include/llvm/PassSupport.h

   1 //===- llvm/PassSupport.h - 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" Passes.  This file
  11 // 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 // This file defines Pass registration code and classes used for it.
  18 //
  19 //===----------------------------------------------------------------------===//
  20
  21 #ifndef LLVM_PASS_SUPPORT_H
  22 #define LLVM_PASS_SUPPORT_H
  23
  24 #include "Pass.h"
  25 #include "llvm/PassRegistry.h"
  26 #include "llvm/InitializePasses.h"
  27 #include "llvm/System/Atomic.h"
  28 #include <vector>
  29
  30 namespace llvm {
  31
  32 //===---------------------------------------------------------------------------
  33 /// PassInfo class - An instance of this class exists for every pass known by
  34 /// the system, and can be obtained from a live Pass by calling its
  35 /// getPassInfo() method.  These objects are set up by the RegisterPass<>
  36 /// template, defined below.
  37 ///
  38 class PassInfo {
  39 public:
  40   typedef Pass* (*NormalCtor_t)();
  41
  42 private:
  43   const char      *const PassName;     // Nice name for Pass
  44   const char      *const PassArgument; // Command Line argument to run this pass
  45   const void *PassID;
  46   const bool IsCFGOnlyPass;            // Pass only looks at the CFG.
  47   const bool IsAnalysis;               // True if an analysis pass.
  48   const bool IsAnalysisGroup;          // True if an analysis group.
  49   std::vector<const PassInfo*> ItfImpl;// Interfaces implemented by this pass
  50
  51   NormalCtor_t NormalCtor;
  52
  53 public:
  54   /// PassInfo ctor - Do not call this directly, this should only be invoked
  55   /// through RegisterPass.
  56   PassInfo(const char *name, const char *arg, const void *pi,
  57            NormalCtor_t normal, bool isCFGOnly, bool is_analysis)
  58     : PassName(name), PassArgument(arg), PassID(pi),
  59       IsCFGOnlyPass(isCFGOnly),
  60       IsAnalysis(is_analysis), IsAnalysisGroup(false), NormalCtor(normal) { }
  61   /// PassInfo ctor - Do not call this directly, this should only be invoked
  62   /// through RegisterPass. This version is for use by analysis groups; it
  63   /// does not auto-register the pass.
  64   PassInfo(const char *name, const void *pi)
  65     : PassName(name), PassArgument(""), PassID(pi),
  66       IsCFGOnlyPass(false),
  67       IsAnalysis(false), IsAnalysisGroup(true), NormalCtor(0) { }
  68
  69   /// getPassName - Return the friendly name for the pass, never returns null
  70   ///
  71   const char *getPassName() const { return PassName; }
  72
  73   /// getPassArgument - Return the command line option that may be passed to
  74   /// 'opt' that will cause this pass to be run.  This will return null if there
  75   /// is no argument.
  76   ///
  77   const char *getPassArgument() const { return PassArgument; }
  78
  79   /// getTypeInfo - Return the id object for the pass...
  80   /// TODO : Rename
  81   const void *getTypeInfo() const { return PassID; }
  82
  83   /// Return true if this PassID implements the specified ID pointer.
  84   bool isPassID(const void *IDPtr) const {
  85     return PassID == IDPtr;
  86   }
  87
  88   /// isAnalysisGroup - Return true if this is an analysis group, not a normal
  89   /// pass.
  90   ///
  91   bool isAnalysisGroup() const { return IsAnalysisGroup; }
  92   bool isAnalysis() const { return IsAnalysis; }
  93
  94   /// isCFGOnlyPass - return true if this pass only looks at the CFG for the
  95   /// function.
  96   bool isCFGOnlyPass() const { return IsCFGOnlyPass; }
  97
  98   /// getNormalCtor - Return a pointer to a function, that when called, creates
  99   /// an instance of the pass and returns it.  This pointer may be null if there
 100   /// is no default constructor for the pass.
 101   ///
 102   NormalCtor_t getNormalCtor() const {
 103     return NormalCtor;
 104   }
 105   void setNormalCtor(NormalCtor_t Ctor) {
 106     NormalCtor = Ctor;
 107   }
 108
 109   /// createPass() - Use this method to create an instance of this pass.
 110   Pass *createPass() const;
 111
 112   /// addInterfaceImplemented - This method is called when this pass is
 113   /// registered as a member of an analysis group with the RegisterAnalysisGroup
 114   /// template.
 115   ///
 116   void addInterfaceImplemented(const PassInfo *ItfPI) {
 117     ItfImpl.push_back(ItfPI);
 118   }
 119
 120   /// getInterfacesImplemented - Return a list of all of the analysis group
 121   /// interfaces implemented by this pass.
 122   ///
 123   const std::vector<const PassInfo*> &getInterfacesImplemented() const {
 124     return ItfImpl;
 125   }
 126
 127 private:
 128   void operator=(const PassInfo &); // do not implement
 129   PassInfo(const PassInfo &);       // do not implement
 130 };
 131
 132 #define INITIALIZE_PASS(passName, arg, name, cfg, analysis) \
 133   static void* initialize##passName##PassOnce(PassRegistry &Registry) { \
 134     PassInfo *PI = new PassInfo(name, arg, & passName ::ID, \
 135       PassInfo::NormalCtor_t(callDefaultCtor< passName >), cfg, analysis); \
 136     Registry.registerPass(*PI); \
 137     return PI; \
 138   } \
 139   void llvm::initialize##passName##Pass(PassRegistry &Registry) { \
 140     static volatile sys::cas_flag initialized = 0; \
 141     sys::cas_flag old_val = sys::CompareAndSwap(&initialized, 1, 0); \
 142     if (old_val == 0) { \
 143       initialize##passName##PassOnce(Registry); \
 144       sys::MemoryFence(); \
 145       initialized = 2; \
 146     } else { \
 147       sys::cas_flag tmp = initialized; \
 148       sys::MemoryFence(); \
 149       while (tmp != 2) { \
 150         tmp = initialized; \
 151         sys::MemoryFence(); \
 152       } \
 153     } \
 154   }
 155
 156 #define INITIALIZE_PASS_BEGIN(passName, arg, name, cfg, analysis) \
 157   static void* initialize##passName##PassOnce(PassRegistry &Registry) {
 158
 159 #define INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(depName) \
 160     initialize##depName##Pass(Registry);
 161 #define INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(depName) \
 162     initialize##depName##AnalysisGroup(Registry);
 163
 164 #define INITIALIZE_PASS_END(passName, arg, name, cfg, analysis) \
 165     PassInfo *PI = new PassInfo(name, arg, & passName ::ID, \
 166       PassInfo::NormalCtor_t(callDefaultCtor< passName >), cfg, analysis); \
 167     Registry.registerPass(*PI); \
 168     return PI; \
 169   } \
 170   void llvm::initialize##passName##Pass(PassRegistry &Registry) { \
 171     static volatile sys::cas_flag initialized = 0; \
 172     sys::cas_flag old_val = sys::CompareAndSwap(&initialized, 1, 0); \
 173     if (old_val == 0) { \
 174       initialize##passName##PassOnce(Registry); \
 175       sys::MemoryFence(); \
 176       initialized = 2; \
 177     } else { \
 178       sys::cas_flag tmp = initialized; \
 179       sys::MemoryFence(); \
 180       while (tmp != 2) { \
 181         tmp = initialized; \
 182         sys::MemoryFence(); \
 183       } \
 184     } \
 185   }
 186
 187 template<typename PassName>
 188 Pass *callDefaultCtor() { return new PassName(); }
 189
 190 //===---------------------------------------------------------------------------
 191 /// RegisterPass<t> template - This template class is used to notify the system
 192 /// that a Pass is available for use, and registers it into the internal
 193 /// database maintained by the PassManager.  Unless this template is used, opt,
 194 /// for example will not be able to see the pass and attempts to create the pass
 195 /// will fail. This template is used in the follow manner (at global scope, in
 196 /// your .cpp file):
 197 ///
 198 /// static RegisterPass<YourPassClassName> tmp("passopt", "My Pass Name");
 199 ///
 200 /// This statement will cause your pass to be created by calling the default
 201 /// constructor exposed by the pass.  If you have a different constructor that
 202 /// must be called, create a global constructor function (which takes the
 203 /// arguments you need and returns a Pass*) and register your pass like this:
 204 ///
 205 /// static RegisterPass<PassClassName> tmp("passopt", "My Name");
 206 ///
 207 template<typename passName>
 208 struct RegisterPass : public PassInfo {
 209
 210   // Register Pass using default constructor...
 211   RegisterPass(const char *PassArg, const char *Name, bool CFGOnly = false,
 212                bool is_analysis = false)
 213     : PassInfo(Name, PassArg, &passName::ID,
 214                PassInfo::NormalCtor_t(callDefaultCtor<passName>),
 215                CFGOnly, is_analysis) {
 216     PassRegistry::getPassRegistry()->registerPass(*this);
 217   }
 218 };
 219
 220
 221 /// RegisterAnalysisGroup - Register a Pass as a member of an analysis _group_.
 222 /// Analysis groups are used to define an interface (which need not derive from
 223 /// Pass) that is required by passes to do their job.  Analysis Groups differ
 224 /// from normal analyses because any available implementation of the group will
 225 /// be used if it is available.
 226 ///
 227 /// If no analysis implementing the interface is available, a default
 228 /// implementation is created and added.  A pass registers itself as the default
 229 /// implementation by specifying 'true' as the second template argument of this
 230 /// class.
 231 ///
 232 /// In addition to registering itself as an analysis group member, a pass must
 233 /// register itself normally as well.  Passes may be members of multiple groups
 234 /// and may still be "required" specifically by name.
 235 ///
 236 /// The actual interface may also be registered as well (by not specifying the
 237 /// second template argument).  The interface should be registered to associate
 238 /// a nice name with the interface.
 239 ///
 240 class RegisterAGBase : public PassInfo {
 241 public:
 242   RegisterAGBase(const char *Name,
 243                  const void *InterfaceID,
 244                  const void *PassID = 0,
 245                  bool isDefault = false);
 246 };
 247
 248 template<typename Interface, bool Default = false>
 249 struct RegisterAnalysisGroup : public RegisterAGBase {
 250   explicit RegisterAnalysisGroup(PassInfo &RPB)
 251     : RegisterAGBase(RPB.getPassName(),
 252                      &Interface::ID, RPB.getTypeInfo(),
 253                      Default) {
 254   }
 255
 256   explicit RegisterAnalysisGroup(const char *Name)
 257     : RegisterAGBase(Name, &Interface::ID) {
 258   }
 259 };
 260
 261 #define INITIALIZE_ANALYSIS_GROUP(agName, name, defaultPass) \
 262   static void* initialize##agName##AnalysisGroupOnce(PassRegistry &Registry) { \
 263     initialize##defaultPass##Pass(Registry); \
 264     PassInfo *AI = new PassInfo(name, & agName :: ID); \
 265     Registry.registerAnalysisGroup(& agName ::ID, 0, *AI, false); \
 266     return AI; \
 267   } \
 268   void llvm::initialize##agName##AnalysisGroup(PassRegistry &Registry) { \
 269     static volatile sys::cas_flag initialized = 0; \
 270     sys::cas_flag old_val = sys::CompareAndSwap(&initialized, 1, 0); \
 271     if (old_val == 0) { \
 272       initialize##agName##AnalysisGroupOnce(Registry); \
 273       sys::MemoryFence(); \
 274       initialized = 2; \
 275     } else { \
 276       sys::cas_flag tmp = initialized; \
 277       sys::MemoryFence(); \
 278       while (tmp != 2) { \
 279         tmp = initialized; \
 280         sys::MemoryFence(); \
 281       } \
 282     } \
 283   }
 284
 285
 286 #define INITIALIZE_AG_PASS(passName, agName, arg, name, cfg, analysis, def) \
 287   static void* initialize##passName##PassOnce(PassRegistry &Registry) { \
 288     if (!def) initialize##agName##AnalysisGroup(Registry); \
 289     PassInfo *PI = new PassInfo(name, arg, & passName ::ID, \
 290       PassInfo::NormalCtor_t(callDefaultCtor< passName >), cfg, analysis); \
 291     Registry.registerPass(*PI); \
 292     \
 293     PassInfo *AI = new PassInfo(name, & agName :: ID); \
 294     Registry.registerAnalysisGroup(& agName ::ID, & passName ::ID, *AI, def); \
 295     return AI; \
 296   } \
 297   void llvm::initialize##passName##Pass(PassRegistry &Registry) { \
 298     static volatile sys::cas_flag initialized = 0; \
 299     sys::cas_flag old_val = sys::CompareAndSwap(&initialized, 1, 0); \
 300     if (old_val == 0) { \
 301       initialize##passName##PassOnce(Registry); \
 302       sys::MemoryFence(); \
 303       initialized = 2; \
 304     } else { \
 305       sys::cas_flag tmp = initialized; \
 306       sys::MemoryFence(); \
 307       while (tmp != 2) { \
 308         tmp = initialized; \
 309         sys::MemoryFence(); \
 310       } \
 311     } \
 312   }
 313
 314
 315 #define INITIALIZE_AG_PASS_BEGIN(passName, agName, arg, n, cfg, analysis, def) \
 316   static void* initialize##passName##PassOnce(PassRegistry &Registry) { \
 317     if (!def) initialize##agName##AnalysisGroup(Registry);
 318
 319 #define INITIALIZE_AG_PASS_END(passName, agName, arg, n, cfg, analysis, def) \
 320     PassInfo *PI = new PassInfo(n, arg, & passName ::ID, \
 321       PassInfo::NormalCtor_t(callDefaultCtor< passName >), cfg, analysis); \
 322     Registry.registerPass(*PI); \
 323     \
 324     PassInfo *AI = new PassInfo(n, & agName :: ID); \
 325     Registry.registerAnalysisGroup(& agName ::ID, & passName ::ID, *AI, def); \
 326     return AI; \
 327   } \
 328   void llvm::initialize##passName##Pass(PassRegistry &Registry) { \
 329     static volatile sys::cas_flag initialized = 0; \
 330     sys::cas_flag old_val = sys::CompareAndSwap(&initialized, 1, 0); \
 331     if (old_val == 0) { \
 332       initialize##passName##PassOnce(Registry); \
 333       sys::MemoryFence(); \
 334       initialized = 2; \
 335     } else { \
 336       sys::cas_flag tmp = initialized; \
 337       sys::MemoryFence(); \
 338       while (tmp != 2) { \
 339         tmp = initialized; \
 340         sys::MemoryFence(); \
 341       } \
 342     } \
 343   }
 344
 345 //===---------------------------------------------------------------------------
 346 /// PassRegistrationListener class - This class is meant to be derived from by
 347 /// clients that are interested in which passes get registered and unregistered
 348 /// at runtime (which can be because of the RegisterPass constructors being run
 349 /// as the program starts up, or may be because a shared object just got
 350 /// loaded).  Deriving from the PassRegistationListener class automatically
 351 /// registers your object to receive callbacks indicating when passes are loaded
 352 /// and removed.
 353 ///
 354 struct PassRegistrationListener {
 355
 356   /// PassRegistrationListener ctor - Add the current object to the list of
 357   /// PassRegistrationListeners...
 358   PassRegistrationListener();
 359
 360   /// dtor - Remove object from list of listeners...
 361   ///
 362   virtual ~PassRegistrationListener();
 363
 364   /// Callback functions - These functions are invoked whenever a pass is loaded
 365   /// or removed from the current executable.
 366   ///
 367   virtual void passRegistered(const PassInfo *) {}
 368
 369   /// enumeratePasses - Iterate over the registered passes, calling the
 370   /// passEnumerate callback on each PassInfo object.
 371   ///
 372   void enumeratePasses();
 373
 374   /// passEnumerate - Callback function invoked when someone calls
 375   /// enumeratePasses on this PassRegistrationListener object.
 376   ///
 377   virtual void passEnumerate(const PassInfo *) {}
 378 };
 379
 380
 381 } // End llvm namespace
 382
 383 #endif