lib/Transforms/Instrumentation/GCOVProfiling.cpp

   1 //===- GCOVProfiling.cpp - Insert edge counters for gcov profiling --------===//
   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 implements GCOV-style profiling. When this pass is run it emits
  11 // "gcno" files next to the existing source, and instruments the code that runs
  12 // to records the edges between blocks that run and emit a complementary "gcda"
  13 // file on exit.
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #define DEBUG_TYPE "insert-gcov-profiling"
  18
  19 #include "ProfilingUtils.h"
  20 #include "llvm/Transforms/Instrumentation.h"
  21 #include "llvm/Analysis/DebugInfo.h"
  22 #include "llvm/Module.h"
  23 #include "llvm/Pass.h"
  24 #include "llvm/Instructions.h"
  25 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  26 #include "llvm/Support/Debug.h"
  27 #include "llvm/Support/DebugLoc.h"
  28 #include "llvm/Support/InstIterator.h"
  29 #include "llvm/Support/IRBuilder.h"
  30 #include "llvm/Support/PathV2.h"
  31 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  32 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  33 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  34 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  35 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  36 #include "llvm/ADT/UniqueVector.h"
  37 #include <string>
  38 #include <utility>
  39 using namespace llvm;
  40
  41 namespace {
  42   class GCOVProfiler : public ModulePass {
  43   public:
  44     static char ID;
  45     GCOVProfiler()
  46         : ModulePass(ID), EmitNotes(true), EmitData(true), Use402Format(false) {
  47       initializeGCOVProfilerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  48     }
  49     GCOVProfiler(bool EmitNotes, bool EmitData, bool use402Format = false)
  50         : ModulePass(ID), EmitNotes(EmitNotes), EmitData(EmitData),
  51           Use402Format(use402Format) {
  52       assert((EmitNotes || EmitData) && "GCOVProfiler asked to do nothing?");
  53       initializeGCOVProfilerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  54     }
  55     virtual const char *getPassName() const {
  56       return "GCOV Profiler";
  57     }
  58
  59   private:
  60     bool runOnModule(Module &M);
  61
  62     // Create the GCNO files for the Module based on DebugInfo.
  63     void emitGCNO();
  64
  65     // Modify the program to track transitions along edges and call into the
  66     // profiling runtime to emit .gcda files when run.
  67     bool emitProfileArcs();
  68
  69     // Get pointers to the functions in the runtime library.
  70     Constant *getStartFileFunc();
  71     Constant *getIncrementIndirectCounterFunc();
  72     Constant *getEmitFunctionFunc();
  73     Constant *getEmitArcsFunc();
  74     Constant *getEndFileFunc();
  75
  76     // Create or retrieve an i32 state value that is used to represent the
  77     // pred block number for certain non-trivial edges.
  78     GlobalVariable *getEdgeStateValue();
  79
  80     // Produce a table of pointers to counters, by predecessor and successor
  81     // block number.
  82     GlobalVariable *buildEdgeLookupTable(Function *F,
  83                                          GlobalVariable *Counter,
  84                                          const UniqueVector<BasicBlock *> &Preds,
  85                                          const UniqueVector<BasicBlock *> &Succs);
  86
  87     // Add the function to write out all our counters to the global destructor
  88     // list.
  89     void insertCounterWriteout(SmallVector<std::pair<GlobalVariable *,
  90                                                      MDNode *>, 8> &);
  91
  92     std::string mangleName(DICompileUnit CU, std::string NewStem);
  93
  94     bool EmitNotes;
  95     bool EmitData;
  96     bool Use402Format;
  97
  98     Module *M;
  99     LLVMContext *Ctx;
 100   };
 101 }
 102
 103 char GCOVProfiler::ID = 0;
 104 INITIALIZE_PASS(GCOVProfiler, "insert-gcov-profiling",
 105                 "Insert instrumentation for GCOV profiling", false, false)
 106
 107 ModulePass *llvm::createGCOVProfilerPass(bool EmitNotes, bool EmitData,
 108                                          bool Use402Format) {
 109   return new GCOVProfiler(EmitNotes, EmitData, Use402Format);
 110 }
 111
 112 namespace {
 113   class GCOVRecord {
 114    protected:
 115     static const char *LinesTag;
 116     static const char *FunctionTag;
 117     static const char *BlockTag;
 118     static const char *EdgeTag;
 119
 120     GCOVRecord() {}
 121
 122     void writeBytes(const char *Bytes, int Size) {
 123       os->write(Bytes, Size);
 124     }
 125
 126     void write(uint32_t i) {
 127       writeBytes(reinterpret_cast<char*>(&i), 4);
 128     }
 129
 130     // Returns the length measured in 4-byte blocks that will be used to
 131     // represent this string in a GCOV file
 132     unsigned lengthOfGCOVString(StringRef s) {
 133       // A GCOV string is a length, followed by a NUL, then between 0 and 3 NULs
 134       // padding out to the next 4-byte word. The length is measured in 4-byte
 135       // words including padding, not bytes of actual string.
 136       return (s.size() / 4) + 1;
 137     }
 138
 139     void writeGCOVString(StringRef s) {
 140       uint32_t Len = lengthOfGCOVString(s);
 141       write(Len);
 142       writeBytes(s.data(), s.size());
 143
 144       // Write 1 to 4 bytes of NUL padding.
 145       assert((unsigned)(4 - (s.size() % 4)) > 0);
 146       assert((unsigned)(4 - (s.size() % 4)) <= 4);
 147       writeBytes("\0\0\0\0", 4 - (s.size() % 4));
 148     }
 149
 150     raw_ostream *os;
 151   };
 152   const char *GCOVRecord::LinesTag = "\0\0\x45\x01";
 153   const char *GCOVRecord::FunctionTag = "\0\0\0\1";
 154   const char *GCOVRecord::BlockTag = "\0\0\x41\x01";
 155   const char *GCOVRecord::EdgeTag = "\0\0\x43\x01";
 156
 157   class GCOVFunction;
 158   class GCOVBlock;
 159
 160   // Constructed only by requesting it from a GCOVBlock, this object stores a
 161   // list of line numbers and a single filename, representing lines that belong
 162   // to the block.
 163   class GCOVLines : public GCOVRecord {
 164    public:
 165     void addLine(uint32_t Line) {
 166       Lines.push_back(Line);
 167     }
 168
 169     uint32_t length() {
 170       return lengthOfGCOVString(Filename) + 2 + Lines.size();
 171     }
 172
 173    private:
 174     friend class GCOVBlock;
 175
 176     GCOVLines(std::string Filename, raw_ostream *os)
 177         : Filename(Filename) {
 178       this->os = os;
 179     }
 180
 181     std::string Filename;
 182     SmallVector<uint32_t, 32> Lines;
 183   };
 184
 185   // Represent a basic block in GCOV. Each block has a unique number in the
 186   // function, number of lines belonging to each block, and a set of edges to
 187   // other blocks.
 188   class GCOVBlock : public GCOVRecord {
 189    public:
 190     GCOVLines &getFile(std::string Filename) {
 191       GCOVLines *&Lines = LinesByFile[Filename];
 192       if (!Lines) {
 193         Lines = new GCOVLines(Filename, os);
 194       }
 195       return *Lines;
 196     }
 197
 198     void addEdge(GCOVBlock &Successor) {
 199       OutEdges.push_back(&Successor);
 200     }
 201
 202     void writeOut() {
 203       uint32_t Len = 3;
 204       for (StringMap<GCOVLines *>::iterator I = LinesByFile.begin(),
 205                E = LinesByFile.end(); I != E; ++I) {
 206         Len += I->second->length();
 207       }
 208
 209       writeBytes(LinesTag, 4);
 210       write(Len);
 211       write(Number);
 212       for (StringMap<GCOVLines *>::iterator I = LinesByFile.begin(),
 213                E = LinesByFile.end(); I != E; ++I) {
 214         write(0);
 215         writeGCOVString(I->second->Filename);
 216         for (int i = 0, e = I->second->Lines.size(); i != e; ++i) {
 217           write(I->second->Lines[i]);
 218         }
 219       }
 220       write(0);
 221       write(0);
 222     }
 223
 224     ~GCOVBlock() {
 225       DeleteContainerSeconds(LinesByFile);
 226     }
 227
 228    private:
 229     friend class GCOVFunction;
 230
 231     GCOVBlock(uint32_t Number, raw_ostream *os)
 232         : Number(Number) {
 233       this->os = os;
 234     }
 235
 236     uint32_t Number;
 237     StringMap<GCOVLines *> LinesByFile;
 238     SmallVector<GCOVBlock *, 4> OutEdges;
 239   };
 240
 241   // A function has a unique identifier, a checksum (we leave as zero) and a
 242   // set of blocks and a map of edges between blocks. This is the only GCOV
 243   // object users can construct, the blocks and lines will be rooted here.
 244   class GCOVFunction : public GCOVRecord {
 245    public:
 246     GCOVFunction(DISubprogram SP, raw_ostream *os, bool Use402Format) {
 247       this->os = os;
 248
 249       Function *F = SP.getFunction();
 250       uint32_t i = 0;
 251       for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 252         Blocks[BB] = new GCOVBlock(i++, os);
 253       }
 254       ReturnBlock = new GCOVBlock(i++, os);
 255
 256       writeBytes(FunctionTag, 4);
 257       uint32_t BlockLen = 1 + 1 + 1 + lengthOfGCOVString(SP.getName()) +
 258           1 + lengthOfGCOVString(SP.getFilename()) + 1;
 259       if (!Use402Format)
 260         ++BlockLen; // For second checksum.
 261       write(BlockLen);
 262       uint32_t Ident = reinterpret_cast<intptr_t>((MDNode*)SP);
 263       write(Ident);
 264       write(0);  // checksum #1
 265       if (!Use402Format)
 266         write(0);  // checksum #2
 267       writeGCOVString(SP.getName());
 268       writeGCOVString(SP.getFilename());
 269       write(SP.getLineNumber());
 270     }
 271
 272     ~GCOVFunction() {
 273       DeleteContainerSeconds(Blocks);
 274       delete ReturnBlock;
 275     }
 276
 277     GCOVBlock &getBlock(BasicBlock *BB) {
 278       return *Blocks[BB];
 279     }
 280
 281     GCOVBlock &getReturnBlock() {
 282       return *ReturnBlock;
 283     }
 284
 285     void writeOut() {
 286       // Emit count of blocks.
 287       writeBytes(BlockTag, 4);
 288       write(Blocks.size() + 1);
 289       for (int i = 0, e = Blocks.size() + 1; i != e; ++i) {
 290         write(0);  // No flags on our blocks.
 291       }
 292
 293       // Emit edges between blocks.
 294       for (DenseMap<BasicBlock *, GCOVBlock *>::iterator I = Blocks.begin(),
 295                E = Blocks.end(); I != E; ++I) {
 296         GCOVBlock &Block = *I->second;
 297         if (Block.OutEdges.empty()) continue;
 298
 299         writeBytes(EdgeTag, 4);
 300         write(Block.OutEdges.size() * 2 + 1);
 301         write(Block.Number);
 302         for (int i = 0, e = Block.OutEdges.size(); i != e; ++i) {
 303           write(Block.OutEdges[i]->Number);
 304           write(0);  // no flags
 305         }
 306       }
 307
 308       // Emit lines for each block.
 309       for (DenseMap<BasicBlock *, GCOVBlock *>::iterator I = Blocks.begin(),
 310                E = Blocks.end(); I != E; ++I) {
 311         I->second->writeOut();
 312       }
 313     }
 314
 315    private:
 316     DenseMap<BasicBlock *, GCOVBlock *> Blocks;
 317     GCOVBlock *ReturnBlock;
 318   };
 319 }
 320
 321 std::string GCOVProfiler::mangleName(DICompileUnit CU, std::string NewStem) {
 322   if (NamedMDNode *GCov = M->getNamedMetadata("llvm.gcov")) {
 323     for (int i = 0, e = GCov->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 324       MDNode *N = GCov->getOperand(i);
 325       if (N->getNumOperands() != 2) continue;
 326       MDString *GCovFile = dyn_cast<MDString>(N->getOperand(0));
 327       MDNode *CompileUnit = dyn_cast<MDNode>(N->getOperand(1));
 328       if (!GCovFile || !CompileUnit) continue;
 329       if (CompileUnit == CU) {
 330         SmallString<128> Filename = GCovFile->getString();
 331         sys::path::replace_extension(Filename, NewStem);
 332         return Filename.str();
 333       }
 334     }
 335   }
 336
 337   SmallString<128> Filename = CU.getFilename();
 338   sys::path::replace_extension(Filename, NewStem);
 339   return sys::path::filename(Filename.str());
 340 }
 341
 342 bool GCOVProfiler::runOnModule(Module &M) {
 343   this->M = &M;
 344   Ctx = &M.getContext();
 345
 346   if (EmitNotes) emitGCNO();
 347   if (EmitData) return emitProfileArcs();
 348   return false;
 349 }
 350
 351 void GCOVProfiler::emitGCNO() {
 352   DenseMap<const MDNode *, raw_fd_ostream *> GcnoFiles;
 353   NamedMDNode *CU_Nodes = M->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
 354   if (CU_Nodes) {
 355     for (unsigned i = 0, e = CU_Nodes->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 356       // Each compile unit gets its own .gcno file. This means that whether we run
 357       // this pass over the original .o's as they're produced, or run it after
 358       // LTO, we'll generate the same .gcno files.
 359
 360       DICompileUnit CU(CU_Nodes->getOperand(i));
 361       raw_fd_ostream *&out = GcnoFiles[CU];
 362       std::string ErrorInfo;
 363       out = new raw_fd_ostream(mangleName(CU, "gcno").c_str(), ErrorInfo,
 364                                raw_fd_ostream::F_Binary);
 365       if (!Use402Format)
 366         out->write("oncg*404MVLL", 12);
 367       else
 368         out->write("oncg*204MVLL", 12);
 369
 370       DIArray SPs = CU.getSubprograms();
 371       for (unsigned i = 0, e = SPs.getNumElements(); i != e; ++i) {
 372         DISubprogram SP(SPs.getElement(i));
 373         if (!SP.Verify()) continue;
 374         raw_fd_ostream *&os = GcnoFiles[CU];
 375
 376         Function *F = SP.getFunction();
 377         if (!F) continue;
 378         GCOVFunction Func(SP, os, Use402Format);
 379
 380         for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 381           GCOVBlock &Block = Func.getBlock(BB);
 382           TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 383           if (int successors = TI->getNumSuccessors()) {
 384             for (int i = 0; i != successors; ++i) {
 385               Block.addEdge(Func.getBlock(TI->getSuccessor(i)));
 386             }
 387           } else if (isa<ReturnInst>(TI)) {
 388             Block.addEdge(Func.getReturnBlock());
 389           }
 390
 391           uint32_t Line = 0;
 392           for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), IE = BB->end(); I != IE; ++I) {
 393             const DebugLoc &Loc = I->getDebugLoc();
 394             if (Loc.isUnknown()) continue;
 395             if (Line == Loc.getLine()) continue;
 396             Line = Loc.getLine();
 397             if (SP != getDISubprogram(Loc.getScope(*Ctx))) continue;
 398
 399             GCOVLines &Lines = Block.getFile(SP.getFilename());
 400             Lines.addLine(Loc.getLine());
 401           }
 402         }
 403         Func.writeOut();
 404       }
 405     }
 406   }
 407
 408   for (DenseMap<const MDNode *, raw_fd_ostream *>::iterator
 409            I = GcnoFiles.begin(), E = GcnoFiles.end(); I != E; ++I) {
 410     raw_fd_ostream *&out = I->second;
 411     out->write("\0\0\0\0\0\0\0\0", 8);  // EOF
 412     out->close();
 413     delete out;
 414   }
 415 }
 416
 417 bool GCOVProfiler::emitProfileArcs() {
 418   NamedMDNode *CU_Nodes = M->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
 419   if (!CU_Nodes) return false;
 420
 421   bool Result = false;
 422   for (unsigned i = 0, e = CU_Nodes->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 423     DICompileUnit CU(CU_Nodes->getOperand(i));
 424     DIArray SPs = CU.getSubprograms();
 425     SmallVector<std::pair<GlobalVariable *, MDNode *>, 8> CountersBySP;
 426     for (unsigned i = 0, e = SPs.getNumElements(); i != e; ++i) {
 427       DISubprogram SP(SPs.getElement(i));
 428       if (!SP.Verify()) continue;
 429       Function *F = SP.getFunction();
 430       if (!F) continue;
 431       if (!Result) Result = true;
 432       unsigned Edges = 0;
 433       for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 434         TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 435         if (isa<ReturnInst>(TI))
 436           ++Edges;
 437         else
 438           Edges += TI->getNumSuccessors();
 439       }
 440
 441       ArrayType *CounterTy =
 442         ArrayType::get(Type::getInt64Ty(*Ctx), Edges);
 443       GlobalVariable *Counters =
 444         new GlobalVariable(*M, CounterTy, false,
 445                            GlobalValue::InternalLinkage,
 446                            Constant::getNullValue(CounterTy),
 447                            "__llvm_gcov_ctr", 0, false, 0);
 448       CountersBySP.push_back(std::make_pair(Counters, (MDNode*)SP));
 449
 450       UniqueVector<BasicBlock *> ComplexEdgePreds;
 451       UniqueVector<BasicBlock *> ComplexEdgeSuccs;
 452
 453       unsigned Edge = 0;
 454       for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 455         TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 456         int Successors = isa<ReturnInst>(TI) ? 1 : TI->getNumSuccessors();
 457         if (Successors) {
 458           IRBuilder<> Builder(TI);
 459
 460           if (Successors == 1) {
 461             Value *Counter = Builder.CreateConstInBoundsGEP2_64(Counters, 0,
 462                                                                 Edge);
 463             Value *Count = Builder.CreateLoad(Counter);
 464             Count = Builder.CreateAdd(Count,
 465                                       ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx),1));
 466             Builder.CreateStore(Count, Counter);
 467           } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
 468             Value *Sel = Builder.CreateSelect(
 469               BI->getCondition(),
 470               ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx), Edge),
 471               ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx), Edge + 1));
 472             SmallVector<Value *, 2> Idx;
 473             Idx.push_back(Constant::getNullValue(Type::getInt64Ty(*Ctx)));
 474             Idx.push_back(Sel);
 475             Value *Counter = Builder.CreateInBoundsGEP(Counters, Idx);
 476             Value *Count = Builder.CreateLoad(Counter);
 477             Count = Builder.CreateAdd(Count,
 478                                       ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx),1));
 479             Builder.CreateStore(Count, Counter);
 480           } else {
 481             ComplexEdgePreds.insert(BB);
 482             for (int i = 0; i != Successors; ++i)
 483               ComplexEdgeSuccs.insert(TI->getSuccessor(i));
 484           }
 485           Edge += Successors;
 486         }
 487       }
 488
 489       if (!ComplexEdgePreds.empty()) {
 490         GlobalVariable *EdgeTable =
 491           buildEdgeLookupTable(F, Counters,
 492                                ComplexEdgePreds, ComplexEdgeSuccs);
 493         GlobalVariable *EdgeState = getEdgeStateValue();
 494
 495         Type *Int32Ty = Type::getInt32Ty(*Ctx);
 496         for (int i = 0, e = ComplexEdgePreds.size(); i != e; ++i) {
 497           IRBuilder<> Builder(ComplexEdgePreds[i+1]->getTerminator());
 498           Builder.CreateStore(ConstantInt::get(Int32Ty, i), EdgeState);
 499         }
 500         for (int i = 0, e = ComplexEdgeSuccs.size(); i != e; ++i) {
 501           // call runtime to perform increment
 502           BasicBlock::iterator InsertPt =
 503             ComplexEdgeSuccs[i+1]->getFirstInsertionPt();
 504           IRBuilder<> Builder(InsertPt);
 505           Value *CounterPtrArray =
 506             Builder.CreateConstInBoundsGEP2_64(EdgeTable, 0,
 507                                                i * ComplexEdgePreds.size());
 508           Builder.CreateCall2(getIncrementIndirectCounterFunc(),
 509                               EdgeState, CounterPtrArray);
 510           // clear the predecessor number
 511           Builder.CreateStore(ConstantInt::get(Int32Ty, 0xffffffff), EdgeState);
 512         }
 513       }
 514     }
 515     insertCounterWriteout(CountersBySP);
 516   }
 517   return Result;
 518 }
 519
 520 // All edges with successors that aren't branches are "complex", because it
 521 // requires complex logic to pick which counter to update.
 522 GlobalVariable *GCOVProfiler::buildEdgeLookupTable(
 523     Function *F,
 524     GlobalVariable *Counters,
 525     const UniqueVector<BasicBlock *> &Preds,
 526     const UniqueVector<BasicBlock *> &Succs) {
 527   // TODO: support invoke, threads. We rely on the fact that nothing can modify
 528   // the whole-Module pred edge# between the time we set it and the time we next
 529   // read it. Threads and invoke make this untrue.
 530
 531   // emit [(succs * preds) x i64*], logically [succ x [pred x i64*]].
 532   Type *Int64PtrTy = Type::getInt64PtrTy(*Ctx);
 533   ArrayType *EdgeTableTy = ArrayType::get(
 534       Int64PtrTy, Succs.size() * Preds.size());
 535
 536   Constant **EdgeTable = new Constant*[Succs.size() * Preds.size()];
 537   Constant *NullValue = Constant::getNullValue(Int64PtrTy);
 538   for (int i = 0, ie = Succs.size() * Preds.size(); i != ie; ++i)
 539     EdgeTable[i] = NullValue;
 540
 541   unsigned Edge = 0;
 542   for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 543     TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 544     int Successors = isa<ReturnInst>(TI) ? 1 : TI->getNumSuccessors();
 545     if (Successors > 1 && !isa<BranchInst>(TI) && !isa<ReturnInst>(TI)) {
 546       for (int i = 0; i != Successors; ++i) {
 547         BasicBlock *Succ = TI->getSuccessor(i);
 548         IRBuilder<> builder(Succ);
 549         Value *Counter = builder.CreateConstInBoundsGEP2_64(Counters, 0,
 550                                                             Edge + i);
 551         EdgeTable[((Succs.idFor(Succ)-1) * Preds.size()) +
 552                   (Preds.idFor(BB)-1)] = cast<Constant>(Counter);
 553       }
 554     }
 555     Edge += Successors;
 556   }
 557
 558   ArrayRef<Constant*> V(&EdgeTable[0], Succs.size() * Preds.size());
 559   GlobalVariable *EdgeTableGV =
 560       new GlobalVariable(
 561           *M, EdgeTableTy, true, GlobalValue::InternalLinkage,
 562           ConstantArray::get(EdgeTableTy, V),
 563           "__llvm_gcda_edge_table");
 564   EdgeTableGV->setUnnamedAddr(true);
 565   return EdgeTableGV;
 566 }
 567
 568 Constant *GCOVProfiler::getStartFileFunc() {
 569   FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 570                                               Type::getInt8PtrTy(*Ctx), false);
 571   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_start_file", FTy);
 572 }
 573
 574 Constant *GCOVProfiler::getIncrementIndirectCounterFunc() {
 575   Type *Args[] = {
 576     Type::getInt32PtrTy(*Ctx),                  // uint32_t *predecessor
 577     Type::getInt64PtrTy(*Ctx)->getPointerTo(),  // uint64_t **state_table_row
 578   };
 579   FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 580                                               Args, false);
 581   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_increment_indirect_counter", FTy);
 582 }
 583
 584 Constant *GCOVProfiler::getEmitFunctionFunc() {
 585   Type *Args[2] = {
 586     Type::getInt32Ty(*Ctx),    // uint32_t ident
 587     Type::getInt8PtrTy(*Ctx),  // const char *function_name
 588   };
 589   FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 590                                               Args, false);
 591   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_emit_function", FTy);
 592 }
 593
 594 Constant *GCOVProfiler::getEmitArcsFunc() {
 595   Type *Args[] = {
 596     Type::getInt32Ty(*Ctx),     // uint32_t num_counters
 597     Type::getInt64PtrTy(*Ctx),  // uint64_t *counters
 598   };
 599   FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 600                                               Args, false);
 601   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_emit_arcs", FTy);
 602 }
 603
 604 Constant *GCOVProfiler::getEndFileFunc() {
 605   FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx), false);
 606   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_end_file", FTy);
 607 }
 608
 609 GlobalVariable *GCOVProfiler::getEdgeStateValue() {
 610   GlobalVariable *GV = M->getGlobalVariable("__llvm_gcov_global_state_pred");
 611   if (!GV) {
 612     GV = new GlobalVariable(*M, Type::getInt32Ty(*Ctx), false,
 613                             GlobalValue::InternalLinkage,
 614                             ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Ctx),
 615                                              0xffffffff),
 616                             "__llvm_gcov_global_state_pred");
 617     GV->setUnnamedAddr(true);
 618   }
 619   return GV;
 620 }
 621
 622 void GCOVProfiler::insertCounterWriteout(
 623     SmallVector<std::pair<GlobalVariable *, MDNode *>, 8> &CountersBySP) {
 624   FunctionType *WriteoutFTy =
 625       FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx), false);
 626   Function *WriteoutF = Function::Create(WriteoutFTy,
 627                                          GlobalValue::InternalLinkage,
 628                                          "__llvm_gcov_writeout", M);
 629   WriteoutF->setUnnamedAddr(true);
 630   BasicBlock *BB = BasicBlock::Create(*Ctx, "", WriteoutF);
 631   IRBuilder<> Builder(BB);
 632
 633   Constant *StartFile = getStartFileFunc();
 634   Constant *EmitFunction = getEmitFunctionFunc();
 635   Constant *EmitArcs = getEmitArcsFunc();
 636   Constant *EndFile = getEndFileFunc();
 637
 638   NamedMDNode *CU_Nodes = M->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
 639   if (CU_Nodes) {
 640     for (unsigned i = 0, e = CU_Nodes->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 641       DICompileUnit compile_unit(CU_Nodes->getOperand(i));
 642       std::string FilenameGcda = mangleName(compile_unit, "gcda");
 643       Builder.CreateCall(StartFile,
 644                          Builder.CreateGlobalStringPtr(FilenameGcda));
 645       for (SmallVector<std::pair<GlobalVariable *, MDNode *>, 8>::iterator
 646              I = CountersBySP.begin(), E = CountersBySP.end();
 647            I != E; ++I) {
 648         DISubprogram SP(I->second);
 649         intptr_t ident = reinterpret_cast<intptr_t>(I->second);
 650         Builder.CreateCall2(EmitFunction,
 651                             ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Ctx), ident),
 652                             Builder.CreateGlobalStringPtr(SP.getName()));
 653
 654         GlobalVariable *GV = I->first;
 655         unsigned Arcs =
 656           cast<ArrayType>(GV->getType()->getElementType())->getNumElements();
 657         Builder.CreateCall2(EmitArcs,
 658                             ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Ctx), Arcs),
 659                             Builder.CreateConstGEP2_64(GV, 0, 0));
 660       }
 661       Builder.CreateCall(EndFile);
 662     }
 663   }
 664   Builder.CreateRetVoid();
 665
 666   InsertProfilingShutdownCall(WriteoutF, M);
 667 }