tools/llvm-bcanalyzer/llvm-bcanalyzer.cpp

   1 //===-- llvm-bcanalyzer.cpp - Bitcode Analyzer --------------------------===//
   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 tool may be invoked in the following manner:
  11 //  llvm-bcanalyzer [options]      - Read LLVM bitcode from stdin
  12 //  llvm-bcanalyzer [options] x.bc - Read LLVM bitcode from the x.bc file
  13 //
  14 //  Options:
  15 //      --help      - Output information about command line switches
  16 //      --dump      - Dump low-level bitcode structure in readable format
  17 //
  18 // This tool provides analytical information about a bitcode file. It is
  19 // intended as an aid to developers of bitcode reading and writing software. It
  20 // produces on std::out a summary of the bitcode file that shows various
  21 // statistics about the contents of the file. By default this information is
  22 // detailed and contains information about individual bitcode blocks and the
  23 // functions in the module.
  24 // The tool is also able to print a bitcode file in a straight forward text
  25 // format that shows the containment and relationships of the information in
  26 // the bitcode file (-dump option).
  27 //
  28 //===----------------------------------------------------------------------===//
  29
  30 #include "llvm/Bitcode/BitstreamReader.h"
  31 #include "llvm/ADT/Optional.h"
  32 #include "llvm/Bitcode/LLVMBitCodes.h"
  33 #include "llvm/Bitcode/ReaderWriter.h"
  34 #include "llvm/IR/Verifier.h"
  35 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  36 #include "llvm/Support/Format.h"
  37 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  38 #include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
  39 #include "llvm/Support/PrettyStackTrace.h"
  40 #include "llvm/Support/Signals.h"
  41 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  42 #include <algorithm>
  43 #include <cctype>
  44 #include <map>
  45 #include <system_error>
  46 using namespace llvm;
  47
  48 static cl::opt<std::string>
  49   InputFilename(cl::Positional, cl::desc("<input bitcode>"), cl::init("-"));
  50
  51 static cl::opt<bool> Dump("dump", cl::desc("Dump low level bitcode trace"));
  52
  53 //===----------------------------------------------------------------------===//
  54 // Bitcode specific analysis.
  55 //===----------------------------------------------------------------------===//
  56
  57 static cl::opt<bool> NoHistogram("disable-histogram",
  58                                  cl::desc("Do not print per-code histogram"));
  59
  60 static cl::opt<bool>
  61 NonSymbolic("non-symbolic",
  62             cl::desc("Emit numeric info in dump even if"
  63                      " symbolic info is available"));
  64
  65 static cl::opt<std::string>
  66   BlockInfoFilename("block-info",
  67                     cl::desc("Use the BLOCK_INFO from the given file"));
  68
  69 static cl::opt<bool>
  70   ShowBinaryBlobs("show-binary-blobs",
  71                   cl::desc("Print binary blobs using hex escapes"));
  72
  73 namespace {
  74
  75 /// CurStreamTypeType - A type for CurStreamType
  76 enum CurStreamTypeType {
  77   UnknownBitstream,
  78   LLVMIRBitstream
  79 };
  80
  81 }
  82
  83 /// GetBlockName - Return a symbolic block name if known, otherwise return
  84 /// null.
  85 static const char *GetBlockName(unsigned BlockID,
  86                                 const BitstreamReader &StreamFile,
  87                                 CurStreamTypeType CurStreamType) {
  88   // Standard blocks for all bitcode files.
  89   if (BlockID < bitc::FIRST_APPLICATION_BLOCKID) {
  90     if (BlockID == bitc::BLOCKINFO_BLOCK_ID)
  91       return "BLOCKINFO_BLOCK";
  92     return nullptr;
  93   }
  94
  95   // Check to see if we have a blockinfo record for this block, with a name.
  96   if (const BitstreamReader::BlockInfo *Info =
  97         StreamFile.getBlockInfo(BlockID)) {
  98     if (!Info->Name.empty())
  99       return Info->Name.c_str();
 100   }
 101
 102
 103   if (CurStreamType != LLVMIRBitstream) return nullptr;
 104
 105   switch (BlockID) {
 106   default:                             return nullptr;
 107   case bitc::MODULE_BLOCK_ID:          return "MODULE_BLOCK";
 108   case bitc::PARAMATTR_BLOCK_ID:       return "PARAMATTR_BLOCK";
 109   case bitc::PARAMATTR_GROUP_BLOCK_ID: return "PARAMATTR_GROUP_BLOCK_ID";
 110   case bitc::TYPE_BLOCK_ID_NEW:        return "TYPE_BLOCK_ID";
 111   case bitc::CONSTANTS_BLOCK_ID:       return "CONSTANTS_BLOCK";
 112   case bitc::FUNCTION_BLOCK_ID:        return "FUNCTION_BLOCK";
 113   case bitc::IDENTIFICATION_BLOCK_ID:
 114     return "IDENTIFICATION_BLOCK_ID";
 115   case bitc::VALUE_SYMTAB_BLOCK_ID:    return "VALUE_SYMTAB";
 116   case bitc::METADATA_BLOCK_ID:        return "METADATA_BLOCK";
 117   case bitc::METADATA_KIND_BLOCK_ID:   return "METADATA_KIND_BLOCK";
 118   case bitc::METADATA_ATTACHMENT_ID:   return "METADATA_ATTACHMENT_BLOCK";
 119   case bitc::USELIST_BLOCK_ID:         return "USELIST_BLOCK_ID";
 120   case bitc::FUNCTION_SUMMARY_BLOCK_ID:
 121                                        return "FUNCTION_SUMMARY_BLOCK";
 122   case bitc::MODULE_STRTAB_BLOCK_ID:   return "MODULE_STRTAB_BLOCK";
 123   }
 124 }
 125
 126 /// GetCodeName - Return a symbolic code name if known, otherwise return
 127 /// null.
 128 static const char *GetCodeName(unsigned CodeID, unsigned BlockID,
 129                                const BitstreamReader &StreamFile,
 130                                CurStreamTypeType CurStreamType) {
 131   // Standard blocks for all bitcode files.
 132   if (BlockID < bitc::FIRST_APPLICATION_BLOCKID) {
 133     if (BlockID == bitc::BLOCKINFO_BLOCK_ID) {
 134       switch (CodeID) {
 135       default: return nullptr;
 136       case bitc::BLOCKINFO_CODE_SETBID:        return "SETBID";
 137       case bitc::BLOCKINFO_CODE_BLOCKNAME:     return "BLOCKNAME";
 138       case bitc::BLOCKINFO_CODE_SETRECORDNAME: return "SETRECORDNAME";
 139       }
 140     }
 141     return nullptr;
 142   }
 143
 144   // Check to see if we have a blockinfo record for this record, with a name.
 145   if (const BitstreamReader::BlockInfo *Info =
 146         StreamFile.getBlockInfo(BlockID)) {
 147     for (unsigned i = 0, e = Info->RecordNames.size(); i != e; ++i)
 148       if (Info->RecordNames[i].first == CodeID)
 149         return Info->RecordNames[i].second.c_str();
 150   }
 151
 152
 153   if (CurStreamType != LLVMIRBitstream) return nullptr;
 154
 155 #define STRINGIFY_CODE(PREFIX, CODE)                                           \
 156   case bitc::PREFIX##_##CODE:                                                  \
 157     return #CODE;
 158   switch (BlockID) {
 159   default: return nullptr;
 160   case bitc::MODULE_BLOCK_ID:
 161     switch (CodeID) {
 162     default: return nullptr;
 163       STRINGIFY_CODE(MODULE_CODE, VERSION)
 164       STRINGIFY_CODE(MODULE_CODE, TRIPLE)
 165       STRINGIFY_CODE(MODULE_CODE, DATALAYOUT)
 166       STRINGIFY_CODE(MODULE_CODE, ASM)
 167       STRINGIFY_CODE(MODULE_CODE, SECTIONNAME)
 168       STRINGIFY_CODE(MODULE_CODE, DEPLIB) // FIXME: Remove in 4.0
 169       STRINGIFY_CODE(MODULE_CODE, GLOBALVAR)
 170       STRINGIFY_CODE(MODULE_CODE, FUNCTION)
 171       STRINGIFY_CODE(MODULE_CODE, ALIAS)
 172       STRINGIFY_CODE(MODULE_CODE, PURGEVALS)
 173       STRINGIFY_CODE(MODULE_CODE, GCNAME)
 174       STRINGIFY_CODE(MODULE_CODE, VSTOFFSET)
 175       STRINGIFY_CODE(MODULE_CODE, METADATA_VALUES)
 176     }
 177   case bitc::IDENTIFICATION_BLOCK_ID:
 178     switch (CodeID) {
 179     default:
 180       return nullptr;
 181       STRINGIFY_CODE(IDENTIFICATION_CODE, STRING)
 182       STRINGIFY_CODE(IDENTIFICATION_CODE, EPOCH)
 183     }
 184   case bitc::PARAMATTR_BLOCK_ID:
 185     switch (CodeID) {
 186     default: return nullptr;
 187     // FIXME: Should these be different?
 188     case bitc::PARAMATTR_CODE_ENTRY_OLD: return "ENTRY";
 189     case bitc::PARAMATTR_CODE_ENTRY:     return "ENTRY";
 190     case bitc::PARAMATTR_GRP_CODE_ENTRY: return "ENTRY";
 191     }
 192   case bitc::TYPE_BLOCK_ID_NEW:
 193     switch (CodeID) {
 194     default: return nullptr;
 195       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, NUMENTRY)
 196       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, VOID)
 197       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, FLOAT)
 198       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, DOUBLE)
 199       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, LABEL)
 200       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, OPAQUE)
 201       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, INTEGER)
 202       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, POINTER)
 203       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, ARRAY)
 204       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, VECTOR)
 205       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, X86_FP80)
 206       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, FP128)
 207       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, PPC_FP128)
 208       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, METADATA)
 209       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, STRUCT_ANON)
 210       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, STRUCT_NAME)
 211       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, STRUCT_NAMED)
 212       STRINGIFY_CODE(TYPE_CODE, FUNCTION)
 213     }
 214
 215   case bitc::CONSTANTS_BLOCK_ID:
 216     switch (CodeID) {
 217     default: return nullptr;
 218       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, SETTYPE)
 219       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, NULL)
 220       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, UNDEF)
 221       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, INTEGER)
 222       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, WIDE_INTEGER)
 223       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, FLOAT)
 224       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, AGGREGATE)
 225       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, STRING)
 226       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, CSTRING)
 227       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, CE_BINOP)
 228       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, CE_CAST)
 229       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, CE_GEP)
 230       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, CE_INBOUNDS_GEP)
 231       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, CE_SELECT)
 232       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, CE_EXTRACTELT)
 233       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, CE_INSERTELT)
 234       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, CE_SHUFFLEVEC)
 235       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, CE_CMP)
 236       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, INLINEASM)
 237       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, CE_SHUFVEC_EX)
 238     case bitc::CST_CODE_BLOCKADDRESS:    return "CST_CODE_BLOCKADDRESS";
 239       STRINGIFY_CODE(CST_CODE, DATA)
 240     }
 241   case bitc::FUNCTION_BLOCK_ID:
 242     switch (CodeID) {
 243     default: return nullptr;
 244       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, DECLAREBLOCKS)
 245       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_BINOP)
 246       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_CAST)
 247       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_GEP_OLD)
 248       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_INBOUNDS_GEP_OLD)
 249       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_SELECT)
 250       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_EXTRACTELT)
 251       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_INSERTELT)
 252       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_SHUFFLEVEC)
 253       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_CMP)
 254       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_RET)
 255       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_BR)
 256       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_SWITCH)
 257       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_INVOKE)
 258       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_UNREACHABLE)
 259       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_CLEANUPRET)
 260       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_CATCHRET)
 261       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_CATCHPAD)
 262       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_CLEANUPENDPAD)
 263       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_CATCHENDPAD)
 264       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_TERMINATEPAD)
 265       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_PHI)
 266       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_ALLOCA)
 267       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_LOAD)
 268       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_VAARG)
 269       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_STORE)
 270       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_EXTRACTVAL)
 271       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_INSERTVAL)
 272       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_CMP2)
 273       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_VSELECT)
 274       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, DEBUG_LOC_AGAIN)
 275       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_CALL)
 276       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, DEBUG_LOC)
 277       STRINGIFY_CODE(FUNC_CODE, INST_GEP)
 278     }
 279   case bitc::VALUE_SYMTAB_BLOCK_ID:
 280     switch (CodeID) {
 281     default: return nullptr;
 282     STRINGIFY_CODE(VST_CODE, ENTRY)
 283     STRINGIFY_CODE(VST_CODE, BBENTRY)
 284     STRINGIFY_CODE(VST_CODE, FNENTRY)
 285     STRINGIFY_CODE(VST_CODE, COMBINED_FNENTRY)
 286     }
 287   case bitc::MODULE_STRTAB_BLOCK_ID:
 288     switch (CodeID) {
 289     default:
 290       return nullptr;
 291       STRINGIFY_CODE(MST_CODE, ENTRY)
 292     }
 293   case bitc::FUNCTION_SUMMARY_BLOCK_ID:
 294     switch (CodeID) {
 295     default:
 296       return nullptr;
 297       STRINGIFY_CODE(FS_CODE, PERMODULE_ENTRY)
 298       STRINGIFY_CODE(FS_CODE, COMBINED_ENTRY)
 299     }
 300   case bitc::METADATA_ATTACHMENT_ID:
 301     switch(CodeID) {
 302     default:return nullptr;
 303       STRINGIFY_CODE(METADATA, ATTACHMENT)
 304     }
 305   case bitc::METADATA_BLOCK_ID:
 306     switch(CodeID) {
 307     default:return nullptr;
 308       STRINGIFY_CODE(METADATA, STRING)
 309       STRINGIFY_CODE(METADATA, NAME)
 310       STRINGIFY_CODE(METADATA, KIND) // Older bitcode has it in a MODULE_BLOCK
 311       STRINGIFY_CODE(METADATA, NODE)
 312       STRINGIFY_CODE(METADATA, VALUE)
 313       STRINGIFY_CODE(METADATA, OLD_NODE)
 314       STRINGIFY_CODE(METADATA, OLD_FN_NODE)
 315       STRINGIFY_CODE(METADATA, NAMED_NODE)
 316       STRINGIFY_CODE(METADATA, DISTINCT_NODE)
 317       STRINGIFY_CODE(METADATA, LOCATION)
 318       STRINGIFY_CODE(METADATA, GENERIC_DEBUG)
 319       STRINGIFY_CODE(METADATA, SUBRANGE)
 320       STRINGIFY_CODE(METADATA, ENUMERATOR)
 321       STRINGIFY_CODE(METADATA, BASIC_TYPE)
 322       STRINGIFY_CODE(METADATA, FILE)
 323       STRINGIFY_CODE(METADATA, DERIVED_TYPE)
 324       STRINGIFY_CODE(METADATA, COMPOSITE_TYPE)
 325       STRINGIFY_CODE(METADATA, SUBROUTINE_TYPE)
 326       STRINGIFY_CODE(METADATA, COMPILE_UNIT)
 327       STRINGIFY_CODE(METADATA, SUBPROGRAM)
 328       STRINGIFY_CODE(METADATA, LEXICAL_BLOCK)
 329       STRINGIFY_CODE(METADATA, LEXICAL_BLOCK_FILE)
 330       STRINGIFY_CODE(METADATA, NAMESPACE)
 331       STRINGIFY_CODE(METADATA, TEMPLATE_TYPE)
 332       STRINGIFY_CODE(METADATA, TEMPLATE_VALUE)
 333       STRINGIFY_CODE(METADATA, GLOBAL_VAR)
 334       STRINGIFY_CODE(METADATA, LOCAL_VAR)
 335       STRINGIFY_CODE(METADATA, EXPRESSION)
 336       STRINGIFY_CODE(METADATA, OBJC_PROPERTY)
 337       STRINGIFY_CODE(METADATA, IMPORTED_ENTITY)
 338       STRINGIFY_CODE(METADATA, MODULE)
 339     }
 340   case bitc::METADATA_KIND_BLOCK_ID:
 341     switch (CodeID) {
 342     default:
 343       return nullptr;
 344       STRINGIFY_CODE(METADATA, KIND)
 345     }
 346   case bitc::USELIST_BLOCK_ID:
 347     switch(CodeID) {
 348     default:return nullptr;
 349     case bitc::USELIST_CODE_DEFAULT: return "USELIST_CODE_DEFAULT";
 350     case bitc::USELIST_CODE_BB:      return "USELIST_CODE_BB";
 351     }
 352   }
 353 #undef STRINGIFY_CODE
 354 }
 355
 356 struct PerRecordStats {
 357   unsigned NumInstances;
 358   unsigned NumAbbrev;
 359   uint64_t TotalBits;
 360
 361   PerRecordStats() : NumInstances(0), NumAbbrev(0), TotalBits(0) {}
 362 };
 363
 364 struct PerBlockIDStats {
 365   /// NumInstances - This the number of times this block ID has been seen.
 366   unsigned NumInstances;
 367
 368   /// NumBits - The total size in bits of all of these blocks.
 369   uint64_t NumBits;
 370
 371   /// NumSubBlocks - The total number of blocks these blocks contain.
 372   unsigned NumSubBlocks;
 373
 374   /// NumAbbrevs - The total number of abbreviations.
 375   unsigned NumAbbrevs;
 376
 377   /// NumRecords - The total number of records these blocks contain, and the
 378   /// number that are abbreviated.
 379   unsigned NumRecords, NumAbbreviatedRecords;
 380
 381   /// CodeFreq - Keep track of the number of times we see each code.
 382   std::vector<PerRecordStats> CodeFreq;
 383
 384   PerBlockIDStats()
 385     : NumInstances(0), NumBits(0),
 386       NumSubBlocks(0), NumAbbrevs(0), NumRecords(0), NumAbbreviatedRecords(0) {}
 387 };
 388
 389 static std::map<unsigned, PerBlockIDStats> BlockIDStats;
 390
 391
 392
 393 /// Error - All bitcode analysis errors go through this function, making this a
 394 /// good place to breakpoint if debugging.
 395 static bool Error(const Twine &Err) {
 396   errs() << Err << "\n";
 397   return true;
 398 }
 399
 400 /// ParseBlock - Read a block, updating statistics, etc.
 401 static bool ParseBlock(BitstreamCursor &Stream, unsigned BlockID,
 402                        unsigned IndentLevel, CurStreamTypeType CurStreamType) {
 403   std::string Indent(IndentLevel*2, ' ');
 404   uint64_t BlockBitStart = Stream.GetCurrentBitNo();
 405
 406   // Get the statistics for this BlockID.
 407   PerBlockIDStats &BlockStats = BlockIDStats[BlockID];
 408
 409   BlockStats.NumInstances++;
 410
 411   // BLOCKINFO is a special part of the stream.
 412   if (BlockID == bitc::BLOCKINFO_BLOCK_ID) {
 413     if (Dump) outs() << Indent << "<BLOCKINFO_BLOCK/>\n";
 414     if (Stream.ReadBlockInfoBlock())
 415       return Error("Malformed BlockInfoBlock");
 416     uint64_t BlockBitEnd = Stream.GetCurrentBitNo();
 417     BlockStats.NumBits += BlockBitEnd-BlockBitStart;
 418     return false;
 419   }
 420
 421   unsigned NumWords = 0;
 422   if (Stream.EnterSubBlock(BlockID, &NumWords))
 423     return Error("Malformed block record");
 424
 425   const char *BlockName = nullptr;
 426   if (Dump) {
 427     outs() << Indent << "<";
 428     if ((BlockName = GetBlockName(BlockID, *Stream.getBitStreamReader(),
 429                                   CurStreamType)))
 430       outs() << BlockName;
 431     else
 432       outs() << "UnknownBlock" << BlockID;
 433
 434     if (NonSymbolic && BlockName)
 435       outs() << " BlockID=" << BlockID;
 436
 437     outs() << " NumWords=" << NumWords
 438            << " BlockCodeSize=" << Stream.getAbbrevIDWidth() << ">\n";
 439   }
 440
 441   SmallVector<uint64_t, 64> Record;
 442
 443   // Read all the records for this block.
 444   while (1) {
 445     if (Stream.AtEndOfStream())
 446       return Error("Premature end of bitstream");
 447
 448     uint64_t RecordStartBit = Stream.GetCurrentBitNo();
 449
 450     BitstreamEntry Entry =
 451       Stream.advance(BitstreamCursor::AF_DontAutoprocessAbbrevs);
 452
 453     switch (Entry.Kind) {
 454     case BitstreamEntry::Error:
 455       return Error("malformed bitcode file");
 456     case BitstreamEntry::EndBlock: {
 457       uint64_t BlockBitEnd = Stream.GetCurrentBitNo();
 458       BlockStats.NumBits += BlockBitEnd-BlockBitStart;
 459       if (Dump) {
 460         outs() << Indent << "</";
 461         if (BlockName)
 462           outs() << BlockName << ">\n";
 463         else
 464           outs() << "UnknownBlock" << BlockID << ">\n";
 465       }
 466       return false;
 467     }
 468
 469     case BitstreamEntry::SubBlock: {
 470       uint64_t SubBlockBitStart = Stream.GetCurrentBitNo();
 471       if (ParseBlock(Stream, Entry.ID, IndentLevel+1, CurStreamType))
 472         return true;
 473       ++BlockStats.NumSubBlocks;
 474       uint64_t SubBlockBitEnd = Stream.GetCurrentBitNo();
 475
 476       // Don't include subblock sizes in the size of this block.
 477       BlockBitStart += SubBlockBitEnd-SubBlockBitStart;
 478       continue;
 479     }
 480     case BitstreamEntry::Record:
 481       // The interesting case.
 482       break;
 483     }
 484
 485     if (Entry.ID == bitc::DEFINE_ABBREV) {
 486       Stream.ReadAbbrevRecord();
 487       ++BlockStats.NumAbbrevs;
 488       continue;
 489     }
 490
 491     Record.clear();
 492
 493     ++BlockStats.NumRecords;
 494
 495     StringRef Blob;
 496     unsigned Code = Stream.readRecord(Entry.ID, Record, &Blob);
 497
 498     // Increment the # occurrences of this code.
 499     if (BlockStats.CodeFreq.size() <= Code)
 500       BlockStats.CodeFreq.resize(Code+1);
 501     BlockStats.CodeFreq[Code].NumInstances++;
 502     BlockStats.CodeFreq[Code].TotalBits +=
 503       Stream.GetCurrentBitNo()-RecordStartBit;
 504     if (Entry.ID != bitc::UNABBREV_RECORD) {
 505       BlockStats.CodeFreq[Code].NumAbbrev++;
 506       ++BlockStats.NumAbbreviatedRecords;
 507     }
 508
 509     if (Dump) {
 510       outs() << Indent << "  <";
 511       if (const char *CodeName =
 512             GetCodeName(Code, BlockID, *Stream.getBitStreamReader(),
 513                         CurStreamType))
 514         outs() << CodeName;
 515       else
 516         outs() << "UnknownCode" << Code;
 517       if (NonSymbolic &&
 518           GetCodeName(Code, BlockID, *Stream.getBitStreamReader(),
 519                       CurStreamType))
 520         outs() << " codeid=" << Code;
 521       const BitCodeAbbrev *Abbv = nullptr;
 522       if (Entry.ID != bitc::UNABBREV_RECORD) {
 523         Abbv = Stream.getAbbrev(Entry.ID);
 524         outs() << " abbrevid=" << Entry.ID;
 525       }
 526
 527       for (unsigned i = 0, e = Record.size(); i != e; ++i)
 528         outs() << " op" << i << "=" << (int64_t)Record[i];
 529
 530       outs() << "/>";
 531
 532       if (Abbv) {
 533         for (unsigned i = 1, e = Abbv->getNumOperandInfos(); i != e; ++i) {
 534           const BitCodeAbbrevOp &Op = Abbv->getOperandInfo(i);
 535           if (!Op.isEncoding() || Op.getEncoding() != BitCodeAbbrevOp::Array)
 536             continue;
 537           assert(i + 2 == e && "Array op not second to last");
 538           std::string Str;
 539           bool ArrayIsPrintable = true;
 540           for (unsigned j = i - 1, je = Record.size(); j != je; ++j) {
 541             if (!isprint(static_cast<unsigned char>(Record[j]))) {
 542               ArrayIsPrintable = false;
 543               break;
 544             }
 545             Str += (char)Record[j];
 546           }
 547           if (ArrayIsPrintable)
 548             outs() << " record string = '" << Str << "'";
 549           break;
 550         }
 551       }
 552
 553       if (Blob.data()) {
 554         outs() << " blob data = ";
 555         if (ShowBinaryBlobs) {
 556           outs() << "'";
 557           outs().write_escaped(Blob, /*hex=*/true) << "'";
 558         } else {
 559           bool BlobIsPrintable = true;
 560           for (unsigned i = 0, e = Blob.size(); i != e; ++i)
 561             if (!isprint(static_cast<unsigned char>(Blob[i]))) {
 562               BlobIsPrintable = false;
 563               break;
 564             }
 565
 566           if (BlobIsPrintable)
 567             outs() << "'" << Blob << "'";
 568           else
 569             outs() << "unprintable, " << Blob.size() << " bytes.";
 570         }
 571       }
 572
 573       outs() << "\n";
 574     }
 575   }
 576 }
 577
 578 static void PrintSize(double Bits) {
 579   outs() << format("%.2f/%.2fB/%luW", Bits, Bits/8,(unsigned long)(Bits/32));
 580 }
 581 static void PrintSize(uint64_t Bits) {
 582   outs() << format("%lub/%.2fB/%luW", (unsigned long)Bits,
 583                    (double)Bits/8, (unsigned long)(Bits/32));
 584 }
 585
 586 static bool openBitcodeFile(StringRef Path,
 587                             std::unique_ptr<MemoryBuffer> &MemBuf,
 588                             BitstreamReader &StreamFile,
 589                             BitstreamCursor &Stream,
 590                             CurStreamTypeType &CurStreamType) {
 591   // Read the input file.
 592   ErrorOr<std::unique_ptr<MemoryBuffer>> MemBufOrErr =
 593       MemoryBuffer::getFileOrSTDIN(Path);
 594   if (std::error_code EC = MemBufOrErr.getError())
 595     return Error(Twine("Error reading '") + Path + "': " + EC.message());
 596   MemBuf = std::move(MemBufOrErr.get());
 597
 598   if (MemBuf->getBufferSize() & 3)
 599     return Error("Bitcode stream should be a multiple of 4 bytes in length");
 600
 601   const unsigned char *BufPtr = (const unsigned char *)MemBuf->getBufferStart();
 602   const unsigned char *EndBufPtr = BufPtr + MemBuf->getBufferSize();
 603
 604   // If we have a wrapper header, parse it and ignore the non-bc file contents.
 605   // The magic number is 0x0B17C0DE stored in little endian.
 606   if (isBitcodeWrapper(BufPtr, EndBufPtr))
 607     if (SkipBitcodeWrapperHeader(BufPtr, EndBufPtr, true))
 608       return Error("Invalid bitcode wrapper header");
 609
 610   StreamFile = BitstreamReader(BufPtr, EndBufPtr);
 611   Stream = BitstreamCursor(StreamFile);
 612   StreamFile.CollectBlockInfoNames();
 613
 614   // Read the stream signature.
 615   char Signature[6];
 616   Signature[0] = Stream.Read(8);
 617   Signature[1] = Stream.Read(8);
 618   Signature[2] = Stream.Read(4);
 619   Signature[3] = Stream.Read(4);
 620   Signature[4] = Stream.Read(4);
 621   Signature[5] = Stream.Read(4);
 622
 623   // Autodetect the file contents, if it is one we know.
 624   CurStreamType = UnknownBitstream;
 625   if (Signature[0] == 'B' && Signature[1] == 'C' &&
 626       Signature[2] == 0x0 && Signature[3] == 0xC &&
 627       Signature[4] == 0xE && Signature[5] == 0xD)
 628     CurStreamType = LLVMIRBitstream;
 629
 630   return false;
 631 }
 632
 633 /// AnalyzeBitcode - Analyze the bitcode file specified by InputFilename.
 634 static int AnalyzeBitcode() {
 635   std::unique_ptr<MemoryBuffer> StreamBuffer;
 636   BitstreamReader StreamFile;
 637   BitstreamCursor Stream;
 638   CurStreamTypeType CurStreamType;
 639   if (openBitcodeFile(InputFilename, StreamBuffer, StreamFile, Stream,
 640                       CurStreamType))
 641     return true;
 642
 643   // Read block info from BlockInfoFilename, if specified.
 644   // The block info must be a top-level block.
 645   if (!BlockInfoFilename.empty()) {
 646     std::unique_ptr<MemoryBuffer> BlockInfoBuffer;
 647     BitstreamReader BlockInfoFile;
 648     BitstreamCursor BlockInfoCursor;
 649     CurStreamTypeType BlockInfoStreamType;
 650     if (openBitcodeFile(BlockInfoFilename, BlockInfoBuffer, BlockInfoFile,
 651                         BlockInfoCursor, BlockInfoStreamType))
 652       return true;
 653
 654     while (!BlockInfoCursor.AtEndOfStream()) {
 655       unsigned Code = BlockInfoCursor.ReadCode();
 656       if (Code != bitc::ENTER_SUBBLOCK)
 657         return Error("Invalid record at top-level in block info file");
 658
 659       unsigned BlockID = BlockInfoCursor.ReadSubBlockID();
 660       if (BlockID == bitc::BLOCKINFO_BLOCK_ID) {
 661         if (BlockInfoCursor.ReadBlockInfoBlock())
 662           return Error("Malformed BlockInfoBlock in block info file");
 663         break;
 664       }
 665
 666       BlockInfoCursor.SkipBlock();
 667     }
 668
 669     StreamFile.takeBlockInfo(std::move(BlockInfoFile));
 670   }
 671
 672   unsigned NumTopBlocks = 0;
 673
 674   // Parse the top-level structure.  We only allow blocks at the top-level.
 675   while (!Stream.AtEndOfStream()) {
 676     unsigned Code = Stream.ReadCode();
 677     if (Code != bitc::ENTER_SUBBLOCK)
 678       return Error("Invalid record at top-level");
 679
 680     unsigned BlockID = Stream.ReadSubBlockID();
 681
 682     if (ParseBlock(Stream, BlockID, 0, CurStreamType))
 683       return true;
 684     ++NumTopBlocks;
 685   }
 686
 687   if (Dump) outs() << "\n\n";
 688
 689   uint64_t BufferSizeBits = StreamFile.getBitcodeBytes().getExtent() * CHAR_BIT;
 690   // Print a summary of the read file.
 691   outs() << "Summary of " << InputFilename << ":\n";
 692   outs() << "         Total size: ";
 693   PrintSize(BufferSizeBits);
 694   outs() << "\n";
 695   outs() << "        Stream type: ";
 696   switch (CurStreamType) {
 697   case UnknownBitstream: outs() << "unknown\n"; break;
 698   case LLVMIRBitstream:  outs() << "LLVM IR\n"; break;
 699   }
 700   outs() << "  # Toplevel Blocks: " << NumTopBlocks << "\n";
 701   outs() << "\n";
 702
 703   // Emit per-block stats.
 704   outs() << "Per-block Summary:\n";
 705   for (std::map<unsigned, PerBlockIDStats>::iterator I = BlockIDStats.begin(),
 706        E = BlockIDStats.end(); I != E; ++I) {
 707     outs() << "  Block ID #" << I->first;
 708     if (const char *BlockName = GetBlockName(I->first, StreamFile,
 709                                              CurStreamType))
 710       outs() << " (" << BlockName << ")";
 711     outs() << ":\n";
 712
 713     const PerBlockIDStats &Stats = I->second;
 714     outs() << "      Num Instances: " << Stats.NumInstances << "\n";
 715     outs() << "         Total Size: ";
 716     PrintSize(Stats.NumBits);
 717     outs() << "\n";
 718     double pct = (Stats.NumBits * 100.0) / BufferSizeBits;
 719     outs() << "    Percent of file: " << format("%2.4f%%", pct) << "\n";
 720     if (Stats.NumInstances > 1) {
 721       outs() << "       Average Size: ";
 722       PrintSize(Stats.NumBits/(double)Stats.NumInstances);
 723       outs() << "\n";
 724       outs() << "  Tot/Avg SubBlocks: " << Stats.NumSubBlocks << "/"
 725              << Stats.NumSubBlocks/(double)Stats.NumInstances << "\n";
 726       outs() << "    Tot/Avg Abbrevs: " << Stats.NumAbbrevs << "/"
 727              << Stats.NumAbbrevs/(double)Stats.NumInstances << "\n";
 728       outs() << "    Tot/Avg Records: " << Stats.NumRecords << "/"
 729              << Stats.NumRecords/(double)Stats.NumInstances << "\n";
 730     } else {
 731       outs() << "      Num SubBlocks: " << Stats.NumSubBlocks << "\n";
 732       outs() << "        Num Abbrevs: " << Stats.NumAbbrevs << "\n";
 733       outs() << "        Num Records: " << Stats.NumRecords << "\n";
 734     }
 735     if (Stats.NumRecords) {
 736       double pct = (Stats.NumAbbreviatedRecords * 100.0) / Stats.NumRecords;
 737       outs() << "    Percent Abbrevs: " << format("%2.4f%%", pct) << "\n";
 738     }
 739     outs() << "\n";
 740
 741     // Print a histogram of the codes we see.
 742     if (!NoHistogram && !Stats.CodeFreq.empty()) {
 743       std::vector<std::pair<unsigned, unsigned> > FreqPairs;  // <freq,code>
 744       for (unsigned i = 0, e = Stats.CodeFreq.size(); i != e; ++i)
 745         if (unsigned Freq = Stats.CodeFreq[i].NumInstances)
 746           FreqPairs.push_back(std::make_pair(Freq, i));
 747       std::stable_sort(FreqPairs.begin(), FreqPairs.end());
 748       std::reverse(FreqPairs.begin(), FreqPairs.end());
 749
 750       outs() << "\tRecord Histogram:\n";
 751       outs() << "\t\t  Count    # Bits   %% Abv  Record Kind\n";
 752       for (unsigned i = 0, e = FreqPairs.size(); i != e; ++i) {
 753         const PerRecordStats &RecStats = Stats.CodeFreq[FreqPairs[i].second];
 754
 755         outs() << format("\t\t%7d %9lu",
 756                          RecStats.NumInstances,
 757                          (unsigned long)RecStats.TotalBits);
 758
 759         if (RecStats.NumAbbrev)
 760           outs() <<
 761               format("%7.2f  ",
 762                      (double)RecStats.NumAbbrev/RecStats.NumInstances*100);
 763         else
 764           outs() << "         ";
 765
 766         if (const char *CodeName =
 767               GetCodeName(FreqPairs[i].second, I->first, StreamFile,
 768                           CurStreamType))
 769           outs() << CodeName << "\n";
 770         else
 771           outs() << "UnknownCode" << FreqPairs[i].second << "\n";
 772       }
 773       outs() << "\n";
 774
 775     }
 776   }
 777   return 0;
 778 }
 779
 780
 781 int main(int argc, char **argv) {
 782   // Print a stack trace if we signal out.
 783   sys::PrintStackTraceOnErrorSignal();
 784   PrettyStackTraceProgram X(argc, argv);
 785   llvm_shutdown_obj Y;  // Call llvm_shutdown() on exit.
 786   cl::ParseCommandLineOptions(argc, argv, "llvm-bcanalyzer file analyzer\n");
 787
 788   return AnalyzeBitcode();
 789 }