lib/VMCore/PassManager.cpp

   1 //===- PassManager.cpp - LLVM Pass Infrastructure Implementation ----------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by Devang Patel and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the LLVM Pass Manager infrastructure.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14
  15 #include "llvm/PassManagers.h"
  16 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  17 #include "llvm/Support/Timer.h"
  18 #include "llvm/Module.h"
  19 #include "llvm/ModuleProvider.h"
  20 #include "llvm/Support/Streams.h"
  21 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  22 #include <algorithm>
  23 #include <vector>
  24 #include <map>
  25
  26 // See PassManagers.h for Pass Manager infrastructure overview.
  27
  28 namespace llvm {
  29
  30 //===----------------------------------------------------------------------===//
  31 // Pass debugging information.  Often it is useful to find out what pass is
  32 // running when a crash occurs in a utility.  When this library is compiled with
  33 // debugging on, a command line option (--debug-pass) is enabled that causes the
  34 // pass name to be printed before it executes.
  35 //
  36
  37 // Different debug levels that can be enabled...
  38 enum PassDebugLevel {
  39   None, Arguments, Structure, Executions, Details
  40 };
  41
  42 static cl::opt<enum PassDebugLevel>
  43 PassDebugging("debug-pass", cl::Hidden,
  44                   cl::desc("Print PassManager debugging information"),
  45                   cl::values(
  46   clEnumVal(None      , "disable debug output"),
  47   clEnumVal(Arguments , "print pass arguments to pass to 'opt'"),
  48   clEnumVal(Structure , "print pass structure before run()"),
  49   clEnumVal(Executions, "print pass name before it is executed"),
  50   clEnumVal(Details   , "print pass details when it is executed"),
  51                              clEnumValEnd));
  52 } // End of llvm namespace
  53
  54 namespace {
  55
  56 //===----------------------------------------------------------------------===//
  57 // BBPassManager
  58 //
  59 /// BBPassManager manages BasicBlockPass. It batches all the
  60 /// pass together and sequence them to process one basic block before
  61 /// processing next basic block.
  62 class VISIBILITY_HIDDEN BBPassManager : public PMDataManager,
  63                                         public FunctionPass {
  64
  65 public:
  66   BBPassManager(int Depth) : PMDataManager(Depth) { }
  67
  68   /// Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
  69   /// whether any of the passes modifies the function, and if so, return true.
  70   bool runOnFunction(Function &F);
  71
  72   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
  73   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
  74     Info.setPreservesAll();
  75   }
  76
  77   bool doInitialization(Module &M);
  78   bool doInitialization(Function &F);
  79   bool doFinalization(Module &M);
  80   bool doFinalization(Function &F);
  81
  82   virtual const char *getPassName() const {
  83     return "BasicBlock Pass  Manager";
  84   }
  85
  86   // Print passes managed by this manager
  87   void dumpPassStructure(unsigned Offset) {
  88     llvm::cerr << std::string(Offset*2, ' ') << "BasicBlockPass Manager\n";
  89     for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
  90       BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
  91       BP->dumpPassStructure(Offset + 1);
  92       dumpLastUses(BP, Offset+1);
  93     }
  94   }
  95
  96   BasicBlockPass *getContainedPass(unsigned N) {
  97     assert ( N < PassVector.size() && "Pass number out of range!");
  98     BasicBlockPass *BP = static_cast<BasicBlockPass *>(PassVector[N]);
  99     return BP;
 100   }
 101
 102   virtual PassManagerType getPassManagerType() const {
 103     return PMT_BasicBlockPassManager;
 104   }
 105 };
 106
 107 }
 108
 109 namespace llvm {
 110
 111 //===----------------------------------------------------------------------===//
 112 // FunctionPassManagerImpl
 113 //
 114 /// FunctionPassManagerImpl manages FPPassManagers
 115 class FunctionPassManagerImpl : public Pass,
 116                                 public PMDataManager,
 117                                 public PMTopLevelManager {
 118 public:
 119
 120   FunctionPassManagerImpl(int Depth) : PMDataManager(Depth),
 121                                        PMTopLevelManager(TLM_Function) { }
 122
 123   /// add - Add a pass to the queue of passes to run.  This passes ownership of
 124   /// the Pass to the PassManager.  When the PassManager is destroyed, the pass
 125   /// will be destroyed as well, so there is no need to delete the pass.  This
 126   /// implies that all passes MUST be allocated with 'new'.
 127   void add(Pass *P) {
 128     schedulePass(P);
 129   }
 130
 131   /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
 132   /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
 133   bool run(Function &F);
 134
 135   /// doInitialization - Run all of the initializers for the function passes.
 136   ///
 137   bool doInitialization(Module &M);
 138
 139   /// doFinalization - Run all of the initializers for the function passes.
 140   ///
 141   bool doFinalization(Module &M);
 142
 143   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
 144   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
 145     Info.setPreservesAll();
 146   }
 147
 148   inline void addTopLevelPass(Pass *P) {
 149
 150     if (ImmutablePass *IP = dynamic_cast<ImmutablePass *> (P)) {
 151
 152       // P is a immutable pass and it will be managed by this
 153       // top level manager. Set up analysis resolver to connect them.
 154       AnalysisResolver *AR = new AnalysisResolver(*this);
 155       P->setResolver(AR);
 156       initializeAnalysisImpl(P);
 157       addImmutablePass(IP);
 158       recordAvailableAnalysis(IP);
 159     } else {
 160       P->assignPassManager(activeStack);
 161     }
 162
 163   }
 164
 165   FPPassManager *getContainedManager(unsigned N) {
 166     assert ( N < PassManagers.size() && "Pass number out of range!");
 167     FPPassManager *FP = static_cast<FPPassManager *>(PassManagers[N]);
 168     return FP;
 169   }
 170
 171 };
 172
 173 //===----------------------------------------------------------------------===//
 174 // MPPassManager
 175 //
 176 /// MPPassManager manages ModulePasses and function pass managers.
 177 /// It batches all Module passes  passes and function pass managers together and
 178 /// sequence them to process one module.
 179 class MPPassManager : public Pass, public PMDataManager {
 180
 181 public:
 182   MPPassManager(int Depth) : PMDataManager(Depth) { }
 183
 184   // Delete on the fly managers.
 185   virtual ~MPPassManager() {
 186     for (std::map<Pass *, FunctionPassManagerImpl *>::iterator
 187            I = OnTheFlyManagers.begin(), E = OnTheFlyManagers.end();
 188          I != E; ++I) {
 189       FunctionPassManagerImpl *FPP = I->second;
 190       delete FPP;
 191     }
 192   }
 193
 194   /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
 195   /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
 196   bool runOnModule(Module &M);
 197
 198   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
 199   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
 200     Info.setPreservesAll();
 201   }
 202
 203   /// Add RequiredPass into list of lower level passes required by pass P.
 204   /// RequiredPass is run on the fly by Pass Manager when P requests it
 205   /// through getAnalysis interface.
 206   virtual void addLowerLevelRequiredPass(Pass *P, Pass *RequiredPass);
 207
 208   /// Return function pass corresponding to PassInfo PI, that is
 209   /// required by module pass MP. Instantiate analysis pass, by using
 210   /// its runOnFunction() for function F.
 211   virtual Pass* getOnTheFlyPass(Pass *MP, const PassInfo *PI, Function &F);
 212
 213   virtual const char *getPassName() const {
 214     return "Module Pass Manager";
 215   }
 216
 217   // Print passes managed by this manager
 218   void dumpPassStructure(unsigned Offset) {
 219     llvm::cerr << std::string(Offset*2, ' ') << "ModulePass Manager\n";
 220     for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
 221       ModulePass *MP = getContainedPass(Index);
 222       MP->dumpPassStructure(Offset + 1);
 223       if (FunctionPassManagerImpl *FPP = OnTheFlyManagers[MP])
 224         FPP->dumpPassStructure(Offset + 2);
 225       dumpLastUses(MP, Offset+1);
 226     }
 227   }
 228
 229   ModulePass *getContainedPass(unsigned N) {
 230     assert ( N < PassVector.size() && "Pass number out of range!");
 231     ModulePass *MP = static_cast<ModulePass *>(PassVector[N]);
 232     return MP;
 233   }
 234
 235   virtual PassManagerType getPassManagerType() const {
 236     return PMT_ModulePassManager;
 237   }
 238
 239  private:
 240   /// Collection of on the fly FPPassManagers. These managers manage
 241   /// function passes that are required by module passes.
 242   std::map<Pass *, FunctionPassManagerImpl *> OnTheFlyManagers;
 243 };
 244
 245 //===----------------------------------------------------------------------===//
 246 // PassManagerImpl
 247 //
 248 /// PassManagerImpl manages MPPassManagers
 249 class PassManagerImpl : public Pass,
 250                         public PMDataManager,
 251                         public PMTopLevelManager {
 252
 253 public:
 254
 255   PassManagerImpl(int Depth) : PMDataManager(Depth),
 256                                PMTopLevelManager(TLM_Pass) { }
 257
 258   /// add - Add a pass to the queue of passes to run.  This passes ownership of
 259   /// the Pass to the PassManager.  When the PassManager is destroyed, the pass
 260   /// will be destroyed as well, so there is no need to delete the pass.  This
 261   /// implies that all passes MUST be allocated with 'new'.
 262   void add(Pass *P) {
 263     schedulePass(P);
 264   }
 265
 266   /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
 267   /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
 268   bool run(Module &M);
 269
 270   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
 271   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
 272     Info.setPreservesAll();
 273   }
 274
 275   inline void addTopLevelPass(Pass *P) {
 276
 277     if (ImmutablePass *IP = dynamic_cast<ImmutablePass *> (P)) {
 278
 279       // P is a immutable pass and it will be managed by this
 280       // top level manager. Set up analysis resolver to connect them.
 281       AnalysisResolver *AR = new AnalysisResolver(*this);
 282       P->setResolver(AR);
 283       initializeAnalysisImpl(P);
 284       addImmutablePass(IP);
 285       recordAvailableAnalysis(IP);
 286     } else {
 287       P->assignPassManager(activeStack);
 288     }
 289
 290   }
 291
 292   MPPassManager *getContainedManager(unsigned N) {
 293     assert ( N < PassManagers.size() && "Pass number out of range!");
 294     MPPassManager *MP = static_cast<MPPassManager *>(PassManagers[N]);
 295     return MP;
 296   }
 297
 298 };
 299
 300 } // End of llvm namespace
 301
 302 namespace {
 303
 304 //===----------------------------------------------------------------------===//
 305 // TimingInfo Class - This class is used to calculate information about the
 306 // amount of time each pass takes to execute.  This only happens when
 307 // -time-passes is enabled on the command line.
 308 //
 309
 310 class VISIBILITY_HIDDEN TimingInfo {
 311   std::map<Pass*, Timer> TimingData;
 312   TimerGroup TG;
 313
 314 public:
 315   // Use 'create' member to get this.
 316   TimingInfo() : TG("... Pass execution timing report ...") {}
 317
 318   // TimingDtor - Print out information about timing information
 319   ~TimingInfo() {
 320     // Delete all of the timers...
 321     TimingData.clear();
 322     // TimerGroup is deleted next, printing the report.
 323   }
 324
 325   // createTheTimeInfo - This method either initializes the TheTimeInfo pointer
 326   // to a non null value (if the -time-passes option is enabled) or it leaves it
 327   // null.  It may be called multiple times.
 328   static void createTheTimeInfo();
 329
 330   void passStarted(Pass *P) {
 331
 332     if (dynamic_cast<PMDataManager *>(P))
 333       return;
 334
 335     std::map<Pass*, Timer>::iterator I = TimingData.find(P);
 336     if (I == TimingData.end())
 337       I=TimingData.insert(std::make_pair(P, Timer(P->getPassName(), TG))).first;
 338     I->second.startTimer();
 339   }
 340   void passEnded(Pass *P) {
 341
 342     if (dynamic_cast<PMDataManager *>(P))
 343       return;
 344
 345     std::map<Pass*, Timer>::iterator I = TimingData.find(P);
 346     assert (I != TimingData.end() && "passStarted/passEnded not nested right!");
 347     I->second.stopTimer();
 348   }
 349 };
 350
 351 static TimingInfo *TheTimeInfo;
 352
 353 } // End of anon namespace
 354
 355 //===----------------------------------------------------------------------===//
 356 // PMTopLevelManager implementation
 357
 358 /// Initialize top level manager. Create first pass manager.
 359 PMTopLevelManager::PMTopLevelManager (enum TopLevelManagerType t) {
 360
 361   if (t == TLM_Pass) {
 362     MPPassManager *MPP = new MPPassManager(1);
 363     MPP->setTopLevelManager(this);
 364     addPassManager(MPP);
 365     activeStack.push(MPP);
 366   }
 367   else if (t == TLM_Function) {
 368     FPPassManager *FPP = new FPPassManager(1);
 369     FPP->setTopLevelManager(this);
 370     addPassManager(FPP);
 371     activeStack.push(FPP);
 372   }
 373 }
 374
 375 /// Set pass P as the last user of the given analysis passes.
 376 void PMTopLevelManager::setLastUser(std::vector<Pass *> &AnalysisPasses,
 377                                     Pass *P) {
 378
 379   for (std::vector<Pass *>::iterator I = AnalysisPasses.begin(),
 380          E = AnalysisPasses.end(); I != E; ++I) {
 381     Pass *AP = *I;
 382     LastUser[AP] = P;
 383
 384     if (P == AP)
 385       continue;
 386
 387     // If AP is the last user of other passes then make P last user of
 388     // such passes.
 389     for (std::map<Pass *, Pass *>::iterator LUI = LastUser.begin(),
 390            LUE = LastUser.end(); LUI != LUE; ++LUI) {
 391       if (LUI->second == AP)
 392         LastUser[LUI->first] = P;
 393     }
 394   }
 395 }
 396
 397 /// Collect passes whose last user is P
 398 void PMTopLevelManager::collectLastUses(std::vector<Pass *> &LastUses,
 399                                             Pass *P) {
 400    for (std::map<Pass *, Pass *>::iterator LUI = LastUser.begin(),
 401           LUE = LastUser.end(); LUI != LUE; ++LUI)
 402       if (LUI->second == P)
 403         LastUses.push_back(LUI->first);
 404 }
 405
 406 /// Schedule pass P for execution. Make sure that passes required by
 407 /// P are run before P is run. Update analysis info maintained by
 408 /// the manager. Remove dead passes. This is a recursive function.
 409 void PMTopLevelManager::schedulePass(Pass *P) {
 410
 411   // TODO : Allocate function manager for this pass, other wise required set
 412   // may be inserted into previous function manager
 413
 414   // If this Analysis is already requested by one of the previous pass
 415   // and it is still available then do not insert new pass in the queue again.
 416   if (findAnalysisPass(P->getPassInfo()))
 417       return;
 418
 419   // Give pass a chance to prepare the stage.
 420   P->preparePassManager(activeStack);
 421
 422   AnalysisUsage AnUsage;
 423   P->getAnalysisUsage(AnUsage);
 424   const std::vector<AnalysisID> &RequiredSet = AnUsage.getRequiredSet();
 425   for (std::vector<AnalysisID>::const_iterator I = RequiredSet.begin(),
 426          E = RequiredSet.end(); I != E; ++I) {
 427
 428     Pass *AnalysisPass = findAnalysisPass(*I);
 429     if (!AnalysisPass) {
 430       AnalysisPass = (*I)->createPass();
 431       // Schedule this analysis run first only if it is not a lower level
 432       // analysis pass. Lower level analsyis passes are run on the fly.
 433       if (P->getPotentialPassManagerType () >=
 434           AnalysisPass->getPotentialPassManagerType())
 435         schedulePass(AnalysisPass);
 436       else
 437         delete AnalysisPass;
 438     }
 439   }
 440
 441   // Now all required passes are available.
 442   addTopLevelPass(P);
 443 }
 444
 445 /// Find the pass that implements Analysis AID. Search immutable
 446 /// passes and all pass managers. If desired pass is not found
 447 /// then return NULL.
 448 Pass *PMTopLevelManager::findAnalysisPass(AnalysisID AID) {
 449
 450   Pass *P = NULL;
 451   // Check pass managers
 452   for (std::vector<Pass *>::iterator I = PassManagers.begin(),
 453          E = PassManagers.end(); P == NULL && I != E; ++I) {
 454     PMDataManager *PMD = dynamic_cast<PMDataManager *>(*I);
 455     assert(PMD && "This is not a PassManager");
 456     P = PMD->findAnalysisPass(AID, false);
 457   }
 458
 459   // Check other pass managers
 460   for (std::vector<PMDataManager *>::iterator I = IndirectPassManagers.begin(),
 461          E = IndirectPassManagers.end(); P == NULL && I != E; ++I)
 462     P = (*I)->findAnalysisPass(AID, false);
 463
 464   for (std::vector<ImmutablePass *>::iterator I = ImmutablePasses.begin(),
 465          E = ImmutablePasses.end(); P == NULL && I != E; ++I) {
 466     const PassInfo *PI = (*I)->getPassInfo();
 467     if (PI == AID)
 468       P = *I;
 469
 470     // If Pass not found then check the interfaces implemented by Immutable Pass
 471     if (!P) {
 472       const std::vector<const PassInfo*> &ImmPI = PI->getInterfacesImplemented();
 473       if (std::find(ImmPI.begin(), ImmPI.end(), AID) != ImmPI.end())
 474         P = *I;
 475     }
 476   }
 477
 478   return P;
 479 }
 480
 481 // Print passes managed by this top level manager.
 482 void PMTopLevelManager::dumpPasses() const {
 483
 484   if (PassDebugging < Structure)
 485     return;
 486
 487   // Print out the immutable passes
 488   for (unsigned i = 0, e = ImmutablePasses.size(); i != e; ++i) {
 489     ImmutablePasses[i]->dumpPassStructure(0);
 490   }
 491
 492   for (std::vector<Pass *>::const_iterator I = PassManagers.begin(),
 493          E = PassManagers.end(); I != E; ++I)
 494     (*I)->dumpPassStructure(1);
 495 }
 496
 497 void PMTopLevelManager::dumpArguments() const {
 498
 499   if (PassDebugging < Arguments)
 500     return;
 501
 502   cerr << "Pass Arguments: ";
 503   for (std::vector<Pass *>::const_iterator I = PassManagers.begin(),
 504          E = PassManagers.end(); I != E; ++I) {
 505     PMDataManager *PMD = dynamic_cast<PMDataManager *>(*I);
 506     assert(PMD && "This is not a PassManager");
 507     PMD->dumpPassArguments();
 508   }
 509   cerr << "\n";
 510 }
 511
 512 void PMTopLevelManager::initializeAllAnalysisInfo() {
 513
 514   for (std::vector<Pass *>::iterator I = PassManagers.begin(),
 515          E = PassManagers.end(); I != E; ++I) {
 516     PMDataManager *PMD = dynamic_cast<PMDataManager *>(*I);
 517     assert(PMD && "This is not a PassManager");
 518     PMD->initializeAnalysisInfo();
 519   }
 520
 521   // Initailize other pass managers
 522   for (std::vector<PMDataManager *>::iterator I = IndirectPassManagers.begin(),
 523          E = IndirectPassManagers.end(); I != E; ++I)
 524     (*I)->initializeAnalysisInfo();
 525 }
 526
 527 /// Destructor
 528 PMTopLevelManager::~PMTopLevelManager() {
 529   for (std::vector<Pass *>::iterator I = PassManagers.begin(),
 530          E = PassManagers.end(); I != E; ++I)
 531     delete *I;
 532
 533   for (std::vector<ImmutablePass *>::iterator
 534          I = ImmutablePasses.begin(), E = ImmutablePasses.end(); I != E; ++I)
 535     delete *I;
 536
 537   PassManagers.clear();
 538 }
 539
 540 //===----------------------------------------------------------------------===//
 541 // PMDataManager implementation
 542
 543 /// Return true IFF pass P's required analysis set does not required new
 544 /// manager.
 545 bool PMDataManager::manageablePass(Pass *P) {
 546
 547   // TODO
 548   // If this pass is not preserving information that is required by a
 549   // pass maintained by higher level pass manager then do not insert
 550   // this pass into current manager. Use new manager. For example,
 551   // For example, If FunctionPass F is not preserving ModulePass Info M1
 552   // that is used by another ModulePass M2 then do not insert F in
 553   // current function pass manager.
 554   return true;
 555 }
 556
 557 /// Augement AvailableAnalysis by adding analysis made available by pass P.
 558 void PMDataManager::recordAvailableAnalysis(Pass *P) {
 559
 560   if (const PassInfo *PI = P->getPassInfo()) {
 561     AvailableAnalysis[PI] = P;
 562
 563     //This pass is the current implementation of all of the interfaces it
 564     //implements as well.
 565     const std::vector<const PassInfo*> &II = PI->getInterfacesImplemented();
 566     for (unsigned i = 0, e = II.size(); i != e; ++i)
 567       AvailableAnalysis[II[i]] = P;
 568   }
 569 }
 570
 571 // Return true if P preserves high level analysis used by other
 572 // passes managed by this manager
 573 bool PMDataManager::preserveHigherLevelAnalysis(Pass *P) {
 574
 575   AnalysisUsage AnUsage;
 576   P->getAnalysisUsage(AnUsage);
 577
 578   if (AnUsage.getPreservesAll())
 579     return true;
 580
 581   const std::vector<AnalysisID> &PreservedSet = AnUsage.getPreservedSet();
 582   for (std::vector<Pass *>::iterator I = HigherLevelAnalysis.begin(),
 583          E = HigherLevelAnalysis.end(); I  != E; ++I) {
 584     Pass *P1 = *I;
 585     if (!dynamic_cast<ImmutablePass*>(P1)
 586         && std::find(PreservedSet.begin(), PreservedSet.end(), P1->getPassInfo()) ==
 587            PreservedSet.end())
 588       return false;
 589   }
 590
 591   return true;
 592 }
 593
 594 /// Remove Analyss not preserved by Pass P
 595 void PMDataManager::removeNotPreservedAnalysis(Pass *P) {
 596   AnalysisUsage AnUsage;
 597   P->getAnalysisUsage(AnUsage);
 598
 599   if (AnUsage.getPreservesAll())
 600     return;
 601
 602   const std::vector<AnalysisID> &PreservedSet = AnUsage.getPreservedSet();
 603   for (std::map<AnalysisID, Pass*>::iterator I = AvailableAnalysis.begin(),
 604          E = AvailableAnalysis.end(); I != E; ) {
 605     std::map<AnalysisID, Pass*>::iterator Info = I++;
 606     if (!dynamic_cast<ImmutablePass*>(Info->second)
 607         && std::find(PreservedSet.begin(), PreservedSet.end(), Info->first) ==
 608            PreservedSet.end())
 609       // Remove this analysis
 610       AvailableAnalysis.erase(Info);
 611   }
 612
 613   // Check inherited analysis also. If P is not preserving analysis
 614   // provided by parent manager then remove it here.
 615   for (unsigned Index = 0; Index < PMT_Last; ++Index) {
 616
 617     if (!InheritedAnalysis[Index])
 618       continue;
 619
 620     for (std::map<AnalysisID, Pass*>::iterator
 621            I = InheritedAnalysis[Index]->begin(),
 622            E = InheritedAnalysis[Index]->end(); I != E; ) {
 623       std::map<AnalysisID, Pass *>::iterator Info = I++;
 624       if (!dynamic_cast<ImmutablePass*>(Info->second)
 625           && std::find(PreservedSet.begin(), PreservedSet.end(), Info->first) ==
 626              PreservedSet.end())
 627         // Remove this analysis
 628         InheritedAnalysis[Index]->erase(Info);
 629     }
 630   }
 631
 632 }
 633
 634 /// Remove analysis passes that are not used any longer
 635 void PMDataManager::removeDeadPasses(Pass *P, std::string Msg,
 636                                      enum PassDebuggingString DBG_STR) {
 637
 638   std::vector<Pass *> DeadPasses;
 639
 640   // If this is a on the fly manager then it does not have TPM.
 641   if (!TPM)
 642     return;
 643
 644   TPM->collectLastUses(DeadPasses, P);
 645
 646   for (std::vector<Pass *>::iterator I = DeadPasses.begin(),
 647          E = DeadPasses.end(); I != E; ++I) {
 648
 649     dumpPassInfo(*I, FREEING_MSG, DBG_STR, Msg);
 650
 651     if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passStarted(*I);
 652     (*I)->releaseMemory();
 653     if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passEnded(*I);
 654
 655     std::map<AnalysisID, Pass*>::iterator Pos =
 656       AvailableAnalysis.find((*I)->getPassInfo());
 657
 658     // It is possible that pass is already removed from the AvailableAnalysis
 659     if (Pos != AvailableAnalysis.end())
 660       AvailableAnalysis.erase(Pos);
 661   }
 662 }
 663
 664 /// Add pass P into the PassVector. Update
 665 /// AvailableAnalysis appropriately if ProcessAnalysis is true.
 666 void PMDataManager::add(Pass *P,
 667                         bool ProcessAnalysis) {
 668
 669   // This manager is going to manage pass P. Set up analysis resolver
 670   // to connect them.
 671   AnalysisResolver *AR = new AnalysisResolver(*this);
 672   P->setResolver(AR);
 673
 674   // If a FunctionPass F is the last user of ModulePass info M
 675   // then the F's manager, not F, records itself as a last user of M.
 676   std::vector<Pass *> TransferLastUses;
 677
 678   if (ProcessAnalysis) {
 679
 680     // At the moment, this pass is the last user of all required passes.
 681     std::vector<Pass *> LastUses;
 682     SmallVector<Pass *, 8> RequiredPasses;
 683     SmallVector<AnalysisID, 8> ReqAnalysisNotAvailable;
 684
 685     unsigned PDepth = this->getDepth();
 686
 687     collectRequiredAnalysis(RequiredPasses,
 688                             ReqAnalysisNotAvailable, P);
 689     for (SmallVector<Pass *, 8>::iterator I = RequiredPasses.begin(),
 690            E = RequiredPasses.end(); I != E; ++I) {
 691       Pass *PRequired = *I;
 692       unsigned RDepth = 0;
 693
 694       PMDataManager &DM = PRequired->getResolver()->getPMDataManager();
 695       RDepth = DM.getDepth();
 696
 697       if (PDepth == RDepth)
 698         LastUses.push_back(PRequired);
 699       else if (PDepth >  RDepth) {
 700         // Let the parent claim responsibility of last use
 701         TransferLastUses.push_back(PRequired);
 702         // Keep track of higher level analysis used by this manager.
 703         HigherLevelAnalysis.push_back(PRequired);
 704       } else
 705         assert (0 && "Unable to accomodate Required Pass");
 706     }
 707
 708     // Set P as P's last user until someone starts using P.
 709     // However, if P is a Pass Manager then it does not need
 710     // to record its last user.
 711     if (!dynamic_cast<PMDataManager *>(P))
 712       LastUses.push_back(P);
 713     TPM->setLastUser(LastUses, P);
 714
 715     if (!TransferLastUses.empty()) {
 716       Pass *My_PM = dynamic_cast<Pass *>(this);
 717       TPM->setLastUser(TransferLastUses, My_PM);
 718       TransferLastUses.clear();
 719     }
 720
 721     // Now, take care of required analysises that are not available.
 722     for (SmallVector<AnalysisID, 8>::iterator
 723            I = ReqAnalysisNotAvailable.begin(),
 724            E = ReqAnalysisNotAvailable.end() ;I != E; ++I) {
 725       Pass *AnalysisPass = (*I)->createPass();
 726       this->addLowerLevelRequiredPass(P, AnalysisPass);
 727     }
 728
 729     // Take a note of analysis required and made available by this pass.
 730     // Remove the analysis not preserved by this pass
 731     removeNotPreservedAnalysis(P);
 732     recordAvailableAnalysis(P);
 733   }
 734
 735   // Add pass
 736   PassVector.push_back(P);
 737 }
 738
 739
 740 /// Populate RP with analysis pass that are required by
 741 /// pass P and are available. Populate RP_NotAvail with analysis
 742 /// pass that are required by pass P but are not available.
 743 void PMDataManager::collectRequiredAnalysis(SmallVector<Pass *, 8>&RP,
 744                                        SmallVector<AnalysisID, 8> &RP_NotAvail,
 745                                             Pass *P) {
 746   AnalysisUsage AnUsage;
 747   P->getAnalysisUsage(AnUsage);
 748   const std::vector<AnalysisID> &RequiredSet = AnUsage.getRequiredSet();
 749   for (std::vector<AnalysisID>::const_iterator
 750          I = RequiredSet.begin(), E = RequiredSet.end();
 751        I != E; ++I) {
 752     AnalysisID AID = *I;
 753     if (Pass *AnalysisPass = findAnalysisPass(*I, true))
 754       RP.push_back(AnalysisPass);
 755     else
 756       RP_NotAvail.push_back(AID);
 757   }
 758
 759   const std::vector<AnalysisID> &IDs = AnUsage.getRequiredTransitiveSet();
 760   for (std::vector<AnalysisID>::const_iterator I = IDs.begin(),
 761          E = IDs.end(); I != E; ++I) {
 762     AnalysisID AID = *I;
 763     if (Pass *AnalysisPass = findAnalysisPass(*I, true))
 764       RP.push_back(AnalysisPass);
 765     else
 766       RP_NotAvail.push_back(AID);
 767   }
 768 }
 769
 770 // All Required analyses should be available to the pass as it runs!  Here
 771 // we fill in the AnalysisImpls member of the pass so that it can
 772 // successfully use the getAnalysis() method to retrieve the
 773 // implementations it needs.
 774 //
 775 void PMDataManager::initializeAnalysisImpl(Pass *P) {
 776   AnalysisUsage AnUsage;
 777   P->getAnalysisUsage(AnUsage);
 778
 779   for (std::vector<const PassInfo *>::const_iterator
 780          I = AnUsage.getRequiredSet().begin(),
 781          E = AnUsage.getRequiredSet().end(); I != E; ++I) {
 782     Pass *Impl = findAnalysisPass(*I, true);
 783     if (Impl == 0)
 784       // This may be analysis pass that is initialized on the fly.
 785       // If that is not the case then it will raise an assert when it is used.
 786       continue;
 787     AnalysisResolver *AR = P->getResolver();
 788     AR->addAnalysisImplsPair(*I, Impl);
 789   }
 790 }
 791
 792 /// Find the pass that implements Analysis AID. If desired pass is not found
 793 /// then return NULL.
 794 Pass *PMDataManager::findAnalysisPass(AnalysisID AID, bool SearchParent) {
 795
 796   // Check if AvailableAnalysis map has one entry.
 797   std::map<AnalysisID, Pass*>::const_iterator I =  AvailableAnalysis.find(AID);
 798
 799   if (I != AvailableAnalysis.end())
 800     return I->second;
 801
 802   // Search Parents through TopLevelManager
 803   if (SearchParent)
 804     return TPM->findAnalysisPass(AID);
 805
 806   return NULL;
 807 }
 808
 809 // Print list of passes that are last used by P.
 810 void PMDataManager::dumpLastUses(Pass *P, unsigned Offset) const{
 811
 812   std::vector<Pass *> LUses;
 813
 814   // If this is a on the fly manager then it does not have TPM.
 815   if (!TPM)
 816     return;
 817
 818   TPM->collectLastUses(LUses, P);
 819
 820   for (std::vector<Pass *>::iterator I = LUses.begin(),
 821          E = LUses.end(); I != E; ++I) {
 822     llvm::cerr << "--" << std::string(Offset*2, ' ');
 823     (*I)->dumpPassStructure(0);
 824   }
 825 }
 826
 827 void PMDataManager::dumpPassArguments() const {
 828   for(std::vector<Pass *>::const_iterator I = PassVector.begin(),
 829         E = PassVector.end(); I != E; ++I) {
 830     if (PMDataManager *PMD = dynamic_cast<PMDataManager *>(*I))
 831       PMD->dumpPassArguments();
 832     else
 833       if (const PassInfo *PI = (*I)->getPassInfo())
 834         if (!PI->isAnalysisGroup())
 835           cerr << " -" << PI->getPassArgument();
 836   }
 837 }
 838
 839 void PMDataManager:: dumpPassInfo(Pass *P, enum PassDebuggingString S1,
 840                                   enum PassDebuggingString S2,
 841                                   std::string Msg) {
 842   if (PassDebugging < Executions)
 843     return;
 844   cerr << (void*)this << std::string(getDepth()*2+1, ' ');
 845   switch (S1) {
 846   case EXECUTION_MSG:
 847     cerr << "Executing Pass '" << P->getPassName();
 848     break;
 849   case MODIFICATION_MSG:
 850     cerr << "' Made Modification '" << P->getPassName();
 851     break;
 852   case FREEING_MSG:
 853     cerr << " Freeing Pass '" << P->getPassName();
 854     break;
 855   default:
 856     break;
 857   }
 858   switch (S2) {
 859   case ON_BASICBLOCK_MSG:
 860     cerr << "' on BasicBlock '" << Msg << "...\n";
 861     break;
 862   case ON_FUNCTION_MSG:
 863     cerr << "' on Function '" << Msg << "...\n";
 864     break;
 865   case ON_MODULE_MSG:
 866     cerr << "' on Module '"  << Msg << "...\n";
 867     break;
 868   case ON_LOOP_MSG:
 869     cerr << "' on Loop " << Msg << "...\n";
 870     break;
 871   case ON_CG_MSG:
 872     cerr << "' on Call Graph " << Msg << "...\n";
 873     break;
 874   default:
 875     break;
 876   }
 877 }
 878
 879 void PMDataManager::dumpAnalysisSetInfo(const char *Msg, Pass *P,
 880                                         const std::vector<AnalysisID> &Set)
 881   const {
 882   if (PassDebugging >= Details && !Set.empty()) {
 883     cerr << (void*)P << std::string(getDepth()*2+3, ' ') << Msg << " Analyses:";
 884       for (unsigned i = 0; i != Set.size(); ++i) {
 885         if (i) cerr << ",";
 886         cerr << " " << Set[i]->getPassName();
 887       }
 888       cerr << "\n";
 889   }
 890 }
 891
 892 // Destructor
 893 PMDataManager::~PMDataManager() {
 894
 895   for (std::vector<Pass *>::iterator I = PassVector.begin(),
 896          E = PassVector.end(); I != E; ++I)
 897     delete *I;
 898
 899   PassVector.clear();
 900 }
 901
 902 //===----------------------------------------------------------------------===//
 903 // NOTE: Is this the right place to define this method ?
 904 // getAnalysisToUpdate - Return an analysis result or null if it doesn't exist
 905 Pass *AnalysisResolver::getAnalysisToUpdate(AnalysisID ID, bool dir) const {
 906   return PM.findAnalysisPass(ID, dir);
 907 }
 908
 909 Pass *AnalysisResolver::findImplPass(Pass *P, const PassInfo *AnalysisPI,
 910                                      Function &F) {
 911   return PM.getOnTheFlyPass(P, AnalysisPI, F);
 912 }
 913
 914 //===----------------------------------------------------------------------===//
 915 // BBPassManager implementation
 916
 917 /// Execute all of the passes scheduled for execution by invoking
 918 /// runOnBasicBlock method.  Keep track of whether any of the passes modifies
 919 /// the function, and if so, return true.
 920 bool
 921 BBPassManager::runOnFunction(Function &F) {
 922
 923   if (F.isDeclaration())
 924     return false;
 925
 926   bool Changed = doInitialization(F);
 927
 928   for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I)
 929     for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
 930       BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
 931       AnalysisUsage AnUsage;
 932       BP->getAnalysisUsage(AnUsage);
 933
 934       dumpPassInfo(BP, EXECUTION_MSG, ON_BASICBLOCK_MSG, (*I).getName());
 935       dumpAnalysisSetInfo("Required", BP, AnUsage.getRequiredSet());
 936
 937       initializeAnalysisImpl(BP);
 938
 939       if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passStarted(BP);
 940       Changed |= BP->runOnBasicBlock(*I);
 941       if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passEnded(BP);
 942
 943       if (Changed)
 944         dumpPassInfo(BP, MODIFICATION_MSG, ON_BASICBLOCK_MSG, (*I).getName());
 945       dumpAnalysisSetInfo("Preserved", BP, AnUsage.getPreservedSet());
 946
 947       removeNotPreservedAnalysis(BP);
 948       recordAvailableAnalysis(BP);
 949       removeDeadPasses(BP, (*I).getName(), ON_BASICBLOCK_MSG);
 950
 951     }
 952   return Changed |= doFinalization(F);
 953 }
 954
 955 // Implement doInitialization and doFinalization
 956 inline bool BBPassManager::doInitialization(Module &M) {
 957   bool Changed = false;
 958
 959   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
 960     BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
 961     Changed |= BP->doInitialization(M);
 962   }
 963
 964   return Changed;
 965 }
 966
 967 inline bool BBPassManager::doFinalization(Module &M) {
 968   bool Changed = false;
 969
 970   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
 971     BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
 972     Changed |= BP->doFinalization(M);
 973   }
 974
 975   return Changed;
 976 }
 977
 978 inline bool BBPassManager::doInitialization(Function &F) {
 979   bool Changed = false;
 980
 981   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
 982     BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
 983     Changed |= BP->doInitialization(F);
 984   }
 985
 986   return Changed;
 987 }
 988
 989 inline bool BBPassManager::doFinalization(Function &F) {
 990   bool Changed = false;
 991
 992   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
 993     BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
 994     Changed |= BP->doFinalization(F);
 995   }
 996
 997   return Changed;
 998 }
 999
1000
1001 //===----------------------------------------------------------------------===//
1002 // FunctionPassManager implementation
1003
1004 /// Create new Function pass manager
1005 FunctionPassManager::FunctionPassManager(ModuleProvider *P) {
1006   FPM = new FunctionPassManagerImpl(0);
1007   // FPM is the top level manager.
1008   FPM->setTopLevelManager(FPM);
1009
1010   PMDataManager *PMD = dynamic_cast<PMDataManager *>(FPM);
1011   AnalysisResolver *AR = new AnalysisResolver(*PMD);
1012   FPM->setResolver(AR);
1013
1014   MP = P;
1015 }
1016
1017 FunctionPassManager::~FunctionPassManager() {
1018   delete FPM;
1019 }
1020
1021 /// add - Add a pass to the queue of passes to run.  This passes
1022 /// ownership of the Pass to the PassManager.  When the
1023 /// PassManager_X is destroyed, the pass will be destroyed as well, so
1024 /// there is no need to delete the pass. (TODO delete passes.)
1025 /// This implies that all passes MUST be allocated with 'new'.
1026 void FunctionPassManager::add(Pass *P) {
1027   FPM->add(P);
1028 }
1029
1030 /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep
1031 /// track of whether any of the passes modifies the function, and if
1032 /// so, return true.
1033 ///
1034 bool FunctionPassManager::run(Function &F) {
1035   std::string errstr;
1036   if (MP->materializeFunction(&F, &errstr)) {
1037     cerr << "Error reading bytecode file: " << errstr << "\n";
1038     abort();
1039   }
1040   return FPM->run(F);
1041 }
1042
1043
1044 /// doInitialization - Run all of the initializers for the function passes.
1045 ///
1046 bool FunctionPassManager::doInitialization() {
1047   return FPM->doInitialization(*MP->getModule());
1048 }
1049
1050 /// doFinalization - Run all of the initializers for the function passes.
1051 ///
1052 bool FunctionPassManager::doFinalization() {
1053   return FPM->doFinalization(*MP->getModule());
1054 }
1055
1056 //===----------------------------------------------------------------------===//
1057 // FunctionPassManagerImpl implementation
1058 //
1059 inline bool FunctionPassManagerImpl::doInitialization(Module &M) {
1060   bool Changed = false;
1061
1062   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index) {
1063     FPPassManager *FP = getContainedManager(Index);
1064     Changed |= FP->doInitialization(M);
1065   }
1066
1067   return Changed;
1068 }
1069
1070 inline bool FunctionPassManagerImpl::doFinalization(Module &M) {
1071   bool Changed = false;
1072
1073   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index) {
1074     FPPassManager *FP = getContainedManager(Index);
1075     Changed |= FP->doFinalization(M);
1076   }
1077
1078   return Changed;
1079 }
1080
1081 // Execute all the passes managed by this top level manager.
1082 // Return true if any function is modified by a pass.
1083 bool FunctionPassManagerImpl::run(Function &F) {
1084
1085   bool Changed = false;
1086
1087   TimingInfo::createTheTimeInfo();
1088
1089   dumpArguments();
1090   dumpPasses();
1091
1092   initializeAllAnalysisInfo();
1093   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index) {
1094     FPPassManager *FP = getContainedManager(Index);
1095     Changed |= FP->runOnFunction(F);
1096   }
1097   return Changed;
1098 }
1099
1100 //===----------------------------------------------------------------------===//
1101 // FPPassManager implementation
1102
1103 /// Print passes managed by this manager
1104 void FPPassManager::dumpPassStructure(unsigned Offset) {
1105   llvm::cerr << std::string(Offset*2, ' ') << "FunctionPass Manager\n";
1106   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1107     FunctionPass *FP = getContainedPass(Index);
1108     FP->dumpPassStructure(Offset + 1);
1109     dumpLastUses(FP, Offset+1);
1110   }
1111 }
1112
1113
1114 /// Execute all of the passes scheduled for execution by invoking
1115 /// runOnFunction method.  Keep track of whether any of the passes modifies
1116 /// the function, and if so, return true.
1117 bool FPPassManager::runOnFunction(Function &F) {
1118
1119   bool Changed = false;
1120
1121   if (F.isDeclaration())
1122     return false;
1123
1124   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1125     FunctionPass *FP = getContainedPass(Index);
1126
1127     AnalysisUsage AnUsage;
1128     FP->getAnalysisUsage(AnUsage);
1129
1130     dumpPassInfo(FP, EXECUTION_MSG, ON_FUNCTION_MSG, F.getName());
1131     dumpAnalysisSetInfo("Required", FP, AnUsage.getRequiredSet());
1132
1133     initializeAnalysisImpl(FP);
1134
1135     if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passStarted(FP);
1136     Changed |= FP->runOnFunction(F);
1137     if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passEnded(FP);
1138
1139     if (Changed)
1140       dumpPassInfo(FP, MODIFICATION_MSG, ON_FUNCTION_MSG, F.getName());
1141     dumpAnalysisSetInfo("Preserved", FP, AnUsage.getPreservedSet());
1142
1143     removeNotPreservedAnalysis(FP);
1144     recordAvailableAnalysis(FP);
1145     removeDeadPasses(FP, F.getName(), ON_FUNCTION_MSG);
1146   }
1147   return Changed;
1148 }
1149
1150 bool FPPassManager::runOnModule(Module &M) {
1151
1152   bool Changed = doInitialization(M);
1153
1154   for(Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
1155     this->runOnFunction(*I);
1156
1157   return Changed |= doFinalization(M);
1158 }
1159
1160 inline bool FPPassManager::doInitialization(Module &M) {
1161   bool Changed = false;
1162
1163   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1164     FunctionPass *FP = getContainedPass(Index);
1165     Changed |= FP->doInitialization(M);
1166   }
1167
1168   return Changed;
1169 }
1170
1171 inline bool FPPassManager::doFinalization(Module &M) {
1172   bool Changed = false;
1173
1174   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1175     FunctionPass *FP = getContainedPass(Index);
1176     Changed |= FP->doFinalization(M);
1177   }
1178
1179   return Changed;
1180 }
1181
1182 //===----------------------------------------------------------------------===//
1183 // MPPassManager implementation
1184
1185 /// Execute all of the passes scheduled for execution by invoking
1186 /// runOnModule method.  Keep track of whether any of the passes modifies
1187 /// the module, and if so, return true.
1188 bool
1189 MPPassManager::runOnModule(Module &M) {
1190   bool Changed = false;
1191
1192   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1193     ModulePass *MP = getContainedPass(Index);
1194
1195     AnalysisUsage AnUsage;
1196     MP->getAnalysisUsage(AnUsage);
1197
1198     dumpPassInfo(MP, EXECUTION_MSG, ON_MODULE_MSG, M.getModuleIdentifier());
1199     dumpAnalysisSetInfo("Required", MP, AnUsage.getRequiredSet());
1200
1201     initializeAnalysisImpl(MP);
1202
1203     if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passStarted(MP);
1204     Changed |= MP->runOnModule(M);
1205     if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passEnded(MP);
1206
1207     if (Changed)
1208       dumpPassInfo(MP, MODIFICATION_MSG, ON_MODULE_MSG,
1209                    M.getModuleIdentifier());
1210     dumpAnalysisSetInfo("Preserved", MP, AnUsage.getPreservedSet());
1211
1212     removeNotPreservedAnalysis(MP);
1213     recordAvailableAnalysis(MP);
1214     removeDeadPasses(MP, M.getModuleIdentifier(), ON_MODULE_MSG);
1215   }
1216   return Changed;
1217 }
1218
1219 /// Add RequiredPass into list of lower level passes required by pass P.
1220 /// RequiredPass is run on the fly by Pass Manager when P requests it
1221 /// through getAnalysis interface.
1222 void MPPassManager::addLowerLevelRequiredPass(Pass *P, Pass *RequiredPass) {
1223
1224   assert (P->getPotentialPassManagerType() == PMT_ModulePassManager
1225           && "Unable to handle Pass that requires lower level Analysis pass");
1226   assert ((P->getPotentialPassManagerType() <
1227            RequiredPass->getPotentialPassManagerType())
1228           && "Unable to handle Pass that requires lower level Analysis pass");
1229
1230   FunctionPassManagerImpl *FPP = OnTheFlyManagers[P];
1231   if (!FPP) {
1232     FPP = new FunctionPassManagerImpl(0);
1233     // FPP is the top level manager.
1234     FPP->setTopLevelManager(FPP);
1235
1236     OnTheFlyManagers[P] = FPP;
1237   }
1238   FPP->add(RequiredPass);
1239
1240   // Register P as the last user of RequiredPass.
1241   std::vector<Pass *> LU;
1242   LU.push_back(RequiredPass);
1243   FPP->setLastUser(LU,  P);
1244 }
1245
1246 /// Return function pass corresponding to PassInfo PI, that is
1247 /// required by module pass MP. Instantiate analysis pass, by using
1248 /// its runOnFunction() for function F.
1249 Pass* MPPassManager::getOnTheFlyPass(Pass *MP, const PassInfo *PI,
1250                                      Function &F) {
1251    AnalysisID AID = PI;
1252   FunctionPassManagerImpl *FPP = OnTheFlyManagers[MP];
1253   assert (FPP && "Unable to find on the fly pass");
1254
1255   FPP->run(F);
1256   return (dynamic_cast<PMTopLevelManager *>(FPP))->findAnalysisPass(AID);
1257 }
1258
1259
1260 //===----------------------------------------------------------------------===//
1261 // PassManagerImpl implementation
1262 //
1263 /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
1264 /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
1265 bool PassManagerImpl::run(Module &M) {
1266
1267   bool Changed = false;
1268
1269   TimingInfo::createTheTimeInfo();
1270
1271   dumpArguments();
1272   dumpPasses();
1273
1274   initializeAllAnalysisInfo();
1275   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index) {
1276     MPPassManager *MP = getContainedManager(Index);
1277     Changed |= MP->runOnModule(M);
1278   }
1279   return Changed;
1280 }
1281
1282 //===----------------------------------------------------------------------===//
1283 // PassManager implementation
1284
1285 /// Create new pass manager
1286 PassManager::PassManager() {
1287   PM = new PassManagerImpl(0);
1288   // PM is the top level manager
1289   PM->setTopLevelManager(PM);
1290 }
1291
1292 PassManager::~PassManager() {
1293   delete PM;
1294 }
1295
1296 /// add - Add a pass to the queue of passes to run.  This passes ownership of
1297 /// the Pass to the PassManager.  When the PassManager is destroyed, the pass
1298 /// will be destroyed as well, so there is no need to delete the pass.  This
1299 /// implies that all passes MUST be allocated with 'new'.
1300 void
1301 PassManager::add(Pass *P) {
1302   PM->add(P);
1303 }
1304
1305 /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
1306 /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
1307 bool
1308 PassManager::run(Module &M) {
1309   return PM->run(M);
1310 }
1311
1312 //===----------------------------------------------------------------------===//
1313 // TimingInfo Class - This class is used to calculate information about the
1314 // amount of time each pass takes to execute.  This only happens with
1315 // -time-passes is enabled on the command line.
1316 //
1317 bool llvm::TimePassesIsEnabled = false;
1318 static cl::opt<bool,true>
1319 EnableTiming("time-passes", cl::location(TimePassesIsEnabled),
1320             cl::desc("Time each pass, printing elapsed time for each on exit"));
1321
1322 // createTheTimeInfo - This method either initializes the TheTimeInfo pointer to
1323 // a non null value (if the -time-passes option is enabled) or it leaves it
1324 // null.  It may be called multiple times.
1325 void TimingInfo::createTheTimeInfo() {
1326   if (!TimePassesIsEnabled || TheTimeInfo) return;
1327
1328   // Constructed the first time this is called, iff -time-passes is enabled.
1329   // This guarantees that the object will be constructed before static globals,
1330   // thus it will be destroyed before them.
1331   static ManagedStatic<TimingInfo> TTI;
1332   TheTimeInfo = &*TTI;
1333 }
1334
1335 /// If TimingInfo is enabled then start pass timer.
1336 void StartPassTimer(Pass *P) {
1337   if (TheTimeInfo)
1338     TheTimeInfo->passStarted(P);
1339 }
1340
1341 /// If TimingInfo is enabled then stop pass timer.
1342 void StopPassTimer(Pass *P) {
1343   if (TheTimeInfo)
1344     TheTimeInfo->passEnded(P);
1345 }
1346
1347 //===----------------------------------------------------------------------===//
1348 // PMStack implementation
1349 //
1350
1351 // Pop Pass Manager from the stack and clear its analysis info.
1352 void PMStack::pop() {
1353
1354   PMDataManager *Top = this->top();
1355   Top->initializeAnalysisInfo();
1356
1357   S.pop_back();
1358 }
1359
1360 // Push PM on the stack and set its top level manager.
1361 void PMStack::push(Pass *P) {
1362
1363   PMDataManager *Top = NULL;
1364   PMDataManager *PM = dynamic_cast<PMDataManager *>(P);
1365   assert (PM && "Unable to push. Pass Manager expected");
1366
1367   if (this->empty()) {
1368     Top = PM;
1369   }
1370   else {
1371     Top = this->top();
1372     PMTopLevelManager *TPM = Top->getTopLevelManager();
1373
1374     assert (TPM && "Unable to find top level manager");
1375     TPM->addIndirectPassManager(PM);
1376     PM->setTopLevelManager(TPM);
1377   }
1378
1379   AnalysisResolver *AR = new AnalysisResolver(*Top);
1380   P->setResolver(AR);
1381
1382   S.push_back(PM);
1383 }
1384
1385 // Dump content of the pass manager stack.
1386 void PMStack::dump() {
1387   for(std::deque<PMDataManager *>::iterator I = S.begin(),
1388         E = S.end(); I != E; ++I) {
1389     Pass *P = dynamic_cast<Pass *>(*I);
1390     printf ("%s ", P->getPassName());
1391   }
1392   if (!S.empty())
1393     printf ("\n");
1394 }
1395
1396 /// Find appropriate Module Pass Manager in the PM Stack and
1397 /// add self into that manager.
1398 void ModulePass::assignPassManager(PMStack &PMS,
1399                                    PassManagerType PreferredType) {
1400
1401   // Find Module Pass Manager
1402   while(!PMS.empty()) {
1403     PassManagerType TopPMType = PMS.top()->getPassManagerType();
1404     if (TopPMType == PreferredType)
1405       break; // We found desired pass manager
1406     else if (TopPMType > PMT_ModulePassManager)
1407       PMS.pop();    // Pop children pass managers
1408     else
1409       break;
1410   }
1411
1412   PMS.top()->add(this);
1413 }
1414
1415 /// Find appropriate Function Pass Manager or Call Graph Pass Manager
1416 /// in the PM Stack and add self into that manager.
1417 void FunctionPass::assignPassManager(PMStack &PMS,
1418                                      PassManagerType PreferredType) {
1419
1420   // Find Module Pass Manager (TODO : Or Call Graph Pass Manager)
1421   while(!PMS.empty()) {
1422     if (PMS.top()->getPassManagerType() > PMT_FunctionPassManager)
1423       PMS.pop();
1424     else
1425       break;
1426   }
1427   FPPassManager *FPP = dynamic_cast<FPPassManager *>(PMS.top());
1428
1429   // Create new Function Pass Manager
1430   if (!FPP) {
1431     assert(!PMS.empty() && "Unable to create Function Pass Manager");
1432     PMDataManager *PMD = PMS.top();
1433
1434     // [1] Create new Function Pass Manager
1435     FPP = new FPPassManager(PMD->getDepth() + 1);
1436
1437     // [2] Set up new manager's top level manager
1438     PMTopLevelManager *TPM = PMD->getTopLevelManager();
1439     TPM->addIndirectPassManager(FPP);
1440
1441     // [3] Assign manager to manage this new manager. This may create
1442     // and push new managers into PMS
1443     Pass *P = dynamic_cast<Pass *>(FPP);
1444
1445     // If Call Graph Pass Manager is active then use it to manage
1446     // this new Function Pass manager.
1447     if (PMD->getPassManagerType() == PMT_CallGraphPassManager)
1448       P->assignPassManager(PMS, PMT_CallGraphPassManager);
1449     else
1450       P->assignPassManager(PMS);
1451
1452     // [4] Push new manager into PMS
1453     PMS.push(FPP);
1454   }
1455
1456   // Assign FPP as the manager of this pass.
1457   FPP->add(this);
1458 }
1459
1460 /// Find appropriate Basic Pass Manager or Call Graph Pass Manager
1461 /// in the PM Stack and add self into that manager.
1462 void BasicBlockPass::assignPassManager(PMStack &PMS,
1463                                        PassManagerType PreferredType) {
1464
1465   BBPassManager *BBP = NULL;
1466
1467   // Basic Pass Manager is a leaf pass manager. It does not handle
1468   // any other pass manager.
1469   if (!PMS.empty()) {
1470     BBP = dynamic_cast<BBPassManager *>(PMS.top());
1471   }
1472
1473   // If leaf manager is not Basic Block Pass manager then create new
1474   // basic Block Pass manager.
1475
1476   if (!BBP) {
1477     assert(!PMS.empty() && "Unable to create BasicBlock Pass Manager");
1478     PMDataManager *PMD = PMS.top();
1479
1480     // [1] Create new Basic Block Manager
1481     BBP = new BBPassManager(PMD->getDepth() + 1);
1482
1483     // [2] Set up new manager's top level manager
1484     // Basic Block Pass Manager does not live by itself
1485     PMTopLevelManager *TPM = PMD->getTopLevelManager();
1486     TPM->addIndirectPassManager(BBP);
1487
1488     // [3] Assign manager to manage this new manager. This may create
1489     // and push new managers into PMS
1490     Pass *P = dynamic_cast<Pass *>(BBP);
1491     P->assignPassManager(PMS);
1492
1493     // [4] Push new manager into PMS
1494     PMS.push(BBP);
1495   }
1496
1497   // Assign BBP as the manager of this pass.
1498   BBP->add(this);
1499 }
1500
1501