tools/bugpoint/BugDriver.h

   1 //===- BugDriver.h - Top-Level BugPoint class -------------------*- C++ -*-===//
   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 class contains all of the shared state and information that is used by
  11 // the BugPoint tool to track down errors in optimizations.  This class is the
  12 // main driver class that invokes all sub-functionality.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #ifndef BUGDRIVER_H
  17 #define BUGDRIVER_H
  18
  19 #include "llvm/ADT/ValueMap.h"
  20 #include <vector>
  21 #include <string>
  22
  23 namespace llvm {
  24
  25 class Value;
  26 class PassInfo;
  27 class Module;
  28 class GlobalVariable;
  29 class Function;
  30 class BasicBlock;
  31 class AbstractInterpreter;
  32 class Instruction;
  33 class LLVMContext;
  34
  35 class DebugCrashes;
  36
  37 class GCC;
  38
  39 extern bool DisableSimplifyCFG;
  40
  41 /// BugpointIsInterrupted - Set to true when the user presses ctrl-c.
  42 ///
  43 extern bool BugpointIsInterrupted;
  44
  45 class BugDriver {
  46   LLVMContext& Context;
  47   const char *ToolName;            // argv[0] of bugpoint
  48   std::string ReferenceOutputFile; // Name of `good' output file
  49   Module *Program;             // The raw program, linked together
  50   std::vector<const PassInfo*> PassesToRun;
  51   AbstractInterpreter *Interpreter;   // How to run the program
  52   AbstractInterpreter *SafeInterpreter;  // To generate reference output, etc.
  53   GCC *gcc;
  54   bool run_as_child;
  55   bool run_find_bugs;
  56   unsigned Timeout;
  57   unsigned MemoryLimit;
  58   bool UseValgrind;
  59
  60   // FIXME: sort out public/private distinctions...
  61   friend class ReducePassList;
  62   friend class ReduceMisCodegenFunctions;
  63
  64 public:
  65   BugDriver(const char *toolname, bool as_child, bool find_bugs,
  66             unsigned timeout, unsigned memlimit, bool use_valgrind,
  67             LLVMContext& ctxt);
  68   ~BugDriver();
  69
  70   const char *getToolName() const { return ToolName; }
  71
  72   LLVMContext& getContext() { return Context; }
  73
  74   // Set up methods... these methods are used to copy information about the
  75   // command line arguments into instance variables of BugDriver.
  76   //
  77   bool addSources(const std::vector<std::string> &FileNames);
  78   template<class It>
  79   void addPasses(It I, It E) { PassesToRun.insert(PassesToRun.end(), I, E); }
  80   void setPassesToRun(const std::vector<const PassInfo*> &PTR) {
  81     PassesToRun = PTR;
  82   }
  83   const std::vector<const PassInfo*> &getPassesToRun() const {
  84     return PassesToRun;
  85   }
  86
  87   /// run - The top level method that is invoked after all of the instance
  88   /// variables are set up from command line arguments. The \p as_child argument
  89   /// indicates whether the driver is to run in parent mode or child mode.
  90   ///
  91   bool run(std::string &ErrMsg);
  92
  93   /// debugOptimizerCrash - This method is called when some optimizer pass
  94   /// crashes on input.  It attempts to prune down the testcase to something
  95   /// reasonable, and figure out exactly which pass is crashing.
  96   ///
  97   bool debugOptimizerCrash(const std::string &ID = "passes");
  98
  99   /// debugCodeGeneratorCrash - This method is called when the code generator
 100   /// crashes on an input.  It attempts to reduce the input as much as possible
 101   /// while still causing the code generator to crash.
 102   bool debugCodeGeneratorCrash(std::string &Error);
 103
 104   /// debugMiscompilation - This method is used when the passes selected are not
 105   /// crashing, but the generated output is semantically different from the
 106   /// input.
 107   void debugMiscompilation(std::string *Error);
 108
 109   /// debugPassMiscompilation - This method is called when the specified pass
 110   /// miscompiles Program as input.  It tries to reduce the testcase to
 111   /// something that smaller that still miscompiles the program.
 112   /// ReferenceOutput contains the filename of the file containing the output we
 113   /// are to match.
 114   ///
 115   bool debugPassMiscompilation(const PassInfo *ThePass,
 116                                const std::string &ReferenceOutput);
 117
 118   /// compileSharedObject - This method creates a SharedObject from a given
 119   /// BitcodeFile for debugging a code generator.
 120   ///
 121   std::string compileSharedObject(const std::string &BitcodeFile,
 122                                   std::string &Error);
 123
 124   /// debugCodeGenerator - This method narrows down a module to a function or
 125   /// set of functions, using the CBE as a ``safe'' code generator for other
 126   /// functions that are not under consideration.
 127   bool debugCodeGenerator(std::string *Error);
 128
 129   /// isExecutingJIT - Returns true if bugpoint is currently testing the JIT
 130   ///
 131   bool isExecutingJIT();
 132
 133   /// runPasses - Run all of the passes in the "PassesToRun" list, discard the
 134   /// output, and return true if any of the passes crashed.
 135   bool runPasses(Module *M = 0) {
 136     if (M == 0) M = Program;
 137     std::swap(M, Program);
 138     bool Result = runPasses(PassesToRun);
 139     std::swap(M, Program);
 140     return Result;
 141   }
 142
 143   Module *getProgram() const { return Program; }
 144
 145   /// swapProgramIn - Set the current module to the specified module, returning
 146   /// the old one.
 147   Module *swapProgramIn(Module *M) {
 148     Module *OldProgram = Program;
 149     Program = M;
 150     return OldProgram;
 151   }
 152
 153   AbstractInterpreter *switchToSafeInterpreter() {
 154     AbstractInterpreter *Old = Interpreter;
 155     Interpreter = (AbstractInterpreter*)SafeInterpreter;
 156     return Old;
 157   }
 158
 159   void switchToInterpreter(AbstractInterpreter *AI) {
 160     Interpreter = AI;
 161   }
 162
 163   /// setNewProgram - If we reduce or update the program somehow, call this
 164   /// method to update bugdriver with it.  This deletes the old module and sets
 165   /// the specified one as the current program.
 166   void setNewProgram(Module *M);
 167
 168   /// compileProgram - Try to compile the specified module, returning false and
 169   /// setting Error if an error occurs.  This is used for code generation
 170   /// crash testing.
 171   ///
 172   void compileProgram(Module *M, std::string *Error);
 173
 174   /// executeProgram - This method runs "Program", capturing the output of the
 175   /// program to a file.  A recommended filename may be optionally specified.
 176   ///
 177   std::string executeProgram(std::string OutputFilename,
 178                              std::string Bitcode,
 179                              const std::string &SharedObjects,
 180                              AbstractInterpreter *AI,
 181                              std::string *Error);
 182
 183   /// executeProgramSafely - Used to create reference output with the "safe"
 184   /// backend, if reference output is not provided.  If there is a problem with
 185   /// the code generator (e.g., llc crashes), this will return false and set
 186   /// Error.
 187   ///
 188   std::string executeProgramSafely(std::string OutputFile, std::string *Error);
 189
 190   /// createReferenceFile - calls compileProgram and then records the output
 191   /// into ReferenceOutputFile. Returns true if reference file created, false
 192   /// otherwise. Note: initializeExecutionEnvironment should be called BEFORE
 193   /// this function.
 194   ///
 195   bool createReferenceFile(Module *M, const std::string &Filename
 196                                             = "bugpoint.reference.out");
 197
 198   /// diffProgram - This method executes the specified module and diffs the
 199   /// output against the file specified by ReferenceOutputFile.  If the output
 200   /// is different, 1 is returned.  If there is a problem with the code
 201   /// generator (e.g., llc crashes), this will return -1 and set Error.
 202   ///
 203   bool diffProgram(const std::string &BitcodeFile = "",
 204                    const std::string &SharedObj = "",
 205                    bool RemoveBitcode = false,
 206                    std::string *Error = 0);
 207
 208   /// EmitProgressBitcode - This function is used to output the current Program
 209   /// to a file named "bugpoint-ID.bc".
 210   ///
 211   void EmitProgressBitcode(const std::string &ID, bool NoFlyer = false);
 212
 213   /// deleteInstructionFromProgram - This method clones the current Program and
 214   /// deletes the specified instruction from the cloned module.  It then runs a
 215   /// series of cleanup passes (ADCE and SimplifyCFG) to eliminate any code
 216   /// which depends on the value.  The modified module is then returned.
 217   ///
 218   Module *deleteInstructionFromProgram(const Instruction *I, unsigned Simp)
 219     const;
 220
 221   /// performFinalCleanups - This method clones the current Program and performs
 222   /// a series of cleanups intended to get rid of extra cruft on the module.  If
 223   /// the MayModifySemantics argument is true, then the cleanups is allowed to
 224   /// modify how the code behaves.
 225   ///
 226   Module *performFinalCleanups(Module *M, bool MayModifySemantics = false);
 227
 228   /// ExtractLoop - Given a module, extract up to one loop from it into a new
 229   /// function.  This returns null if there are no extractable loops in the
 230   /// program or if the loop extractor crashes.
 231   Module *ExtractLoop(Module *M);
 232
 233   /// ExtractMappedBlocksFromModule - Extract all but the specified basic blocks
 234   /// into their own functions.  The only detail is that M is actually a module
 235   /// cloned from the one the BBs are in, so some mapping needs to be performed.
 236   /// If this operation fails for some reason (ie the implementation is buggy),
 237   /// this function should return null, otherwise it returns a new Module.
 238   Module *ExtractMappedBlocksFromModule(const std::vector<BasicBlock*> &BBs,
 239                                         Module *M);
 240
 241   /// runPassesOn - Carefully run the specified set of pass on the specified
 242   /// module, returning the transformed module on success, or a null pointer on
 243   /// failure.  If AutoDebugCrashes is set to true, then bugpoint will
 244   /// automatically attempt to track down a crashing pass if one exists, and
 245   /// this method will never return null.
 246   Module *runPassesOn(Module *M, const std::vector<const PassInfo*> &Passes,
 247                       bool AutoDebugCrashes = false, unsigned NumExtraArgs = 0,
 248                       const char * const *ExtraArgs = NULL);
 249
 250   /// runPasses - Run the specified passes on Program, outputting a bitcode
 251   /// file and writting the filename into OutputFile if successful.  If the
 252   /// optimizations fail for some reason (optimizer crashes), return true,
 253   /// otherwise return false.  If DeleteOutput is set to true, the bitcode is
 254   /// deleted on success, and the filename string is undefined.  This prints to
 255   /// outs() a single line message indicating whether compilation was successful
 256   /// or failed, unless Quiet is set.  ExtraArgs specifies additional arguments
 257   /// to pass to the child bugpoint instance.
 258   ///
 259   bool runPasses(const std::vector<const PassInfo*> &PassesToRun,
 260                  std::string &OutputFilename, bool DeleteOutput = false,
 261                  bool Quiet = false, unsigned NumExtraArgs = 0,
 262                  const char * const *ExtraArgs = NULL) const;
 263
 264   /// runManyPasses - Take the specified pass list and create different
 265   /// combinations of passes to compile the program with. Compile the program with
 266   /// each set and mark test to see if it compiled correctly. If the passes
 267   /// compiled correctly output nothing and rearrange the passes into a new order.
 268   /// If the passes did not compile correctly, output the command required to
 269   /// recreate the failure. This returns true if a compiler error is found.
 270   ///
 271   bool runManyPasses(const std::vector<const PassInfo*> &AllPasses,
 272                      std::string &ErrMsg);
 273
 274   /// writeProgramToFile - This writes the current "Program" to the named
 275   /// bitcode file.  If an error occurs, true is returned.
 276   ///
 277   bool writeProgramToFile(const std::string &Filename, Module *M = 0) const;
 278
 279 private:
 280   /// runPasses - Just like the method above, but this just returns true or
 281   /// false indicating whether or not the optimizer crashed on the specified
 282   /// input (true = crashed).
 283   ///
 284   bool runPasses(const std::vector<const PassInfo*> &PassesToRun,
 285                  bool DeleteOutput = true) const {
 286     std::string Filename;
 287     return runPasses(PassesToRun, Filename, DeleteOutput);
 288   }
 289
 290   /// runAsChild - The actual "runPasses" guts that runs in a child process.
 291   int runPassesAsChild(const std::vector<const PassInfo*> &PassesToRun);
 292
 293   /// initializeExecutionEnvironment - This method is used to set up the
 294   /// environment for executing LLVM programs.
 295   ///
 296   bool initializeExecutionEnvironment();
 297 };
 298
 299 /// ParseInputFile - Given a bitcode or assembly input filename, parse and
 300 /// return it, or return null if not possible.
 301 ///
 302 Module *ParseInputFile(const std::string &InputFilename,
 303                        LLVMContext& ctxt);
 304
 305
 306 /// getPassesString - Turn a list of passes into a string which indicates the
 307 /// command line options that must be passed to add the passes.
 308 ///
 309 std::string getPassesString(const std::vector<const PassInfo*> &Passes);
 310
 311 /// PrintFunctionList - prints out list of problematic functions
 312 ///
 313 void PrintFunctionList(const std::vector<Function*> &Funcs);
 314
 315 /// PrintGlobalVariableList - prints out list of problematic global variables
 316 ///
 317 void PrintGlobalVariableList(const std::vector<GlobalVariable*> &GVs);
 318
 319 // DeleteFunctionBody - "Remove" the function by deleting all of it's basic
 320 // blocks, making it external.
 321 //
 322 void DeleteFunctionBody(Function *F);
 323
 324 /// SplitFunctionsOutOfModule - Given a module and a list of functions in the
 325 /// module, split the functions OUT of the specified module, and place them in
 326 /// the new module.
 327 Module *SplitFunctionsOutOfModule(Module *M, const std::vector<Function*> &F,
 328                                   ValueMap<const Value*, Value*> &VMap);
 329
 330 } // End llvm namespace
 331
 332 #endif