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