lib/Transforms/IPO/PassManagerBuilder.cpp

   1 //===- PassManagerBuilder.cpp - Build Standard Pass -----------------------===//
   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 the PassManagerBuilder class, which is used to set up a
  11 // "standard" optimization sequence suitable for languages like C and C++.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15
  16 #include "llvm/Transforms/IPO/PassManagerBuilder.h"
  17 #include "llvm-c/Transforms/PassManagerBuilder.h"
  18 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  19 #include "llvm/Analysis/Passes.h"
  20 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  21 #include "llvm/IR/FunctionInfo.h"
  22 #include "llvm/IR/Verifier.h"
  23 #include "llvm/IR/LegacyPassManager.h"
  24 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  25 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  26 #include "llvm/Analysis/BasicAliasAnalysis.h"
  27 #include "llvm/Analysis/CFLAliasAnalysis.h"
  28 #include "llvm/Analysis/GlobalsModRef.h"
  29 #include "llvm/Analysis/ScopedNoAliasAA.h"
  30 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
  31 #include "llvm/Analysis/TypeBasedAliasAnalysis.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  33 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
  34 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  35 #include "llvm/Transforms/Vectorize.h"
  36
  37 using namespace llvm;
  38
  39 static cl::opt<bool>
  40 RunLoopVectorization("vectorize-loops", cl::Hidden,
  41                      cl::desc("Run the Loop vectorization passes"));
  42
  43 static cl::opt<bool>
  44 RunSLPVectorization("vectorize-slp", cl::Hidden,
  45                     cl::desc("Run the SLP vectorization passes"));
  46
  47 static cl::opt<bool>
  48 RunBBVectorization("vectorize-slp-aggressive", cl::Hidden,
  49                     cl::desc("Run the BB vectorization passes"));
  50
  51 static cl::opt<bool>
  52 UseGVNAfterVectorization("use-gvn-after-vectorization",
  53   cl::init(false), cl::Hidden,
  54   cl::desc("Run GVN instead of Early CSE after vectorization passes"));
  55
  56 static cl::opt<bool> ExtraVectorizerPasses(
  57     "extra-vectorizer-passes", cl::init(false), cl::Hidden,
  58     cl::desc("Run cleanup optimization passes after vectorization."));
  59
  60 static cl::opt<bool> UseNewSROA("use-new-sroa",
  61   cl::init(true), cl::Hidden,
  62   cl::desc("Enable the new, experimental SROA pass"));
  63
  64 static cl::opt<bool>
  65 RunLoopRerolling("reroll-loops", cl::Hidden,
  66                  cl::desc("Run the loop rerolling pass"));
  67
  68 static cl::opt<bool>
  69 RunFloat2Int("float-to-int", cl::Hidden, cl::init(true),
  70              cl::desc("Run the float2int (float demotion) pass"));
  71
  72 static cl::opt<bool> RunLoadCombine("combine-loads", cl::init(false),
  73                                     cl::Hidden,
  74                                     cl::desc("Run the load combining pass"));
  75
  76 static cl::opt<bool>
  77 RunSLPAfterLoopVectorization("run-slp-after-loop-vectorization",
  78   cl::init(true), cl::Hidden,
  79   cl::desc("Run the SLP vectorizer (and BB vectorizer) after the Loop "
  80            "vectorizer instead of before"));
  81
  82 static cl::opt<bool> UseCFLAA("use-cfl-aa",
  83   cl::init(false), cl::Hidden,
  84   cl::desc("Enable the new, experimental CFL alias analysis"));
  85
  86 static cl::opt<bool>
  87 EnableMLSM("mlsm", cl::init(true), cl::Hidden,
  88            cl::desc("Enable motion of merged load and store"));
  89
  90 static cl::opt<bool> EnableLoopInterchange(
  91     "enable-loopinterchange", cl::init(false), cl::Hidden,
  92     cl::desc("Enable the new, experimental LoopInterchange Pass"));
  93
  94 static cl::opt<bool> EnableLoopDistribute(
  95     "enable-loop-distribute", cl::init(false), cl::Hidden,
  96     cl::desc("Enable the new, experimental LoopDistribution Pass"));
  97
  98 static cl::opt<bool> EnableNonLTOGlobalsModRef(
  99     "enable-non-lto-gmr", cl::init(true), cl::Hidden,
 100     cl::desc(
 101         "Enable the GlobalsModRef AliasAnalysis outside of the LTO pipeline."));
 102
 103 static cl::opt<bool> EnableLoopLoadElim(
 104     "enable-loop-load-elim", cl::init(false), cl::Hidden,
 105     cl::desc("Enable the new, experimental LoopLoadElimination Pass"));
 106
 107 PassManagerBuilder::PassManagerBuilder() {
 108     OptLevel = 2;
 109     SizeLevel = 0;
 110     LibraryInfo = nullptr;
 111     Inliner = nullptr;
 112     FunctionIndex = nullptr;
 113     DisableUnitAtATime = false;
 114     DisableUnrollLoops = false;
 115     BBVectorize = RunBBVectorization;
 116     SLPVectorize = RunSLPVectorization;
 117     LoopVectorize = RunLoopVectorization;
 118     RerollLoops = RunLoopRerolling;
 119     LoadCombine = RunLoadCombine;
 120     DisableGVNLoadPRE = false;
 121     VerifyInput = false;
 122     VerifyOutput = false;
 123     MergeFunctions = false;
 124     PrepareForLTO = false;
 125 }
 126
 127 PassManagerBuilder::~PassManagerBuilder() {
 128   delete LibraryInfo;
 129   delete Inliner;
 130 }
 131
 132 /// Set of global extensions, automatically added as part of the standard set.
 133 static ManagedStatic<SmallVector<std::pair<PassManagerBuilder::ExtensionPointTy,
 134    PassManagerBuilder::ExtensionFn>, 8> > GlobalExtensions;
 135
 136 void PassManagerBuilder::addGlobalExtension(
 137     PassManagerBuilder::ExtensionPointTy Ty,
 138     PassManagerBuilder::ExtensionFn Fn) {
 139   GlobalExtensions->push_back(std::make_pair(Ty, Fn));
 140 }
 141
 142 void PassManagerBuilder::addExtension(ExtensionPointTy Ty, ExtensionFn Fn) {
 143   Extensions.push_back(std::make_pair(Ty, Fn));
 144 }
 145
 146 void PassManagerBuilder::addExtensionsToPM(ExtensionPointTy ETy,
 147                                            legacy::PassManagerBase &PM) const {
 148   for (unsigned i = 0, e = GlobalExtensions->size(); i != e; ++i)
 149     if ((*GlobalExtensions)[i].first == ETy)
 150       (*GlobalExtensions)[i].second(*this, PM);
 151   for (unsigned i = 0, e = Extensions.size(); i != e; ++i)
 152     if (Extensions[i].first == ETy)
 153       Extensions[i].second(*this, PM);
 154 }
 155
 156 void PassManagerBuilder::addInitialAliasAnalysisPasses(
 157     legacy::PassManagerBase &PM) const {
 158   // Add TypeBasedAliasAnalysis before BasicAliasAnalysis so that
 159   // BasicAliasAnalysis wins if they disagree. This is intended to help
 160   // support "obvious" type-punning idioms.
 161   if (UseCFLAA)
 162     PM.add(createCFLAAWrapperPass());
 163   PM.add(createTypeBasedAAWrapperPass());
 164   PM.add(createScopedNoAliasAAWrapperPass());
 165 }
 166
 167 void PassManagerBuilder::populateFunctionPassManager(
 168     legacy::FunctionPassManager &FPM) {
 169   addExtensionsToPM(EP_EarlyAsPossible, FPM);
 170
 171   // Add LibraryInfo if we have some.
 172   if (LibraryInfo)
 173     FPM.add(new TargetLibraryInfoWrapperPass(*LibraryInfo));
 174
 175   if (OptLevel == 0) return;
 176
 177   addInitialAliasAnalysisPasses(FPM);
 178
 179   FPM.add(createCFGSimplificationPass());
 180   if (UseNewSROA)
 181     FPM.add(createSROAPass());
 182   else
 183     FPM.add(createScalarReplAggregatesPass());
 184   FPM.add(createEarlyCSEPass());
 185   FPM.add(createLowerExpectIntrinsicPass());
 186 }
 187
 188 void PassManagerBuilder::populateModulePassManager(
 189     legacy::PassManagerBase &MPM) {
 190   // If all optimizations are disabled, just run the always-inline pass and,
 191   // if enabled, the function merging pass.
 192   if (OptLevel == 0) {
 193     if (Inliner) {
 194       MPM.add(Inliner);
 195       Inliner = nullptr;
 196     }
 197
 198     // FIXME: The BarrierNoopPass is a HACK! The inliner pass above implicitly
 199     // creates a CGSCC pass manager, but we don't want to add extensions into
 200     // that pass manager. To prevent this we insert a no-op module pass to reset
 201     // the pass manager to get the same behavior as EP_OptimizerLast in non-O0
 202     // builds. The function merging pass is
 203     if (MergeFunctions)
 204       MPM.add(createMergeFunctionsPass());
 205     else if (!GlobalExtensions->empty() || !Extensions.empty())
 206       MPM.add(createBarrierNoopPass());
 207
 208     addExtensionsToPM(EP_EnabledOnOptLevel0, MPM);
 209     return;
 210   }
 211
 212   // Add LibraryInfo if we have some.
 213   if (LibraryInfo)
 214     MPM.add(new TargetLibraryInfoWrapperPass(*LibraryInfo));
 215
 216   addInitialAliasAnalysisPasses(MPM);
 217
 218   if (!DisableUnitAtATime) {
 219     addExtensionsToPM(EP_ModuleOptimizerEarly, MPM);
 220
 221     MPM.add(createIPSCCPPass());              // IP SCCP
 222     MPM.add(createGlobalOptimizerPass());     // Optimize out global vars
 223     // Promote any localized global vars
 224     MPM.add(createPromoteMemoryToRegisterPass());
 225
 226     MPM.add(createDeadArgEliminationPass());  // Dead argument elimination
 227
 228     MPM.add(createInstructionCombiningPass());// Clean up after IPCP & DAE
 229     addExtensionsToPM(EP_Peephole, MPM);
 230     MPM.add(createCFGSimplificationPass());   // Clean up after IPCP & DAE
 231   }
 232
 233   if (EnableNonLTOGlobalsModRef)
 234     // We add a module alias analysis pass here. In part due to bugs in the
 235     // analysis infrastructure this "works" in that the analysis stays alive
 236     // for the entire SCC pass run below.
 237     MPM.add(createGlobalsAAWrapperPass());
 238
 239   // Start of CallGraph SCC passes.
 240   if (!DisableUnitAtATime)
 241     MPM.add(createPruneEHPass());             // Remove dead EH info
 242   if (Inliner) {
 243     MPM.add(Inliner);
 244     Inliner = nullptr;
 245   }
 246   if (!DisableUnitAtATime)
 247     MPM.add(createFunctionAttrsPass());       // Set readonly/readnone attrs
 248   if (OptLevel > 2)
 249     MPM.add(createArgumentPromotionPass());   // Scalarize uninlined fn args
 250
 251   // Start of function pass.
 252   // Break up aggregate allocas, using SSAUpdater.
 253   if (UseNewSROA)
 254     MPM.add(createSROAPass());
 255   else
 256     MPM.add(createScalarReplAggregatesPass(-1, false));
 257   MPM.add(createEarlyCSEPass());              // Catch trivial redundancies
 258   MPM.add(createJumpThreadingPass());         // Thread jumps.
 259   MPM.add(createCorrelatedValuePropagationPass()); // Propagate conditionals
 260   MPM.add(createCFGSimplificationPass());     // Merge & remove BBs
 261   MPM.add(createInstructionCombiningPass());  // Combine silly seq's
 262   addExtensionsToPM(EP_Peephole, MPM);
 263
 264   MPM.add(createTailCallEliminationPass()); // Eliminate tail calls
 265   MPM.add(createCFGSimplificationPass());     // Merge & remove BBs
 266   MPM.add(createReassociatePass());           // Reassociate expressions
 267   // Rotate Loop - disable header duplication at -Oz
 268   MPM.add(createLoopRotatePass(SizeLevel == 2 ? 0 : -1));
 269   MPM.add(createLICMPass());                  // Hoist loop invariants
 270   MPM.add(createLoopUnswitchPass(SizeLevel || OptLevel < 3));
 271   MPM.add(createCFGSimplificationPass());
 272   MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 273   MPM.add(createIndVarSimplifyPass());        // Canonicalize indvars
 274   MPM.add(createLoopIdiomPass());             // Recognize idioms like memset.
 275   MPM.add(createLoopDeletionPass());          // Delete dead loops
 276   if (EnableLoopInterchange) {
 277     MPM.add(createLoopInterchangePass()); // Interchange loops
 278     MPM.add(createCFGSimplificationPass());
 279   }
 280   if (!DisableUnrollLoops)
 281     MPM.add(createSimpleLoopUnrollPass());    // Unroll small loops
 282   addExtensionsToPM(EP_LoopOptimizerEnd, MPM);
 283
 284   if (OptLevel > 1) {
 285     if (EnableMLSM)
 286       MPM.add(createMergedLoadStoreMotionPass()); // Merge ld/st in diamonds
 287     MPM.add(createGVNPass(DisableGVNLoadPRE));  // Remove redundancies
 288   }
 289   MPM.add(createMemCpyOptPass());             // Remove memcpy / form memset
 290   MPM.add(createSCCPPass());                  // Constant prop with SCCP
 291
 292   // Delete dead bit computations (instcombine runs after to fold away the dead
 293   // computations, and then ADCE will run later to exploit any new DCE
 294   // opportunities that creates).
 295   MPM.add(createBitTrackingDCEPass());        // Delete dead bit computations
 296
 297   // Run instcombine after redundancy elimination to exploit opportunities
 298   // opened up by them.
 299   MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 300   addExtensionsToPM(EP_Peephole, MPM);
 301   MPM.add(createJumpThreadingPass());         // Thread jumps
 302   MPM.add(createCorrelatedValuePropagationPass());
 303   MPM.add(createDeadStoreEliminationPass());  // Delete dead stores
 304   MPM.add(createLICMPass());
 305
 306   addExtensionsToPM(EP_ScalarOptimizerLate, MPM);
 307
 308   if (RerollLoops)
 309     MPM.add(createLoopRerollPass());
 310   if (!RunSLPAfterLoopVectorization) {
 311     if (SLPVectorize)
 312       MPM.add(createSLPVectorizerPass());   // Vectorize parallel scalar chains.
 313
 314     if (BBVectorize) {
 315       MPM.add(createBBVectorizePass());
 316       MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 317       addExtensionsToPM(EP_Peephole, MPM);
 318       if (OptLevel > 1 && UseGVNAfterVectorization)
 319         MPM.add(createGVNPass(DisableGVNLoadPRE)); // Remove redundancies
 320       else
 321         MPM.add(createEarlyCSEPass());      // Catch trivial redundancies
 322
 323       // BBVectorize may have significantly shortened a loop body; unroll again.
 324       if (!DisableUnrollLoops)
 325         MPM.add(createLoopUnrollPass());
 326     }
 327   }
 328
 329   if (LoadCombine)
 330     MPM.add(createLoadCombinePass());
 331
 332   MPM.add(createAggressiveDCEPass());         // Delete dead instructions
 333   MPM.add(createCFGSimplificationPass()); // Merge & remove BBs
 334   MPM.add(createInstructionCombiningPass());  // Clean up after everything.
 335   addExtensionsToPM(EP_Peephole, MPM);
 336
 337   // FIXME: This is a HACK! The inliner pass above implicitly creates a CGSCC
 338   // pass manager that we are specifically trying to avoid. To prevent this
 339   // we must insert a no-op module pass to reset the pass manager.
 340   MPM.add(createBarrierNoopPass());
 341
 342   if (!DisableUnitAtATime && OptLevel > 1 && !PrepareForLTO) {
 343     // Remove avail extern fns and globals definitions if we aren't
 344     // compiling an object file for later LTO. For LTO we want to preserve
 345     // these so they are eligible for inlining at link-time. Note if they
 346     // are unreferenced they will be removed by GlobalDCE later, so
 347     // this only impacts referenced available externally globals.
 348     // Eventually they will be suppressed during codegen, but eliminating
 349     // here enables more opportunity for GlobalDCE as it may make
 350     // globals referenced by available external functions dead
 351     // and saves running remaining passes on the eliminated functions.
 352     MPM.add(createEliminateAvailableExternallyPass());
 353   }
 354
 355   if (EnableNonLTOGlobalsModRef)
 356     // We add a fresh GlobalsModRef run at this point. This is particularly
 357     // useful as the above will have inlined, DCE'ed, and function-attr
 358     // propagated everything. We should at this point have a reasonably minimal
 359     // and richly annotated call graph. By computing aliasing and mod/ref
 360     // information for all local globals here, the late loop passes and notably
 361     // the vectorizer will be able to use them to help recognize vectorizable
 362     // memory operations.
 363     //
 364     // Note that this relies on a bug in the pass manager which preserves
 365     // a module analysis into a function pass pipeline (and throughout it) so
 366     // long as the first function pass doesn't invalidate the module analysis.
 367     // Thus both Float2Int and LoopRotate have to preserve AliasAnalysis for
 368     // this to work. Fortunately, it is trivial to preserve AliasAnalysis
 369     // (doing nothing preserves it as it is required to be conservatively
 370     // correct in the face of IR changes).
 371     MPM.add(createGlobalsAAWrapperPass());
 372
 373   if (RunFloat2Int)
 374     MPM.add(createFloat2IntPass());
 375
 376   addExtensionsToPM(EP_VectorizerStart, MPM);
 377
 378   // Re-rotate loops in all our loop nests. These may have fallout out of
 379   // rotated form due to GVN or other transformations, and the vectorizer relies
 380   // on the rotated form. Disable header duplication at -Oz.
 381   MPM.add(createLoopRotatePass(SizeLevel == 2 ? 0 : -1));
 382
 383   // Distribute loops to allow partial vectorization.  I.e. isolate dependences
 384   // into separate loop that would otherwise inhibit vectorization.
 385   if (EnableLoopDistribute)
 386     MPM.add(createLoopDistributePass());
 387
 388   MPM.add(createLoopVectorizePass(DisableUnrollLoops, LoopVectorize));
 389
 390   // Eliminate loads by forwarding stores from the previous iteration to loads
 391   // of the current iteration.
 392   if (EnableLoopLoadElim)
 393     MPM.add(createLoopLoadEliminationPass());
 394
 395   // FIXME: Because of #pragma vectorize enable, the passes below are always
 396   // inserted in the pipeline, even when the vectorizer doesn't run (ex. when
 397   // on -O1 and no #pragma is found). Would be good to have these two passes
 398   // as function calls, so that we can only pass them when the vectorizer
 399   // changed the code.
 400   MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 401   if (OptLevel > 1 && ExtraVectorizerPasses) {
 402     // At higher optimization levels, try to clean up any runtime overlap and
 403     // alignment checks inserted by the vectorizer. We want to track correllated
 404     // runtime checks for two inner loops in the same outer loop, fold any
 405     // common computations, hoist loop-invariant aspects out of any outer loop,
 406     // and unswitch the runtime checks if possible. Once hoisted, we may have
 407     // dead (or speculatable) control flows or more combining opportunities.
 408     MPM.add(createEarlyCSEPass());
 409     MPM.add(createCorrelatedValuePropagationPass());
 410     MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 411     MPM.add(createLICMPass());
 412     MPM.add(createLoopUnswitchPass(SizeLevel || OptLevel < 3));
 413     MPM.add(createCFGSimplificationPass());
 414     MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 415   }
 416
 417   if (RunSLPAfterLoopVectorization) {
 418     if (SLPVectorize) {
 419       MPM.add(createSLPVectorizerPass());   // Vectorize parallel scalar chains.
 420       if (OptLevel > 1 && ExtraVectorizerPasses) {
 421         MPM.add(createEarlyCSEPass());
 422       }
 423     }
 424
 425     if (BBVectorize) {
 426       MPM.add(createBBVectorizePass());
 427       MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 428       addExtensionsToPM(EP_Peephole, MPM);
 429       if (OptLevel > 1 && UseGVNAfterVectorization)
 430         MPM.add(createGVNPass(DisableGVNLoadPRE)); // Remove redundancies
 431       else
 432         MPM.add(createEarlyCSEPass());      // Catch trivial redundancies
 433
 434       // BBVectorize may have significantly shortened a loop body; unroll again.
 435       if (!DisableUnrollLoops)
 436         MPM.add(createLoopUnrollPass());
 437     }
 438   }
 439
 440   addExtensionsToPM(EP_Peephole, MPM);
 441   MPM.add(createCFGSimplificationPass());
 442   MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 443
 444   if (!DisableUnrollLoops) {
 445     MPM.add(createLoopUnrollPass());    // Unroll small loops
 446
 447     // LoopUnroll may generate some redundency to cleanup.
 448     MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 449
 450     // Runtime unrolling will introduce runtime check in loop prologue. If the
 451     // unrolled loop is a inner loop, then the prologue will be inside the
 452     // outer loop. LICM pass can help to promote the runtime check out if the
 453     // checked value is loop invariant.
 454     MPM.add(createLICMPass());
 455   }
 456
 457   // After vectorization and unrolling, assume intrinsics may tell us more
 458   // about pointer alignments.
 459   MPM.add(createAlignmentFromAssumptionsPass());
 460
 461   if (!DisableUnitAtATime) {
 462     // FIXME: We shouldn't bother with this anymore.
 463     MPM.add(createStripDeadPrototypesPass()); // Get rid of dead prototypes
 464
 465     // GlobalOpt already deletes dead functions and globals, at -O2 try a
 466     // late pass of GlobalDCE.  It is capable of deleting dead cycles.
 467     if (OptLevel > 1) {
 468       MPM.add(createGlobalDCEPass());         // Remove dead fns and globals.
 469       MPM.add(createConstantMergePass());     // Merge dup global constants
 470     }
 471   }
 472
 473   if (MergeFunctions)
 474     MPM.add(createMergeFunctionsPass());
 475
 476   addExtensionsToPM(EP_OptimizerLast, MPM);
 477 }
 478
 479 void PassManagerBuilder::addLTOOptimizationPasses(legacy::PassManagerBase &PM) {
 480   // Provide AliasAnalysis services for optimizations.
 481   addInitialAliasAnalysisPasses(PM);
 482
 483   if (FunctionIndex)
 484     PM.add(createFunctionImportPass(FunctionIndex));
 485
 486   // Propagate constants at call sites into the functions they call.  This
 487   // opens opportunities for globalopt (and inlining) by substituting function
 488   // pointers passed as arguments to direct uses of functions.
 489   PM.add(createIPSCCPPass());
 490
 491   // Now that we internalized some globals, see if we can hack on them!
 492   PM.add(createFunctionAttrsPass()); // Add norecurse if possible.
 493   PM.add(createGlobalOptimizerPass());
 494   // Promote any localized global vars.
 495   PM.add(createPromoteMemoryToRegisterPass());
 496
 497   // Linking modules together can lead to duplicated global constants, only
 498   // keep one copy of each constant.
 499   PM.add(createConstantMergePass());
 500
 501   // Remove unused arguments from functions.
 502   PM.add(createDeadArgEliminationPass());
 503
 504   // Reduce the code after globalopt and ipsccp.  Both can open up significant
 505   // simplification opportunities, and both can propagate functions through
 506   // function pointers.  When this happens, we often have to resolve varargs
 507   // calls, etc, so let instcombine do this.
 508   PM.add(createInstructionCombiningPass());
 509   addExtensionsToPM(EP_Peephole, PM);
 510
 511   // Inline small functions
 512   bool RunInliner = Inliner;
 513   if (RunInliner) {
 514     PM.add(Inliner);
 515     Inliner = nullptr;
 516   }
 517
 518   PM.add(createPruneEHPass());   // Remove dead EH info.
 519
 520   // Optimize globals again if we ran the inliner.
 521   if (RunInliner)
 522     PM.add(createGlobalOptimizerPass());
 523   PM.add(createGlobalDCEPass()); // Remove dead functions.
 524
 525   // If we didn't decide to inline a function, check to see if we can
 526   // transform it to pass arguments by value instead of by reference.
 527   PM.add(createArgumentPromotionPass());
 528
 529   // The IPO passes may leave cruft around.  Clean up after them.
 530   PM.add(createInstructionCombiningPass());
 531   addExtensionsToPM(EP_Peephole, PM);
 532   PM.add(createJumpThreadingPass());
 533
 534   // Break up allocas
 535   if (UseNewSROA)
 536     PM.add(createSROAPass());
 537   else
 538     PM.add(createScalarReplAggregatesPass());
 539
 540   // Run a few AA driven optimizations here and now, to cleanup the code.
 541   PM.add(createFunctionAttrsPass()); // Add nocapture.
 542   PM.add(createGlobalsAAWrapperPass()); // IP alias analysis.
 543
 544   PM.add(createLICMPass());                 // Hoist loop invariants.
 545   if (EnableMLSM)
 546     PM.add(createMergedLoadStoreMotionPass()); // Merge ld/st in diamonds.
 547   PM.add(createGVNPass(DisableGVNLoadPRE)); // Remove redundancies.
 548   PM.add(createMemCpyOptPass());            // Remove dead memcpys.
 549
 550   // Nuke dead stores.
 551   PM.add(createDeadStoreEliminationPass());
 552
 553   // More loops are countable; try to optimize them.
 554   PM.add(createIndVarSimplifyPass());
 555   PM.add(createLoopDeletionPass());
 556   if (EnableLoopInterchange)
 557     PM.add(createLoopInterchangePass());
 558
 559   PM.add(createLoopVectorizePass(true, LoopVectorize));
 560
 561   // Now that we've optimized loops (in particular loop induction variables),
 562   // we may have exposed more scalar opportunities. Run parts of the scalar
 563   // optimizer again at this point.
 564   PM.add(createInstructionCombiningPass()); // Initial cleanup
 565   PM.add(createCFGSimplificationPass()); // if-convert
 566   PM.add(createSCCPPass()); // Propagate exposed constants
 567   PM.add(createInstructionCombiningPass()); // Clean up again
 568   PM.add(createBitTrackingDCEPass());
 569
 570   // More scalar chains could be vectorized due to more alias information
 571   if (RunSLPAfterLoopVectorization)
 572     if (SLPVectorize)
 573       PM.add(createSLPVectorizerPass()); // Vectorize parallel scalar chains.
 574
 575   // After vectorization, assume intrinsics may tell us more about pointer
 576   // alignments.
 577   PM.add(createAlignmentFromAssumptionsPass());
 578
 579   if (LoadCombine)
 580     PM.add(createLoadCombinePass());
 581
 582   // Cleanup and simplify the code after the scalar optimizations.
 583   PM.add(createInstructionCombiningPass());
 584   addExtensionsToPM(EP_Peephole, PM);
 585
 586   PM.add(createJumpThreadingPass());
 587 }
 588
 589 void PassManagerBuilder::addLateLTOOptimizationPasses(
 590     legacy::PassManagerBase &PM) {
 591   // Delete basic blocks, which optimization passes may have killed.
 592   PM.add(createCFGSimplificationPass());
 593
 594   // Drop bodies of available externally objects to improve GlobalDCE.
 595   PM.add(createEliminateAvailableExternallyPass());
 596
 597   // Now that we have optimized the program, discard unreachable functions.
 598   PM.add(createGlobalDCEPass());
 599
 600   // FIXME: this is profitable (for compiler time) to do at -O0 too, but
 601   // currently it damages debug info.
 602   if (MergeFunctions)
 603     PM.add(createMergeFunctionsPass());
 604 }
 605
 606 void PassManagerBuilder::populateLTOPassManager(legacy::PassManagerBase &PM) {
 607   if (LibraryInfo)
 608     PM.add(new TargetLibraryInfoWrapperPass(*LibraryInfo));
 609
 610   if (VerifyInput)
 611     PM.add(createVerifierPass());
 612
 613   if (OptLevel > 1)
 614     addLTOOptimizationPasses(PM);
 615
 616   // Create a function that performs CFI checks for cross-DSO calls with targets
 617   // in the current module.
 618   PM.add(createCrossDSOCFIPass());
 619
 620   // Lower bit sets to globals. This pass supports Clang's control flow
 621   // integrity mechanisms (-fsanitize=cfi*) and needs to run at link time if CFI
 622   // is enabled. The pass does nothing if CFI is disabled.
 623   PM.add(createLowerBitSetsPass());
 624
 625   if (OptLevel != 0)
 626     addLateLTOOptimizationPasses(PM);
 627
 628   if (VerifyOutput)
 629     PM.add(createVerifierPass());
 630 }
 631
 632 inline PassManagerBuilder *unwrap(LLVMPassManagerBuilderRef P) {
 633     return reinterpret_cast<PassManagerBuilder*>(P);
 634 }
 635
 636 inline LLVMPassManagerBuilderRef wrap(PassManagerBuilder *P) {
 637   return reinterpret_cast<LLVMPassManagerBuilderRef>(P);
 638 }
 639
 640 LLVMPassManagerBuilderRef LLVMPassManagerBuilderCreate() {
 641   PassManagerBuilder *PMB = new PassManagerBuilder();
 642   return wrap(PMB);
 643 }
 644
 645 void LLVMPassManagerBuilderDispose(LLVMPassManagerBuilderRef PMB) {
 646   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 647   delete Builder;
 648 }
 649
 650 void
 651 LLVMPassManagerBuilderSetOptLevel(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 652                                   unsigned OptLevel) {
 653   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 654   Builder->OptLevel = OptLevel;
 655 }
 656
 657 void
 658 LLVMPassManagerBuilderSetSizeLevel(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 659                                    unsigned SizeLevel) {
 660   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 661   Builder->SizeLevel = SizeLevel;
 662 }
 663
 664 void
 665 LLVMPassManagerBuilderSetDisableUnitAtATime(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 666                                             LLVMBool Value) {
 667   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 668   Builder->DisableUnitAtATime = Value;
 669 }
 670
 671 void
 672 LLVMPassManagerBuilderSetDisableUnrollLoops(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 673                                             LLVMBool Value) {
 674   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 675   Builder->DisableUnrollLoops = Value;
 676 }
 677
 678 void
 679 LLVMPassManagerBuilderSetDisableSimplifyLibCalls(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 680                                                  LLVMBool Value) {
 681   // NOTE: The simplify-libcalls pass has been removed.
 682 }
 683
 684 void
 685 LLVMPassManagerBuilderUseInlinerWithThreshold(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 686                                               unsigned Threshold) {
 687   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 688   Builder->Inliner = createFunctionInliningPass(Threshold);
 689 }
 690
 691 void
 692 LLVMPassManagerBuilderPopulateFunctionPassManager(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 693                                                   LLVMPassManagerRef PM) {
 694   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 695   legacy::FunctionPassManager *FPM = unwrap<legacy::FunctionPassManager>(PM);
 696   Builder->populateFunctionPassManager(*FPM);
 697 }
 698
 699 void
 700 LLVMPassManagerBuilderPopulateModulePassManager(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 701                                                 LLVMPassManagerRef PM) {
 702   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 703   legacy::PassManagerBase *MPM = unwrap(PM);
 704   Builder->populateModulePassManager(*MPM);
 705 }
 706
 707 void LLVMPassManagerBuilderPopulateLTOPassManager(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 708                                                   LLVMPassManagerRef PM,
 709                                                   LLVMBool Internalize,
 710                                                   LLVMBool RunInliner) {
 711   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 712   legacy::PassManagerBase *LPM = unwrap(PM);
 713
 714   // A small backwards compatibility hack. populateLTOPassManager used to take
 715   // an RunInliner option.
 716   if (RunInliner && !Builder->Inliner)
 717     Builder->Inliner = createFunctionInliningPass();
 718
 719   Builder->populateLTOPassManager(*LPM);
 720 }