION_MSG, ON_REGION_MSG,
 102                      skipThisRegion ? "<deleted>" :
 103                                     CurrentRegion->getNameStr());
 104       dumpPreservedSet(P);
 105
 106       if (!skipThisRegion) {
 107         // Manually check that this region is still healthy. This is done
 108         // instead of relying on RegionInfo::verifyRegion since RegionInfo
 109         // is a function pass and it's really expensive to verify every
 110         // Region in the function every time. That level of checking can be
 111         // enabled with the -verify-region-info option.
 112         {
 113           TimeRegion PassTimer(getPassTimer(P));
 114           CurrentRegion->verifyRegion();
 115         }
 116
 117         // Then call the regular verifyAnalysis functions.
 118         verifyPreservedAnalysis(P);
 119       }
 120
 121       removeNotPreservedAnalysis(P);
 122       recordAvailableAnalysis(P);
 123       removeDeadPasses(P,
 124                        skipThisRegion ? "<deleted>" :
 125                                       CurrentRegion->getNameStr(),
 126                        ON_REGION_MSG);
 127
 128       if (skipThisRegion)
 129         // Do not run other passes on this region.
 130         break;
 131     }
 132
 133     // If the region was deleted, release all the region passes. This frees up
 134     // some memory, and avoids trouble with the pass manager trying to call
 135     // verifyAnalysis on them.
 136     if (skipThisRegion)
 137       for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
 138         Pass *P = getContainedPass(Index);
 139         freePass(P, "<deleted>", ON_REGION_MSG);
 140       }
 141
 142     // Pop the region from queue after running all passes.
 143     RQ.pop_back();
 144
 145     if (redoThisRegion)
 146       RQ.push_back(CurrentRegion);
 147
 148     // Free all region nodes created in region passes.
 149     RI->clearNodeCache();
 150   }
 151
 152   // Finalization
 153   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
 154     RegionPass *P = (RegionPass*)getContainedPass(Index);
 155     Changed |= P->doFinalization();
 156   }
 157
 158   // Print the region tree after all pass.
 159   DEBUG(
 160     dbgs() << "\nRegion tree of function " << F.getName()
 161            << " after all region Pass:\n";
 162     RI->dump();
 163     dbgs() << "\n";
 164     );
 165
 166   return Changed;
 167 }
 168
 169 /// Print passes managed by this manager
 170 void RGPassManager::dumpPassStructure(unsigned Offset) {
 171   errs().indent(Offset*2) << "Region Pass Manager\n";
 172   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
 173     Pass *P = getContainedPass(Index);
 174     P->dumpPassStructure(Offset + 1);
 175     dumpLastUses(P, Offset+1);
 176   }
 177 }
 178
 179 namespace {
 180 //===----------------------------------------------------------------------===//
 181 // PrintRegionPass
 182 class PrintRegionPass : public RegionPass {
 183 private:
 184   std::string Banner;
 185   raw_ostream &Out;       // raw_ostream to print on.
 186
 187 public:
 188   static char ID;
 189   PrintRegionPass(const std::string &B, raw_ostream &o)
 190       : RegionPass(ID), Banner(B), Out(o) {}
 191
 192   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
 193     AU.setPreservesAll();
 194   }
 195
 196   bool runOnRegion(Region *R, RGPassManager &RGM) override {
 197     Out << Banner;
 198     for (const auto &BB : R->blocks())
 199       BB->print(Out);
 200
 201     return false;
 202   }
 203 };
 204
 205 char PrintRegionPass::ID = 0;
 206 }  //end anonymous namespace
 207
 208 //===----------------------------------------------------------------------===//
 209 // RegionPass
 210
 211 // Check if this pass is suitable for the current RGPassManager, if
 212 // available. This pass P is not suitable for a RGPassManager if P
 213 // is not preserving higher level analysis info used by other
 214 // RGPassManager passes. In such case, pop RGPassManager from the
 215 // stack. This will force assignPassManager() to create new
 216 // LPPassManger as expected.
 217 void RegionPass::preparePassManager(PMStack &PMS) {
 218
 219   // Find RGPassManager
 220   while (!PMS.empty() &&
 221          PMS.top()->getPassManagerType() > PMT_RegionPassManager)
 222     PMS.pop();
 223
 224
 225   // If this pass is destroying high level information that is used
 226   // by other passes that are managed by LPM then do not insert
 227   // this pass in current LPM. Use new RGPassManager.
 228   if (PMS.top()->getPassManagerType() == PMT_RegionPassManager &&
 229     !PMS.top()->preserveHigherLevelAnalysis(this))
 230     PMS.pop();
 231 }
 232
 233 /// Assign pass manager to manage this pass.
 234 void RegionPass::assignPassManager(PMStack &PMS,
 235                                  PassManagerType PreferredType) {
 236   // Find RGPassManager
 237   while (!PMS.empty() &&
 238          PMS.top()->getPassManagerType() > PMT_RegionPassManager)
 239     PMS.pop();
 240
 241   RGPassManager *RGPM;
 242
 243   // Create new Region Pass Manager if it does not exist.
 244   if (PMS.top()->getPassManagerType() == PMT_RegionPassManager)
 245     RGPM = (RGPassManager*)PMS.top();
 246   else {
 247
 248     assert (!PMS.empty() && "Unable to create Region Pass Manager");
 249     PMDataManager *PMD = PMS.top();
 250
 251     // [1] Create new Region Pass Manager
 252     RGPM = new RGPassManager();
 253     RGPM->populateInheritedAnalysis(PMS);
 254
 255     // [2] Set up new manager's top level manager
 256     PMTopLevelManager *TPM = PMD->getTopLevelManager();
 257     TPM->addIndirectPassManager(RGPM);
 258
 259     // [3] Assign manager to manage this new manager. This may create
 260     // and push new managers into PMS
 261     TPM->schedulePass(RGPM);
 262
 263     // [4] Push new manager into PMS
 264     PMS.push(RGPM);
 265   }
 266
 267   RGPM->add(this);
 268 }
 269
 270 /// Get the printer pass
 271 Pass *RegionPass::createPrinterPass(raw_ostream &O,
 272                                   const std::string &Banner) const {
 273   return new PrintRegionPass(Banner, O);
 274 }