lib/Transforms/IPO/Internalize.cpp

   1 //===-- Internalize.cpp - Mark functions internal -------------------------===//
   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 pass loops over all of the functions and variables in the input module.
  11 // If the function or variable is not in the list of external names given to
  12 // the pass it is marked as internal.
  13 //
  14 // This transformation would not be legal in a regular compilation, but it gets
  15 // extra information from the linker about what is safe.
  16 //
  17 // For example: Internalizing a function with external linkage. Only if we are
  18 // told it is only used from within this module, it is safe to do it.
  19 //
  20 //===----------------------------------------------------------------------===//
  21
  22 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
  23 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  24 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  25 #include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
  26 #include "llvm/IR/Module.h"
  27 #include "llvm/Pass.h"
  28 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  29 #include "llvm/Support/Debug.h"
  30 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  31 #include "llvm/Transforms/Utils/GlobalStatus.h"
  32 #include "llvm/Transforms/Utils/ModuleUtils.h"
  33 #include <fstream>
  34 #include <set>
  35 using namespace llvm;
  36
  37 #define DEBUG_TYPE "internalize"
  38
  39 STATISTIC(NumAliases  , "Number of aliases internalized");
  40 STATISTIC(NumFunctions, "Number of functions internalized");
  41 STATISTIC(NumGlobals  , "Number of global vars internalized");
  42
  43 // APIFile - A file which contains a list of symbols that should not be marked
  44 // external.
  45 static cl::opt<std::string>
  46 APIFile("internalize-public-api-file", cl::value_desc("filename"),
  47         cl::desc("A file containing list of symbol names to preserve"));
  48
  49 // APIList - A list of symbols that should not be marked internal.
  50 static cl::list<std::string>
  51 APIList("internalize-public-api-list", cl::value_desc("list"),
  52         cl::desc("A list of symbol names to preserve"),
  53         cl::CommaSeparated);
  54
  55 namespace {
  56   class InternalizePass : public ModulePass {
  57     std::set<std::string> ExternalNames;
  58   public:
  59     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
  60     explicit InternalizePass();
  61     explicit InternalizePass(ArrayRef<const char *> ExportList);
  62     void LoadFile(const char *Filename);
  63     bool runOnModule(Module &M) override;
  64
  65     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
  66       AU.setPreservesCFG();
  67       AU.addPreserved<CallGraphWrapperPass>();
  68     }
  69   };
  70 } // end anonymous namespace
  71
  72 char InternalizePass::ID = 0;
  73 INITIALIZE_PASS(InternalizePass, "internalize",
  74                 "Internalize Global Symbols", false, false)
  75
  76 InternalizePass::InternalizePass() : ModulePass(ID) {
  77   initializeInternalizePassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  78   if (!APIFile.empty())           // If a filename is specified, use it.
  79     LoadFile(APIFile.c_str());
  80   ExternalNames.insert(APIList.begin(), APIList.end());
  81 }
  82
  83 InternalizePass::InternalizePass(ArrayRef<const char *> ExportList)
  84     : ModulePass(ID) {
  85   initializeInternalizePassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  86   for(ArrayRef<const char *>::const_iterator itr = ExportList.begin();
  87         itr != ExportList.end(); itr++) {
  88     ExternalNames.insert(*itr);
  89   }
  90 }
  91
  92 void InternalizePass::LoadFile(const char *Filename) {
  93   // Load the APIFile...
  94   std::ifstream In(Filename);
  95   if (!In.good()) {
  96     errs() << "WARNING: Internalize couldn't load file '" << Filename
  97          << "'! Continuing as if it's empty.\n";
  98     return; // Just continue as if the file were empty
  99   }
 100   while (In) {
 101     std::string Symbol;
 102     In >> Symbol;
 103     if (!Symbol.empty())
 104       ExternalNames.insert(Symbol);
 105   }
 106 }
 107
 108 static bool shouldInternalize(const GlobalValue &GV,
 109                               const std::set<std::string> &ExternalNames) {
 110   // Function must be defined here
 111   if (GV.isDeclaration())
 112     return false;
 113
 114   // Available externally is really just a "declaration with a body".
 115   if (GV.hasAvailableExternallyLinkage())
 116     return false;
 117
 118   // Assume that dllexported symbols are referenced elsewhere
 119   if (GV.hasDLLExportStorageClass())
 120     return false;
 121
 122   // Already has internal linkage
 123   if (GV.hasLocalLinkage())
 124     return false;
 125
 126   // Marked to keep external?
 127   if (ExternalNames.count(GV.getName()))
 128     return false;
 129
 130   return true;
 131 }
 132
 133 bool InternalizePass::runOnModule(Module &M) {
 134   CallGraphWrapperPass *CGPass = getAnalysisIfAvailable<CallGraphWrapperPass>();
 135   CallGraph *CG = CGPass ? &CGPass->getCallGraph() : 0;
 136   CallGraphNode *ExternalNode = CG ? CG->getExternalCallingNode() : 0;
 137   bool Changed = false;
 138
 139   SmallPtrSet<GlobalValue *, 8> Used;
 140   collectUsedGlobalVariables(M, Used, false);
 141
 142   // We must assume that globals in llvm.used have a reference that not even
 143   // the linker can see, so we don't internalize them.
 144   // For llvm.compiler.used the situation is a bit fuzzy. The assembler and
 145   // linker can drop those symbols. If this pass is running as part of LTO,
 146   // one might think that it could just drop llvm.compiler.used. The problem
 147   // is that even in LTO llvm doesn't see every reference. For example,
 148   // we don't see references from function local inline assembly. To be
 149   // conservative, we internalize symbols in llvm.compiler.used, but we
 150   // keep llvm.compiler.used so that the symbol is not deleted by llvm.
 151   for (SmallPtrSet<GlobalValue *, 8>::iterator I = Used.begin(), E = Used.end();
 152        I != E; ++I) {
 153     GlobalValue *V = *I;
 154     ExternalNames.insert(V->getName());
 155   }
 156
 157   // Mark all functions not in the api as internal.
 158   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 159     if (!shouldInternalize(*I, ExternalNames))
 160       continue;
 161
 162     I->setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
 163
 164     if (ExternalNode)
 165       // Remove a callgraph edge from the external node to this function.
 166       ExternalNode->removeOneAbstractEdgeTo((*CG)[I]);
 167
 168     Changed = true;
 169     ++NumFunctions;
 170     DEBUG(dbgs() << "Internalizing func " << I->getName() << "\n");
 171   }
 172
 173   // Never internalize the llvm.used symbol.  It is used to implement
 174   // attribute((used)).
 175   // FIXME: Shouldn't this just filter on llvm.metadata section??
 176   ExternalNames.insert("llvm.used");
 177   ExternalNames.insert("llvm.compiler.used");
 178
 179   // Never internalize anchors used by the machine module info, else the info
 180   // won't find them.  (see MachineModuleInfo.)
 181   ExternalNames.insert("llvm.global_ctors");
 182   ExternalNames.insert("llvm.global_dtors");
 183   ExternalNames.insert("llvm.global.annotations");
 184
 185   // Never internalize symbols code-gen inserts.
 186   // FIXME: We should probably add this (and the __stack_chk_guard) via some
 187   // type of call-back in CodeGen.
 188   ExternalNames.insert("__stack_chk_fail");
 189   ExternalNames.insert("__stack_chk_guard");
 190
 191   // Mark all global variables with initializers that are not in the api as
 192   // internal as well.
 193   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 194        I != E; ++I) {
 195     if (!shouldInternalize(*I, ExternalNames))
 196       continue;
 197
 198     I->setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
 199     Changed = true;
 200     ++NumGlobals;
 201     DEBUG(dbgs() << "Internalized gvar " << I->getName() << "\n");
 202   }
 203
 204   // Mark all aliases that are not in the api as internal as well.
 205   for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 206        I != E; ++I) {
 207     if (!shouldInternalize(*I, ExternalNames))
 208       continue;
 209
 210     I->setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
 211     Changed = true;
 212     ++NumAliases;
 213     DEBUG(dbgs() << "Internalized alias " << I->getName() << "\n");
 214   }
 215
 216   return Changed;
 217 }
 218
 219 ModulePass *llvm::createInternalizePass() { return new InternalizePass(); }
 220
 221 ModulePass *llvm::createInternalizePass(ArrayRef<const char *> ExportList) {
 222   return new InternalizePass(ExportList);
 223 }