Changes For Bug 352
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / Pass.cpp
index 2480d70bb2fbd53cef0257d2080ab0b826ac5fc2..5079b4ea65eba147829be64ad571ffa4bbd4b3da 100644 (file)
@@ -1,4 +1,11 @@
-//===- Pass.cpp - LLVM Pass Infrastructure Impementation ------------------===//
+//===- Pass.cpp - LLVM Pass Infrastructure Implementation -----------------===//
+// 
+//                     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 implements the LLVM Pass infrastructure.  It is primarily
 // responsible with ensuring that passes are executed and batched together
 #include "llvm/PassManager.h"
 #include "PassManagerT.h"         // PassManagerT implementation
 #include "llvm/Module.h"
-#include "Support/STLExtras.h"
-#include "Support/CommandLine.h"
-#include "Support/TypeInfo.h"
-#include <typeinfo>
+#include "llvm/ModuleProvider.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/Support/TypeInfo.h"
 #include <iostream>
-#include <sys/time.h>
-#include <stdio.h>
+#include <set>
+using namespace llvm;
+
+// IncludeFile - Stub function used to help linking out.
+IncludeFile::IncludeFile(void*) {}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //   AnalysisID Class Implementation
 //
 
-static std::vector<AnalysisID> CFGOnlyAnalyses;
-
-// Source of unique analysis ID #'s.
-unsigned AnalysisID::NextID = 0;
+// getCFGOnlyAnalyses - A wrapper around the CFGOnlyAnalyses which make it
+// initializer order independent.
+static std::vector<const PassInfo*> &getCFGOnlyAnalyses() {
+  static std::vector<const PassInfo*> CFGOnlyAnalyses;
+  return CFGOnlyAnalyses;
+}
 
-AnalysisID::AnalysisID(const AnalysisID &AID, bool DependsOnlyOnCFG) {
-  ID = AID.ID;                    // Implement the copy ctor part...
-  Constructor = AID.Constructor;
-  
-  // If this analysis only depends on the CFG of the function, add it to the CFG
-  // only list...
-  if (DependsOnlyOnCFG)
-    CFGOnlyAnalyses.push_back(AID);
+void RegisterPassBase::setOnlyUsesCFG() {
+  getCFGOnlyAnalyses().push_back(PIObj);
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -49,7 +54,7 @@ void AnalysisResolver::setAnalysisResolver(Pass *P, AnalysisResolver *AR) {
 //   AnalysisUsage Class Implementation
 //
 
-// preservesCFG - This function should be called to by the pass, iff they do
+// setPreservesCFG - This function should be called to by the pass, iff they do
 // not:
 //
 //  1. Add or remove basic blocks from the function
@@ -58,12 +63,12 @@ void AnalysisResolver::setAnalysisResolver(Pass *P, AnalysisResolver *AR) {
 // This function annotates the AnalysisUsage info object to say that analyses
 // that only depend on the CFG are preserved by this pass.
 //
-void AnalysisUsage::preservesCFG() {
+void AnalysisUsage::setPreservesCFG() {
   // Since this transformation doesn't modify the CFG, it preserves all analyses
   // that only depend on the CFG (like dominators, loop info, etc...)
   //
   Preserved.insert(Preserved.end(),
-                   CFGOnlyAnalyses.begin(), CFGOnlyAnalyses.end());
+                   getCFGOnlyAnalyses().begin(), getCFGOnlyAnalyses().end());
 }
 
 
@@ -76,111 +81,93 @@ PassManager::~PassManager() { delete PM; }
 void PassManager::add(Pass *P) { PM->add(P); }
 bool PassManager::run(Module &M) { return PM->run(M); }
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// FunctionPassManager implementation - The FunctionPassManager class
+// is a simple Pimpl class that wraps the PassManagerT template. It
+// is like PassManager, but only deals in FunctionPasses.
+//
+FunctionPassManager::FunctionPassManager(ModuleProvider *P) : 
+  PM(new PassManagerT<Function>()), MP(P) {}
+FunctionPassManager::~FunctionPassManager() { delete PM; }
+void FunctionPassManager::add(FunctionPass *P) { PM->add(P); }
+void FunctionPassManager::add(ImmutablePass *IP) { PM->add(IP); }
+bool FunctionPassManager::run(Function &F) { 
+  try {
+    MP->materializeFunction(&F);
+  } catch (std::string& errstr) {
+    std::cerr << "Error reading bytecode file: " << errstr << "\n";
+    abort();
+  } catch (...) {
+    std::cerr << "Error reading bytecode file!\n";
+    abort();
+  }
+  return PM->run(F); 
+}
+
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // TimingInfo Class - This class is used to calculate information about the
 // amount of time each pass takes to execute.  This only happens with
 // -time-passes is enabled on the command line.
 //
-static cl::opt<bool>
-EnableTiming("time-passes",
+bool llvm::TimePassesIsEnabled = false;
+static cl::opt<bool,true>
+EnableTiming("time-passes", cl::location(TimePassesIsEnabled),
             cl::desc("Time each pass, printing elapsed time for each on exit"));
 
-static double getTime() {
-  struct timeval T;
-  gettimeofday(&T, 0);
-  return T.tv_sec + T.tv_usec/1000000.0;
+// createTheTimeInfo - This method either initializes the TheTimeInfo pointer to
+// a non null value (if the -time-passes option is enabled) or it leaves it
+// null.  It may be called multiple times.
+void TimingInfo::createTheTimeInfo() {
+  if (!TimePassesIsEnabled || TheTimeInfo) return;
+
+  // Constructed the first time this is called, iff -time-passes is enabled.
+  // This guarantees that the object will be constructed before static globals,
+  // thus it will be destroyed before them.
+  static TimingInfo TTI;
+  TheTimeInfo = &TTI;
 }
 
-// Create method.  If Timing is enabled, this creates and returns a new timing
-// object, otherwise it returns null.
-//
-TimingInfo *TimingInfo::create() {
-  return EnableTiming ? new TimingInfo() : 0;
+void PMDebug::PrintArgumentInformation(const Pass *P) {
+  // Print out passes in pass manager...
+  if (const AnalysisResolver *PM = dynamic_cast<const AnalysisResolver*>(P)) {
+    for (unsigned i = 0, e = PM->getNumContainedPasses(); i != e; ++i)
+      PrintArgumentInformation(PM->getContainedPass(i));
+
+  } else {  // Normal pass.  Print argument information...
+    // Print out arguments for registered passes that are _optimizations_
+    if (const PassInfo *PI = P->getPassInfo())
+      if (PI->getPassType() & PassInfo::Optimization)
+        std::cerr << " -" << PI->getPassArgument();
+  }
 }
 
-void TimingInfo::passStarted(Pass *P) { TimingData[P] -= getTime(); }
-void TimingInfo::passEnded(Pass *P) { TimingData[P] += getTime(); }
-
-// TimingDtor - Print out information about timing information
-TimingInfo::~TimingInfo() {
-  // Iterate over all of the data, converting it into the dual of the data map,
-  // so that the data is sorted by amount of time taken, instead of pointer.
-  //
-  std::vector<std::pair<double, Pass*> > Data;
-  double TotalTime = 0;
-  for (std::map<Pass*, double>::iterator I = TimingData.begin(),
-         E = TimingData.end(); I != E; ++I)
-    // Throw out results for "grouping" pass managers...
-    if (!dynamic_cast<AnalysisResolver*>(I->first)) {
-      Data.push_back(std::make_pair(I->second, I->first));
-      TotalTime += I->second;
-    }
-  
-  // Sort the data by time as the primary key, in reverse order...
-  std::sort(Data.begin(), Data.end(), std::greater<std::pair<double, Pass*> >());
-
-  // Print out timing header...
-  std::cerr << std::string(79, '=') << "\n"
-       << "                      ... Pass execution timing report ...\n"
-       << std::string(79, '=') << "\n  Total Execution Time: " << TotalTime
-       << " seconds\n\n  % Time: Seconds:\tPass Name:\n";
-
-  // Loop through all of the timing data, printing it out...
-  for (unsigned i = 0, e = Data.size(); i != e; ++i) {
-    fprintf(stderr, "  %6.2f%% %fs\t%s\n", Data[i].first*100 / TotalTime,
-            Data[i].first, Data[i].second->getPassName());
+void PMDebug::PrintPassInformation(unsigned Depth, const char *Action,
+                                   Pass *P, Module *M) {
+  if (PassDebugging >= Executions) {
+    std::cerr << (void*)P << std::string(Depth*2+1, ' ') << Action << " '" 
+              << P->getPassName();
+    if (M) std::cerr << "' on Module '" << M->getModuleIdentifier() << "'\n";
+    std::cerr << "'...\n";
   }
-  std::cerr << "  100.00% " << TotalTime << "s\tTOTAL\n"
-       << std::string(79, '=') << "\n";
 }
 
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-// Pass debugging information.  Often it is useful to find out what pass is
-// running when a crash occurs in a utility.  When this library is compiled with
-// debugging on, a command line option (--debug-pass) is enabled that causes the
-// pass name to be printed before it executes.
-//
-
-// Different debug levels that can be enabled...
-enum PassDebugLevel {
-  None, Structure, Executions, Details
-};
-
-static cl::opt<enum PassDebugLevel>
-PassDebugging("debug-pass", cl::Hidden,
-              cl::desc("Print PassManager debugging information"),
-              cl::values(
-  clEnumVal(None      , "disable debug output"),
-  // TODO: add option to print out pass names "PassOptions"
-  clEnumVal(Structure , "print pass structure before run()"),
-  clEnumVal(Executions, "print pass name before it is executed"),
-  clEnumVal(Details   , "print pass details when it is executed"),
-                         0));
-
-void PMDebug::PrintPassStructure(Pass *P) {
-  if (PassDebugging >= Structure)
-    P->dumpPassStructure();
+void PMDebug::PrintPassInformation(unsigned Depth, const char *Action,
+                                   Pass *P, Function *F) {
+  if (PassDebugging >= Executions) {
+    std::cerr << (void*)P << std::string(Depth*2+1, ' ') << Action << " '" 
+              << P->getPassName();
+    if (F) std::cerr << "' on Function '" << F->getName();
+    std::cerr << "'...\n";
+  }
 }
 
 void PMDebug::PrintPassInformation(unsigned Depth, const char *Action,
-                                   Pass *P, Annotable *V) {
+                                   Pass *P, BasicBlock *BB) {
   if (PassDebugging >= Executions) {
     std::cerr << (void*)P << std::string(Depth*2+1, ' ') << Action << " '" 
               << P->getPassName();
-    if (V) {
-      std::cerr << "' on ";
-
-      if (dynamic_cast<Module*>(V)) {
-        std::cerr << "Module\n"; return;
-      } else if (Function *F = dynamic_cast<Function*>(V))
-        std::cerr << "Function '" << F->getName();
-      else if (BasicBlock *BB = dynamic_cast<BasicBlock*>(V))
-        std::cerr << "BasicBlock '" << BB->getName();
-      else if (Value *Val = dynamic_cast<Value*>(V))
-        std::cerr << typeid(*Val).name() << " '" << Val->getName();
-    }
+    if (BB) std::cerr << "' on BasicBlock '" << BB->getName();
     std::cerr << "'...\n";
   }
 }
@@ -190,20 +177,13 @@ void PMDebug::PrintAnalysisSetInfo(unsigned Depth, const char *Msg,
   if (PassDebugging >= Details && !Set.empty()) {
     std::cerr << (void*)P << std::string(Depth*2+3, ' ') << Msg << " Analyses:";
     for (unsigned i = 0; i != Set.size(); ++i) {
-      Pass *P = Set[i].createPass();   // Good thing this is just debug code...
-      std::cerr << "  " << P->getPassName();
-      delete P;
+      if (i) std::cerr << ",";
+      std::cerr << " " << Set[i]->getPassName();
     }
     std::cerr << "\n";
   }
 }
 
-// dumpPassStructure - Implement the -debug-passes=Structure option
-void Pass::dumpPassStructure(unsigned Offset = 0) {
-  std::cerr << std::string(Offset*2, ' ') << getPassName() << "\n";
-}
-
-
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Pass Implementation
 //
@@ -212,10 +192,44 @@ void Pass::addToPassManager(PassManagerT<Module> *PM, AnalysisUsage &AU) {
   PM->addPass(this, AU);
 }
 
+bool Pass::mustPreserveAnalysisID(const PassInfo *AnalysisID) const {
+  return Resolver->getAnalysisToUpdate(AnalysisID) != 0;
+}
+
+// dumpPassStructure - Implement the -debug-passes=Structure option
+void Pass::dumpPassStructure(unsigned Offset) {
+  std::cerr << std::string(Offset*2, ' ') << getPassName() << "\n";
+}
+
+// getPassName - Use C++ RTTI to get a SOMEWHAT intelligible name for the pass.
+//
+const char *Pass::getPassName() const {
+  if (const PassInfo *PI = getPassInfo())
+    return PI->getPassName();
+  return typeid(*this).name();
+}
+
+// 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.
+//
+void Pass::print(std::ostream &O) const {
+  O << "Pass::print not implemented for pass: '" << getPassName() << "'!\n";
+}
+
+// dump - call print(std::cerr);
+void Pass::dump() const {
+  print(std::cerr, 0);
+}
 
-// getPassName - Use C++ RTTI to get a SOMEWHAT intelligable name for the pass.
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// ImmutablePass Implementation
 //
-const char *Pass::getPassName() const { return typeid(*this).name(); }
+void ImmutablePass::addToPassManager(PassManagerT<Module> *PM,
+                                     AnalysisUsage &AU) {
+  PM->addPass(this, AU);
+}
+
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // FunctionPass Implementation
@@ -261,18 +275,20 @@ void FunctionPass::addToPassManager(PassManagerT<Function> *PM,
 // function.
 //
 bool BasicBlockPass::runOnFunction(Function &F) {
-  bool Changed = false;
+  bool Changed = doInitialization(F);
   for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I)
     Changed |= runOnBasicBlock(*I);
-  return Changed;
+  return Changed | doFinalization(F);
 }
 
 // To run directly on the basic block, we initialize, runOnBasicBlock, then
 // finalize.
 //
 bool BasicBlockPass::run(BasicBlock &BB) {
-  Module &M = *BB.getParent()->getParent();
-  return doInitialization(M) | runOnBasicBlock(BB) | doFinalization(M);
+  Function &F = *BB.getParent();
+  Module &M = *F.getParent();
+  return doInitialization(M) | doInitialization(F) | runOnBasicBlock(BB) |
+         doFinalization(F) | doFinalization(M);
 }
 
 void BasicBlockPass::addToPassManager(PassManagerT<Function> *PM,
@@ -295,11 +311,14 @@ static std::vector<PassRegistrationListener*> *Listeners = 0;
 // getPassInfo - Return the PassInfo data structure that corresponds to this
 // pass...
 const PassInfo *Pass::getPassInfo() const {
-  assert(PassInfoMap && "PassInfoMap not constructed yet??");
-  std::map<TypeInfo, PassInfo*>::iterator I =
-    PassInfoMap->find(typeid(*this));
-  assert(I != PassInfoMap->end() && "Pass has not been registered!");
-  return I->second;
+  if (PassInfoCache) return PassInfoCache;
+  return lookupPassInfo(typeid(*this));
+}
+
+const PassInfo *Pass::lookupPassInfo(const std::type_info &TI) {
+  if (PassInfoMap == 0) return 0;
+  std::map<TypeInfo, PassInfo*>::iterator I = PassInfoMap->find(TI);
+  return (I != PassInfoMap->end()) ? I->second : 0;
 }
 
 void RegisterPassBase::registerPass(PassInfo *PI) {
@@ -318,10 +337,10 @@ void RegisterPassBase::registerPass(PassInfo *PI) {
       (*I)->passRegistered(PI);
 }
 
-RegisterPassBase::~RegisterPassBase() {
+void RegisterPassBase::unregisterPass(PassInfo *PI) {
   assert(PassInfoMap && "Pass registered but not in map!");
   std::map<TypeInfo, PassInfo*>::iterator I =
-    PassInfoMap->find(PIObj->getTypeInfo());
+    PassInfoMap->find(PI->getTypeInfo());
   assert(I != PassInfoMap->end() && "Pass registered but not in map!");
 
   // Remove pass from the map...
@@ -335,12 +354,101 @@ RegisterPassBase::~RegisterPassBase() {
   if (Listeners)
     for (std::vector<PassRegistrationListener*>::iterator
            I = Listeners->begin(), E = Listeners->end(); I != E; ++I)
-      (*I)->passUnregistered(PIObj);
+      (*I)->passUnregistered(PI);
 
   // Delete the PassInfo object itself...
-  delete PIObj;
+  delete PI;
 }
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//                  Analysis Group Implementation Code
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+struct AnalysisGroupInfo {
+  const PassInfo *DefaultImpl;
+  std::set<const PassInfo *> Implementations;
+  AnalysisGroupInfo() : DefaultImpl(0) {}
+};
+
+static std::map<const PassInfo *, AnalysisGroupInfo> *AnalysisGroupInfoMap = 0;
+
+// RegisterAGBase implementation
+//
+RegisterAGBase::RegisterAGBase(const std::type_info &Interface,
+                               const std::type_info *Pass, bool isDefault)
+  : ImplementationInfo(0), isDefaultImplementation(isDefault) {
+
+  InterfaceInfo = const_cast<PassInfo*>(Pass::lookupPassInfo(Interface));
+  if (InterfaceInfo == 0) {   // First reference to Interface, add it now.
+    InterfaceInfo =   // Create the new PassInfo for the interface...
+      new PassInfo("", "", Interface, PassInfo::AnalysisGroup, 0, 0);
+    registerPass(InterfaceInfo);
+    PIObj = 0;
+  }
+  assert(InterfaceInfo->getPassType() == PassInfo::AnalysisGroup &&
+         "Trying to join an analysis group that is a normal pass!");
+
+  if (Pass) {
+    ImplementationInfo = Pass::lookupPassInfo(*Pass);
+    assert(ImplementationInfo &&
+           "Must register pass before adding to AnalysisGroup!");
+
+    // Make sure we keep track of the fact that the implementation implements
+    // the interface.
+    PassInfo *IIPI = const_cast<PassInfo*>(ImplementationInfo);
+    IIPI->addInterfaceImplemented(InterfaceInfo);
+
+    // Lazily allocate to avoid nasty initialization order dependencies
+    if (AnalysisGroupInfoMap == 0)
+      AnalysisGroupInfoMap = new std::map<const PassInfo *,AnalysisGroupInfo>();
+
+    AnalysisGroupInfo &AGI = (*AnalysisGroupInfoMap)[InterfaceInfo];
+    assert(AGI.Implementations.count(ImplementationInfo) == 0 &&
+           "Cannot add a pass to the same analysis group more than once!");
+    AGI.Implementations.insert(ImplementationInfo);
+    if (isDefault) {
+      assert(AGI.DefaultImpl == 0 && InterfaceInfo->getNormalCtor() == 0 &&
+             "Default implementation for analysis group already specified!");
+      assert(ImplementationInfo->getNormalCtor() &&
+           "Cannot specify pass as default if it does not have a default ctor");
+      AGI.DefaultImpl = ImplementationInfo;
+      InterfaceInfo->setNormalCtor(ImplementationInfo->getNormalCtor());
+    }
+  }
+}
+
+void RegisterAGBase::setGroupName(const char *Name) {
+  assert(InterfaceInfo->getPassName()[0] == 0 && "Interface Name already set!");
+  InterfaceInfo->setPassName(Name);
+}
+
+RegisterAGBase::~RegisterAGBase() {
+  if (ImplementationInfo) {
+    assert(AnalysisGroupInfoMap && "Inserted into map, but map doesn't exist?");
+    AnalysisGroupInfo &AGI = (*AnalysisGroupInfoMap)[InterfaceInfo];
+
+    assert(AGI.Implementations.count(ImplementationInfo) &&
+           "Pass not a member of analysis group?");
+
+    if (AGI.DefaultImpl == ImplementationInfo)
+      AGI.DefaultImpl = 0;
+    
+    AGI.Implementations.erase(ImplementationInfo);
+
+    // Last member of this analysis group? Unregister PassInfo, delete map entry
+    if (AGI.Implementations.empty()) {
+      assert(AGI.DefaultImpl == 0 &&
+             "Default implementation didn't unregister?");
+      AnalysisGroupInfoMap->erase(InterfaceInfo);
+      if (AnalysisGroupInfoMap->empty()) {  // Delete map if empty
+        delete AnalysisGroupInfoMap;
+        AnalysisGroupInfoMap = 0;
+      }
+
+      unregisterPass(InterfaceInfo);
+    }
+  }
+}
 
 
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