Enable new pass manager, which was accidentally disabled.
[oota-llvm.git] / include / llvm / Pass.h
1 //===- llvm/Pass.h - Base class for Passes ----------------------*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file defines a base class that indicates that a specified class is a
11 // transformation pass implementation.
12 //
13 // Passes are designed this way so that it is possible to run passes in a cache
14 // and organizationally optimal order without having to specify it at the front
15 // end.  This allows arbitrary passes to be strung together and have them
16 // executed as effeciently as possible.
17 //
18 // Passes should extend one of the classes below, depending on the guarantees
19 // that it can make about what will be modified as it is run.  For example, most
20 // global optimizations should derive from FunctionPass, because they do not add
21 // or delete functions, they operate on the internals of the function.
22 //
23 // Note that this file #includes PassSupport.h and PassAnalysisSupport.h (at the
24 // bottom), so the APIs exposed by these files are also automatically available
25 // to all users of this file.
26 //
27 //===----------------------------------------------------------------------===//
28
29 #ifndef LLVM_PASS_H
30 #define LLVM_PASS_H
31
32 #include "llvm/Support/Streams.h"
33 #include <vector>
34 #include <map>
35 #include <iosfwd>
36 #include <typeinfo>
37 #include <cassert>
38
39 //Use new Pass Manager. Disable old Pass Manager.
40 //#define USE_OLD_PASSMANAGER 1
41
42 namespace llvm {
43
44 class Value;
45 class BasicBlock;
46 class Function;
47 class Module;
48 class AnalysisUsage;
49 class PassInfo;
50 class ImmutablePass;
51 template<class Trait> class PassManagerT;
52 class BasicBlockPassManager;
53 class FunctionPassManagerT;
54 class ModulePassManager;
55 struct AnalysisResolver;
56 class AnalysisResolver_New;
57
58 // AnalysisID - Use the PassInfo to identify a pass...
59 typedef const PassInfo* AnalysisID;
60
61 //===----------------------------------------------------------------------===//
62 /// Pass interface - Implemented by all 'passes'.  Subclass this if you are an
63 /// interprocedural optimization or you do not fit into any of the more
64 /// constrained passes described below.
65 ///
66 class Pass {
67   friend struct AnalysisResolver;
68   AnalysisResolver *Resolver;  // AnalysisResolver this pass is owned by...
69   AnalysisResolver_New *Resolver_New;  // Used to resolve analysis
70   const PassInfo *PassInfoCache;
71
72   // AnalysisImpls - This keeps track of which passes implement the interfaces
73   // that are required by the current pass (to implement getAnalysis()).
74   //
75   std::vector<std::pair<const PassInfo*, Pass*> > AnalysisImpls;
76
77   void operator=(const Pass&);  // DO NOT IMPLEMENT
78   Pass(const Pass &);           // DO NOT IMPLEMENT
79 public:
80   Pass() : Resolver(0), Resolver_New(0), PassInfoCache(0) {}
81   virtual ~Pass() {} // Destructor is virtual so we can be subclassed
82
83   /// getPassName - Return a nice clean name for a pass.  This usually
84   /// implemented in terms of the name that is registered by one of the
85   /// Registration templates, but can be overloaded directly, and if nothing
86   /// else is available, C++ RTTI will be consulted to get a SOMEWHAT
87   /// intelligible name for the pass.
88   ///
89   virtual const char *getPassName() const;
90
91   /// getPassInfo - Return the PassInfo data structure that corresponds to this
92   /// pass...  If the pass has not been registered, this will return null.
93   ///
94   const PassInfo *getPassInfo() const;
95
96   /// runPass - Run this pass, returning true if a modification was made to the
97   /// module argument.  This should be implemented by all concrete subclasses.
98   ///
99   virtual bool runPass(Module &M) { return false; }
100   virtual bool runPass(BasicBlock&) { return false; }
101
102   /// print - Print out the internal state of the pass.  This is called by
103   /// Analyze to print out the contents of an analysis.  Otherwise it is not
104   /// necessary to implement this method.  Beware that the module pointer MAY be
105   /// null.  This automatically forwards to a virtual function that does not
106   /// provide the Module* in case the analysis doesn't need it it can just be
107   /// ignored.
108   ///
109   virtual void print(std::ostream &O, const Module *M) const;
110   void print(std::ostream *O, const Module *M) const { if (O) print(*O, M); }
111   void dump() const; // dump - call print(std::cerr, 0);
112
113   // Access AnalysisResolver_New
114   inline void setResolver(AnalysisResolver_New *AR) { Resolver_New = AR; }
115   inline AnalysisResolver_New *getResolver() { return Resolver_New; }
116
117   /// getAnalysisUsage - This function should be overriden by passes that need
118   /// analysis information to do their job.  If a pass specifies that it uses a
119   /// particular analysis result to this function, it can then use the
120   /// getAnalysis<AnalysisType>() function, below.
121   ///
122   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
123     // By default, no analysis results are used, all are invalidated.
124   }
125
126   /// releaseMemory() - This member can be implemented by a pass if it wants to
127   /// be able to release its memory when it is no longer needed.  The default
128   /// behavior of passes is to hold onto memory for the entire duration of their
129   /// lifetime (which is the entire compile time).  For pipelined passes, this
130   /// is not a big deal because that memory gets recycled every time the pass is
131   /// invoked on another program unit.  For IP passes, it is more important to
132   /// free memory when it is unused.
133   ///
134   /// Optionally implement this function to release pass memory when it is no
135   /// longer used.
136   ///
137   virtual void releaseMemory() {}
138
139   // dumpPassStructure - Implement the -debug-passes=PassStructure option
140   virtual void dumpPassStructure(unsigned Offset = 0);
141
142
143   // getPassInfo - Static method to get the pass information from a class name.
144   template<typename AnalysisClass>
145   static const PassInfo *getClassPassInfo() {
146     return lookupPassInfo(typeid(AnalysisClass));
147   }
148
149   // lookupPassInfo - Return the pass info object for the specified pass class,
150   // or null if it is not known.
151   static const PassInfo *lookupPassInfo(const std::type_info &TI);
152
153   /// getAnalysisToUpdate<AnalysisType>() - This function is used by subclasses
154   /// to get to the analysis information that might be around that needs to be
155   /// updated.  This is different than getAnalysis in that it can fail (ie the
156   /// analysis results haven't been computed), so should only be used if you
157   /// provide the capability to update an analysis that exists.  This method is
158   /// often used by transformation APIs to update analysis results for a pass
159   /// automatically as the transform is performed.
160   ///
161   template<typename AnalysisType>
162   AnalysisType *getAnalysisToUpdate() const; // Defined in PassAnalysisSupport.h
163
164   /// mustPreserveAnalysisID - This method serves the same function as
165   /// getAnalysisToUpdate, but works if you just have an AnalysisID.  This
166   /// obviously cannot give you a properly typed instance of the class if you
167   /// don't have the class name available (use getAnalysisToUpdate if you do),
168   /// but it can tell you if you need to preserve the pass at least.
169   ///
170   bool mustPreserveAnalysisID(const PassInfo *AnalysisID) const;
171
172   /// getAnalysis<AnalysisType>() - This function is used by subclasses to get
173   /// to the analysis information that they claim to use by overriding the
174   /// getAnalysisUsage function.
175   ///
176   template<typename AnalysisType>
177   AnalysisType &getAnalysis() const; // Defined in PassAnalysisSupport.h
178
179   template<typename AnalysisType>
180   AnalysisType &getAnalysisID(const PassInfo *PI) const;
181     
182 private:
183   template<typename Trait> friend class PassManagerT;
184   friend class ModulePassManager;
185   friend class FunctionPassManagerT;
186   friend class BasicBlockPassManager;
187 };
188
189 inline std::ostream &operator<<(std::ostream &OS, const Pass &P) {
190   P.print(OS, 0); return OS;
191 }
192
193 //===----------------------------------------------------------------------===//
194 /// ModulePass class - This class is used to implement unstructured
195 /// interprocedural optimizations and analyses.  ModulePasses may do anything
196 /// they want to the program.
197 ///
198 class ModulePass : public Pass {
199 public:
200   /// runOnModule - Virtual method overriden by subclasses to process the module
201   /// being operated on.
202   virtual bool runOnModule(Module &M) = 0;
203
204   virtual bool runPass(Module &M) { return runOnModule(M); }
205   virtual bool runPass(BasicBlock&) { return false; }
206
207 #ifdef USE_OLD_PASSMANAGER
208   virtual void addToPassManager(ModulePassManager *PM, AnalysisUsage &AU);
209 #else
210   // Force out-of-line virtual method.
211   virtual ~ModulePass();
212 #endif
213 };
214
215
216 //===----------------------------------------------------------------------===//
217 /// ImmutablePass class - This class is used to provide information that does
218 /// not need to be run.  This is useful for things like target information and
219 /// "basic" versions of AnalysisGroups.
220 ///
221 class ImmutablePass : public ModulePass {
222 public:
223   /// initializePass - This method may be overriden by immutable passes to allow
224   /// them to perform various initialization actions they require.  This is
225   /// primarily because an ImmutablePass can "require" another ImmutablePass,
226   /// and if it does, the overloaded version of initializePass may get access to
227   /// these passes with getAnalysis<>.
228   ///
229   virtual void initializePass() {}
230
231   /// ImmutablePasses are never run.
232   ///
233   virtual bool runOnModule(Module &M) { return false; }
234
235 #ifdef USE_OLD_PASSMANAGER
236 private:
237   template<typename Trait> friend class PassManagerT;
238   friend class ModulePassManager;
239   virtual void addToPassManager(ModulePassManager *PM, AnalysisUsage &AU);
240 #else
241   // Force out-of-line virtual method.
242   virtual ~ImmutablePass();
243 #endif
244 };
245
246 //===----------------------------------------------------------------------===//
247 /// FunctionPass class - This class is used to implement most global
248 /// optimizations.  Optimizations should subclass this class if they meet the
249 /// following constraints:
250 ///
251 ///  1. Optimizations are organized globally, i.e., a function at a time
252 ///  2. Optimizing a function does not cause the addition or removal of any
253 ///     functions in the module
254 ///
255 class FunctionPass : public ModulePass {
256 public:
257   /// doInitialization - Virtual method overridden by subclasses to do
258   /// any necessary per-module initialization.
259   ///
260   virtual bool doInitialization(Module &M) { return false; }
261
262   /// runOnFunction - Virtual method overriden by subclasses to do the
263   /// per-function processing of the pass.
264   ///
265   virtual bool runOnFunction(Function &F) = 0;
266
267   /// doFinalization - Virtual method overriden by subclasses to do any post
268   /// processing needed after all passes have run.
269   ///
270   virtual bool doFinalization(Module &M) { return false; }
271
272   /// runOnModule - On a module, we run this pass by initializing,
273   /// ronOnFunction'ing once for every function in the module, then by
274   /// finalizing.
275   ///
276   virtual bool runOnModule(Module &M);
277
278   /// run - On a function, we simply initialize, run the function, then
279   /// finalize.
280   ///
281   bool run(Function &F);
282
283 #ifdef USE_OLD_PASSMANAGER
284 protected:
285   template<typename Trait> friend class PassManagerT;
286   friend class ModulePassManager;
287   friend class FunctionPassManagerT;
288   friend class BasicBlockPassManager;
289   virtual void addToPassManager(ModulePassManager *PM, AnalysisUsage &AU);
290   virtual void addToPassManager(FunctionPassManagerT *PM, AnalysisUsage &AU);
291 #endif
292 };
293
294
295
296 //===----------------------------------------------------------------------===//
297 /// BasicBlockPass class - This class is used to implement most local
298 /// optimizations.  Optimizations should subclass this class if they
299 /// meet the following constraints:
300 ///   1. Optimizations are local, operating on either a basic block or
301 ///      instruction at a time.
302 ///   2. Optimizations do not modify the CFG of the contained function, or any
303 ///      other basic block in the function.
304 ///   3. Optimizations conform to all of the constraints of FunctionPasses.
305 ///
306 class BasicBlockPass : public FunctionPass {
307 public:
308   /// doInitialization - Virtual method overridden by subclasses to do
309   /// any necessary per-module initialization.
310   ///
311   virtual bool doInitialization(Module &M) { return false; }
312
313   /// doInitialization - Virtual method overridden by BasicBlockPass subclasses
314   /// to do any necessary per-function initialization.
315   ///
316   virtual bool doInitialization(Function &F) { return false; }
317
318   /// runOnBasicBlock - Virtual method overriden by subclasses to do the
319   /// per-basicblock processing of the pass.
320   ///
321   virtual bool runOnBasicBlock(BasicBlock &BB) = 0;
322
323   /// doFinalization - Virtual method overriden by BasicBlockPass subclasses to
324   /// do any post processing needed after all passes have run.
325   ///
326   virtual bool doFinalization(Function &F) { return false; }
327
328   /// doFinalization - Virtual method overriden by subclasses to do any post
329   /// processing needed after all passes have run.
330   ///
331   virtual bool doFinalization(Module &M) { return false; }
332
333
334   // To run this pass on a function, we simply call runOnBasicBlock once for
335   // each function.
336   //
337   bool runOnFunction(Function &F);
338
339   /// To run directly on the basic block, we initialize, runOnBasicBlock, then
340   /// finalize.
341   ///
342   virtual bool runPass(Module &M) { return false; }
343   virtual bool runPass(BasicBlock &BB);
344
345 #ifdef USE_OLD_PASSMANAGER
346 private:
347   template<typename Trait> friend class PassManagerT;
348   friend class FunctionPassManagerT;
349   friend class BasicBlockPassManager;
350   virtual void addToPassManager(ModulePassManager *PM, AnalysisUsage &AU) {
351     FunctionPass::addToPassManager(PM, AU);
352   }
353   virtual void addToPassManager(FunctionPassManagerT *PM, AnalysisUsage &AU);
354   virtual void addToPassManager(BasicBlockPassManager *PM,AnalysisUsage &AU);
355 #endif
356 };
357
358 /// If the user specifies the -time-passes argument on an LLVM tool command line
359 /// then the value of this boolean will be true, otherwise false.
360 /// @brief This is the storage for the -time-passes option.
361 extern bool TimePassesIsEnabled;
362
363 } // End llvm namespace
364
365 // Include support files that contain important APIs commonly used by Passes,
366 // but that we want to separate out to make it easier to read the header files.
367 //
368 #include "llvm/PassSupport.h"
369 #include "llvm/PassAnalysisSupport.h"
370
371 #endif