SimplifyCFG: Range'ify some for-loops. No functional change.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / Internalize.cpp
index 5046401773114e5423a4981a7c19539c7601cb2a..7950163f757dd6a8866f49ce4c1da5d4de3712d0 100644 (file)
@@ -2,75 +2,89 @@
 //
 //                     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.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This pass loops over all of the functions in the input module, looking for a
-// main function.  If a main function is found, all other functions and all
-// global variables with initializers are marked as internal.
+// This pass loops over all of the functions and variables in the input module.
+// If the function or variable is not in the list of external names given to
+// the pass it is marked as internal.
+//
+// This transformation would not be legal in a regular compilation, but it gets
+// extra information from the linker about what is safe.
+//
+// For example: Internalizing a function with external linkage. Only if we are
+// told it is only used from within this module, it is safe to do it.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "internalize"
 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
+#include "llvm/IR/Module.h"
 #include "llvm/Pass.h"
-#include "llvm/Module.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
-#include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
-#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/GlobalStatus.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/ModuleUtils.h"
 #include <fstream>
 #include <set>
 using namespace llvm;
 
+#define DEBUG_TYPE "internalize"
+
+STATISTIC(NumAliases  , "Number of aliases internalized");
 STATISTIC(NumFunctions, "Number of functions internalized");
 STATISTIC(NumGlobals  , "Number of global vars internalized");
 
-namespace {
-
-  // APIFile - A file which contains a list of symbols that should not be marked
-  // external.
-  cl::opt<std::string>
-  APIFile("internalize-public-api-file", cl::value_desc("filename"),
-          cl::desc("A file containing list of symbol names to preserve"));
+// APIFile - A file which contains a list of symbols that should not be marked
+// external.
+static cl::opt<std::string>
+APIFile("internalize-public-api-file", cl::value_desc("filename"),
+        cl::desc("A file containing list of symbol names to preserve"));
 
-  // APIList - A list of symbols that should not be marked internal.
-  cl::list<std::string>
-  APIList("internalize-public-api-list", cl::value_desc("list"),
-          cl::desc("A list of symbol names to preserve"),
-          cl::CommaSeparated);
+// APIList - A list of symbols that should not be marked internal.
+static cl::list<std::string>
+APIList("internalize-public-api-list", cl::value_desc("list"),
+        cl::desc("A list of symbol names to preserve"),
+        cl::CommaSeparated);
 
-  class VISIBILITY_HIDDEN InternalizePass : public ModulePass {
+namespace {
+  class InternalizePass : public ModulePass {
     std::set<std::string> ExternalNames;
-    bool DontInternalize;
   public:
-    static char ID; // Pass identifcation, replacement for typeid
-    InternalizePass(bool InternalizeEverything = true);
-    InternalizePass(const std::vector <const char *>& exportList);
+    static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
+    explicit InternalizePass();
+    explicit InternalizePass(ArrayRef<const char *> ExportList);
     void LoadFile(const char *Filename);
-    virtual bool runOnModule(Module &M);
+    bool runOnModule(Module &M) override;
+
+    void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
+      AU.setPreservesCFG();
+      AU.addPreserved<CallGraphWrapperPass>();
+    }
   };
-  char InternalizePass::ID = 0;
-  RegisterPass<InternalizePass> X("internalize", "Internalize Global Symbols");
 } // end anonymous namespace
 
-InternalizePass::InternalizePass(bool InternalizeEverything) 
-  : ModulePass((intptr_t)&ID), DontInternalize(false){
-  if (!APIFile.empty())           // If a filename is specified, use it
+char InternalizePass::ID = 0;
+INITIALIZE_PASS(InternalizePass, "internalize",
+                "Internalize Global Symbols", false, false)
+
+InternalizePass::InternalizePass() : ModulePass(ID) {
+  initializeInternalizePassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
+  if (!APIFile.empty())           // If a filename is specified, use it.
     LoadFile(APIFile.c_str());
-  else if (!APIList.empty())      // Else, if a list is specified, use it.
-    ExternalNames.insert(APIList.begin(), APIList.end());
-  else if (!InternalizeEverything)
-    // Finally, if we're allowed to, internalize all but main.
-    DontInternalize = true;
+  ExternalNames.insert(APIList.begin(), APIList.end());
 }
 
-InternalizePass::InternalizePass(const std::vector<const char *>&exportList) 
-  : ModulePass((intptr_t)&ID), DontInternalize(false){
-  for(std::vector<const char *>::const_iterator itr = exportList.begin();
-        itr != exportList.end(); itr++) {
+InternalizePass::InternalizePass(ArrayRef<const char *> ExportList)
+    : ModulePass(ID) {
+  initializeInternalizePassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
+  for(ArrayRef<const char *>::const_iterator itr = ExportList.begin();
+        itr != ExportList.end(); itr++) {
     ExternalNames.insert(*itr);
   }
 }
@@ -79,8 +93,9 @@ void InternalizePass::LoadFile(const char *Filename) {
   // Load the APIFile...
   std::ifstream In(Filename);
   if (!In.good()) {
-    cerr << "WARNING: Internalize couldn't load file '" << Filename << "'!\n";
-    return;   // Do not internalize anything...
+    errs() << "WARNING: Internalize couldn't load file '" << Filename
+         << "'! Continuing as if it's empty.\n";
+    return; // Just continue as if the file were empty
   }
   while (In) {
     std::string Symbol;
@@ -90,80 +105,120 @@ void InternalizePass::LoadFile(const char *Filename) {
   }
 }
 
+static bool shouldInternalize(const GlobalValue &GV,
+                              const std::set<std::string> &ExternalNames) {
+  // Function must be defined here
+  if (GV.isDeclaration())
+    return false;
+
+  // Available externally is really just a "declaration with a body".
+  if (GV.hasAvailableExternallyLinkage())
+    return false;
+
+  // Assume that dllexported symbols are referenced elsewhere
+  if (GV.hasDLLExportStorageClass())
+    return false;
+
+  // Already has internal linkage
+  if (GV.hasLocalLinkage())
+    return false;
+
+  // Marked to keep external?
+  if (ExternalNames.count(GV.getName()))
+    return false;
+
+  return true;
+}
+
 bool InternalizePass::runOnModule(Module &M) {
-  if (DontInternalize) return false;
-  
-  // If no list or file of symbols was specified, check to see if there is a
-  // "main" symbol defined in the module.  If so, use it, otherwise do not
-  // internalize the module, it must be a library or something.
-  //
-  if (ExternalNames.empty()) {
-    Function *MainFunc = M.getFunction("main");
-    if (MainFunc == 0 || MainFunc->isDeclaration())
-      return false;  // No main found, must be a library...
-    
-    // Preserve main, internalize all else.
-    ExternalNames.insert(MainFunc->getName());
-  }
-  
+  CallGraphWrapperPass *CGPass = getAnalysisIfAvailable<CallGraphWrapperPass>();
+  CallGraph *CG = CGPass ? &CGPass->getCallGraph() : nullptr;
+  CallGraphNode *ExternalNode = CG ? CG->getExternalCallingNode() : nullptr;
   bool Changed = false;
-  
-  // Found a main function, mark all functions not named main as internal.
-  for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
-    if (!I->isDeclaration() &&         // Function must be defined here
-        !I->hasInternalLinkage() &&  // Can't already have internal linkage
-        !ExternalNames.count(I->getName())) {// Not marked to keep external?
-      I->setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
-      Changed = true;
-      ++NumFunctions;
-      DOUT << "Internalizing func " << I->getName() << "\n";
-    }
-  
+
+  SmallPtrSet<GlobalValue *, 8> Used;
+  collectUsedGlobalVariables(M, Used, false);
+
+  // We must assume that globals in llvm.used have a reference that not even
+  // the linker can see, so we don't internalize them.
+  // For llvm.compiler.used the situation is a bit fuzzy. The assembler and
+  // linker can drop those symbols. If this pass is running as part of LTO,
+  // one might think that it could just drop llvm.compiler.used. The problem
+  // is that even in LTO llvm doesn't see every reference. For example,
+  // we don't see references from function local inline assembly. To be
+  // conservative, we internalize symbols in llvm.compiler.used, but we
+  // keep llvm.compiler.used so that the symbol is not deleted by llvm.
+  for (GlobalValue *V : Used) {
+    ExternalNames.insert(V->getName());
+  }
+
+  // Mark all functions not in the api as internal.
+  for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
+    if (!shouldInternalize(*I, ExternalNames))
+      continue;
+
+    I->setVisibility(GlobalValue::DefaultVisibility);
+    I->setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
+
+    if (ExternalNode)
+      // Remove a callgraph edge from the external node to this function.
+      ExternalNode->removeOneAbstractEdgeTo((*CG)[I]);
+
+    Changed = true;
+    ++NumFunctions;
+    DEBUG(dbgs() << "Internalizing func " << I->getName() << "\n");
+  }
+
   // Never internalize the llvm.used symbol.  It is used to implement
   // attribute((used)).
+  // FIXME: Shouldn't this just filter on llvm.metadata section??
   ExternalNames.insert("llvm.used");
-  
+  ExternalNames.insert("llvm.compiler.used");
+
   // Never internalize anchors used by the machine module info, else the info
   // won't find them.  (see MachineModuleInfo.)
-  ExternalNames.insert("llvm.dbg.compile_units");
-  ExternalNames.insert("llvm.dbg.global_variables");
-  ExternalNames.insert("llvm.dbg.subprograms");
-      
-  // Mark all global variables with initializers as internal as well.
+  ExternalNames.insert("llvm.global_ctors");
+  ExternalNames.insert("llvm.global_dtors");
+  ExternalNames.insert("llvm.global.annotations");
+
+  // Never internalize symbols code-gen inserts.
+  // FIXME: We should probably add this (and the __stack_chk_guard) via some
+  // type of call-back in CodeGen.
+  ExternalNames.insert("__stack_chk_fail");
+  ExternalNames.insert("__stack_chk_guard");
+
+  // Mark all global variables with initializers that are not in the api as
+  // internal as well.
   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
-       I != E; ++I)
-    if (!I->isDeclaration() && !I->hasInternalLinkage() &&
-        !ExternalNames.count(I->getName())) {
-      // Special case handling of the global ctor and dtor list.  When we
-      // internalize it, we mark it constant, which allows elimination of
-      // the list if it's empty.
-      //
-      if (I->hasAppendingLinkage() && (I->getName() == "llvm.global_ctors" ||
-                                       I->getName() == "llvm.global_dtors")) {
-        // If the global ctors/dtors list has no uses, do not internalize it, as
-        // there is no __main in this program, so the asmprinter should handle
-        // it.
-        if (I->use_empty()) continue;
-        // Otherwise, also mark the list constant, as we know that it will not
-        // be mutated any longer, and the makes simple IPO xforms automatically
-        // better.
-        I->setConstant(true);
-      }
-      
-      I->setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
-      Changed = true;
-      ++NumGlobals;
-      DOUT << "Internalized gvar " << I->getName() << "\n";
-    }
-      
+       I != E; ++I) {
+    if (!shouldInternalize(*I, ExternalNames))
+      continue;
+
+    I->setVisibility(GlobalValue::DefaultVisibility);
+    I->setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
+    Changed = true;
+    ++NumGlobals;
+    DEBUG(dbgs() << "Internalized gvar " << I->getName() << "\n");
+  }
+
+  // Mark all aliases that are not in the api as internal as well.
+  for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
+       I != E; ++I) {
+    if (!shouldInternalize(*I, ExternalNames))
+      continue;
+
+    I->setVisibility(GlobalValue::DefaultVisibility);
+    I->setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
+    Changed = true;
+    ++NumAliases;
+    DEBUG(dbgs() << "Internalized alias " << I->getName() << "\n");
+  }
+
   return Changed;
 }
 
-ModulePass *llvm::createInternalizePass(bool InternalizeEverything) {
-  return new InternalizePass(InternalizeEverything);
-}
+ModulePass *llvm::createInternalizePass() { return new InternalizePass(); }
 
-ModulePass *llvm::createInternalizePass(const std::vector <const char *> &el) {
-  return new InternalizePass(el);
+ModulePass *llvm::createInternalizePass(ArrayRef<const char *> ExportList) {
+  return new InternalizePass(ExportList);
 }