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       // Here 2 = 1 for string lenght + 1 for '0' id#.
 171       return lengthOfGCOVString(Filename) + 2 + Lines.size();
 172     }
 173
 174     void writeOut() {
 175       write(0);
 176       writeGCOVString(Filename);
 177       for (int i = 0, e = Lines.size(); i != e; ++i)
 178         write(Lines[i]);
 179     }
 180    private:
 181     friend class GCOVBlock;
 182
 183     GCOVLines(StringRef F, raw_ostream *os)
 184       : Filename(F) {
 185       this->os = os;
 186     }
 187
 188     StringRef Filename;
 189     SmallVector<uint32_t, 32> Lines;
 190   };
 191
 192   // Represent a basic block in GCOV. Each block has a unique number in the
 193   // function, number of lines belonging to each block, and a set of edges to
 194   // other blocks.
 195   class GCOVBlock : public GCOVRecord {
 196    public:
 197     GCOVLines &getFile(StringRef Filename) {
 198       GCOVLines *&Lines = LinesByFile[Filename];
 199       if (!Lines) {
 200         Lines = new GCOVLines(Filename, os);
 201       }
 202       return *Lines;
 203     }
 204
 205     void addEdge(GCOVBlock &Successor) {
 206       OutEdges.push_back(&Successor);
 207     }
 208
 209     void writeOut() {
 210       uint32_t Len = 3;
 211       for (StringMap<GCOVLines *>::iterator I = LinesByFile.begin(),
 212                E = LinesByFile.end(); I != E; ++I) {
 213         Len += I->second->length();
 214       }
 215
 216       writeBytes(LinesTag, 4);
 217       write(Len);
 218       write(Number);
 219       for (StringMap<GCOVLines *>::iterator I = LinesByFile.begin(),
 220                E = LinesByFile.end(); I != E; ++I)
 221         I->second->writeOut();
 222       write(0);
 223       write(0);
 224     }
 225
 226     ~GCOVBlock() {
 227       DeleteContainerSeconds(LinesByFile);
 228     }
 229
 230    private:
 231     friend class GCOVFunction;
 232
 233     GCOVBlock(uint32_t Number, raw_ostream *os)
 234         : Number(Number) {
 235       this->os = os;
 236     }
 237
 238     uint32_t Number;
 239     StringMap<GCOVLines *> LinesByFile;
 240     SmallVector<GCOVBlock *, 4> OutEdges;
 241   };
 242
 243   // A function has a unique identifier, a checksum (we leave as zero) and a
 244   // set of blocks and a map of edges between blocks. This is the only GCOV
 245   // object users can construct, the blocks and lines will be rooted here.
 246   class GCOVFunction : public GCOVRecord {
 247    public:
 248     GCOVFunction(DISubprogram SP, raw_ostream *os, bool Use402Format) {
 249       this->os = os;
 250
 251       Function *F = SP.getFunction();
 252       uint32_t i = 0;
 253       for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 254         Blocks[BB] = new GCOVBlock(i++, os);
 255       }
 256       ReturnBlock = new GCOVBlock(i++, os);
 257
 258       writeBytes(FunctionTag, 4);
 259       uint32_t BlockLen = 1 + 1 + 1 + lengthOfGCOVString(SP.getName()) +
 260           1 + lengthOfGCOVString(SP.getFilename()) + 1;
 261       if (!Use402Format)
 262         ++BlockLen; // For second checksum.
 263       write(BlockLen);
 264       uint32_t Ident = reinterpret_cast<intptr_t>((MDNode*)SP);
 265       write(Ident);
 266       write(0);  // checksum #1
 267       if (!Use402Format)
 268         write(0);  // checksum #2
 269       writeGCOVString(SP.getName());
 270       writeGCOVString(SP.getFilename());
 271       write(SP.getLineNumber());
 272     }
 273
 274     ~GCOVFunction() {
 275       DeleteContainerSeconds(Blocks);
 276       delete ReturnBlock;
 277     }
 278
 279     GCOVBlock &getBlock(BasicBlock *BB) {
 280       return *Blocks[BB];
 281     }
 282
 283     GCOVBlock &getReturnBlock() {
 284       return *ReturnBlock;
 285     }
 286
 287     void writeOut() {
 288       // Emit count of blocks.
 289       writeBytes(BlockTag, 4);
 290       write(Blocks.size() + 1);
 291       for (int i = 0, e = Blocks.size() + 1; i != e; ++i) {
 292         write(0);  // No flags on our blocks.
 293       }
 294
 295       // Emit edges between blocks.
 296       for (DenseMap<BasicBlock *, GCOVBlock *>::iterator I = Blocks.begin(),
 297                E = Blocks.end(); I != E; ++I) {
 298         GCOVBlock &Block = *I->second;
 299         if (Block.OutEdges.empty()) continue;
 300
 301         writeBytes(EdgeTag, 4);
 302         write(Block.OutEdges.size() * 2 + 1);
 303         write(Block.Number);
 304         for (int i = 0, e = Block.OutEdges.size(); i != e; ++i) {
 305           write(Block.OutEdges[i]->Number);
 306           write(0);  // no flags
 307         }
 308       }
 309
 310       // Emit lines for each block.
 311       for (DenseMap<BasicBlock *, GCOVBlock *>::iterator I = Blocks.begin(),
 312                E = Blocks.end(); I != E; ++I) {
 313         I->second->writeOut();
 314       }
 315     }
 316
 317    private:
 318     DenseMap<BasicBlock *, GCOVBlock *> Blocks;
 319     GCOVBlock *ReturnBlock;
 320   };
 321 }
 322
 323 std::string GCOVProfiler::mangleName(DICompileUnit CU, std::string NewStem) {
 324   if (NamedMDNode *GCov = M->getNamedMetadata("llvm.gcov")) {
 325     for (int i = 0, e = GCov->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 326       MDNode *N = GCov->getOperand(i);
 327       if (N->getNumOperands() != 2) continue;
 328       MDString *GCovFile = dyn_cast<MDString>(N->getOperand(0));
 329       MDNode *CompileUnit = dyn_cast<MDNode>(N->getOperand(1));
 330       if (!GCovFile || !CompileUnit) continue;
 331       if (CompileUnit == CU) {
 332         SmallString<128> Filename = GCovFile->getString();
 333         sys::path::replace_extension(Filename, NewStem);
 334         return Filename.str();
 335       }
 336     }
 337   }
 338
 339   SmallString<128> Filename = CU.getFilename();
 340   sys::path::replace_extension(Filename, NewStem);
 341   return sys::path::filename(Filename.str());
 342 }
 343
 344 bool GCOVProfiler::runOnModule(Module &M) {
 345   this->M = &M;
 346   Ctx = &M.getContext();
 347
 348   if (EmitNotes) emitGCNO();
 349   if (EmitData) return emitProfileArcs();
 350   return false;
 351 }
 352
 353 void GCOVProfiler::emitGCNO() {
 354   DenseMap<const MDNode *, raw_fd_ostream *> GcnoFiles;
 355   NamedMDNode *CU_Nodes = M->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
 356   if (CU_Nodes) {
 357     for (unsigned i = 0, e = CU_Nodes->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 358       // Each compile unit gets its own .gcno file. This means that whether we run
 359       // this pass over the original .o's as they're produced, or run it after
 360       // LTO, we'll generate the same .gcno files.
 361
 362       DICompileUnit CU(CU_Nodes->getOperand(i));
 363       raw_fd_ostream *&out = GcnoFiles[CU];
 364       std::string ErrorInfo;
 365       out = new raw_fd_ostream(mangleName(CU, "gcno").c_str(), ErrorInfo,
 366                                raw_fd_ostream::F_Binary);
 367       if (!Use402Format)
 368         out->write("oncg*404MVLL", 12);
 369       else
 370         out->write("oncg*204MVLL", 12);
 371
 372       DIArray SPs = CU.getSubprograms();
 373       for (unsigned i = 0, e = SPs.getNumElements(); i != e; ++i) {
 374         DISubprogram SP(SPs.getElement(i));
 375         if (!SP.Verify()) continue;
 376         raw_fd_ostream *&os = GcnoFiles[CU];
 377
 378         Function *F = SP.getFunction();
 379         if (!F) continue;
 380         GCOVFunction Func(SP, os, Use402Format);
 381
 382         for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 383           GCOVBlock &Block = Func.getBlock(BB);
 384           TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 385           if (int successors = TI->getNumSuccessors()) {
 386             for (int i = 0; i != successors; ++i) {
 387               Block.addEdge(Func.getBlock(TI->getSuccessor(i)));
 388             }
 389           } else if (isa<ReturnInst>(TI)) {
 390             Block.addEdge(Func.getReturnBlock());
 391           }
 392
 393           uint32_t Line = 0;
 394           for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), IE = BB->end(); I != IE; ++I) {
 395             const DebugLoc &Loc = I->getDebugLoc();
 396             if (Loc.isUnknown()) continue;
 397             if (Line == Loc.getLine()) continue;
 398             Line = Loc.getLine();
 399             if (SP != getDISubprogram(Loc.getScope(*Ctx))) continue;
 400
 401             GCOVLines &Lines = Block.getFile(SP.getFilename());
 402             Lines.addLine(Loc.getLine());
 403           }
 404         }
 405         Func.writeOut();
 406       }
 407     }
 408   }
 409
 410   for (DenseMap<const MDNode *, raw_fd_ostream *>::iterator
 411            I = GcnoFiles.begin(), E = GcnoFiles.end(); I != E; ++I) {
 412     raw_fd_ostream *&out = I->second;
 413     out->write("\0\0\0\0\0\0\0\0", 8);  // EOF
 414     out->close();
 415     delete out;
 416   }
 417 }
 418
 419 bool GCOVProfiler::emitProfileArcs() {
 420   NamedMDNode *CU_Nodes = M->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
 421   if (!CU_Nodes) return false;
 422
 423   bool Result = false;
 424   for (unsigned i = 0, e = CU_Nodes->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 425     DICompileUnit CU(CU_Nodes->getOperand(i));
 426     DIArray SPs = CU.getSubprograms();
 427     SmallVector<std::pair<GlobalVariable *, MDNode *>, 8> CountersBySP;
 428     for (unsigned i = 0, e = SPs.getNumElements(); i != e; ++i) {
 429       DISubprogram SP(SPs.getElement(i));
 430       if (!SP.Verify()) continue;
 431       Function *F = SP.getFunction();
 432       if (!F) continue;
 433       if (!Result) Result = true;
 434       unsigned Edges = 0;
 435       for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 436         TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 437         if (isa<ReturnInst>(TI))
 438           ++Edges;
 439         else
 440           Edges += TI->getNumSuccessors();
 441       }
 442
 443       ArrayType *CounterTy =
 444         ArrayType::get(Type::getInt64Ty(*Ctx), Edges);
 445       GlobalVariable *Counters =
 446         new GlobalVariable(*M, CounterTy, false,
 447                            GlobalValue::InternalLinkage,
 448                            Constant::getNullValue(CounterTy),
 449                            "__llvm_gcov_ctr", 0, false, 0);
 450       CountersBySP.push_back(std::make_pair(Counters, (MDNode*)SP));
 451
 452       UniqueVector<BasicBlock *> ComplexEdgePreds;
 453       UniqueVector<BasicBlock *> ComplexEdgeSuccs;
 454
 455       unsigned Edge = 0;
 456       for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 457         TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 458         int Successors = isa<ReturnInst>(TI) ? 1 : TI->getNumSuccessors();
 459         if (Successors) {
 460           IRBuilder<> Builder(TI);
 461
 462           if (Successors == 1) {
 463             Value *Counter = Builder.CreateConstInBoundsGEP2_64(Counters, 0,
 464                                                                 Edge);
 465             Value *Count = Builder.CreateLoad(Counter);
 466             Count = Builder.CreateAdd(Count,
 467                                       ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx),1));
 468             Builder.CreateStore(Count, Counter);
 469           } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
 470             Value *Sel = Builder.CreateSelect(
 471               BI->getCondition(),
 472               ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx), Edge),
 473               ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx), Edge + 1));
 474             SmallVector<Value *, 2> Idx;
 475             Idx.push_back(Constant::getNullValue(Type::getInt64Ty(*Ctx)));
 476             Idx.push_back(Sel);
 477             Value *Counter = Builder.CreateInBoundsGEP(Counters, Idx);
 478             Value *Count = Builder.CreateLoad(Counter);
 479             Count = Builder.CreateAdd(Count,
 480                                       ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx),1));
 481             Builder.CreateStore(Count, Counter);
 482           } else {
 483             ComplexEdgePreds.insert(BB);
 484             for (int i = 0; i != Successors; ++i)
 485               ComplexEdgeSuccs.insert(TI->getSuccessor(i));
 486           }
 487           Edge += Successors;
 488         }
 489       }
 490
 491       if (!ComplexEdgePreds.empty()) {
 492         GlobalVariable *EdgeTable =
 493           buildEdgeLookupTable(F, Counters,
 494                                ComplexEdgePreds, ComplexEdgeSuccs);
 495         GlobalVariable *EdgeState = getEdgeStateValue();
 496
 497         Type *Int32Ty = Type::getInt32Ty(*Ctx);
 498         for (int i = 0, e = ComplexEdgePreds.size(); i != e; ++i) {
 499           IRBuilder<> Builder(ComplexEdgePreds[i+1]->getTerminator());
 500           Builder.CreateStore(ConstantInt::get(Int32Ty, i), EdgeState);
 501         }
 502         for (int i = 0, e = ComplexEdgeSuccs.size(); i != e; ++i) {
 503           // call runtime to perform increment
 504           BasicBlock::iterator InsertPt =
 505             ComplexEdgeSuccs[i+1]->getFirstInsertionPt();
 506           IRBuilder<> Builder(InsertPt);
 507           Value *CounterPtrArray =
 508             Builder.CreateConstInBoundsGEP2_64(EdgeTable, 0,
 509                                                i * ComplexEdgePreds.size());
 510           Builder.CreateCall2(getIncrementIndirectCounterFunc(),
 511                               EdgeState, CounterPtrArray);
 512           // clear the predecessor number
 513           Builder.CreateStore(ConstantInt::get(Int32Ty, 0xffffffff), EdgeState);
 514         }
 515       }
 516     }
 517     insertCounterWriteout(CountersBySP);
 518   }
 519   return Result;
 520 }
 521
 522 // All edges with successors that aren't branches are "complex", because it
 523 // requires complex logic to pick which counter to update.
 524 GlobalVariable *GCOVProfiler::buildEdgeLookupTable(
 525     Function *F,
 526     GlobalVariable *Counters,
 527     const UniqueVector<BasicBlock *> &Preds,
 528     const UniqueVector<BasicBlock *> &Succs) {
 529   // TODO: support invoke, threads. We rely on the fact that nothing can modify
 530   // the whole-Module pred edge# between the time we set it and the time we next
 531   // read it. Threads and invoke make this untrue.
 532
 533   // emit [(succs * preds) x i64*], logically [succ x [pred x i64*]].
 534   Type *Int64PtrTy = Type::getInt64PtrTy(*Ctx);
 535   ArrayType *EdgeTableTy = ArrayType::get(
 536       Int64PtrTy, Succs.size() * Preds.size());
 537
 538   Constant **EdgeTable = new Constant*[Succs.size() * Preds.size()];
 539   Constant *NullValue = Constant::getNullValue(Int64PtrTy);
 540   for (int i = 0, ie = Succs.size() * Preds.size(); i != ie; ++i)
 541     EdgeTable[i] = NullValue;
 542
 543   unsigned Edge = 0;
 544   for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 545     TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 546     int Successors = isa<ReturnInst>(TI) ? 1 : TI->getNumSuccessors();
 547     if (Successors > 1 && !isa<BranchInst>(TI) && !isa<ReturnInst>(TI)) {
 548       for (int i = 0; i != Successors; ++i) {
 549         BasicBlock *Succ = TI->getSuccessor(i);
 550         IRBuilder<> builder(Succ);
 551         Value *Counter = builder.CreateConstInBoundsGEP2_64(Counters, 0,
 552                                                             Edge + i);
 553         EdgeTable[((Succs.idFor(Succ)-1) * Preds.size()) +
 554                   (Preds.idFor(BB)-1)] = cast<Constant>(Counter);
 555       }
 556     }
 557     Edge += Successors;
 558   }
 559
 560   ArrayRef<Constant*> V(&EdgeTable[0], Succs.size() * Preds.size());
 561   GlobalVariable *EdgeTableGV =
 562       new GlobalVariable(
 563           *M, EdgeTableTy, true, GlobalValue::InternalLinkage,
 564           ConstantArray::get(EdgeTableTy, V),
 565           "__llvm_gcda_edge_table");
 566   EdgeTableGV->setUnnamedAddr(true);
 567   return EdgeTableGV;
 568 }
 569
 570 Constant *GCOVProfiler::getStartFileFunc() {
 571   FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 572                                               Type::getInt8PtrTy(*Ctx), false);
 573   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_start_file", FTy);
 574 }
 575
 576 Constant *GCOVProfiler::getIncrementIndirectCounterFunc() {
 577   Type *Args[] = {
 578     Type::getInt32PtrTy(*Ctx),                  // uint32_t *predecessor
 579     Type::getInt64PtrTy(*Ctx)->getPointerTo(),  // uint64_t **state_table_row
 580   };
 581   FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 582                                               Args, false);
 583   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_increment_indirect_counter", FTy);
 584 }
 585
 586 Constant *GCOVProfiler::getEmitFunctionFunc() {
 587   Type *Args[2] = {
 588     Type::getInt32Ty(*Ctx),    // uint32_t ident
 589     Type::getInt8PtrTy(*Ctx),  // const char *function_name
 590   };
 591   FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 592                                               Args, false);
 593   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_emit_function", FTy);
 594 }
 595
 596 Constant *GCOVProfiler::getEmitArcsFunc() {
 597   Type *Args[] = {
 598     Type::getInt32Ty(*Ctx),     // uint32_t num_counters
 599     Type::getInt64PtrTy(*Ctx),  // uint64_t *counters
 600   };
 601   FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 602                                               Args, false);
 603   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_emit_arcs", FTy);
 604 }
 605
 606 Constant *GCOVProfiler::getEndFileFunc() {
 607   FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx), false);
 608   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_end_file", FTy);
 609 }
 610
 611 GlobalVariable *GCOVProfiler::getEdgeStateValue() {
 612   GlobalVariable *GV = M->getGlobalVariable("__llvm_gcov_global_state_pred");
 613   if (!GV) {
 614     GV = new GlobalVariable(*M, Type::getInt32Ty(*Ctx), false,
 615                             GlobalValue::InternalLinkage,
 616                             ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Ctx),
 617                                              0xffffffff),
 618                             "__llvm_gcov_global_state_pred");
 619     GV->setUnnamedAddr(true);
 620   }
 621   return GV;
 622 }
 623
 624 void GCOVProfiler::insertCounterWriteout(
 625     SmallVector<std::pair<GlobalVariable *, MDNode *>, 8> &CountersBySP) {
 626   FunctionType *WriteoutFTy =
 627       FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx), false);
 628   Function *WriteoutF = Function::Create(WriteoutFTy,
 629                                          GlobalValue::InternalLinkage,
 630                                          "__llvm_gcov_writeout", M);
 631   WriteoutF->setUnnamedAddr(true);
 632   BasicBlock *BB = BasicBlock::Create(*Ctx, "", WriteoutF);
 633   IRBuilder<> Builder(BB);
 634
 635   Constant *StartFile = getStartFileFunc();
 636   Constant *EmitFunction = getEmitFunctionFunc();
 637   Constant *EmitArcs = getEmitArcsFunc();
 638   Constant *EndFile = getEndFileFunc();
 639
 640   NamedMDNode *CU_Nodes = M->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
 641   if (CU_Nodes) {
 642     for (unsigned i = 0, e = CU_Nodes->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 643       DICompileUnit compile_unit(CU_Nodes->getOperand(i));
 644       std::string FilenameGcda = mangleName(compile_unit, "gcda");
 645       Builder.CreateCall(StartFile,
 646                          Builder.CreateGlobalStringPtr(FilenameGcda));
 647       for (SmallVector<std::pair<GlobalVariable *, MDNode *>, 8>::iterator
 648              I = CountersBySP.begin(), E = CountersBySP.end();
 649            I != E; ++I) {
 650         DISubprogram SP(I->second);
 651         intptr_t ident = reinterpret_cast<intptr_t>(I->second);
 652         Builder.CreateCall2(EmitFunction,
 653                             ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Ctx), ident),
 654                             Builder.CreateGlobalStringPtr(SP.getName()));
 655
 656         GlobalVariable *GV = I->first;
 657         unsigned Arcs =
 658           cast<ArrayType>(GV->getType()->getElementType())->getNumElements();
 659         Builder.CreateCall2(EmitArcs,
 660                             ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Ctx), Arcs),
 661                             Builder.CreateConstGEP2_64(GV, 0, 0));
 662       }
 663       Builder.CreateCall(EndFile);
 664     }
 665   }
 666   Builder.CreateRetVoid();
 667
 668   InsertProfilingShutdownCall(WriteoutF, M);
 669 }