tools/opt/opt.cpp

   1 //===- opt.cpp - The LLVM Modular Optimizer -------------------------------===//
   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 // Optimizations may be specified an arbitrary number of times on the command
  11 // line, They are run in the order specified.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "NewPMDriver.h"
  16 #include "llvm/ADT/StringSet.h"
  17 #include "llvm/ADT/Triple.h"
  18 #include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
  19 #include "llvm/Analysis/CallGraphSCCPass.h"
  20 #include "llvm/Analysis/LoopPass.h"
  21 #include "llvm/Analysis/RegionPass.h"
  22 #include "llvm/Analysis/Verifier.h"
  23 #include "llvm/Bitcode/ReaderWriter.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/CommandFlags.h"
  25 #include "llvm/DebugInfo.h"
  26 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  27 #include "llvm/IR/IRPrintingPasses.h"
  28 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  29 #include "llvm/IR/Module.h"
  30 #include "llvm/IRReader/IRReader.h"
  31 #include "llvm/LinkAllIR.h"
  32 #include "llvm/LinkAllPasses.h"
  33 #include "llvm/MC/SubtargetFeature.h"
  34 #include "llvm/PassManager.h"
  35 #include "llvm/Support/Debug.h"
  36 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  37 #include "llvm/Support/PassNameParser.h"
  38 #include "llvm/Support/PluginLoader.h"
  39 #include "llvm/Support/PrettyStackTrace.h"
  40 #include "llvm/Support/Signals.h"
  41 #include "llvm/Support/SourceMgr.h"
  42 #include "llvm/Support/SystemUtils.h"
  43 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  44 #include "llvm/Support/TargetSelect.h"
  45 #include "llvm/Support/ToolOutputFile.h"
  46 #include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
  47 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  48 #include "llvm/Transforms/IPO/PassManagerBuilder.h"
  49 #include <algorithm>
  50 #include <memory>
  51 using namespace llvm;
  52
  53 // The OptimizationList is automatically populated with registered Passes by the
  54 // PassNameParser.
  55 //
  56 static cl::list<const PassInfo*, bool, PassNameParser>
  57 PassList(cl::desc("Optimizations available:"));
  58
  59 // This flag specifies a textual description of the optimization pass pipeline
  60 // to run over the module. This flag switches opt to use the new pass manager
  61 // infrastructure, completely disabling all of the flags specific to the old
  62 // pass management.
  63 static cl::opt<std::string> PassPipeline(
  64     "passes",
  65     cl::desc("A textual description of the pass pipeline for optimizing"),
  66     cl::Hidden);
  67
  68 // Other command line options...
  69 //
  70 static cl::opt<std::string>
  71 InputFilename(cl::Positional, cl::desc("<input bitcode file>"),
  72     cl::init("-"), cl::value_desc("filename"));
  73
  74 static cl::opt<std::string>
  75 OutputFilename("o", cl::desc("Override output filename"),
  76                cl::value_desc("filename"));
  77
  78 static cl::opt<bool>
  79 Force("f", cl::desc("Enable binary output on terminals"));
  80
  81 static cl::opt<bool>
  82 PrintEachXForm("p", cl::desc("Print module after each transformation"));
  83
  84 static cl::opt<bool>
  85 NoOutput("disable-output",
  86          cl::desc("Do not write result bitcode file"), cl::Hidden);
  87
  88 static cl::opt<bool>
  89 OutputAssembly("S", cl::desc("Write output as LLVM assembly"));
  90
  91 static cl::opt<bool>
  92 NoVerify("disable-verify", cl::desc("Do not verify result module"), cl::Hidden);
  93
  94 static cl::opt<bool>
  95 VerifyEach("verify-each", cl::desc("Verify after each transform"));
  96
  97 static cl::opt<bool>
  98 StripDebug("strip-debug",
  99            cl::desc("Strip debugger symbol info from translation unit"));
 100
 101 static cl::opt<bool>
 102 DisableInline("disable-inlining", cl::desc("Do not run the inliner pass"));
 103
 104 static cl::opt<bool>
 105 DisableOptimizations("disable-opt",
 106                      cl::desc("Do not run any optimization passes"));
 107
 108 static cl::opt<bool>
 109 DisableInternalize("disable-internalize",
 110                    cl::desc("Do not mark all symbols as internal"));
 111
 112 static cl::opt<bool>
 113 StandardCompileOpts("std-compile-opts",
 114                    cl::desc("Include the standard compile time optimizations"));
 115
 116 static cl::opt<bool>
 117 StandardLinkOpts("std-link-opts",
 118                  cl::desc("Include the standard link time optimizations"));
 119
 120 static cl::opt<bool>
 121 OptLevelO1("O1",
 122            cl::desc("Optimization level 1. Similar to clang -O1"));
 123
 124 static cl::opt<bool>
 125 OptLevelO2("O2",
 126            cl::desc("Optimization level 2. Similar to clang -O2"));
 127
 128 static cl::opt<bool>
 129 OptLevelOs("Os",
 130            cl::desc("Like -O2 with extra optimizations for size. Similar to clang -Os"));
 131
 132 static cl::opt<bool>
 133 OptLevelOz("Oz",
 134            cl::desc("Like -Os but reduces code size further. Similar to clang -Oz"));
 135
 136 static cl::opt<bool>
 137 OptLevelO3("O3",
 138            cl::desc("Optimization level 3. Similar to clang -O3"));
 139
 140 static cl::opt<std::string>
 141 TargetTriple("mtriple", cl::desc("Override target triple for module"));
 142
 143 static cl::opt<bool>
 144 UnitAtATime("funit-at-a-time",
 145             cl::desc("Enable IPO. This is same as llvm-gcc's -funit-at-a-time"),
 146             cl::init(true));
 147
 148 static cl::opt<bool>
 149 DisableLoopUnrolling("disable-loop-unrolling",
 150                      cl::desc("Disable loop unrolling in all relevant passes"),
 151                      cl::init(false));
 152 static cl::opt<bool>
 153 DisableLoopVectorization("disable-loop-vectorization",
 154                      cl::desc("Disable the loop vectorization pass"),
 155                      cl::init(false));
 156
 157 static cl::opt<bool>
 158 DisableSLPVectorization("disable-slp-vectorization",
 159                         cl::desc("Disable the slp vectorization pass"),
 160                         cl::init(false));
 161
 162
 163 static cl::opt<bool>
 164 DisableSimplifyLibCalls("disable-simplify-libcalls",
 165                         cl::desc("Disable simplify-libcalls"));
 166
 167 static cl::opt<bool>
 168 Quiet("q", cl::desc("Obsolete option"), cl::Hidden);
 169
 170 static cl::alias
 171 QuietA("quiet", cl::desc("Alias for -q"), cl::aliasopt(Quiet));
 172
 173 static cl::opt<bool>
 174 AnalyzeOnly("analyze", cl::desc("Only perform analysis, no optimization"));
 175
 176 static cl::opt<bool>
 177 PrintBreakpoints("print-breakpoints-for-testing",
 178                  cl::desc("Print select breakpoints location for testing"));
 179
 180 static cl::opt<std::string>
 181 DefaultDataLayout("default-data-layout",
 182           cl::desc("data layout string to use if not specified by module"),
 183           cl::value_desc("layout-string"), cl::init(""));
 184
 185 // ---------- Define Printers for module and function passes ------------
 186 namespace {
 187
 188 struct CallGraphSCCPassPrinter : public CallGraphSCCPass {
 189   static char ID;
 190   const PassInfo *PassToPrint;
 191   raw_ostream &Out;
 192   std::string PassName;
 193
 194   CallGraphSCCPassPrinter(const PassInfo *PI, raw_ostream &out) :
 195     CallGraphSCCPass(ID), PassToPrint(PI), Out(out) {
 196       std::string PassToPrintName =  PassToPrint->getPassName();
 197       PassName = "CallGraphSCCPass Printer: " + PassToPrintName;
 198     }
 199
 200   virtual bool runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
 201     if (!Quiet)
 202       Out << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName() << "':\n";
 203
 204     // Get and print pass...
 205     for (CallGraphSCC::iterator I = SCC.begin(), E = SCC.end(); I != E; ++I) {
 206       Function *F = (*I)->getFunction();
 207       if (F)
 208         getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out,
 209                                                               F->getParent());
 210     }
 211     return false;
 212   }
 213
 214   virtual const char *getPassName() const { return PassName.c_str(); }
 215
 216   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 217     AU.addRequiredID(PassToPrint->getTypeInfo());
 218     AU.setPreservesAll();
 219   }
 220 };
 221
 222 char CallGraphSCCPassPrinter::ID = 0;
 223
 224 struct ModulePassPrinter : public ModulePass {
 225   static char ID;
 226   const PassInfo *PassToPrint;
 227   raw_ostream &Out;
 228   std::string PassName;
 229
 230   ModulePassPrinter(const PassInfo *PI, raw_ostream &out)
 231     : ModulePass(ID), PassToPrint(PI), Out(out) {
 232       std::string PassToPrintName =  PassToPrint->getPassName();
 233       PassName = "ModulePass Printer: " + PassToPrintName;
 234     }
 235
 236   virtual bool runOnModule(Module &M) {
 237     if (!Quiet)
 238       Out << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName() << "':\n";
 239
 240     // Get and print pass...
 241     getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out, &M);
 242     return false;
 243   }
 244
 245   virtual const char *getPassName() const { return PassName.c_str(); }
 246
 247   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 248     AU.addRequiredID(PassToPrint->getTypeInfo());
 249     AU.setPreservesAll();
 250   }
 251 };
 252
 253 char ModulePassPrinter::ID = 0;
 254 struct FunctionPassPrinter : public FunctionPass {
 255   const PassInfo *PassToPrint;
 256   raw_ostream &Out;
 257   static char ID;
 258   std::string PassName;
 259
 260   FunctionPassPrinter(const PassInfo *PI, raw_ostream &out)
 261     : FunctionPass(ID), PassToPrint(PI), Out(out) {
 262       std::string PassToPrintName =  PassToPrint->getPassName();
 263       PassName = "FunctionPass Printer: " + PassToPrintName;
 264     }
 265
 266   virtual bool runOnFunction(Function &F) {
 267     if (!Quiet)
 268       Out << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName()
 269           << "' for function '" << F.getName() << "':\n";
 270
 271     // Get and print pass...
 272     getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out,
 273             F.getParent());
 274     return false;
 275   }
 276
 277   virtual const char *getPassName() const { return PassName.c_str(); }
 278
 279   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 280     AU.addRequiredID(PassToPrint->getTypeInfo());
 281     AU.setPreservesAll();
 282   }
 283 };
 284
 285 char FunctionPassPrinter::ID = 0;
 286
 287 struct LoopPassPrinter : public LoopPass {
 288   static char ID;
 289   const PassInfo *PassToPrint;
 290   raw_ostream &Out;
 291   std::string PassName;
 292
 293   LoopPassPrinter(const PassInfo *PI, raw_ostream &out) :
 294     LoopPass(ID), PassToPrint(PI), Out(out) {
 295       std::string PassToPrintName =  PassToPrint->getPassName();
 296       PassName = "LoopPass Printer: " + PassToPrintName;
 297     }
 298
 299
 300   virtual bool runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM) {
 301     if (!Quiet)
 302       Out << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName() << "':\n";
 303
 304     // Get and print pass...
 305     getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out,
 306                         L->getHeader()->getParent()->getParent());
 307     return false;
 308   }
 309
 310   virtual const char *getPassName() const { return PassName.c_str(); }
 311
 312   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 313     AU.addRequiredID(PassToPrint->getTypeInfo());
 314     AU.setPreservesAll();
 315   }
 316 };
 317
 318 char LoopPassPrinter::ID = 0;
 319
 320 struct RegionPassPrinter : public RegionPass {
 321   static char ID;
 322   const PassInfo *PassToPrint;
 323   raw_ostream &Out;
 324   std::string PassName;
 325
 326   RegionPassPrinter(const PassInfo *PI, raw_ostream &out) : RegionPass(ID),
 327     PassToPrint(PI), Out(out) {
 328     std::string PassToPrintName =  PassToPrint->getPassName();
 329     PassName = "RegionPass Printer: " + PassToPrintName;
 330   }
 331
 332   virtual bool runOnRegion(Region *R, RGPassManager &RGM) {
 333     if (!Quiet) {
 334       Out << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName() << "' for "
 335           << "region: '" << R->getNameStr() << "' in function '"
 336           << R->getEntry()->getParent()->getName() << "':\n";
 337     }
 338     // Get and print pass...
 339    getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out,
 340                        R->getEntry()->getParent()->getParent());
 341     return false;
 342   }
 343
 344   virtual const char *getPassName() const { return PassName.c_str(); }
 345
 346   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 347     AU.addRequiredID(PassToPrint->getTypeInfo());
 348     AU.setPreservesAll();
 349   }
 350 };
 351
 352 char RegionPassPrinter::ID = 0;
 353
 354 struct BasicBlockPassPrinter : public BasicBlockPass {
 355   const PassInfo *PassToPrint;
 356   raw_ostream &Out;
 357   static char ID;
 358   std::string PassName;
 359
 360   BasicBlockPassPrinter(const PassInfo *PI, raw_ostream &out)
 361     : BasicBlockPass(ID), PassToPrint(PI), Out(out) {
 362       std::string PassToPrintName =  PassToPrint->getPassName();
 363       PassName = "BasicBlockPass Printer: " + PassToPrintName;
 364     }
 365
 366   virtual bool runOnBasicBlock(BasicBlock &BB) {
 367     if (!Quiet)
 368       Out << "Printing Analysis info for BasicBlock '" << BB.getName()
 369           << "': Pass " << PassToPrint->getPassName() << ":\n";
 370
 371     // Get and print pass...
 372     getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out,
 373             BB.getParent()->getParent());
 374     return false;
 375   }
 376
 377   virtual const char *getPassName() const { return PassName.c_str(); }
 378
 379   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 380     AU.addRequiredID(PassToPrint->getTypeInfo());
 381     AU.setPreservesAll();
 382   }
 383 };
 384
 385 char BasicBlockPassPrinter::ID = 0;
 386
 387 struct BreakpointPrinter : public ModulePass {
 388   raw_ostream &Out;
 389   static char ID;
 390   DITypeIdentifierMap TypeIdentifierMap;
 391
 392   BreakpointPrinter(raw_ostream &out)
 393     : ModulePass(ID), Out(out) {
 394     }
 395
 396   void getContextName(DIDescriptor Context, std::string &N) {
 397     if (Context.isNameSpace()) {
 398       DINameSpace NS(Context);
 399       if (!NS.getName().empty()) {
 400         getContextName(NS.getContext(), N);
 401         N = N + NS.getName().str() + "::";
 402       }
 403     } else if (Context.isType()) {
 404       DIType TY(Context);
 405       if (!TY.getName().empty()) {
 406         getContextName(TY.getContext().resolve(TypeIdentifierMap), N);
 407         N = N + TY.getName().str() + "::";
 408       }
 409     }
 410   }
 411
 412   virtual bool runOnModule(Module &M) {
 413     TypeIdentifierMap.clear();
 414     NamedMDNode *CU_Nodes = M.getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
 415     if (CU_Nodes)
 416       TypeIdentifierMap = generateDITypeIdentifierMap(CU_Nodes);
 417
 418     StringSet<> Processed;
 419     if (NamedMDNode *NMD = M.getNamedMetadata("llvm.dbg.sp"))
 420       for (unsigned i = 0, e = NMD->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 421         std::string Name;
 422         DISubprogram SP(NMD->getOperand(i));
 423         assert((!SP || SP.isSubprogram()) &&
 424           "A MDNode in llvm.dbg.sp should be null or a DISubprogram.");
 425         if (!SP)
 426           continue;
 427         getContextName(SP.getContext().resolve(TypeIdentifierMap), Name);
 428         Name = Name + SP.getDisplayName().str();
 429         if (!Name.empty() && Processed.insert(Name)) {
 430           Out << Name << "\n";
 431         }
 432       }
 433     return false;
 434   }
 435
 436   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 437     AU.setPreservesAll();
 438   }
 439 };
 440
 441 } // anonymous namespace
 442
 443 char BreakpointPrinter::ID = 0;
 444
 445 static inline void addPass(PassManagerBase &PM, Pass *P) {
 446   // Add the pass to the pass manager...
 447   PM.add(P);
 448
 449   // If we are verifying all of the intermediate steps, add the verifier...
 450   if (VerifyEach) PM.add(createVerifierPass());
 451 }
 452
 453 /// AddOptimizationPasses - This routine adds optimization passes
 454 /// based on selected optimization level, OptLevel. This routine
 455 /// duplicates llvm-gcc behaviour.
 456 ///
 457 /// OptLevel - Optimization Level
 458 static void AddOptimizationPasses(PassManagerBase &MPM,FunctionPassManager &FPM,
 459                                   unsigned OptLevel, unsigned SizeLevel) {
 460   FPM.add(createVerifierPass());                  // Verify that input is correct
 461
 462   PassManagerBuilder Builder;
 463   Builder.OptLevel = OptLevel;
 464   Builder.SizeLevel = SizeLevel;
 465
 466   if (DisableInline) {
 467     // No inlining pass
 468   } else if (OptLevel > 1) {
 469     unsigned Threshold = 225;
 470     if (SizeLevel == 1)      // -Os
 471       Threshold = 75;
 472     else if (SizeLevel == 2) // -Oz
 473       Threshold = 25;
 474     if (OptLevel > 2)
 475       Threshold = 275;
 476     Builder.Inliner = createFunctionInliningPass(Threshold);
 477   } else {
 478     Builder.Inliner = createAlwaysInlinerPass();
 479   }
 480   Builder.DisableUnitAtATime = !UnitAtATime;
 481   Builder.DisableUnrollLoops = (DisableLoopUnrolling.getNumOccurrences() > 0) ?
 482                                DisableLoopUnrolling : OptLevel == 0;
 483
 484   // This is final, unless there is a #pragma vectorize enable
 485   if (DisableLoopVectorization)
 486     Builder.LoopVectorize = false;
 487   // If option wasn't forced via cmd line (-vectorize-loops, -loop-vectorize)
 488   else if (!Builder.LoopVectorize)
 489     Builder.LoopVectorize = OptLevel > 1 && SizeLevel < 2;
 490
 491   // When #pragma vectorize is on for SLP, do the same as above
 492   Builder.SLPVectorize =
 493       DisableSLPVectorization ? false : OptLevel > 1 && SizeLevel < 2;
 494
 495   Builder.populateFunctionPassManager(FPM);
 496   Builder.populateModulePassManager(MPM);
 497 }
 498
 499 static void AddStandardCompilePasses(PassManagerBase &PM) {
 500   PM.add(createVerifierPass());                  // Verify that input is correct
 501
 502   // If the -strip-debug command line option was specified, do it.
 503   if (StripDebug)
 504     addPass(PM, createStripSymbolsPass(true));
 505
 506   if (DisableOptimizations) return;
 507
 508   // -std-compile-opts adds the same module passes as -O3.
 509   PassManagerBuilder Builder;
 510   if (!DisableInline)
 511     Builder.Inliner = createFunctionInliningPass();
 512   Builder.OptLevel = 3;
 513   Builder.populateModulePassManager(PM);
 514 }
 515
 516 static void AddStandardLinkPasses(PassManagerBase &PM) {
 517   PM.add(createVerifierPass());                  // Verify that input is correct
 518
 519   // If the -strip-debug command line option was specified, do it.
 520   if (StripDebug)
 521     addPass(PM, createStripSymbolsPass(true));
 522
 523   if (DisableOptimizations) return;
 524
 525   PassManagerBuilder Builder;
 526   Builder.populateLTOPassManager(PM, /*Internalize=*/ !DisableInternalize,
 527                                  /*RunInliner=*/ !DisableInline);
 528 }
 529
 530 //===----------------------------------------------------------------------===//
 531 // CodeGen-related helper functions.
 532 //
 533 static TargetOptions GetTargetOptions() {
 534   TargetOptions Options;
 535   Options.LessPreciseFPMADOption = EnableFPMAD;
 536   Options.NoFramePointerElim = DisableFPElim;
 537   Options.AllowFPOpFusion = FuseFPOps;
 538   Options.UnsafeFPMath = EnableUnsafeFPMath;
 539   Options.NoInfsFPMath = EnableNoInfsFPMath;
 540   Options.NoNaNsFPMath = EnableNoNaNsFPMath;
 541   Options.HonorSignDependentRoundingFPMathOption =
 542   EnableHonorSignDependentRoundingFPMath;
 543   Options.UseSoftFloat = GenerateSoftFloatCalls;
 544   if (FloatABIForCalls != FloatABI::Default)
 545     Options.FloatABIType = FloatABIForCalls;
 546   Options.NoZerosInBSS = DontPlaceZerosInBSS;
 547   Options.GuaranteedTailCallOpt = EnableGuaranteedTailCallOpt;
 548   Options.DisableTailCalls = DisableTailCalls;
 549   Options.StackAlignmentOverride = OverrideStackAlignment;
 550   Options.TrapFuncName = TrapFuncName;
 551   Options.PositionIndependentExecutable = EnablePIE;
 552   Options.EnableSegmentedStacks = SegmentedStacks;
 553   Options.UseInitArray = UseInitArray;
 554   return Options;
 555 }
 556
 557 CodeGenOpt::Level GetCodeGenOptLevel() {
 558   if (OptLevelO1)
 559     return CodeGenOpt::Less;
 560   if (OptLevelO2)
 561     return CodeGenOpt::Default;
 562   if (OptLevelO3)
 563     return CodeGenOpt::Aggressive;
 564   return CodeGenOpt::None;
 565 }
 566
 567 // Returns the TargetMachine instance or zero if no triple is provided.
 568 static TargetMachine* GetTargetMachine(Triple TheTriple) {
 569   std::string Error;
 570   const Target *TheTarget = TargetRegistry::lookupTarget(MArch, TheTriple,
 571                                                          Error);
 572   // Some modules don't specify a triple, and this is okay.
 573   if (!TheTarget) {
 574     return 0;
 575   }
 576
 577   // Package up features to be passed to target/subtarget
 578   std::string FeaturesStr;
 579   if (MAttrs.size()) {
 580     SubtargetFeatures Features;
 581     for (unsigned i = 0; i != MAttrs.size(); ++i)
 582       Features.AddFeature(MAttrs[i]);
 583     FeaturesStr = Features.getString();
 584   }
 585
 586   return TheTarget->createTargetMachine(TheTriple.getTriple(),
 587                                         MCPU, FeaturesStr, GetTargetOptions(),
 588                                         RelocModel, CMModel,
 589                                         GetCodeGenOptLevel());
 590 }
 591
 592 //===----------------------------------------------------------------------===//
 593 // main for opt
 594 //
 595 int main(int argc, char **argv) {
 596   sys::PrintStackTraceOnErrorSignal();
 597   llvm::PrettyStackTraceProgram X(argc, argv);
 598
 599   // Enable debug stream buffering.
 600   EnableDebugBuffering = true;
 601
 602   llvm_shutdown_obj Y;  // Call llvm_shutdown() on exit.
 603   LLVMContext &Context = getGlobalContext();
 604
 605   InitializeAllTargets();
 606   InitializeAllTargetMCs();
 607
 608   // Initialize passes
 609   PassRegistry &Registry = *PassRegistry::getPassRegistry();
 610   initializeCore(Registry);
 611   initializeDebugIRPass(Registry);
 612   initializeScalarOpts(Registry);
 613   initializeObjCARCOpts(Registry);
 614   initializeVectorization(Registry);
 615   initializeIPO(Registry);
 616   initializeAnalysis(Registry);
 617   initializeIPA(Registry);
 618   initializeTransformUtils(Registry);
 619   initializeInstCombine(Registry);
 620   initializeInstrumentation(Registry);
 621   initializeTarget(Registry);
 622
 623   cl::ParseCommandLineOptions(argc, argv,
 624     "llvm .bc -> .bc modular optimizer and analysis printer\n");
 625
 626   if (AnalyzeOnly && NoOutput) {
 627     errs() << argv[0] << ": analyze mode conflicts with no-output mode.\n";
 628     return 1;
 629   }
 630
 631   SMDiagnostic Err;
 632
 633   // Load the input module...
 634   OwningPtr<Module> M;
 635   M.reset(ParseIRFile(InputFilename, Err, Context));
 636
 637   if (M.get() == 0) {
 638     Err.print(argv[0], errs());
 639     return 1;
 640   }
 641
 642   // If we are supposed to override the target triple, do so now.
 643   if (!TargetTriple.empty())
 644     M->setTargetTriple(Triple::normalize(TargetTriple));
 645
 646   // Figure out what stream we are supposed to write to...
 647   OwningPtr<tool_output_file> Out;
 648   if (NoOutput) {
 649     if (!OutputFilename.empty())
 650       errs() << "WARNING: The -o (output filename) option is ignored when\n"
 651                 "the --disable-output option is used.\n";
 652   } else {
 653     // Default to standard output.
 654     if (OutputFilename.empty())
 655       OutputFilename = "-";
 656
 657     std::string ErrorInfo;
 658     Out.reset(new tool_output_file(OutputFilename.c_str(), ErrorInfo,
 659                                    sys::fs::F_Binary));
 660     if (!ErrorInfo.empty()) {
 661       errs() << ErrorInfo << '\n';
 662       return 1;
 663     }
 664   }
 665
 666   // If the output is set to be emitted to standard out, and standard out is a
 667   // console, print out a warning message and refuse to do it.  We don't
 668   // impress anyone by spewing tons of binary goo to a terminal.
 669   if (!Force && !NoOutput && !AnalyzeOnly && !OutputAssembly)
 670     if (CheckBitcodeOutputToConsole(Out->os(), !Quiet))
 671       NoOutput = true;
 672
 673   if (PassPipeline.getNumOccurrences() > 0)
 674     // The user has asked to use the new pass manager and provided a pipeline
 675     // string. Hand off the rest of the functionality to the new code for that
 676     // layer.
 677     return runPassPipeline(argv[0], Context, *M.get(), Out.get(), PassPipeline,
 678                            NoOutput)
 679                ? 0
 680                : 1;
 681
 682   // Create a PassManager to hold and optimize the collection of passes we are
 683   // about to build.
 684   //
 685   PassManager Passes;
 686
 687   // Add an appropriate TargetLibraryInfo pass for the module's triple.
 688   TargetLibraryInfo *TLI = new TargetLibraryInfo(Triple(M->getTargetTriple()));
 689
 690   // The -disable-simplify-libcalls flag actually disables all builtin optzns.
 691   if (DisableSimplifyLibCalls)
 692     TLI->disableAllFunctions();
 693   Passes.add(TLI);
 694
 695   // Add an appropriate DataLayout instance for this module.
 696   DataLayout *TD = 0;
 697   const std::string &ModuleDataLayout = M.get()->getDataLayout();
 698   if (!ModuleDataLayout.empty())
 699     TD = new DataLayout(ModuleDataLayout);
 700   else if (!DefaultDataLayout.empty())
 701     TD = new DataLayout(DefaultDataLayout);
 702
 703   if (TD)
 704     Passes.add(TD);
 705
 706   Triple ModuleTriple(M->getTargetTriple());
 707   TargetMachine *Machine = 0;
 708   if (ModuleTriple.getArch())
 709     Machine = GetTargetMachine(Triple(ModuleTriple));
 710   OwningPtr<TargetMachine> TM(Machine);
 711
 712   // Add internal analysis passes from the target machine.
 713   if (TM.get())
 714     TM->addAnalysisPasses(Passes);
 715
 716   OwningPtr<FunctionPassManager> FPasses;
 717   if (OptLevelO1 || OptLevelO2 || OptLevelOs || OptLevelOz || OptLevelO3) {
 718     FPasses.reset(new FunctionPassManager(M.get()));
 719     if (TD)
 720       FPasses->add(new DataLayout(*TD));
 721     if (TM.get())
 722       TM->addAnalysisPasses(*FPasses);
 723
 724   }
 725
 726   if (PrintBreakpoints) {
 727     // Default to standard output.
 728     if (!Out) {
 729       if (OutputFilename.empty())
 730         OutputFilename = "-";
 731
 732       std::string ErrorInfo;
 733       Out.reset(new tool_output_file(OutputFilename.c_str(), ErrorInfo,
 734                                      sys::fs::F_Binary));
 735       if (!ErrorInfo.empty()) {
 736         errs() << ErrorInfo << '\n';
 737         return 1;
 738       }
 739     }
 740     Passes.add(new BreakpointPrinter(Out->os()));
 741     NoOutput = true;
 742   }
 743
 744   // If the -strip-debug command line option was specified, add it.  If
 745   // -std-compile-opts was also specified, it will handle StripDebug.
 746   if (StripDebug && !StandardCompileOpts)
 747     addPass(Passes, createStripSymbolsPass(true));
 748
 749   // Create a new optimization pass for each one specified on the command line
 750   for (unsigned i = 0; i < PassList.size(); ++i) {
 751     // Check to see if -std-compile-opts was specified before this option.  If
 752     // so, handle it.
 753     if (StandardCompileOpts &&
 754         StandardCompileOpts.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
 755       AddStandardCompilePasses(Passes);
 756       StandardCompileOpts = false;
 757     }
 758
 759     if (StandardLinkOpts &&
 760         StandardLinkOpts.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
 761       AddStandardLinkPasses(Passes);
 762       StandardLinkOpts = false;
 763     }
 764
 765     if (OptLevelO1 && OptLevelO1.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
 766       AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 1, 0);
 767       OptLevelO1 = false;
 768     }
 769
 770     if (OptLevelO2 && OptLevelO2.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
 771       AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 2, 0);
 772       OptLevelO2 = false;
 773     }
 774
 775     if (OptLevelOs && OptLevelOs.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
 776       AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 2, 1);
 777       OptLevelOs = false;
 778     }
 779
 780     if (OptLevelOz && OptLevelOz.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
 781       AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 2, 2);
 782       OptLevelOz = false;
 783     }
 784
 785     if (OptLevelO3 && OptLevelO3.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
 786       AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 3, 0);
 787       OptLevelO3 = false;
 788     }
 789
 790     const PassInfo *PassInf = PassList[i];
 791     Pass *P = 0;
 792     if (PassInf->getNormalCtor())
 793       P = PassInf->getNormalCtor()();
 794     else
 795       errs() << argv[0] << ": cannot create pass: "
 796              << PassInf->getPassName() << "\n";
 797     if (P) {
 798       PassKind Kind = P->getPassKind();
 799       addPass(Passes, P);
 800
 801       if (AnalyzeOnly) {
 802         switch (Kind) {
 803         case PT_BasicBlock:
 804           Passes.add(new BasicBlockPassPrinter(PassInf, Out->os()));
 805           break;
 806         case PT_Region:
 807           Passes.add(new RegionPassPrinter(PassInf, Out->os()));
 808           break;
 809         case PT_Loop:
 810           Passes.add(new LoopPassPrinter(PassInf, Out->os()));
 811           break;
 812         case PT_Function:
 813           Passes.add(new FunctionPassPrinter(PassInf, Out->os()));
 814           break;
 815         case PT_CallGraphSCC:
 816           Passes.add(new CallGraphSCCPassPrinter(PassInf, Out->os()));
 817           break;
 818         default:
 819           Passes.add(new ModulePassPrinter(PassInf, Out->os()));
 820           break;
 821         }
 822       }
 823     }
 824
 825     if (PrintEachXForm)
 826       Passes.add(createPrintModulePass(&errs()));
 827   }
 828
 829   // If -std-compile-opts was specified at the end of the pass list, add them.
 830   if (StandardCompileOpts) {
 831     AddStandardCompilePasses(Passes);
 832     StandardCompileOpts = false;
 833   }
 834
 835   if (StandardLinkOpts) {
 836     AddStandardLinkPasses(Passes);
 837     StandardLinkOpts = false;
 838   }
 839
 840   if (OptLevelO1)
 841     AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 1, 0);
 842
 843   if (OptLevelO2)
 844     AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 2, 0);
 845
 846   if (OptLevelOs)
 847     AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 2, 1);
 848
 849   if (OptLevelOz)
 850     AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 2, 2);
 851
 852   if (OptLevelO3)
 853     AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 3, 0);
 854
 855   if (OptLevelO1 || OptLevelO2 || OptLevelOs || OptLevelOz || OptLevelO3) {
 856     FPasses->doInitialization();
 857     for (Module::iterator F = M->begin(), E = M->end(); F != E; ++F)
 858       FPasses->run(*F);
 859     FPasses->doFinalization();
 860   }
 861
 862   // Check that the module is well formed on completion of optimization
 863   if (!NoVerify && !VerifyEach)
 864     Passes.add(createVerifierPass());
 865
 866   // Write bitcode or assembly to the output as the last step...
 867   if (!NoOutput && !AnalyzeOnly) {
 868     if (OutputAssembly)
 869       Passes.add(createPrintModulePass(&Out->os()));
 870     else
 871       Passes.add(createBitcodeWriterPass(Out->os()));
 872   }
 873
 874   // Before executing passes, print the final values of the LLVM options.
 875   cl::PrintOptionValues();
 876
 877   // Now that we have all of the passes ready, run them.
 878   Passes.run(*M.get());
 879
 880   // Declare success.
 881   if (!NoOutput || PrintBreakpoints)
 882     Out->keep();
 883
 884   return 0;
 885 }