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