tools/bugpoint/BugDriver.h

   1 //===- BugDriver.h - Top-Level BugPoint class -------------------*- C++ -*-===//
   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 class contains all of the shared state and information that is used by
  11 // the BugPoint tool to track down errors in optimizations.  This class is the
  12 // main driver class that invokes all sub-functionality.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #ifndef BUGDRIVER_H
  17 #define BUGDRIVER_H
  18
  19 #include "llvm/ADT/ValueMap.h"
  20 #include <vector>
  21 #include <string>
  22
  23 namespace llvm {
  24
  25 class Value;
  26 class PassInfo;
  27 class Module;
  28 class GlobalVariable;
  29 class Function;
  30 class BasicBlock;
  31 class AbstractInterpreter;
  32 class Instruction;
  33 class LLVMContext;
  34
  35 class DebugCrashes;
  36
  37 class GCC;
  38
  39 extern bool DisableSimplifyCFG;
  40
  41 /// BugpointIsInterrupted - Set to true when the user presses ctrl-c.
  42 ///
  43 extern bool BugpointIsInterrupted;
  44
  45 class BugDriver {
  46   LLVMContext& Context;
  47   const char *ToolName;            // argv[0] of bugpoint
  48   std::string ReferenceOutputFile; // Name of `good' output file
  49   Module *Program;             // The raw program, linked together
  50   std::vector<const PassInfo*> PassesToRun;
  51   AbstractInterpreter *Interpreter;   // How to run the program
  52   AbstractInterpreter *SafeInterpreter;  // To generate reference output, etc.
  53   GCC *gcc;
  54   bool run_as_child;
  55   bool run_find_bugs;
  56   unsigned Timeout;
  57   unsigned MemoryLimit;
  58   bool UseValgrind;
  59
  60   // FIXME: sort out public/private distinctions...
  61   friend class ReducePassList;
  62   friend class ReduceMisCodegenFunctions;
  63
  64 public:
  65   BugDriver(const char *toolname, bool as_child, bool find_bugs,
  66             unsigned timeout, unsigned memlimit, bool use_valgrind,
  67             LLVMContext& ctxt);
  68   ~BugDriver();
  69
  70   const char *getToolName() const { return ToolName; }
  71
  72   LLVMContext& getContext() const { return Context; }
  73
  74   // Set up methods... these methods are used to copy information about the
  75   // command line arguments into instance variables of BugDriver.
  76   //
  77   bool addSources(const std::vector<std::string> &FileNames);
  78   template<class It>
  79   void addPasses(It I, It E) { PassesToRun.insert(PassesToRun.end(), I, E); }
  80   void setPassesToRun(const std::vector<const PassInfo*> &PTR) {
  81     PassesToRun = PTR;
  82   }
  83   const std::vector<const PassInfo*> &getPassesToRun() const {
  84     return PassesToRun;
  85   }
  86
  87   /// run - The top level method that is invoked after all of the instance
  88   /// variables are set up from command line arguments. The \p as_child argument
  89   /// indicates whether the driver is to run in parent mode or child mode.
  90   ///
  91   bool run(std::string &ErrMsg);
  92
  93   /// debugOptimizerCrash - This method is called when some optimizer pass
  94   /// crashes on input.  It attempts to prune down the testcase to something
  95   /// reasonable, and figure out exactly which pass is crashing.
  96   ///
  97   bool debugOptimizerCrash(const std::string &ID = "passes");
  98
  99   /// debugCodeGeneratorCrash - This method is called when the code generator
 100   /// crashes on an input.  It attempts to reduce the input as much as possible
 101   /// while still causing the code generator to crash.
 102   bool debugCodeGeneratorCrash(std::string &Error);
 103
 104   /// debugMiscompilation - This method is used when the passes selected are not
 105   /// crashing, but the generated output is semantically different from the
 106   /// input.
 107   void debugMiscompilation(std::string *Error);
 108
 109   /// debugPassMiscompilation - This method is called when the specified pass
 110   /// miscompiles Program as input.  It tries to reduce the testcase to
 111   /// something that smaller that still miscompiles the program.
 112   /// ReferenceOutput contains the filename of the file containing the output we
 113   /// are to match.
 114   ///
 115   bool debugPassMiscompilation(const PassInfo *ThePass,
 116                                const std::string &ReferenceOutput);
 117
 118   /// compileSharedObject - This method creates a SharedObject from a given
 119   /// BitcodeFile for debugging a code generator.
 120   ///
 121   std::string compileSharedObject(const std::string &BitcodeFile,
 122                                   std::string &Error);
 123
 124   /// debugCodeGenerator - This method narrows down a module to a function or
 125   /// set of functions, using the CBE as a ``safe'' code generator for other
 126   /// functions that are not under consideration.
 127   bool debugCodeGenerator(std::string *Error);
 128
 129   /// isExecutingJIT - Returns true if bugpoint is currently testing the JIT
 130   ///
 131   bool isExecutingJIT();
 132
 133   /// runPasses - Run all of the passes in the "PassesToRun" list, discard the
 134   /// output, and return true if any of the passes crashed.
 135   bool runPasses(Module *M) const {
 136     return runPasses(M, PassesToRun);
 137   }
 138
 139   Module *getProgram() const { return Program; }
 140
 141   /// swapProgramIn - Set the current module to the specified module, returning
 142   /// the old one.
 143   Module *swapProgramIn(Module *M) {
 144     Module *OldProgram = Program;
 145     Program = M;
 146     return OldProgram;
 147   }
 148
 149   AbstractInterpreter *switchToSafeInterpreter() {
 150     AbstractInterpreter *Old = Interpreter;
 151     Interpreter = (AbstractInterpreter*)SafeInterpreter;
 152     return Old;
 153   }
 154
 155   void switchToInterpreter(AbstractInterpreter *AI) {
 156     Interpreter = AI;
 157   }
 158
 159   /// setNewProgram - If we reduce or update the program somehow, call this
 160   /// method to update bugdriver with it.  This deletes the old module and sets
 161   /// the specified one as the current program.
 162   void setNewProgram(Module *M);
 163
 164   /// compileProgram - Try to compile the specified module, returning false and
 165   /// setting Error if an error occurs.  This is used for code generation
 166   /// crash testing.
 167   ///
 168   void compileProgram(Module *M, std::string *Error);
 169
 170   /// executeProgram - This method runs "Program", capturing the output of the
 171   /// program to a file.  A recommended filename may be optionally specified.
 172   ///
 173   std::string executeProgram(const Module *Program,
 174                              std::string OutputFilename,
 175                              std::string Bitcode,
 176                              const std::string &SharedObjects,
 177                              AbstractInterpreter *AI,
 178                              std::string *Error) const;
 179
 180   /// executeProgramSafely - Used to create reference output with the "safe"
 181   /// backend, if reference output is not provided.  If there is a problem with
 182   /// the code generator (e.g., llc crashes), this will return false and set
 183   /// Error.
 184   ///
 185   std::string executeProgramSafely(const Module *Program,
 186                                    std::string OutputFile,
 187                                    std::string *Error) const;
 188
 189   /// createReferenceFile - calls compileProgram and then records the output
 190   /// into ReferenceOutputFile. Returns true if reference file created, false
 191   /// otherwise. Note: initializeExecutionEnvironment should be called BEFORE
 192   /// this function.
 193   ///
 194   bool createReferenceFile(Module *M, const std::string &Filename
 195                                             = "bugpoint.reference.out");
 196
 197   /// diffProgram - This method executes the specified module and diffs the
 198   /// output against the file specified by ReferenceOutputFile.  If the output
 199   /// is different, 1 is returned.  If there is a problem with the code
 200   /// generator (e.g., llc crashes), this will return -1 and set Error.
 201   ///
 202   bool diffProgram(const Module *Program,
 203                    const std::string &BitcodeFile = "",
 204                    const std::string &SharedObj = "",
 205                    bool RemoveBitcode = false,
 206                    std::string *Error = 0) const;
 207
 208   /// EmitProgressBitcode - This function is used to output M to a file named
 209   /// "bugpoint-ID.bc".
 210   ///
 211   void EmitProgressBitcode(const Module *M, const std::string &ID,
 212                            bool NoFlyer = false) const;
 213
 214   /// deleteInstructionFromProgram - This method clones the current Program and
 215   /// deletes the specified instruction from the cloned module.  It then runs a
 216   /// series of cleanup passes (ADCE and SimplifyCFG) to eliminate any code
 217   /// which depends on the value.  The modified module is then returned.
 218   ///
 219   Module *deleteInstructionFromProgram(const Instruction *I, unsigned Simp)
 220     const;
 221
 222   /// performFinalCleanups - This method clones the current Program and performs
 223   /// a series of cleanups intended to get rid of extra cruft on the module.  If
 224   /// the MayModifySemantics argument is true, then the cleanups is allowed to
 225   /// modify how the code behaves.
 226   ///
 227   Module *performFinalCleanups(Module *M, bool MayModifySemantics = false);
 228
 229   /// ExtractLoop - Given a module, extract up to one loop from it into a new
 230   /// function.  This returns null if there are no extractable loops in the
 231   /// program or if the loop extractor crashes.
 232   Module *ExtractLoop(Module *M);
 233
 234   /// ExtractMappedBlocksFromModule - Extract all but the specified basic blocks
 235   /// into their own functions.  The only detail is that M is actually a module
 236   /// cloned from the one the BBs are in, so some mapping needs to be performed.
 237   /// If this operation fails for some reason (ie the implementation is buggy),
 238   /// this function should return null, otherwise it returns a new Module.
 239   Module *ExtractMappedBlocksFromModule(const std::vector<BasicBlock*> &BBs,
 240                                         Module *M);
 241
 242   /// runPassesOn - Carefully run the specified set of pass on the specified
 243   /// module, returning the transformed module on success, or a null pointer on
 244   /// failure.  If AutoDebugCrashes is set to true, then bugpoint will
 245   /// automatically attempt to track down a crashing pass if one exists, and
 246   /// this method will never return null.
 247   Module *runPassesOn(Module *M, const std::vector<const PassInfo*> &Passes,
 248                       bool AutoDebugCrashes = false, unsigned NumExtraArgs = 0,
 249                       const char * const *ExtraArgs = NULL);
 250
 251   /// runPasses - Run the specified passes on Program, outputting a bitcode
 252   /// file and writting the filename into OutputFile if successful.  If the
 253   /// optimizations fail for some reason (optimizer crashes), return true,
 254   /// otherwise return false.  If DeleteOutput is set to true, the bitcode is
 255   /// deleted on success, and the filename string is undefined.  This prints to
 256   /// outs() a single line message indicating whether compilation was successful
 257   /// or failed, unless Quiet is set.  ExtraArgs specifies additional arguments
 258   /// to pass to the child bugpoint instance.
 259   ///
 260   bool runPasses(Module *Program,
 261                  const std::vector<const PassInfo*> &PassesToRun,
 262                  std::string &OutputFilename, bool DeleteOutput = false,
 263                  bool Quiet = false, unsigned NumExtraArgs = 0,
 264                  const char * const *ExtraArgs = NULL) const;
 265
 266   /// runManyPasses - Take the specified pass list and create different
 267   /// combinations of passes to compile the program with. Compile the program with
 268   /// each set and mark test to see if it compiled correctly. If the passes
 269   /// compiled correctly output nothing and rearrange the passes into a new order.
 270   /// If the passes did not compile correctly, output the command required to
 271   /// recreate the failure. This returns true if a compiler error is found.
 272   ///
 273   bool runManyPasses(const std::vector<const PassInfo*> &AllPasses,
 274                      std::string &ErrMsg);
 275
 276   /// writeProgramToFile - This writes the current "Program" to the named
 277   /// bitcode file.  If an error occurs, true is returned.
 278   ///
 279   bool writeProgramToFile(const std::string &Filename, const Module *M) const;
 280
 281 private:
 282   /// runPasses - Just like the method above, but this just returns true or
 283   /// false indicating whether or not the optimizer crashed on the specified
 284   /// input (true = crashed).
 285   ///
 286   bool runPasses(Module *M,
 287                  const std::vector<const PassInfo*> &PassesToRun,
 288                  bool DeleteOutput = true) const {
 289     std::string Filename;
 290     return runPasses(M, PassesToRun, Filename, DeleteOutput);
 291   }
 292
 293   /// runAsChild - The actual "runPasses" guts that runs in a child process.
 294   int runPassesAsChild(const std::vector<const PassInfo*> &PassesToRun);
 295
 296   /// initializeExecutionEnvironment - This method is used to set up the
 297   /// environment for executing LLVM programs.
 298   ///
 299   bool initializeExecutionEnvironment();
 300 };
 301
 302 /// ParseInputFile - Given a bitcode or assembly input filename, parse and
 303 /// return it, or return null if not possible.
 304 ///
 305 Module *ParseInputFile(const std::string &InputFilename,
 306                        LLVMContext& ctxt);
 307
 308
 309 /// getPassesString - Turn a list of passes into a string which indicates the
 310 /// command line options that must be passed to add the passes.
 311 ///
 312 std::string getPassesString(const std::vector<const PassInfo*> &Passes);
 313
 314 /// PrintFunctionList - prints out list of problematic functions
 315 ///
 316 void PrintFunctionList(const std::vector<Function*> &Funcs);
 317
 318 /// PrintGlobalVariableList - prints out list of problematic global variables
 319 ///
 320 void PrintGlobalVariableList(const std::vector<GlobalVariable*> &GVs);
 321
 322 // DeleteFunctionBody - "Remove" the function by deleting all of it's basic
 323 // blocks, making it external.
 324 //
 325 void DeleteFunctionBody(Function *F);
 326
 327 /// SplitFunctionsOutOfModule - Given a module and a list of functions in the
 328 /// module, split the functions OUT of the specified module, and place them in
 329 /// the new module.
 330 Module *SplitFunctionsOutOfModule(Module *M, const std::vector<Function*> &F,
 331                                   ValueMap<const Value*, Value*> &VMap);
 332
 333 } // End llvm namespace
 334
 335 #endif