Now that we have atomics support properly detected by configure,
[oota-llvm.git] / include / llvm / Pass.h
index 547ad24f33f7ed59bb22ecc96deb2cb769055b41..923de658c3b95e33006fcb33dbf187322d9cbef6 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 #ifndef LLVM_PASS_H
 #define LLVM_PASS_H
 
-#include <vector>
-#include <map>
-#include <iosfwd>
-#include <typeinfo>
+#include "llvm/Support/DataTypes.h"
+#include "llvm/Support/Streams.h"
 #include <cassert>
+#include <iosfwd>
+#include <utility>
+#include <vector>
 
 namespace llvm {
 
-class Value;
 class BasicBlock;
 class Function;
 class Module;
 class AnalysisUsage;
 class PassInfo;
 class ImmutablePass;
-template<class Trait> class PassManagerT;
-class BasicBlockPassManager;
-class FunctionPassManagerT;
-class ModulePassManager;
-struct AnalysisResolver;
+class PMStack;
+class AnalysisResolver;
+class PMDataManager;
 
 // AnalysisID - Use the PassInfo to identify a pass...
 typedef const PassInfo* AnalysisID;
 
+/// Different types of internal pass managers. External pass managers
+/// (PassManager and FunctionPassManager) are not represented here.
+/// Ordering of pass manager types is important here.
+enum PassManagerType {
+  PMT_Unknown = 0,
+  PMT_ModulePassManager = 1, /// MPPassManager 
+  PMT_CallGraphPassManager,  /// CGPassManager
+  PMT_FunctionPassManager,   /// FPPassManager
+  PMT_LoopPassManager,       /// LPPassManager
+  PMT_BasicBlockPassManager, /// BBPassManager
+  PMT_Last
+};
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 /// Pass interface - Implemented by all 'passes'.  Subclass this if you are an
 /// interprocedural optimization or you do not fit into any of the more
 /// constrained passes described below.
 ///
 class Pass {
-  friend struct AnalysisResolver;
-  AnalysisResolver *Resolver;  // AnalysisResolver this pass is owned by...
-  const PassInfo *PassInfoCache;
-
-  // AnalysisImpls - This keeps track of which passes implement the interfaces
-  // that are required by the current pass (to implement getAnalysis()).
-  //
-  std::vector<std::pair<const PassInfo*, Pass*> > AnalysisImpls;
+  AnalysisResolver *Resolver;  // Used to resolve analysis
+  intptr_t PassID;
 
   void operator=(const Pass&);  // DO NOT IMPLEMENT
   Pass(const Pass &);           // DO NOT IMPLEMENT
 public:
-  Pass() : Resolver(0), PassInfoCache(0) {}
-  virtual ~Pass() {} // Destructor is virtual so we can be subclassed
+  explicit Pass(intptr_t pid) : Resolver(0), PassID(pid) {
+    assert(pid && "pid cannot be 0");
+  }
+  explicit Pass(const void *pid) : Resolver(0), PassID((intptr_t)pid) {
+    assert(pid && "pid cannot be 0"); 
+  }
+  virtual ~Pass();
 
   /// getPassName - Return a nice clean name for a pass.  This usually
   /// implemented in terms of the name that is registered by one of the
-  /// Registration templates, but can be overloaded directly, and if nothing
-  /// else is available, C++ RTTI will be consulted to get a SOMEWHAT
-  /// intelligible name for the pass.
+  /// Registration templates, but can be overloaded directly.
   ///
   virtual const char *getPassName() const;
 
@@ -87,12 +95,6 @@ public:
   ///
   const PassInfo *getPassInfo() const;
 
-  /// runPass - Run this pass, returning true if a modification was made to the
-  /// module argument.  This should be implemented by all concrete subclasses.
-  ///
-  virtual bool runPass(Module &M) { return false; }
-  virtual bool runPass(BasicBlock&) { return false; }
-
   /// print - Print out the internal state of the pass.  This is called by
   /// Analyze to print out the contents of an analysis.  Otherwise it is not
   /// necessary to implement this method.  Beware that the module pointer MAY be
@@ -101,15 +103,36 @@ public:
   /// ignored.
   ///
   virtual void print(std::ostream &O, const Module *M) const;
+  void print(std::ostream *O, const Module *M) const { if (O) print(*O, M); }
   void dump() const; // dump - call print(std::cerr, 0);
 
+  /// Each pass is responsible for assigning a pass manager to itself.
+  /// PMS is the stack of available pass manager. 
+  virtual void assignPassManager(PMStack &, 
+                                 PassManagerType = PMT_Unknown) {}
+  /// Check if available pass managers are suitable for this pass or not.
+  virtual void preparePassManager(PMStack &) {}
+  
+  ///  Return what kind of Pass Manager can manage this pass.
+  virtual PassManagerType getPotentialPassManagerType() const {
+    return PMT_Unknown; 
+  }
+
+  // Access AnalysisResolver
+  inline void setResolver(AnalysisResolver *AR) { 
+    assert (!Resolver && "Resolver is already set");
+    Resolver = AR; 
+  }
+  inline AnalysisResolver *getResolver() { 
+    return Resolver; 
+  }
 
   /// getAnalysisUsage - This function should be overriden by passes that need
   /// analysis information to do their job.  If a pass specifies that it uses a
   /// particular analysis result to this function, it can then use the
   /// getAnalysis<AnalysisType>() function, below.
   ///
-  virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
+  virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &) const {
     // By default, no analysis results are used, all are invalidated.
   }
 
@@ -126,36 +149,38 @@ public:
   ///
   virtual void releaseMemory() {}
 
+  /// verifyAnalysis() - This member can be implemented by a analysis pass to
+  /// check state of analysis information. 
+  virtual void verifyAnalysis() const {}
+
   // dumpPassStructure - Implement the -debug-passes=PassStructure option
   virtual void dumpPassStructure(unsigned Offset = 0);
 
-
-  // getPassInfo - Static method to get the pass information from a class name.
   template<typename AnalysisClass>
   static const PassInfo *getClassPassInfo() {
-    return lookupPassInfo(typeid(AnalysisClass));
+    return lookupPassInfo(intptr_t(&AnalysisClass::ID));
   }
 
   // lookupPassInfo - Return the pass info object for the specified pass class,
   // or null if it is not known.
-  static const PassInfo *lookupPassInfo(const std::type_info &TI);
-
-  /// getAnalysisToUpdate<AnalysisType>() - This function is used by subclasses
-  /// to get to the analysis information that might be around that needs to be
-  /// updated.  This is different than getAnalysis in that it can fail (ie the
-  /// analysis results haven't been computed), so should only be used if you
-  /// provide the capability to update an analysis that exists.  This method is
-  /// often used by transformation APIs to update analysis results for a pass
-  /// automatically as the transform is performed.
+  static const PassInfo *lookupPassInfo(intptr_t TI);
+
+  /// getAnalysisIfAvailable<AnalysisType>() - Subclasses use this function to
+  /// get analysis information that might be around, for example to update it.
+  /// This is different than getAnalysis in that it can fail (if the analysis
+  /// results haven't been computed), so should only be used if you can handle
+  /// the case when the analysis is not available.  This method is often used by
+  /// transformation APIs to update analysis results for a pass automatically as
+  /// the transform is performed.
   ///
-  template<typename AnalysisType>
-  AnalysisType *getAnalysisToUpdate() const; // Defined in PassAnalysisSupport.h
+  template<typename AnalysisType> AnalysisType *
+    getAnalysisIfAvailable() const; // Defined in PassAnalysisSupport.h
 
   /// mustPreserveAnalysisID - This method serves the same function as
-  /// getAnalysisToUpdate, but works if you just have an AnalysisID.  This
+  /// getAnalysisIfAvailable, but works if you just have an AnalysisID.  This
   /// obviously cannot give you a properly typed instance of the class if you
-  /// don't have the class name available (use getAnalysisToUpdate if you do),
-  /// but it can tell you if you need to preserve the pass at least.
+  /// don't have the class name available (use getAnalysisIfAvailable if you
+  /// do), but it can tell you if you need to preserve the pass at least.
   ///
   bool mustPreserveAnalysisID(const PassInfo *AnalysisID) const;
 
@@ -164,46 +189,16 @@ public:
   /// getAnalysisUsage function.
   ///
   template<typename AnalysisType>
-  AnalysisType &getAnalysis() const {
-    assert(Resolver && "Pass has not been inserted into a PassManager object!");
-    const PassInfo *PI = getClassPassInfo<AnalysisType>();
-    return getAnalysisID<AnalysisType>(PI);
-  }
+  AnalysisType &getAnalysis() const; // Defined in PassAnalysisSupport.h
 
   template<typename AnalysisType>
-  AnalysisType &getAnalysisID(const PassInfo *PI) const {
-    assert(Resolver && "Pass has not been inserted into a PassManager object!");
-    assert(PI && "getAnalysis for unregistered pass!");
-
-    // PI *must* appear in AnalysisImpls.  Because the number of passes used
-    // should be a small number, we just do a linear search over a (dense)
-    // vector.
-    Pass *ResultPass = 0;
-    for (unsigned i = 0; ; ++i) {
-      assert(i != AnalysisImpls.size() &&
-             "getAnalysis*() called on an analysis that was not "
-             "'required' by pass!");
-      if (AnalysisImpls[i].first == PI) {
-        ResultPass = AnalysisImpls[i].second;
-        break;
-      }
-    }
-
-    // Because the AnalysisType may not be a subclass of pass (for
-    // AnalysisGroups), we must use dynamic_cast here to potentially adjust the
-    // return pointer (because the class may multiply inherit, once from pass,
-    // once from AnalysisType).
-    //
-    AnalysisType *Result = dynamic_cast<AnalysisType*>(ResultPass);
-    assert(Result && "Pass does not implement interface required!");
-    return *Result;
-  }
+  AnalysisType &getAnalysis(Function &F); // Defined in PassanalysisSupport.h
 
-private:
-  template<typename Trait> friend class PassManagerT;
-  friend class ModulePassManager;
-  friend class FunctionPassManagerT;
-  friend class BasicBlockPassManager;
+  template<typename AnalysisType>
+  AnalysisType &getAnalysisID(const PassInfo *PI) const;
+
+  template<typename AnalysisType>
+  AnalysisType &getAnalysisID(const PassInfo *PI, Function &F);
 };
 
 inline std::ostream &operator<<(std::ostream &OS, const Pass &P) {
@@ -221,10 +216,18 @@ public:
   /// being operated on.
   virtual bool runOnModule(Module &M) = 0;
 
-  virtual bool runPass(Module &M) { return runOnModule(M); }
-  virtual bool runPass(BasicBlock&) { return false; }
+  virtual void assignPassManager(PMStack &PMS, 
+                                 PassManagerType T = PMT_ModulePassManager);
+
+  ///  Return what kind of Pass Manager can manage this pass.
+  virtual PassManagerType getPotentialPassManagerType() const {
+    return PMT_ModulePassManager;
+  }
 
-  virtual void addToPassManager(ModulePassManager *PM, AnalysisUsage &AU);
+  explicit ModulePass(intptr_t pid) : Pass(pid) {}
+  explicit ModulePass(const void *pid) : Pass(pid) {}
+  // Force out-of-line virtual method.
+  virtual ~ModulePass();
 };
 
 
@@ -245,12 +248,14 @@ public:
 
   /// ImmutablePasses are never run.
   ///
-  virtual bool runOnModule(Module &M) { return false; }
-
-private:
-  template<typename Trait> friend class PassManagerT;
-  friend class ModulePassManager;
-  virtual void addToPassManager(ModulePassManager *PM, AnalysisUsage &AU);
+  bool runOnModule(Module &) { return false; }
+
+  explicit ImmutablePass(intptr_t pid) : ModulePass(pid) {}
+  explicit ImmutablePass(const void *pid) 
+  : ModulePass(pid) {}
+  
+  // Force out-of-line virtual method.
+  virtual ~ImmutablePass();
 };
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -262,12 +267,15 @@ private:
 ///  2. Optimizing a function does not cause the addition or removal of any
 ///     functions in the module
 ///
-class FunctionPass : public ModulePass {
+class FunctionPass : public Pass {
 public:
+  explicit FunctionPass(intptr_t pid) : Pass(pid) {}
+  explicit FunctionPass(const void *pid) : Pass(pid) {}
+
   /// doInitialization - Virtual method overridden by subclasses to do
   /// any necessary per-module initialization.
   ///
-  virtual bool doInitialization(Module &M) { return false; }
+  virtual bool doInitialization(Module &) { return false; }
 
   /// runOnFunction - Virtual method overriden by subclasses to do the
   /// per-function processing of the pass.
@@ -277,7 +285,7 @@ public:
   /// doFinalization - Virtual method overriden by subclasses to do any post
   /// processing needed after all passes have run.
   ///
-  virtual bool doFinalization(Module &M) { return false; }
+  virtual bool doFinalization(Module &) { return false; }
 
   /// runOnModule - On a module, we run this pass by initializing,
   /// ronOnFunction'ing once for every function in the module, then by
@@ -290,13 +298,13 @@ public:
   ///
   bool run(Function &F);
 
-protected:
-  template<typename Trait> friend class PassManagerT;
-  friend class ModulePassManager;
-  friend class FunctionPassManagerT;
-  friend class BasicBlockPassManager;
-  virtual void addToPassManager(ModulePassManager *PM, AnalysisUsage &AU);
-  virtual void addToPassManager(FunctionPassManagerT *PM, AnalysisUsage &AU);
+  virtual void assignPassManager(PMStack &PMS, 
+                                 PassManagerType T = PMT_FunctionPassManager);
+
+  ///  Return what kind of Pass Manager can manage this pass.
+  virtual PassManagerType getPotentialPassManagerType() const {
+    return PMT_FunctionPassManager;
+  }
 };
 
 
@@ -311,17 +319,20 @@ protected:
 ///      other basic block in the function.
 ///   3. Optimizations conform to all of the constraints of FunctionPasses.
 ///
-class BasicBlockPass : public FunctionPass {
+class BasicBlockPass : public Pass {
 public:
+  explicit BasicBlockPass(intptr_t pid) : Pass(pid) {}
+  explicit BasicBlockPass(const void *pid) : Pass(pid) {}
+
   /// doInitialization - Virtual method overridden by subclasses to do
   /// any necessary per-module initialization.
   ///
-  virtual bool doInitialization(Module &M) { return false; }
+  virtual bool doInitialization(Module &) { return false; }
 
   /// doInitialization - Virtual method overridden by BasicBlockPass subclasses
   /// to do any necessary per-function initialization.
   ///
-  virtual bool doInitialization(Function &F) { return false; }
+  virtual bool doInitialization(Function &) { return false; }
 
   /// runOnBasicBlock - Virtual method overriden by subclasses to do the
   /// per-basicblock processing of the pass.
@@ -331,12 +342,12 @@ public:
   /// doFinalization - Virtual method overriden by BasicBlockPass subclasses to
   /// do any post processing needed after all passes have run.
   ///
-  virtual bool doFinalization(Function &F) { return false; }
+  virtual bool doFinalization(Function &) { return false; }
 
   /// doFinalization - Virtual method overriden by subclasses to do any post
   /// processing needed after all passes have run.
   ///
-  virtual bool doFinalization(Module &M) { return false; }
+  virtual bool doFinalization(Module &) { return false; }
 
 
   // To run this pass on a function, we simply call runOnBasicBlock once for
@@ -344,21 +355,13 @@ public:
   //
   bool runOnFunction(Function &F);
 
-  /// To run directly on the basic block, we initialize, runOnBasicBlock, then
-  /// finalize.
-  ///
-  virtual bool runPass(Module &M) { return false; }
-  virtual bool runPass(BasicBlock &BB);
-
-private:
-  template<typename Trait> friend class PassManagerT;
-  friend class FunctionPassManagerT;
-  friend class BasicBlockPassManager;
-  virtual void addToPassManager(ModulePassManager *PM, AnalysisUsage &AU) {
-    FunctionPass::addToPassManager(PM, AU);
+  virtual void assignPassManager(PMStack &PMS, 
+                                 PassManagerType T = PMT_BasicBlockPassManager);
+
+  ///  Return what kind of Pass Manager can manage this pass.
+  virtual PassManagerType getPotentialPassManagerType() const {
+    return PMT_BasicBlockPassManager; 
   }
-  virtual void addToPassManager(FunctionPassManagerT *PM, AnalysisUsage &AU);
-  virtual void addToPassManager(BasicBlockPassManager *PM,AnalysisUsage &AU);
 };
 
 /// If the user specifies the -time-passes argument on an LLVM tool command line