include/llvm/PassAnalysisSupport.h

   1 //===- llvm/PassAnalysisSupport.h - Analysis Pass Support code --*- 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 file defines stuff that is used to define and "use" Analysis Passes.
  11 // This file is automatically #included by Pass.h, so:
  12 //
  13 //           NO .CPP FILES SHOULD INCLUDE THIS FILE DIRECTLY
  14 //
  15 // Instead, #include Pass.h
  16 //
  17 //===----------------------------------------------------------------------===//
  18
  19 #ifndef LLVM_PASS_ANALYSIS_SUPPORT_H
  20 #define LLVM_PASS_ANALYSIS_SUPPORT_H
  21
  22 #include <vector>
  23 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  24
  25 namespace llvm {
  26
  27 // No need to include Pass.h, we are being included by it!
  28
  29 //===----------------------------------------------------------------------===//
  30 // AnalysisUsage - Represent the analysis usage information of a pass.  This
  31 // tracks analyses that the pass REQUIRES (must be available when the pass
  32 // runs), REQUIRES TRANSITIVE (must be available throughout the lifetime of the
  33 // pass), and analyses that the pass PRESERVES (the pass does not invalidate the
  34 // results of these analyses).  This information is provided by a pass to the
  35 // Pass infrastructure through the getAnalysisUsage virtual function.
  36 //
  37 class AnalysisUsage {
  38 public:
  39   typedef SmallVector<AnalysisID, 32> VectorType;
  40
  41 private:
  42   // Sets of analyses required and preserved by a pass
  43   VectorType Required, RequiredTransitive, Preserved;
  44   bool PreservesAll;
  45
  46 public:
  47   AnalysisUsage() : PreservesAll(false) {}
  48
  49   // addRequired - Add the specified ID to the required set of the usage info
  50   // for a pass.
  51   //
  52   AnalysisUsage &addRequiredID(AnalysisID ID) {
  53     assert(ID && "Pass class not registered!");
  54     Required.push_back(ID);
  55     return *this;
  56   }
  57   template<class PassClass>
  58   AnalysisUsage &addRequired() {
  59     return addRequiredID(Pass::getClassPassInfo<PassClass>());
  60   }
  61
  62   AnalysisUsage &addRequiredTransitiveID(AnalysisID ID) {
  63     assert(ID && "Pass class not registered!");
  64     Required.push_back(ID);
  65     RequiredTransitive.push_back(ID);
  66     return *this;
  67   }
  68   template<class PassClass>
  69   AnalysisUsage &addRequiredTransitive() {
  70     AnalysisID ID = Pass::getClassPassInfo<PassClass>();
  71     return addRequiredTransitiveID(ID);
  72   }
  73
  74   // addPreserved - Add the specified ID to the set of analyses preserved by
  75   // this pass
  76   //
  77   AnalysisUsage &addPreservedID(AnalysisID ID) {
  78     Preserved.push_back(ID);
  79     return *this;
  80   }
  81
  82   template<class PassClass>
  83   AnalysisUsage &addPreserved() {
  84     assert(Pass::getClassPassInfo<PassClass>() && "Pass class not registered!");
  85     Preserved.push_back(Pass::getClassPassInfo<PassClass>());
  86     return *this;
  87   }
  88
  89   // setPreservesAll - Set by analyses that do not transform their input at all
  90   void setPreservesAll() { PreservesAll = true; }
  91   bool getPreservesAll() const { return PreservesAll; }
  92
  93   /// setPreservesCFG - This function should be called by the pass, iff they do
  94   /// not:
  95   ///
  96   ///  1. Add or remove basic blocks from the function
  97   ///  2. Modify terminator instructions in any way.
  98   ///
  99   /// This function annotates the AnalysisUsage info object to say that analyses
 100   /// that only depend on the CFG are preserved by this pass.
 101   ///
 102   void setPreservesCFG();
 103
 104   const VectorType &getRequiredSet() const { return Required; }
 105   const VectorType &getRequiredTransitiveSet() const {
 106     return RequiredTransitive;
 107   }
 108   const VectorType &getPreservedSet() const { return Preserved; }
 109 };
 110
 111 //===----------------------------------------------------------------------===//
 112 // AnalysisResolver - Simple interface used by Pass objects to pull all
 113 // analysis information out of pass manager that is responsible to manage
 114 // the pass.
 115 //
 116 class PMDataManager;
 117 class AnalysisResolver {
 118 private:
 119   AnalysisResolver();  // DO NOT IMPLEMENT
 120
 121 public:
 122   explicit AnalysisResolver(PMDataManager &P) : PM(P) { }
 123
 124   inline PMDataManager &getPMDataManager() { return PM; }
 125
 126   // Find pass that is implementing PI.
 127   Pass *findImplPass(const PassInfo *PI) {
 128     Pass *ResultPass = 0;
 129     for (unsigned i = 0; i < AnalysisImpls.size() ; ++i) {
 130       if (AnalysisImpls[i].first == PI) {
 131         ResultPass = AnalysisImpls[i].second;
 132         break;
 133       }
 134     }
 135     return ResultPass;
 136   }
 137
 138   // Find pass that is implementing PI. Initialize pass for Function F.
 139   Pass *findImplPass(Pass *P, const PassInfo *PI, Function &F);
 140
 141   void addAnalysisImplsPair(const PassInfo *PI, Pass *P) {
 142     std::pair<const PassInfo*, Pass*> pir = std::make_pair(PI,P);
 143     AnalysisImpls.push_back(pir);
 144   }
 145
 146   // getAnalysisToUpdate - Return an analysis result or null if it doesn't exist
 147   Pass *getAnalysisToUpdate(AnalysisID ID, bool Direction) const;
 148
 149   // AnalysisImpls - This keeps track of which passes implements the interfaces
 150   // that are required by the current pass (to implement getAnalysis()).
 151   // NOTE : Remove AnalysisImpls from class Pass, when AnalysisResolver
 152   // replaces AnalysisResolver
 153   std::vector<std::pair<const PassInfo*, Pass*> > AnalysisImpls;
 154
 155 private:
 156   // PassManager that is used to resolve analysis info
 157   PMDataManager &PM;
 158 };
 159
 160 /// getAnalysisToUpdate<AnalysisType>() - This function is used by subclasses
 161 /// to get to the analysis information that might be around that needs to be
 162 /// updated.  This is different than getAnalysis in that it can fail (ie the
 163 /// analysis results haven't been computed), so should only be used if you
 164 /// provide the capability to update an analysis that exists.  This method is
 165 /// often used by transformation APIs to update analysis results for a pass
 166 /// automatically as the transform is performed.
 167 ///
 168 template<typename AnalysisType>
 169 AnalysisType *Pass::getAnalysisToUpdate() const {
 170   assert(Resolver && "Pass not resident in a PassManager object!");
 171
 172   const PassInfo *PI = getClassPassInfo<AnalysisType>();
 173   if (PI == 0) return 0;
 174   return dynamic_cast<AnalysisType*>
 175     (Resolver->getAnalysisToUpdate(PI, true));
 176 }
 177
 178 /// getAnalysis<AnalysisType>() - This function is used by subclasses to get
 179 /// to the analysis information that they claim to use by overriding the
 180 /// getAnalysisUsage function.
 181 ///
 182 template<typename AnalysisType>
 183 AnalysisType &Pass::getAnalysis() const {
 184   assert(Resolver &&"Pass has not been inserted into a PassManager object!");
 185
 186   return getAnalysisID<AnalysisType>(getClassPassInfo<AnalysisType>());
 187 }
 188
 189 template<typename AnalysisType>
 190 AnalysisType &Pass::getAnalysisID(const PassInfo *PI) const {
 191   assert(PI && "getAnalysis for unregistered pass!");
 192   assert(Resolver&&"Pass has not been inserted into a PassManager object!");
 193   // PI *must* appear in AnalysisImpls.  Because the number of passes used
 194   // should be a small number, we just do a linear search over a (dense)
 195   // vector.
 196   Pass *ResultPass = Resolver->findImplPass(PI);
 197   assert (ResultPass &&
 198           "getAnalysis*() called on an analysis that was not "
 199           "'required' by pass!");
 200
 201   // Because the AnalysisType may not be a subclass of pass (for
 202   // AnalysisGroups), we must use dynamic_cast here to potentially adjust the
 203   // return pointer (because the class may multiply inherit, once from pass,
 204   // once from AnalysisType).
 205   //
 206   AnalysisType *Result = dynamic_cast<AnalysisType*>(ResultPass);
 207   assert(Result && "Pass does not implement interface required!");
 208   return *Result;
 209 }
 210
 211 /// getAnalysis<AnalysisType>() - This function is used by subclasses to get
 212 /// to the analysis information that they claim to use by overriding the
 213 /// getAnalysisUsage function.
 214 ///
 215 template<typename AnalysisType>
 216 AnalysisType &Pass::getAnalysis(Function &F) {
 217   assert(Resolver &&"Pass has not been inserted into a PassManager object!");
 218
 219   return getAnalysisID<AnalysisType>(getClassPassInfo<AnalysisType>(), F);
 220 }
 221
 222 template<typename AnalysisType>
 223 AnalysisType &Pass::getAnalysisID(const PassInfo *PI, Function &F) {
 224   assert(PI && "getAnalysis for unregistered pass!");
 225    assert(Resolver&&"Pass has not been inserted into a PassManager object!");
 226    // PI *must* appear in AnalysisImpls.  Because the number of passes used
 227    // should be a small number, we just do a linear search over a (dense)
 228    // vector.
 229    Pass *ResultPass = Resolver->findImplPass(this, PI, F);
 230    assert (ResultPass &&
 231            "getAnalysis*() called on an analysis that was not "
 232            "'required' by pass!");
 233
 234    // Because the AnalysisType may not be a subclass of pass (for
 235    // AnalysisGroups), we must use dynamic_cast here to potentially adjust the
 236    // return pointer (because the class may multiply inherit, once from pass,
 237    // once from AnalysisType).
 238    //
 239    AnalysisType *Result = dynamic_cast<AnalysisType*>(ResultPass);
 240    assert(Result && "Pass does not implement interface required!");
 241    return *Result;
 242 }
 243
 244 } // End llvm namespace
 245
 246 #endif