tools/llvm-ld/Optimize.cpp

   1 //===- Optimize.cpp - Optimize a complete program -------------------------===//
   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 all optimization of the linked module for llvm-ld.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/Module.h"
  15 #include "llvm/PassManager.h"
  16 #include "llvm/Analysis/LoadValueNumbering.h"
  17 #include "llvm/Analysis/Passes.h"
  18 #include "llvm/Analysis/LoopPass.h"
  19 #include "llvm/Analysis/Verifier.h"
  20 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  21 #include "llvm/System/DynamicLibrary.h"
  22 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  23 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  24 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
  25 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  26 #include "llvm/Support/PassNameParser.h"
  27 #include "llvm/Support/PluginLoader.h"
  28 #include <iostream>
  29 using namespace llvm;
  30
  31 // Pass Name Options as generated by the PassNameParser
  32 static cl::list<const PassInfo*, bool, PassNameParser>
  33   OptimizationList(cl::desc("Optimizations available:"));
  34
  35 //Don't verify at the end
  36 static cl::opt<bool> DontVerify("disable-verify", cl::ReallyHidden);
  37
  38 static cl::opt<bool> DisableInline("disable-inlining",
  39   cl::desc("Do not run the inliner pass"));
  40
  41 static cl::opt<bool>
  42 DisableOptimizations("disable-opt",
  43   cl::desc("Do not run any optimization passes"));
  44
  45 static cl::opt<bool> DisableInternalize("disable-internalize",
  46   cl::desc("Do not mark all symbols as internal"));
  47
  48 static cl::opt<bool> VerifyEach("verify-each",
  49  cl::desc("Verify intermediate results of all passes"));
  50
  51 static cl::alias ExportDynamic("export-dynamic",
  52   cl::aliasopt(DisableInternalize),
  53   cl::desc("Alias for -disable-internalize"));
  54
  55 static cl::opt<bool> Strip("strip-all",
  56   cl::desc("Strip all symbol info from executable"));
  57
  58 static cl::alias A0("s", cl::desc("Alias for --strip-all"),
  59   cl::aliasopt(Strip));
  60
  61 static cl::opt<bool> StripDebug("strip-debug",
  62   cl::desc("Strip debugger symbol info from executable"));
  63
  64 static cl::alias A1("S", cl::desc("Alias for --strip-debug"),
  65   cl::aliasopt(StripDebug));
  66
  67 // A utility function that adds a pass to the pass manager but will also add
  68 // a verifier pass after if we're supposed to verify.
  69 static inline void addPass(PassManager &PM, Pass *P) {
  70   // Add the pass to the pass manager...
  71   PM.add(P);
  72
  73   // If we are verifying all of the intermediate steps, add the verifier...
  74   if (VerifyEach)
  75     PM.add(createVerifierPass());
  76 }
  77
  78 namespace llvm {
  79
  80 /// Optimize - Perform link time optimizations. This will run the scalar
  81 /// optimizations, any loaded plugin-optimization modules, and then the
  82 /// inter-procedural optimizations if applicable.
  83 void Optimize(Module* M) {
  84
  85   // Instantiate the pass manager to organize the passes.
  86   PassManager Passes;
  87
  88   // If we're verifying, start off with a verification pass.
  89   if (VerifyEach)
  90     Passes.add(createVerifierPass());
  91
  92   // Add an appropriate TargetData instance for this module...
  93   addPass(Passes, new TargetData(M));
  94
  95   if (!DisableOptimizations) {
  96     // Now that composite has been compiled, scan through the module, looking
  97     // for a main function.  If main is defined, mark all other functions
  98     // internal.
  99     if (!DisableInternalize)
 100       addPass(Passes, createInternalizePass(true));
 101
 102     // Propagate constants at call sites into the functions they call.  This
 103     // opens opportunities for globalopt (and inlining) by substituting function
 104     // pointers passed as arguments to direct uses of functions.
 105     addPass(Passes, createIPSCCPPass());
 106
 107     // Now that we internalized some globals, see if we can hack on them!
 108     addPass(Passes, createGlobalOptimizerPass());
 109
 110     // Linking modules together can lead to duplicated global constants, only
 111     // keep one copy of each constant...
 112     addPass(Passes, createConstantMergePass());
 113
 114     // Remove unused arguments from functions...
 115     addPass(Passes, createDeadArgEliminationPass());
 116
 117     // Reduce the code after globalopt and ipsccp.  Both can open up significant
 118     // simplification opportunities, and both can propagate functions through
 119     // function pointers.  When this happens, we often have to resolve varargs
 120     // calls, etc, so let instcombine do this.
 121     addPass(Passes, createInstructionCombiningPass());
 122
 123     if (!DisableInline)
 124       addPass(Passes, createFunctionInliningPass()); // Inline small functions
 125
 126     addPass(Passes, createPruneEHPass());            // Remove dead EH info
 127     addPass(Passes, createGlobalOptimizerPass());    // Optimize globals again.
 128     addPass(Passes, createGlobalDCEPass());          // Remove dead functions
 129
 130     // If we didn't decide to inline a function, check to see if we can
 131     // transform it to pass arguments by value instead of by reference.
 132     addPass(Passes, createArgumentPromotionPass());
 133
 134     // The IPO passes may leave cruft around.  Clean up after them.
 135     addPass(Passes, createInstructionCombiningPass());
 136     addPass(Passes, createJumpThreadingPass());        // Thread jumps.
 137     addPass(Passes, createScalarReplAggregatesPass()); // Break up allocas
 138
 139     // Run a few AA driven optimizations here and now, to cleanup the code.
 140     addPass(Passes, createGlobalsModRefPass());      // IP alias analysis
 141
 142     addPass(Passes, createLICMPass());               // Hoist loop invariants
 143     addPass(Passes, createGVNPass());                  // Remove redundancies
 144     addPass(Passes, createMemCpyOptPass());          // Remove dead memcpy's
 145     addPass(Passes, createDeadStoreEliminationPass()); // Nuke dead stores
 146
 147     // Cleanup and simplify the code after the scalar optimizations.
 148     addPass(Passes, createInstructionCombiningPass());
 149
 150     addPass(Passes, createJumpThreadingPass());        // Thread jumps.
 151
 152     // Delete basic blocks, which optimization passes may have killed...
 153     addPass(Passes, createCFGSimplificationPass());
 154
 155     // Now that we have optimized the program, discard unreachable functions...
 156     addPass(Passes, createGlobalDCEPass());
 157   }
 158
 159   // If the -s or -S command line options were specified, strip the symbols out
 160   // of the resulting program to make it smaller.  -s and -S are GNU ld options
 161   // that we are supporting; they alias -strip-all and -strip-debug.
 162   if (Strip || StripDebug)
 163     addPass(Passes, createStripSymbolsPass(StripDebug && !Strip));
 164
 165   // Create a new optimization pass for each one specified on the command line
 166   std::auto_ptr<TargetMachine> target;
 167   for (unsigned i = 0; i < OptimizationList.size(); ++i) {
 168     const PassInfo *Opt = OptimizationList[i];
 169     if (Opt->getNormalCtor())
 170       addPass(Passes, Opt->getNormalCtor()());
 171     else
 172       std::cerr << "llvm-ld: cannot create pass: " << Opt->getPassName()
 173                 << "\n";
 174   }
 175
 176   // The user's passes may leave cruft around. Clean up after them them but
 177   // only if we haven't got DisableOptimizations set
 178   if (!DisableOptimizations) {
 179     addPass(Passes, createInstructionCombiningPass());
 180     addPass(Passes, createCFGSimplificationPass());
 181     addPass(Passes, createDeadCodeEliminationPass());
 182     addPass(Passes, createGlobalDCEPass());
 183   }
 184
 185   // Make sure everything is still good.
 186   if (!DontVerify)
 187     Passes.add(createVerifierPass());
 188
 189   // Run our queue of passes all at once now, efficiently.
 190   Passes.run(*M);
 191 }
 192
 193 }