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[oota-llvm.git] / include / llvm / Pass.h
index f11c1aa9742f21a78e99ba3918af58bd6ccfca5d..8d0c47d7bbe3a2b8a0c52e2c729cfd93cbea7edb 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 #ifndef LLVM_PASS_H
 #define LLVM_PASS_H
 
-#include "llvm/Support/Streams.h"
-#include <vector>
-#include <deque>
-#include <map>
-#include <iosfwd>
+#include "llvm/System/DataTypes.h"
+
 #include <cassert>
+#include <string>
+#include <utility>
+#include <vector>
 
 namespace llvm {
 
-class Value;
 class BasicBlock;
 class Function;
 class Module;
@@ -48,6 +47,8 @@ class ImmutablePass;
 class PMStack;
 class AnalysisResolver;
 class PMDataManager;
+class raw_ostream;
+class StringRef;
 
 // AnalysisID - Use the PassInfo to identify a pass...
 typedef const PassInfo* AnalysisID;
@@ -57,16 +58,24 @@ typedef const PassInfo* AnalysisID;
 /// Ordering of pass manager types is important here.
 enum PassManagerType {
   PMT_Unknown = 0,
-  PMT_ModulePassManager = 1, /// MPPassManager 
-  PMT_CallGraphPassManager,  /// CGPassManager
-  PMT_FunctionPassManager,   /// FPPassManager
-  PMT_LoopPassManager,       /// LPPassManager
-  PMT_BasicBlockPassManager, /// BBPassManager
+  PMT_ModulePassManager = 1, ///< MPPassManager 
+  PMT_CallGraphPassManager,  ///< CGPassManager
+  PMT_FunctionPassManager,   ///< FPPassManager
+  PMT_LoopPassManager,       ///< LPPassManager
+  PMT_BasicBlockPassManager, ///< BBPassManager
   PMT_Last
 };
 
-typedef enum PassManagerType PassManagerType;
-
+// Different types of passes.
+enum PassKind {
+  PT_BasicBlock,
+  PT_Loop,
+  PT_Function,
+  PT_CallGraphSCC,
+  PT_Module,
+  PT_PassManager
+};
+  
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 /// Pass interface - Implemented by all 'passes'.  Subclass this if you are an
 /// interprocedural optimization or you do not fit into any of the more
@@ -75,23 +84,26 @@ typedef enum PassManagerType PassManagerType;
 class Pass {
   AnalysisResolver *Resolver;  // Used to resolve analysis
   intptr_t PassID;
-
-  // AnalysisImpls - This keeps track of which passes implement the interfaces
-  // that are required by the current pass (to implement getAnalysis()).
-  //
-  std::vector<std::pair<const PassInfo*, Pass*> > AnalysisImpls;
-
+  PassKind Kind;
   void operator=(const Pass&);  // DO NOT IMPLEMENT
   Pass(const Pass &);           // DO NOT IMPLEMENT
+  
 public:
-  explicit Pass(intptr_t pid) : Resolver(0), PassID(pid) {}
+  explicit Pass(PassKind K, intptr_t pid) : Resolver(0), PassID(pid), Kind(K) {
+    assert(pid && "pid cannot be 0");
+  }
+  explicit Pass(PassKind K, const void *pid)
+    : Resolver(0), PassID((intptr_t)pid), Kind(K) {
+    assert(pid && "pid cannot be 0"); 
+  }
   virtual ~Pass();
 
+  
+  PassKind getPassKind() const { return Kind; }
+  
   /// getPassName - Return a nice clean name for a pass.  This usually
   /// implemented in terms of the name that is registered by one of the
-  /// Registration templates, but can be overloaded directly, and if nothing
-  /// else is available, C++ RTTI will be consulted to get a SOMEWHAT
-  /// intelligible name for the pass.
+  /// Registration templates, but can be overloaded directly.
   ///
   virtual const char *getPassName() const;
 
@@ -100,12 +112,6 @@ public:
   ///
   const PassInfo *getPassInfo() const;
 
-  /// runPass - Run this pass, returning true if a modification was made to the
-  /// module argument.  This should be implemented by all concrete subclasses.
-  ///
-  virtual bool runPass(Module &M) { return false; }
-  virtual bool runPass(BasicBlock&) { return false; }
-
   /// print - Print out the internal state of the pass.  This is called by
   /// Analyze to print out the contents of an analysis.  Otherwise it is not
   /// necessary to implement this method.  Beware that the module pointer MAY be
@@ -113,29 +119,30 @@ public:
   /// provide the Module* in case the analysis doesn't need it it can just be
   /// ignored.
   ///
-  virtual void print(std::ostream &O, const Module *M) const;
-  void print(std::ostream *O, const Module *M) const { if (O) print(*O, M); }
-  void dump() const; // dump - call print(std::cerr, 0);
+  virtual void print(raw_ostream &O, const Module *M) const;
+  void dump() const; // dump - Print to stderr.
+
+  /// createPrinterPass - Get a Pass appropriate to print the IR this
+  /// pass operates one (Module, Function or MachineFunction).
+  virtual Pass *createPrinterPass(raw_ostream &O,
+                                  const std::string &Banner) const = 0;
 
   /// Each pass is responsible for assigning a pass manager to itself.
   /// PMS is the stack of available pass manager. 
-  virtual void assignPassManager(PMStack &PMS
-                                 PassManagerType = PMT_Unknown) {}
+  virtual void assignPassManager(PMStack &, 
+                                 PassManagerType = PMT_Unknown) {}
   /// Check if available pass managers are suitable for this pass or not.
-  virtual void preparePassManager(PMStack &PMS) {}
+  virtual void preparePassManager(PMStack &);
   
   ///  Return what kind of Pass Manager can manage this pass.
-  virtual PassManagerType getPotentialPassManagerType() const {
-    return PMT_Unknown; 
-  }
+  virtual PassManagerType getPotentialPassManagerType() const;
 
   // Access AnalysisResolver
   inline void setResolver(AnalysisResolver *AR) { 
-    assert (!Resolver && "Resolver is already set");
+    assert(!Resolver && "Resolver is already set");
     Resolver = AR; 
   }
   inline AnalysisResolver *getResolver() { 
-    assert (Resolver && "Resolver is not set");
     return Resolver; 
   }
 
@@ -144,9 +151,7 @@ public:
   /// particular analysis result to this function, it can then use the
   /// getAnalysis<AnalysisType>() function, below.
   ///
-  virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
-    // By default, no analysis results are used, all are invalidated.
-  }
+  virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &) const;
 
   /// releaseMemory() - This member can be implemented by a pass if it wants to
   /// be able to release its memory when it is no longer needed.  The default
@@ -159,40 +164,54 @@ public:
   /// Optionally implement this function to release pass memory when it is no
   /// longer used.
   ///
-  virtual void releaseMemory() {}
-
+  virtual void releaseMemory();
+
+  /// getAdjustedAnalysisPointer - This method is used when a pass implements
+  /// an analysis interface through multiple inheritance.  If needed, it should
+  /// override this to adjust the this pointer as needed for the specified pass
+  /// info.
+  virtual void *getAdjustedAnalysisPointer(const PassInfo *) {
+    return this;
+  }
+  virtual ImmutablePass *getAsImmutablePass() { return 0; }
+  virtual PMDataManager *getAsPMDataManager() { return 0; }
+  
   /// verifyAnalysis() - This member can be implemented by a analysis pass to
   /// check state of analysis information. 
-  virtual void verifyAnalysis() const {}
+  virtual void verifyAnalysis() const;
 
   // dumpPassStructure - Implement the -debug-passes=PassStructure option
   virtual void dumpPassStructure(unsigned Offset = 0);
 
   template<typename AnalysisClass>
   static const PassInfo *getClassPassInfo() {
-    return lookupPassInfo((intptr_t)&AnalysisClass::ID);
+    return lookupPassInfo(intptr_t(&AnalysisClass::ID));
   }
 
   // lookupPassInfo - Return the pass info object for the specified pass class,
   // or null if it is not known.
   static const PassInfo *lookupPassInfo(intptr_t TI);
 
-  /// getAnalysisToUpdate<AnalysisType>() - This function is used by subclasses
-  /// to get to the analysis information that might be around that needs to be
-  /// updated.  This is different than getAnalysis in that it can fail (ie the
-  /// analysis results haven't been computed), so should only be used if you
-  /// provide the capability to update an analysis that exists.  This method is
-  /// often used by transformation APIs to update analysis results for a pass
-  /// automatically as the transform is performed.
+  // lookupPassInfo - Return the pass info object for the pass with the given
+  // argument string, or null if it is not known.
+  static const PassInfo *lookupPassInfo(StringRef Arg);
+
+  /// getAnalysisIfAvailable<AnalysisType>() - Subclasses use this function to
+  /// get analysis information that might be around, for example to update it.
+  /// This is different than getAnalysis in that it can fail (if the analysis
+  /// results haven't been computed), so should only be used if you can handle
+  /// the case when the analysis is not available.  This method is often used by
+  /// transformation APIs to update analysis results for a pass automatically as
+  /// the transform is performed.
   ///
-  template<typename AnalysisType>
-  AnalysisType *getAnalysisToUpdate() const; // Defined in PassAnalysisSupport.h
+  template<typename AnalysisType> AnalysisType *
+    getAnalysisIfAvailable() const; // Defined in PassAnalysisSupport.h
 
   /// mustPreserveAnalysisID - This method serves the same function as
-  /// getAnalysisToUpdate, but works if you just have an AnalysisID.  This
+  /// getAnalysisIfAvailable, but works if you just have an AnalysisID.  This
   /// obviously cannot give you a properly typed instance of the class if you
-  /// don't have the class name available (use getAnalysisToUpdate if you do),
-  /// but it can tell you if you need to preserve the pass at least.
+  /// don't have the class name available (use getAnalysisIfAvailable if you
+  /// do), but it can tell you if you need to preserve the pass at least.
   ///
   bool mustPreserveAnalysisID(const PassInfo *AnalysisID) const;
 
@@ -204,7 +223,7 @@ public:
   AnalysisType &getAnalysis() const; // Defined in PassAnalysisSupport.h
 
   template<typename AnalysisType>
-  AnalysisType &getAnalysis(Function &F); // Defined in PassanalysisSupport.h
+  AnalysisType &getAnalysis(Function &F); // Defined in PassAnalysisSupport.h
 
   template<typename AnalysisType>
   AnalysisType &getAnalysisID(const PassInfo *PI) const;
@@ -213,9 +232,6 @@ public:
   AnalysisType &getAnalysisID(const PassInfo *PI, Function &F);
 };
 
-inline std::ostream &operator<<(std::ostream &OS, const Pass &P) {
-  P.print(OS, 0); return OS;
-}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 /// ModulePass class - This class is used to implement unstructured
@@ -224,22 +240,21 @@ inline std::ostream &operator<<(std::ostream &OS, const Pass &P) {
 ///
 class ModulePass : public Pass {
 public:
+  /// createPrinterPass - Get a module printer pass.
+  Pass *createPrinterPass(raw_ostream &O, const std::string &Banner) const;
+
   /// runOnModule - Virtual method overriden by subclasses to process the module
   /// being operated on.
   virtual bool runOnModule(Module &M) = 0;
 
-  virtual bool runPass(Module &M) { return runOnModule(M); }
-  virtual bool runPass(BasicBlock&) { return false; }
-
   virtual void assignPassManager(PMStack &PMS, 
                                  PassManagerType T = PMT_ModulePassManager);
 
   ///  Return what kind of Pass Manager can manage this pass.
-  virtual PassManagerType getPotentialPassManagerType() const {
-    return PMT_ModulePassManager;
-  }
+  virtual PassManagerType getPotentialPassManagerType() const;
 
-  explicit ModulePass(intptr_t pid) : Pass(pid) {}
+  explicit ModulePass(intptr_t pid) : Pass(PT_Module, pid) {}
+  explicit ModulePass(const void *pid) : Pass(PT_Module, pid) {}
   // Force out-of-line virtual method.
   virtual ~ModulePass();
 };
@@ -258,13 +273,18 @@ public:
   /// and if it does, the overloaded version of initializePass may get access to
   /// these passes with getAnalysis<>.
   ///
-  virtual void initializePass() {}
+  virtual void initializePass();
+
+  virtual ImmutablePass *getAsImmutablePass() { return this; }
 
   /// ImmutablePasses are never run.
   ///
-  virtual bool runOnModule(Module &M) { return false; }
+  bool runOnModule(Module &) { return false; }
 
   explicit ImmutablePass(intptr_t pid) : ModulePass(pid) {}
+  explicit ImmutablePass(const void *pid) 
+  : ModulePass(pid) {}
+  
   // Force out-of-line virtual method.
   virtual ~ImmutablePass();
 };
@@ -280,13 +300,17 @@ public:
 ///
 class FunctionPass : public Pass {
 public:
-  explicit FunctionPass(intptr_t pid) : Pass(pid) {}
+  explicit FunctionPass(intptr_t pid) : Pass(PT_Function, pid) {}
+  explicit FunctionPass(const void *pid) : Pass(PT_Function, pid) {}
+
+  /// createPrinterPass - Get a function printer pass.
+  Pass *createPrinterPass(raw_ostream &O, const std::string &Banner) const;
 
   /// doInitialization - Virtual method overridden by subclasses to do
   /// any necessary per-module initialization.
   ///
-  virtual bool doInitialization(Module &M) { return false; }
-
+  virtual bool doInitialization(Module &);
+  
   /// runOnFunction - Virtual method overriden by subclasses to do the
   /// per-function processing of the pass.
   ///
@@ -295,7 +319,7 @@ public:
   /// doFinalization - Virtual method overriden by subclasses to do any post
   /// processing needed after all passes have run.
   ///
-  virtual bool doFinalization(Module &M) { return false; }
+  virtual bool doFinalization(Module &);
 
   /// runOnModule - On a module, we run this pass by initializing,
   /// ronOnFunction'ing once for every function in the module, then by
@@ -312,9 +336,7 @@ public:
                                  PassManagerType T = PMT_FunctionPassManager);
 
   ///  Return what kind of Pass Manager can manage this pass.
-  virtual PassManagerType getPotentialPassManagerType() const {
-    return PMT_FunctionPassManager;
-  }
+  virtual PassManagerType getPotentialPassManagerType() const;
 };
 
 
@@ -331,17 +353,21 @@ public:
 ///
 class BasicBlockPass : public Pass {
 public:
-  explicit BasicBlockPass(intptr_t pid) : Pass(pid) {}
+  explicit BasicBlockPass(intptr_t pid) : Pass(PT_BasicBlock, pid) {}
+  explicit BasicBlockPass(const void *pid) : Pass(PT_BasicBlock, pid) {}
+
+  /// createPrinterPass - Get a function printer pass.
+  Pass *createPrinterPass(raw_ostream &O, const std::string &Banner) const;
 
   /// doInitialization - Virtual method overridden by subclasses to do
   /// any necessary per-module initialization.
   ///
-  virtual bool doInitialization(Module &M) { return false; }
+  virtual bool doInitialization(Module &);
 
   /// doInitialization - Virtual method overridden by BasicBlockPass subclasses
   /// to do any necessary per-function initialization.
   ///
-  virtual bool doInitialization(Function &F) { return false; }
+  virtual bool doInitialization(Function &);
 
   /// runOnBasicBlock - Virtual method overriden by subclasses to do the
   /// per-basicblock processing of the pass.
@@ -351,12 +377,12 @@ public:
   /// doFinalization - Virtual method overriden by BasicBlockPass subclasses to
   /// do any post processing needed after all passes have run.
   ///
-  virtual bool doFinalization(Function &F) { return false; }
+  virtual bool doFinalization(Function &);
 
   /// doFinalization - Virtual method overriden by subclasses to do any post
   /// processing needed after all passes have run.
   ///
-  virtual bool doFinalization(Module &M) { return false; }
+  virtual bool doFinalization(Module &);
 
 
   // To run this pass on a function, we simply call runOnBasicBlock once for
@@ -364,48 +390,13 @@ public:
   //
   bool runOnFunction(Function &F);
 
-  /// To run directly on the basic block, we initialize, runOnBasicBlock, then
-  /// finalize.
-  ///
-  virtual bool runPass(Module &M) { return false; }
-  virtual bool runPass(BasicBlock &BB);
-
   virtual void assignPassManager(PMStack &PMS, 
                                  PassManagerType T = PMT_BasicBlockPassManager);
 
   ///  Return what kind of Pass Manager can manage this pass.
-  virtual PassManagerType getPotentialPassManagerType() const {
-    return PMT_BasicBlockPassManager; 
-  }
+  virtual PassManagerType getPotentialPassManagerType() const;
 };
 
-/// PMStack
-/// Top level pass manager (see PasManager.cpp) maintains active Pass Managers 
-/// using PMStack. Each Pass implements assignPassManager() to connect itself
-/// with appropriate manager. assignPassManager() walks PMStack to find
-/// suitable manager.
-///
-/// PMStack is just a wrapper around standard deque that overrides pop() and
-/// push() methods.
-class PMStack {
-public:
-  typedef std::deque<PMDataManager *>::reverse_iterator iterator;
-  iterator begin() { return S.rbegin(); }
-  iterator end() { return S.rend(); }
-
-  void handleLastUserOverflow();
-
-  void pop();
-  inline PMDataManager *top() { return S.back(); }
-  void push(Pass *P);
-  inline bool empty() { return S.empty(); }
-
-  void dump();
-private:
-  std::deque<PMDataManager *> S;
-};
-
-
 /// If the user specifies the -time-passes argument on an LLVM tool command line
 /// then the value of this boolean will be true, otherwise false.
 /// @brief This is the storage for the -time-passes option.