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) {
  47       initializeGCOVProfilerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  48     }
  49     GCOVProfiler(bool EmitNotes, bool EmitData)
  50         : ModulePass(ID), EmitNotes(EmitNotes), EmitData(EmitData) {
  51       assert((EmitNotes || EmitData) && "GCOVProfiler asked to do nothing?");
  52       initializeGCOVProfilerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  53     }
  54     virtual const char *getPassName() const {
  55       return "GCOV Profiler";
  56     }
  57
  58   private:
  59     bool runOnModule(Module &M);
  60
  61     // Create the GCNO files for the Module based on DebugInfo.
  62     void emitGCNO(DebugInfoFinder &DIF);
  63
  64     // Modify the program to track transitions along edges and call into the
  65     // profiling runtime to emit .gcda files when run.
  66     bool emitProfileArcs(DebugInfoFinder &DIF);
  67
  68     // Get pointers to the functions in the runtime library.
  69     Constant *getStartFileFunc();
  70     Constant *getIncrementIndirectCounterFunc();
  71     Constant *getEmitFunctionFunc();
  72     Constant *getEmitArcsFunc();
  73     Constant *getEndFileFunc();
  74
  75     // Create or retrieve an i32 state value that is used to represent the
  76     // pred block number for certain non-trivial edges.
  77     GlobalVariable *getEdgeStateValue();
  78
  79     // Produce a table of pointers to counters, by predecessor and successor
  80     // block number.
  81     GlobalVariable *buildEdgeLookupTable(Function *F,
  82                                          GlobalVariable *Counter,
  83                                          const UniqueVector<BasicBlock *> &Preds,
  84                                          const UniqueVector<BasicBlock *> &Succs);
  85
  86     // Add the function to write out all our counters to the global destructor
  87     // list.
  88     void insertCounterWriteout(DebugInfoFinder &,
  89                                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
  97     Module *M;
  98     LLVMContext *Ctx;
  99   };
 100 }
 101
 102 char GCOVProfiler::ID = 0;
 103 INITIALIZE_PASS(GCOVProfiler, "insert-gcov-profiling",
 104                 "Insert instrumentation for GCOV profiling", false, false)
 105
 106 ModulePass *llvm::createGCOVProfilerPass(bool EmitNotes, bool EmitData) {
 107   return new GCOVProfiler(EmitNotes, EmitData);
 108 }
 109
 110 static DISubprogram findSubprogram(DIScope Scope) {
 111   while (!Scope.isSubprogram()) {
 112     assert(Scope.isLexicalBlock() &&
 113            "Debug location not lexical block or subprogram");
 114     Scope = DILexicalBlock(Scope).getContext();
 115   }
 116   return DISubprogram(Scope);
 117 }
 118
 119 namespace {
 120   class GCOVRecord {
 121    protected:
 122     static const char *LinesTag;
 123     static const char *FunctionTag;
 124     static const char *BlockTag;
 125     static const char *EdgeTag;
 126
 127     GCOVRecord() {}
 128
 129     void writeBytes(const char *Bytes, int Size) {
 130       os->write(Bytes, Size);
 131     }
 132
 133     void write(uint32_t i) {
 134       writeBytes(reinterpret_cast<char*>(&i), 4);
 135     }
 136
 137     // Returns the length measured in 4-byte blocks that will be used to
 138     // represent this string in a GCOV file
 139     unsigned lengthOfGCOVString(StringRef s) {
 140       // A GCOV string is a length, followed by a NUL, then between 0 and 3 NULs
 141       // padding out to the next 4-byte word. The length is measured in 4-byte
 142       // words including padding, not bytes of actual string.
 143       return (s.size() + 5) / 4;
 144     }
 145
 146     void writeGCOVString(StringRef s) {
 147       uint32_t Len = lengthOfGCOVString(s);
 148       write(Len);
 149       writeBytes(s.data(), s.size());
 150
 151       // Write 1 to 4 bytes of NUL padding.
 152       assert((unsigned)(4 - (s.size() % 4)) > 0);
 153       assert((unsigned)(4 - (s.size() % 4)) <= 4);
 154       writeBytes("\0\0\0\0", 4 - (s.size() % 4));
 155     }
 156
 157     raw_ostream *os;
 158   };
 159   const char *GCOVRecord::LinesTag = "\0\0\x45\x01";
 160   const char *GCOVRecord::FunctionTag = "\0\0\0\1";
 161   const char *GCOVRecord::BlockTag = "\0\0\x41\x01";
 162   const char *GCOVRecord::EdgeTag = "\0\0\x43\x01";
 163
 164   class GCOVFunction;
 165   class GCOVBlock;
 166
 167   // Constructed only by requesting it from a GCOVBlock, this object stores a
 168   // list of line numbers and a single filename, representing lines that belong
 169   // to the block.
 170   class GCOVLines : public GCOVRecord {
 171    public:
 172     void addLine(uint32_t Line) {
 173       Lines.push_back(Line);
 174     }
 175
 176     uint32_t length() {
 177       return lengthOfGCOVString(Filename) + 2 + Lines.size();
 178     }
 179
 180    private:
 181     friend class GCOVBlock;
 182
 183     GCOVLines(std::string Filename, raw_ostream *os)
 184         : Filename(Filename) {
 185       this->os = os;
 186     }
 187
 188     std::string 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(std::string 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         write(0);
 222         writeGCOVString(I->second->Filename);
 223         for (int i = 0, e = I->second->Lines.size(); i != e; ++i) {
 224           write(I->second->Lines[i]);
 225         }
 226       }
 227       write(0);
 228       write(0);
 229     }
 230
 231     ~GCOVBlock() {
 232       DeleteContainerSeconds(LinesByFile);
 233     }
 234
 235    private:
 236     friend class GCOVFunction;
 237
 238     GCOVBlock(uint32_t Number, raw_ostream *os)
 239         : Number(Number) {
 240       this->os = os;
 241     }
 242
 243     uint32_t Number;
 244     StringMap<GCOVLines *> LinesByFile;
 245     SmallVector<GCOVBlock *, 4> OutEdges;
 246   };
 247
 248   // A function has a unique identifier, a checksum (we leave as zero) and a
 249   // set of blocks and a map of edges between blocks. This is the only GCOV
 250   // object users can construct, the blocks and lines will be rooted here.
 251   class GCOVFunction : public GCOVRecord {
 252    public:
 253     GCOVFunction(DISubprogram SP, raw_ostream *os) {
 254       this->os = os;
 255
 256       Function *F = SP.getFunction();
 257       uint32_t i = 0;
 258       for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 259         Blocks[BB] = new GCOVBlock(i++, os);
 260       }
 261       ReturnBlock = new GCOVBlock(i++, os);
 262
 263       writeBytes(FunctionTag, 4);
 264       uint32_t BlockLen = 1 + 1 + 1 + 1 + lengthOfGCOVString(SP.getName()) +
 265           1 + lengthOfGCOVString(SP.getFilename()) + 1;
 266       write(BlockLen);
 267       uint32_t Ident = reinterpret_cast<intptr_t>((MDNode*)SP);
 268       write(Ident);
 269       write(0);  // checksum #1
 270       write(0);  // checksum #2
 271       writeGCOVString(SP.getName());
 272       writeGCOVString(SP.getFilename());
 273       write(SP.getLineNumber());
 274     }
 275
 276     ~GCOVFunction() {
 277       DeleteContainerSeconds(Blocks);
 278       delete ReturnBlock;
 279     }
 280
 281     GCOVBlock &getBlock(BasicBlock *BB) {
 282       return *Blocks[BB];
 283     }
 284
 285     GCOVBlock &getReturnBlock() {
 286       return *ReturnBlock;
 287     }
 288
 289     void writeOut() {
 290       // Emit count of blocks.
 291       writeBytes(BlockTag, 4);
 292       write(Blocks.size() + 1);
 293       for (int i = 0, e = Blocks.size() + 1; i != e; ++i) {
 294         write(0);  // No flags on our blocks.
 295       }
 296
 297       // Emit edges between blocks.
 298       for (DenseMap<BasicBlock *, GCOVBlock *>::iterator I = Blocks.begin(),
 299                E = Blocks.end(); I != E; ++I) {
 300         GCOVBlock &Block = *I->second;
 301         if (Block.OutEdges.empty()) continue;
 302
 303         writeBytes(EdgeTag, 4);
 304         write(Block.OutEdges.size() * 2 + 1);
 305         write(Block.Number);
 306         for (int i = 0, e = Block.OutEdges.size(); i != e; ++i) {
 307           write(Block.OutEdges[i]->Number);
 308           write(0);  // no flags
 309         }
 310       }
 311
 312       // Emit lines for each block.
 313       for (DenseMap<BasicBlock *, GCOVBlock *>::iterator I = Blocks.begin(),
 314                E = Blocks.end(); I != E; ++I) {
 315         I->second->writeOut();
 316       }
 317     }
 318
 319    private:
 320     DenseMap<BasicBlock *, GCOVBlock *> Blocks;
 321     GCOVBlock *ReturnBlock;
 322   };
 323 }
 324
 325 std::string GCOVProfiler::mangleName(DICompileUnit CU, std::string NewStem) {
 326   if (NamedMDNode *GCov = M->getNamedMetadata("llvm.gcov")) {
 327     for (int i = 0, e = GCov->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 328       MDNode *N = GCov->getOperand(i);
 329       if (N->getNumOperands() != 2) continue;
 330       MDString *GCovFile = dyn_cast<MDString>(N->getOperand(0));
 331       MDNode *CompileUnit = dyn_cast<MDNode>(N->getOperand(1));
 332       if (!GCovFile || !CompileUnit) continue;
 333       if (CompileUnit == CU) {
 334         SmallString<128> Filename = GCovFile->getString();
 335         sys::path::replace_extension(Filename, NewStem);
 336         return Filename.str();
 337       }
 338     }
 339   }
 340
 341   SmallString<128> Filename = CU.getFilename();
 342   sys::path::replace_extension(Filename, NewStem);
 343   return sys::path::filename(Filename.str());
 344 }
 345
 346 bool GCOVProfiler::runOnModule(Module &M) {
 347   this->M = &M;
 348   Ctx = &M.getContext();
 349
 350   DebugInfoFinder DIF;
 351   DIF.processModule(M);
 352
 353   if (EmitNotes) emitGCNO(DIF);
 354   if (EmitData) return emitProfileArcs(DIF);
 355   return false;
 356 }
 357
 358 void GCOVProfiler::emitGCNO(DebugInfoFinder &DIF) {
 359   DenseMap<const MDNode *, raw_fd_ostream *> GcnoFiles;
 360   for (DebugInfoFinder::iterator I = DIF.compile_unit_begin(),
 361            E = DIF.compile_unit_end(); I != E; ++I) {
 362     // Each compile unit gets its own .gcno file. This means that whether we run
 363     // this pass over the original .o's as they're produced, or run it after
 364     // LTO, we'll generate the same .gcno files.
 365
 366     DICompileUnit CU(*I);
 367     raw_fd_ostream *&out = GcnoFiles[CU];
 368     std::string ErrorInfo;
 369     out = new raw_fd_ostream(mangleName(CU, "gcno").c_str(), ErrorInfo,
 370                              raw_fd_ostream::F_Binary);
 371     out->write("oncg*404MVLL", 12);
 372   }
 373
 374   for (DebugInfoFinder::iterator SPI = DIF.subprogram_begin(),
 375            SPE = DIF.subprogram_end(); SPI != SPE; ++SPI) {
 376     DISubprogram SP(*SPI);
 377     raw_fd_ostream *&os = GcnoFiles[SP.getCompileUnit()];
 378
 379     Function *F = SP.getFunction();
 380     if (!F) continue;
 381     GCOVFunction Func(SP, os);
 382
 383     for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 384       GCOVBlock &Block = Func.getBlock(BB);
 385       TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 386       if (int successors = TI->getNumSuccessors()) {
 387         for (int i = 0; i != successors; ++i) {
 388           Block.addEdge(Func.getBlock(TI->getSuccessor(i)));
 389         }
 390       } else if (isa<ReturnInst>(TI)) {
 391         Block.addEdge(Func.getReturnBlock());
 392       }
 393
 394       uint32_t Line = 0;
 395       for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), IE = BB->end(); I != IE; ++I) {
 396         const DebugLoc &Loc = I->getDebugLoc();
 397         if (Loc.isUnknown()) continue;
 398         if (Line == Loc.getLine()) continue;
 399         Line = Loc.getLine();
 400         if (SP != findSubprogram(DIScope(Loc.getScope(*Ctx)))) continue;
 401
 402         GCOVLines &Lines = Block.getFile(SP.getFilename());
 403         Lines.addLine(Loc.getLine());
 404       }
 405     }
 406     Func.writeOut();
 407   }
 408
 409   for (DenseMap<const MDNode *, raw_fd_ostream *>::iterator
 410            I = GcnoFiles.begin(), E = GcnoFiles.end(); I != E; ++I) {
 411     raw_fd_ostream *&out = I->second;
 412     out->write("\0\0\0\0\0\0\0\0", 8);  // EOF
 413     out->close();
 414     delete out;
 415   }
 416 }
 417
 418 bool GCOVProfiler::emitProfileArcs(DebugInfoFinder &DIF) {
 419   if (DIF.subprogram_begin() == DIF.subprogram_end())
 420     return false;
 421
 422   SmallVector<std::pair<GlobalVariable *, MDNode *>, 8> CountersBySP;
 423   for (DebugInfoFinder::iterator SPI = DIF.subprogram_begin(),
 424            SPE = DIF.subprogram_end(); SPI != SPE; ++SPI) {
 425     DISubprogram SP(*SPI);
 426     Function *F = SP.getFunction();
 427     if (!F) continue;
 428
 429     unsigned Edges = 0;
 430     for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 431       TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 432       if (isa<ReturnInst>(TI))
 433         ++Edges;
 434       else
 435         Edges += TI->getNumSuccessors();
 436     }
 437
 438     const ArrayType *CounterTy =
 439         ArrayType::get(Type::getInt64Ty(*Ctx), Edges);
 440     GlobalVariable *Counters =
 441         new GlobalVariable(*M, CounterTy, false,
 442                            GlobalValue::InternalLinkage,
 443                            Constant::getNullValue(CounterTy),
 444                            "__llvm_gcov_ctr", 0, false, 0);
 445     CountersBySP.push_back(std::make_pair(Counters, (MDNode*)SP));
 446
 447     UniqueVector<BasicBlock *> ComplexEdgePreds;
 448     UniqueVector<BasicBlock *> ComplexEdgeSuccs;
 449
 450     unsigned Edge = 0;
 451     for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 452       TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 453       int Successors = isa<ReturnInst>(TI) ? 1 : TI->getNumSuccessors();
 454       if (Successors) {
 455         IRBuilder<> Builder(TI);
 456
 457         if (Successors == 1) {
 458           Value *Counter = Builder.CreateConstInBoundsGEP2_64(Counters, 0,
 459                                                               Edge);
 460           Value *Count = Builder.CreateLoad(Counter);
 461           Count = Builder.CreateAdd(Count,
 462                                     ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx),1));
 463           Builder.CreateStore(Count, Counter);
 464         } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
 465           Value *Sel = Builder.CreateSelect(
 466               BI->getCondition(),
 467               ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx), Edge),
 468               ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx), Edge + 1));
 469           SmallVector<Value *, 2> Idx;
 470           Idx.push_back(Constant::getNullValue(Type::getInt64Ty(*Ctx)));
 471           Idx.push_back(Sel);
 472           Value *Counter = Builder.CreateInBoundsGEP(Counters,
 473                                                      Idx.begin(), Idx.end());
 474           Value *Count = Builder.CreateLoad(Counter);
 475           Count = Builder.CreateAdd(Count,
 476                                     ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx),1));
 477           Builder.CreateStore(Count, Counter);
 478         } else {
 479           ComplexEdgePreds.insert(BB);
 480           for (int i = 0; i != Successors; ++i)
 481             ComplexEdgeSuccs.insert(TI->getSuccessor(i));
 482         }
 483         Edge += Successors;
 484       }
 485     }
 486
 487     if (!ComplexEdgePreds.empty()) {
 488       GlobalVariable *EdgeTable =
 489           buildEdgeLookupTable(F, Counters,
 490                                ComplexEdgePreds, ComplexEdgeSuccs);
 491       GlobalVariable *EdgeState = getEdgeStateValue();
 492
 493       const Type *Int32Ty = Type::getInt32Ty(*Ctx);
 494       for (int i = 0, e = ComplexEdgePreds.size(); i != e; ++i) {
 495         IRBuilder<> Builder(ComplexEdgePreds[i+1]->getTerminator());
 496         Builder.CreateStore(ConstantInt::get(Int32Ty, i), EdgeState);
 497       }
 498       for (int i = 0, e = ComplexEdgeSuccs.size(); i != e; ++i) {
 499         // call runtime to perform increment
 500         IRBuilder<> Builder(ComplexEdgeSuccs[i+1]->getFirstNonPHI());
 501         Value *CounterPtrArray =
 502             Builder.CreateConstInBoundsGEP2_64(EdgeTable, 0,
 503                                                i * ComplexEdgePreds.size());
 504         Builder.CreateCall2(getIncrementIndirectCounterFunc(),
 505                             EdgeState, CounterPtrArray);
 506         // clear the predecessor number
 507         Builder.CreateStore(ConstantInt::get(Int32Ty, 0xffffffff), EdgeState);
 508       }
 509     }
 510   }
 511
 512   insertCounterWriteout(DIF, CountersBySP);
 513
 514   return true;
 515 }
 516
 517 // All edges with successors that aren't branches are "complex", because it
 518 // requires complex logic to pick which counter to update.
 519 GlobalVariable *GCOVProfiler::buildEdgeLookupTable(
 520     Function *F,
 521     GlobalVariable *Counters,
 522     const UniqueVector<BasicBlock *> &Preds,
 523     const UniqueVector<BasicBlock *> &Succs) {
 524   // TODO: support invoke, threads. We rely on the fact that nothing can modify
 525   // the whole-Module pred edge# between the time we set it and the time we next
 526   // read it. Threads and invoke make this untrue.
 527
 528   // emit [(succs * preds) x i64*], logically [succ x [pred x i64*]].
 529   const Type *Int64PtrTy = Type::getInt64PtrTy(*Ctx);
 530   const ArrayType *EdgeTableTy = ArrayType::get(
 531       Int64PtrTy, Succs.size() * Preds.size());
 532
 533   Constant **EdgeTable = new Constant*[Succs.size() * Preds.size()];
 534   Constant *NullValue = Constant::getNullValue(Int64PtrTy);
 535   for (int i = 0, ie = Succs.size() * Preds.size(); i != ie; ++i)
 536     EdgeTable[i] = NullValue;
 537
 538   unsigned Edge = 0;
 539   for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 540     TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 541     int Successors = isa<ReturnInst>(TI) ? 1 : TI->getNumSuccessors();
 542     if (Successors > 1 && !isa<BranchInst>(TI) && !isa<ReturnInst>(TI)) {
 543       for (int i = 0; i != Successors; ++i) {
 544         BasicBlock *Succ = TI->getSuccessor(i);
 545         IRBuilder<> builder(Succ);
 546         Value *Counter = builder.CreateConstInBoundsGEP2_64(Counters, 0,
 547                                                             Edge + i);
 548         EdgeTable[((Succs.idFor(Succ)-1) * Preds.size()) +
 549                   (Preds.idFor(BB)-1)] = cast<Constant>(Counter);
 550       }
 551     }
 552     Edge += Successors;
 553   }
 554
 555   GlobalVariable *EdgeTableGV =
 556       new GlobalVariable(
 557           *M, EdgeTableTy, true, GlobalValue::InternalLinkage,
 558           ConstantArray::get(EdgeTableTy,
 559                              &EdgeTable[0], Succs.size() * Preds.size()),
 560           "__llvm_gcda_edge_table");
 561   EdgeTableGV->setUnnamedAddr(true);
 562   return EdgeTableGV;
 563 }
 564
 565 Constant *GCOVProfiler::getStartFileFunc() {
 566   const Type *Args[] = { Type::getInt8PtrTy(*Ctx) };
 567   const FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 568                                               Args, false);
 569   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_start_file", FTy);
 570 }
 571
 572 Constant *GCOVProfiler::getIncrementIndirectCounterFunc() {
 573   const Type *Args[] = {
 574     Type::getInt32PtrTy(*Ctx),                  // uint32_t *predecessor
 575     Type::getInt64PtrTy(*Ctx)->getPointerTo(),  // uint64_t **state_table_row
 576   };
 577   const FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 578                                               Args, false);
 579   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_increment_indirect_counter", FTy);
 580 }
 581
 582 Constant *GCOVProfiler::getEmitFunctionFunc() {
 583   const Type *Args[2] = {
 584     Type::getInt32Ty(*Ctx),    // uint32_t ident
 585     Type::getInt8PtrTy(*Ctx),  // const char *function_name
 586   };
 587   const FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 588                                               Args, false);
 589   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_emit_function", FTy);
 590 }
 591
 592 Constant *GCOVProfiler::getEmitArcsFunc() {
 593   const Type *Args[] = {
 594     Type::getInt32Ty(*Ctx),     // uint32_t num_counters
 595     Type::getInt64PtrTy(*Ctx),  // uint64_t *counters
 596   };
 597   const FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 598                                               Args, false);
 599   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_emit_arcs", FTy);
 600 }
 601
 602 Constant *GCOVProfiler::getEndFileFunc() {
 603   const FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx), false);
 604   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_end_file", FTy);
 605 }
 606
 607 GlobalVariable *GCOVProfiler::getEdgeStateValue() {
 608   GlobalVariable *GV = M->getGlobalVariable("__llvm_gcov_global_state_pred");
 609   if (!GV) {
 610     GV = new GlobalVariable(*M, Type::getInt32Ty(*Ctx), false,
 611                             GlobalValue::InternalLinkage,
 612                             ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Ctx),
 613                                              0xffffffff),
 614                             "__llvm_gcov_global_state_pred");
 615     GV->setUnnamedAddr(true);
 616   }
 617   return GV;
 618 }
 619
 620 void GCOVProfiler::insertCounterWriteout(
 621     DebugInfoFinder &DIF,
 622     SmallVector<std::pair<GlobalVariable *, MDNode *>, 8> &CountersBySP) {
 623   const FunctionType *WriteoutFTy =
 624       FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx), false);
 625   Function *WriteoutF = Function::Create(WriteoutFTy,
 626                                          GlobalValue::InternalLinkage,
 627                                          "__llvm_gcov_writeout", M);
 628   WriteoutF->setUnnamedAddr(true);
 629   BasicBlock *BB = BasicBlock::Create(*Ctx, "", WriteoutF);
 630   IRBuilder<> Builder(BB);
 631
 632   Constant *StartFile = getStartFileFunc();
 633   Constant *EmitFunction = getEmitFunctionFunc();
 634   Constant *EmitArcs = getEmitArcsFunc();
 635   Constant *EndFile = getEndFileFunc();
 636
 637   for (DebugInfoFinder::iterator CUI = DIF.compile_unit_begin(),
 638            CUE = DIF.compile_unit_end(); CUI != CUE; ++CUI) {
 639     DICompileUnit compile_unit(*CUI);
 640     std::string FilenameGcda = mangleName(compile_unit, "gcda");
 641     Builder.CreateCall(StartFile,
 642                        Builder.CreateGlobalStringPtr(FilenameGcda));
 643     for (SmallVector<std::pair<GlobalVariable *, MDNode *>, 8>::iterator
 644              I = CountersBySP.begin(), E = CountersBySP.end();
 645          I != E; ++I) {
 646       DISubprogram SP(I->second);
 647       intptr_t ident = reinterpret_cast<intptr_t>(I->second);
 648       Builder.CreateCall2(EmitFunction,
 649                           ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Ctx), ident),
 650                           Builder.CreateGlobalStringPtr(SP.getName()));
 651
 652       GlobalVariable *GV = I->first;
 653       unsigned Arcs =
 654           cast<ArrayType>(GV->getType()->getElementType())->getNumElements();
 655       Builder.CreateCall2(EmitArcs,
 656                           ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Ctx), Arcs),
 657                           Builder.CreateConstGEP2_64(GV, 0, 0));
 658     }
 659     Builder.CreateCall(EndFile);
 660   }
 661   Builder.CreateRetVoid();
 662
 663   InsertProfilingShutdownCall(WriteoutF, M);
 664 }