Fix Twine corruption problem with diagnostics.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / SampleProfile.cpp
index e3d290194cf25d384fed349bdc2cc85c8514ff55..89f0c27070b0e0297202f1a3567f384df3dbad5d 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "sample-profile"
-
+#include "llvm/Transforms/Scalar.h"
 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
-#include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
-#include "llvm/ADT/SmallSet.h"
 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
-#include "llvm/ADT/StringMap.h"
+#include "llvm/ADT/SmallSet.h"
 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
-#include "llvm/Analysis/Dominators.h"
-#include "llvm/Analysis/PostDominators.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
-#include "llvm/DebugInfo.h"
+#include "llvm/Analysis/PostDominators.h"
 #include "llvm/IR/Constants.h"
+#include "llvm/IR/DebugInfo.h"
+#include "llvm/IR/DiagnosticInfo.h"
+#include "llvm/IR/Dominators.h"
 #include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/IR/InstIterator.h"
 #include "llvm/IR/Instructions.h"
 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
 #include "llvm/IR/MDBuilder.h"
 #include "llvm/IR/Metadata.h"
 #include "llvm/IR/Module.h"
 #include "llvm/Pass.h"
+#include "llvm/ProfileData/SampleProfReader.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
-#include "llvm/Support/InstIterator.h"
-#include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
-#include "llvm/Support/Regex.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
-#include "llvm/Transforms/Scalar.h"
+#include <cctype>
 
 using namespace llvm;
+using namespace sampleprof;
+
+#define DEBUG_TYPE "sample-profile"
 
 // Command line option to specify the file to read samples from. This is
 // mainly used for debugging.
@@ -63,36 +63,48 @@ static cl::opt<unsigned> SampleProfileMaxPropagateIterations(
              "sample block/edge weights through the CFG."));
 
 namespace {
-
-typedef DenseMap<uint32_t, uint32_t> BodySampleMap;
-typedef DenseMap<BasicBlock *, uint32_t> BlockWeightMap;
+typedef DenseMap<BasicBlock *, unsigned> BlockWeightMap;
 typedef DenseMap<BasicBlock *, BasicBlock *> EquivalenceClassMap;
 typedef std::pair<BasicBlock *, BasicBlock *> Edge;
-typedef DenseMap<Edge, uint32_t> EdgeWeightMap;
-typedef DenseMap<BasicBlock *, SmallVector<BasicBlock *, 8> > BlockEdgeMap;
+typedef DenseMap<Edge, unsigned> EdgeWeightMap;
+typedef DenseMap<BasicBlock *, SmallVector<BasicBlock *, 8>> BlockEdgeMap;
 
-/// \brief Representation of the runtime profile for a function.
+/// \brief Sample profile pass.
 ///
-/// This data structure contains the runtime profile for a given
-/// function. It contains the total number of samples collected
-/// in the function and a map of samples collected in every statement.
-class SampleFunctionProfile {
+/// This pass reads profile data from the file specified by
+/// -sample-profile-file and annotates every affected function with the
+/// profile information found in that file.
+class SampleProfileLoader : public FunctionPass {
 public:
-  SampleFunctionProfile()
-      : TotalSamples(0), TotalHeadSamples(0), HeaderLineno(0), DT(0), PDT(0),
-        LI(0) {}
+  // Class identification, replacement for typeinfo
+  static char ID;
 
-  unsigned getFunctionLoc(Function &F);
-  bool emitAnnotations(Function &F, DominatorTree *DomTree,
-                       PostDominatorTree *PostDomTree, LoopInfo *Loops);
-  uint32_t getInstWeight(Instruction &I);
-  uint32_t getBlockWeight(BasicBlock *B);
-  void addTotalSamples(unsigned Num) { TotalSamples += Num; }
-  void addHeadSamples(unsigned Num) { TotalHeadSamples += Num; }
-  void addBodySamples(unsigned LineOffset, unsigned Num) {
-    BodySamples[LineOffset] += Num;
+  SampleProfileLoader(StringRef Name = SampleProfileFile)
+      : FunctionPass(ID), DT(nullptr), PDT(nullptr), LI(nullptr), Ctx(nullptr),
+        Reader(), Samples(nullptr), Filename(Name), ProfileIsValid(false) {
+    initializeSampleProfileLoaderPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
+  }
+
+  bool doInitialization(Module &M) override;
+
+  void dump() { Reader->dump(); }
+
+  const char *getPassName() const override { return "Sample profile pass"; }
+
+  bool runOnFunction(Function &F) override;
+
+  void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
+    AU.setPreservesCFG();
+    AU.addRequired<LoopInfo>();
+    AU.addRequired<DominatorTreeWrapperPass>();
+    AU.addRequired<PostDominatorTree>();
   }
-  void print(raw_ostream &OS);
+
+protected:
+  unsigned getFunctionLoc(Function &F);
+  bool emitAnnotations(Function &F);
+  unsigned getInstWeight(Instruction &I);
+  unsigned getBlockWeight(BasicBlock *BB);
   void printEdgeWeight(raw_ostream &OS, Edge E);
   void printBlockWeight(raw_ostream &OS, BasicBlock *BB);
   void printBlockEquivalence(raw_ostream &OS, BasicBlock *BB);
@@ -102,34 +114,14 @@ public:
                            SmallVector<BasicBlock *, 8> Descendants,
                            DominatorTreeBase<BasicBlock> *DomTree);
   void propagateWeights(Function &F);
-  uint32_t visitEdge(Edge E, unsigned *NumUnknownEdges, Edge *UnknownEdge);
+  unsigned visitEdge(Edge E, unsigned *NumUnknownEdges, Edge *UnknownEdge);
   void buildEdges(Function &F);
   bool propagateThroughEdges(Function &F);
-  bool empty() { return BodySamples.empty(); }
-
-protected:
-  /// \brief Total number of samples collected inside this function.
-  ///
-  /// Samples are cumulative, they include all the samples collected
-  /// inside this function and all its inlined callees.
-  unsigned TotalSamples;
 
-  /// \brief Total number of samples collected at the head of the function.
-  unsigned TotalHeadSamples;
-
-  /// \brief Line number for the function header. Used to compute relative
-  /// line numbers from the absolute line LOCs found in instruction locations.
-  /// The relative line numbers are needed to address the samples from the
-  /// profile file.
+  /// \brief Line number for the function header. Used to compute absolute
+  /// line numbers from the relative line numbers found in the profile.
   unsigned HeaderLineno;
 
-  /// \brief Map line offsets to collected samples.
-  ///
-  /// Each entry in this map contains the number of samples
-  /// collected at the corresponding line offset. All line locations
-  /// are an offset from the start of the function.
-  BodySampleMap BodySamples;
-
   /// \brief Map basic blocks to their computed weights.
   ///
   /// The weight of a basic block is defined to be the maximum
@@ -166,176 +158,29 @@ protected:
 
   /// \brief Successors for each basic block in the CFG.
   BlockEdgeMap Successors;
-};
-
-/// \brief Sample-based profile reader.
-///
-/// Each profile contains sample counts for all the functions
-/// executed. Inside each function, statements are annotated with the
-/// collected samples on all the instructions associated with that
-/// statement.
-///
-/// For this to produce meaningful data, the program needs to be
-/// compiled with some debug information (at minimum, line numbers:
-/// -gline-tables-only). Otherwise, it will be impossible to match IR
-/// instructions to the line numbers collected by the profiler.
-///
-/// From the profile file, we are interested in collecting the
-/// following information:
-///
-/// * A list of functions included in the profile (mangled names).
-///
-/// * For each function F:
-///   1. The total number of samples collected in F.
-///
-///   2. The samples collected at each line in F. To provide some
-///      protection against source code shuffling, line numbers should
-///      be relative to the start of the function.
-class SampleModuleProfile {
-public:
-  SampleModuleProfile(StringRef F) : Profiles(0), Filename(F) {}
-
-  void dump();
-  void loadText();
-  void loadNative() { llvm_unreachable("not implemented"); }
-  void printFunctionProfile(raw_ostream &OS, StringRef FName);
-  void dumpFunctionProfile(StringRef FName);
-  SampleFunctionProfile &getProfile(const Function &F) {
-    return Profiles[F.getName()];
-  }
-
-protected:
-  /// \brief Map every function to its associated profile.
-  ///
-  /// The profile of every function executed at runtime is collected
-  /// in the structure SampleFunctionProfile. This maps function objects
-  /// to their corresponding profiles.
-  StringMap<SampleFunctionProfile> Profiles;
-
-  /// \brief Path name to the file holding the profile data.
-  ///
-  /// The format of this file is defined by each profiler
-  /// independently. If possible, the profiler should have a text
-  /// version of the profile format to be used in constructing test
-  /// cases and debugging.
-  StringRef Filename;
-};
-
-/// \brief Loader class for text-based profiles.
-///
-/// This class defines a simple interface to read text files containing
-/// profiles. It keeps track of line number information and location of
-/// the file pointer. Users of this class are responsible for actually
-/// parsing the lines returned by the readLine function.
-///
-/// TODO - This does not really belong here. It is a generic text file
-/// reader. It should be moved to the Support library and made more general.
-class ExternalProfileTextLoader {
-public:
-  ExternalProfileTextLoader(StringRef F) : Filename(F) {
-    error_code EC;
-    EC = MemoryBuffer::getFile(Filename, Buffer);
-    if (EC)
-      report_fatal_error("Could not open profile file " + Filename + ": " +
-                         EC.message());
-    FP = Buffer->getBufferStart();
-    Lineno = 0;
-  }
-
-  /// \brief Read a line from the mapped file.
-  StringRef readLine() {
-    size_t Length = 0;
-    const char *start = FP;
-    while (FP != Buffer->getBufferEnd() && *FP != '\n') {
-      Length++;
-      FP++;
-    }
-    if (FP != Buffer->getBufferEnd())
-      FP++;
-    Lineno++;
-    return StringRef(start, Length);
-  }
 
-  /// \brief Return true, if we've reached EOF.
-  bool atEOF() const { return FP == Buffer->getBufferEnd(); }
+  /// \brief LLVM context holding the debug data we need.
+  LLVMContext *Ctx;
 
-  /// \brief Report a parse error message and stop compilation.
-  void reportParseError(Twine Msg) const {
-    report_fatal_error(Filename + ":" + Twine(Lineno) + ": " + Msg + "\n");
-  }
-
-private:
-  /// \brief Memory buffer holding the text file.
-  OwningPtr<MemoryBuffer> Buffer;
-
-  /// \brief Current position into the memory buffer.
-  const char *FP;
-
-  /// \brief Current line number.
-  int64_t Lineno;
-
-  /// \brief Path name where to the profile file.
-  StringRef Filename;
-};
-
-/// \brief Sample profile pass.
-///
-/// This pass reads profile data from the file specified by
-/// -sample-profile-file and annotates every affected function with the
-/// profile information found in that file.
-class SampleProfileLoader : public FunctionPass {
-public:
-  // Class identification, replacement for typeinfo
-  static char ID;
-
-  SampleProfileLoader(StringRef Name = SampleProfileFile)
-      : FunctionPass(ID), Profiler(0), Filename(Name) {
-    initializeSampleProfileLoaderPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
-  }
-
-  virtual bool doInitialization(Module &M);
-
-  void dump() { Profiler->dump(); }
-
-  virtual const char *getPassName() const { return "Sample profile pass"; }
-
-  virtual bool runOnFunction(Function &F);
-
-  virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-    AU.setPreservesCFG();
-    AU.addRequired<LoopInfo>();
-    AU.addRequired<DominatorTree>();
-    AU.addRequired<PostDominatorTree>();
-  }
-
-protected:
   /// \brief Profile reader object.
-  OwningPtr<SampleModuleProfile> Profiler;
+  std::unique_ptr<SampleProfileReader> Reader;
+
+  /// \brief Samples collected for the body of this function.
+  FunctionSamples *Samples;
 
   /// \brief Name of the profile file to load.
   StringRef Filename;
-};
-}
 
-/// \brief Print this function profile on stream \p OS.
-///
-/// \param OS Stream to emit the output to.
-void SampleFunctionProfile::print(raw_ostream &OS) {
-  OS << TotalSamples << ", " << TotalHeadSamples << ", " << BodySamples.size()
-     << " sampled lines\n";
-  for (BodySampleMap::const_iterator SI = BodySamples.begin(),
-                                     SE = BodySamples.end();
-       SI != SE; ++SI)
-    OS << "\tline offset: " << SI->first
-       << ", number of samples: " << SI->second << "\n";
-  OS << "\n";
+  /// \brief Flag indicating whether the profile input loaded successfully.
+  bool ProfileIsValid;
+};
 }
 
 /// \brief Print the weight of edge \p E on stream \p OS.
 ///
 /// \param OS  Stream to emit the output to.
 /// \param E  Edge to print.
-void SampleFunctionProfile::printEdgeWeight(raw_ostream &OS, Edge E) {
+void SampleProfileLoader::printEdgeWeight(raw_ostream &OS, Edge E) {
   OS << "weight[" << E.first->getName() << "->" << E.second->getName()
      << "]: " << EdgeWeights[E] << "\n";
 }
@@ -344,8 +189,8 @@ void SampleFunctionProfile::printEdgeWeight(raw_ostream &OS, Edge E) {
 ///
 /// \param OS  Stream to emit the output to.
 /// \param BB  Block to print.
-void SampleFunctionProfile::printBlockEquivalence(raw_ostream &OS,
-                                                  BasicBlock *BB) {
+void SampleProfileLoader::printBlockEquivalence(raw_ostream &OS,
+                                                BasicBlock *BB) {
   BasicBlock *Equiv = EquivalenceClass[BB];
   OS << "equivalence[" << BB->getName()
      << "]: " << ((Equiv) ? EquivalenceClass[BB]->getName() : "NONE") << "\n";
@@ -355,122 +200,10 @@ void SampleFunctionProfile::printBlockEquivalence(raw_ostream &OS,
 ///
 /// \param OS  Stream to emit the output to.
 /// \param BB  Block to print.
-void SampleFunctionProfile::printBlockWeight(raw_ostream &OS, BasicBlock *BB) {
+void SampleProfileLoader::printBlockWeight(raw_ostream &OS, BasicBlock *BB) {
   OS << "weight[" << BB->getName() << "]: " << BlockWeights[BB] << "\n";
 }
 
-/// \brief Print the function profile for \p FName on stream \p OS.
-///
-/// \param OS Stream to emit the output to.
-/// \param FName Name of the function to print.
-void SampleModuleProfile::printFunctionProfile(raw_ostream &OS,
-                                               StringRef FName) {
-  OS << "Function: " << FName << ":\n";
-  Profiles[FName].print(OS);
-}
-
-/// \brief Dump the function profile for \p FName.
-///
-/// \param FName Name of the function to print.
-void SampleModuleProfile::dumpFunctionProfile(StringRef FName) {
-  printFunctionProfile(dbgs(), FName);
-}
-
-/// \brief Dump all the function profiles found.
-void SampleModuleProfile::dump() {
-  for (StringMap<SampleFunctionProfile>::const_iterator I = Profiles.begin(),
-                                                        E = Profiles.end();
-       I != E; ++I)
-    dumpFunctionProfile(I->getKey());
-}
-
-/// \brief Load samples from a text file.
-///
-/// The file is divided in two segments:
-///
-/// Symbol table (represented with the string "symbol table")
-///    Number of symbols in the table
-///    symbol 1
-///    symbol 2
-///    ...
-///    symbol N
-///
-/// Function body profiles
-///    function1:total_samples:total_head_samples:number_of_locations
-///    location_offset_1: number_of_samples
-///    location_offset_2: number_of_samples
-///    ...
-///    location_offset_N: number_of_samples
-///
-/// Function names must be mangled in order for the profile loader to
-/// match them in the current translation unit.
-///
-/// Since this is a flat profile, a function that shows up more than
-/// once gets all its samples aggregated across all its instances.
-/// TODO - flat profiles are too imprecise to provide good optimization
-/// opportunities. Convert them to context-sensitive profile.
-///
-/// This textual representation is useful to generate unit tests and
-/// for debugging purposes, but it should not be used to generate
-/// profiles for large programs, as the representation is extremely
-/// inefficient.
-void SampleModuleProfile::loadText() {
-  ExternalProfileTextLoader Loader(Filename);
-
-  // Read the symbol table.
-  StringRef Line = Loader.readLine();
-  if (Line != "symbol table")
-    Loader.reportParseError("Expected 'symbol table', found " + Line);
-  int NumSymbols;
-  Line = Loader.readLine();
-  if (Line.getAsInteger(10, NumSymbols))
-    Loader.reportParseError("Expected a number, found " + Line);
-  for (int I = 0; I < NumSymbols; I++)
-    Profiles[Loader.readLine()] = SampleFunctionProfile();
-
-  // Read the profile of each function. Since each function may be
-  // mentioned more than once, and we are collecting flat profiles,
-  // accumulate samples as we parse them.
-  Regex HeadRE("^([^:]+):([0-9]+):([0-9]+):([0-9]+)$");
-  Regex LineSample("^([0-9]+): ([0-9]+)$");
-  while (!Loader.atEOF()) {
-    SmallVector<StringRef, 4> Matches;
-    Line = Loader.readLine();
-    if (!HeadRE.match(Line, &Matches))
-      Loader.reportParseError("Expected 'mangled_name:NUM:NUM:NUM', found " +
-                              Line);
-    assert(Matches.size() == 5);
-    StringRef FName = Matches[1];
-    unsigned NumSamples, NumHeadSamples, NumSampledLines;
-    Matches[2].getAsInteger(10, NumSamples);
-    Matches[3].getAsInteger(10, NumHeadSamples);
-    Matches[4].getAsInteger(10, NumSampledLines);
-    SampleFunctionProfile &FProfile = Profiles[FName];
-    FProfile.addTotalSamples(NumSamples);
-    FProfile.addHeadSamples(NumHeadSamples);
-    unsigned I;
-    for (I = 0; I < NumSampledLines && !Loader.atEOF(); I++) {
-      Line = Loader.readLine();
-      if (!LineSample.match(Line, &Matches))
-        Loader.reportParseError("Expected 'NUM: NUM', found " + Line);
-      assert(Matches.size() == 3);
-      unsigned LineOffset, NumSamples;
-      Matches[1].getAsInteger(10, LineOffset);
-      Matches[2].getAsInteger(10, NumSamples);
-      // When dealing with instruction weights, we use the value
-      // zero to indicate the absence of a sample. If we read an
-      // actual zero from the profile file, return it as 1 to
-      // avoid the confusion later on.
-      if (NumSamples == 0)
-        NumSamples = 1;
-      FProfile.addBodySamples(LineOffset, NumSamples);
-    }
-
-    if (I < NumSampledLines)
-      Loader.reportParseError("Unexpected end of file");
-  }
-}
-
 /// \brief Get the weight for an instruction.
 ///
 /// The "weight" of an instruction \p Inst is the number of samples
@@ -482,38 +215,42 @@ void SampleModuleProfile::loadText() {
 /// \param Inst Instruction to query.
 ///
 /// \returns The profiled weight of I.
-uint32_t SampleFunctionProfile::getInstWeight(Instruction &Inst) {
-  unsigned Lineno = Inst.getDebugLoc().getLine();
+unsigned SampleProfileLoader::getInstWeight(Instruction &Inst) {
+  DebugLoc DLoc = Inst.getDebugLoc();
+  unsigned Lineno = DLoc.getLine();
   if (Lineno < HeaderLineno)
     return 0;
-  unsigned LOffset = Lineno - HeaderLineno;
-  uint32_t Weight = BodySamples.lookup(LOffset);
-  DEBUG(dbgs() << "    " << Lineno << ":" << Inst.getDebugLoc().getCol() << ":"
-               << Inst << " (line offset: " << LOffset
+
+  DILocation DIL(DLoc.getAsMDNode(*Ctx));
+  int LOffset = Lineno - HeaderLineno;
+  unsigned Discriminator = DIL.getDiscriminator();
+  unsigned Weight = Samples->samplesAt(LOffset, Discriminator);
+  DEBUG(dbgs() << "    " << Lineno << "." << Discriminator << ":" << Inst
+               << " (line offset: " << LOffset << "." << Discriminator
                << " - weight: " << Weight << ")\n");
   return Weight;
 }
 
 /// \brief Compute the weight of a basic block.
 ///
-/// The weight of basic block \p B is the maximum weight of all the
-/// instructions in B. The weight of \p B is computed and cached in
+/// The weight of basic block \p BB is the maximum weight of all the
+/// instructions in BB. The weight of \p BB is computed and cached in
 /// the BlockWeights map.
 ///
-/// \param B The basic block to query.
+/// \param BB The basic block to query.
 ///
-/// \returns The computed weight of B.
-uint32_t SampleFunctionProfile::getBlockWeight(BasicBlock *B) {
-  // If we've computed B's weight before, return it.
+/// \returns The computed weight of BB.
+unsigned SampleProfileLoader::getBlockWeight(BasicBlock *BB) {
+  // If we've computed BB's weight before, return it.
   std::pair<BlockWeightMap::iterator, bool> Entry =
-      BlockWeights.insert(std::make_pair(B, 0));
+      BlockWeights.insert(std::make_pair(BB, 0));
   if (!Entry.second)
     return Entry.first->second;
 
-  // Otherwise, compute and cache B's weight.
-  uint32_t Weight = 0;
-  for (BasicBlock::iterator I = B->begin(), E = B->end(); I != E; ++I) {
-    uint32_t InstWeight = getInstWeight(*I);
+  // Otherwise, compute and cache BB's weight.
+  unsigned Weight = 0;
+  for (auto &I : BB->getInstList()) {
+    unsigned InstWeight = getInstWeight(I);
     if (InstWeight > Weight)
       Weight = InstWeight;
   }
@@ -527,13 +264,13 @@ uint32_t SampleFunctionProfile::getBlockWeight(BasicBlock *B) {
 /// the weights of every basic block in the CFG.
 ///
 /// \param F The function to query.
-bool SampleFunctionProfile::computeBlockWeights(Function &F) {
+bool SampleProfileLoader::computeBlockWeights(Function &F) {
   bool Changed = false;
   DEBUG(dbgs() << "Block weights\n");
-  for (Function::iterator B = F.begin(), E = F.end(); B != E; ++B) {
-    uint32_t Weight = getBlockWeight(B);
+  for (auto &BB : F) {
+    unsigned Weight = getBlockWeight(&BB);
     Changed |= (Weight > 0);
-    DEBUG(printBlockWeight(dbgs(), B));
+    DEBUG(printBlockWeight(dbgs(), &BB));
   }
 
   return Changed;
@@ -562,13 +299,10 @@ bool SampleFunctionProfile::computeBlockWeights(Function &F) {
 /// \param DomTree  Opposite dominator tree. If \p Descendants is filled
 ///                 with blocks from \p BB1's dominator tree, then
 ///                 this is the post-dominator tree, and vice versa.
-void SampleFunctionProfile::findEquivalencesFor(
+void SampleProfileLoader::findEquivalencesFor(
     BasicBlock *BB1, SmallVector<BasicBlock *, 8> Descendants,
     DominatorTreeBase<BasicBlock> *DomTree) {
-  for (SmallVectorImpl<BasicBlock *>::iterator I = Descendants.begin(),
-                                               E = Descendants.end();
-       I != E; ++I) {
-    BasicBlock *BB2 = *I;
+  for (auto *BB2 : Descendants) {
     bool IsDomParent = DomTree->dominates(BB2, BB1);
     bool IsInSameLoop = LI->getLoopFor(BB1) == LI->getLoopFor(BB2);
     if (BB1 != BB2 && VisitedBlocks.insert(BB2) && IsDomParent &&
@@ -583,8 +317,8 @@ void SampleFunctionProfile::findEquivalencesFor(
       // during the propagation phase. Right now, we just want to
       // make sure that BB1 has the largest weight of all the
       // members of its equivalence set.
-      uint32_t &BB1Weight = BlockWeights[BB1];
-      uint32_t &BB2Weight = BlockWeights[BB2];
+      unsigned &BB1Weight = BlockWeights[BB1];
+      unsigned &BB2Weight = BlockWeights[BB2];
       BB1Weight = std::max(BB1Weight, BB2Weight);
     }
   }
@@ -599,12 +333,12 @@ void SampleFunctionProfile::findEquivalencesFor(
 /// dominates B2, B2 post-dominates B1 and both are in the same loop.
 ///
 /// \param F The function to query.
-void SampleFunctionProfile::findEquivalenceClasses(Function &F) {
+void SampleProfileLoader::findEquivalenceClasses(Function &F) {
   SmallVector<BasicBlock *, 8> DominatedBBs;
   DEBUG(dbgs() << "\nBlock equivalence classes\n");
   // Find equivalence sets based on dominance and post-dominance information.
-  for (Function::iterator B = F.begin(), E = F.end(); B != E; ++B) {
-    BasicBlock *BB1 = B;
+  for (auto &BB : F) {
+    BasicBlock *BB1 = &BB;
 
     // Compute BB1's equivalence class once.
     if (EquivalenceClass.count(BB1)) {
@@ -639,7 +373,7 @@ void SampleFunctionProfile::findEquivalenceClasses(Function &F) {
     // If all those conditions hold, BB2's equivalence class is BB1.
     DominatedBBs.clear();
     PDT->getDescendants(BB1, DominatedBBs);
-    findEquivalencesFor(BB1, DominatedBBs, DT->DT);
+    findEquivalencesFor(BB1, DominatedBBs, DT);
 
     DEBUG(printBlockEquivalence(dbgs(), BB1));
   }
@@ -651,8 +385,8 @@ void SampleFunctionProfile::findEquivalenceClasses(Function &F) {
   // each equivalence class has the largest weight, assign that weight
   // to all the blocks in that equivalence class.
   DEBUG(dbgs() << "\nAssign the same weight to all blocks in the same class\n");
-  for (Function::iterator B = F.begin(), E = F.end(); B != E; ++B) {
-    BasicBlock *BB = B;
+  for (auto &BI : F) {
+    BasicBlock *BB = &BI;
     BasicBlock *EquivBB = EquivalenceClass[BB];
     if (BB != EquivBB)
       BlockWeights[BB] = BlockWeights[EquivBB];
@@ -670,8 +404,8 @@ void SampleFunctionProfile::findEquivalenceClasses(Function &F) {
 /// \param UnknownEdge  Set if E has not been visited before.
 ///
 /// \returns E's weight, if known. Otherwise, return 0.
-uint32_t SampleFunctionProfile::visitEdge(Edge E, unsigned *NumUnknownEdges,
-                                          Edge *UnknownEdge) {
+unsigned SampleProfileLoader::visitEdge(Edge E, unsigned *NumUnknownEdges,
+                                        Edge *UnknownEdge) {
   if (!VisitedEdges.count(E)) {
     (*NumUnknownEdges)++;
     *UnknownEdge = E;
@@ -692,11 +426,11 @@ uint32_t SampleFunctionProfile::visitEdge(Edge E, unsigned *NumUnknownEdges,
 /// \param F  Function to process.
 ///
 /// \returns  True if new weights were assigned to edges or blocks.
-bool SampleFunctionProfile::propagateThroughEdges(Function &F) {
+bool SampleProfileLoader::propagateThroughEdges(Function &F) {
   bool Changed = false;
   DEBUG(dbgs() << "\nPropagation through edges\n");
-  for (Function::iterator BI = F.begin(), EI = F.end(); BI != EI; ++BI) {
-    BasicBlock *BB = BI;
+  for (auto &BI : F) {
+    BasicBlock *BB = &BI;
 
     // Visit all the predecessor and successor edges to determine
     // which ones have a weight assigned already. Note that it doesn't
@@ -704,22 +438,22 @@ bool SampleFunctionProfile::propagateThroughEdges(Function &F) {
     // only case we are interested in handling is when only a single
     // edge is unknown (see setEdgeOrBlockWeight).
     for (unsigned i = 0; i < 2; i++) {
-      uint32_t TotalWeight = 0;
+      unsigned TotalWeight = 0;
       unsigned NumUnknownEdges = 0;
       Edge UnknownEdge, SelfReferentialEdge;
 
       if (i == 0) {
         // First, visit all predecessor edges.
-        for (size_t I = 0; I < Predecessors[BB].size(); I++) {
-          Edge E = std::make_pair(Predecessors[BB][I], BB);
+        for (auto *Pred : Predecessors[BB]) {
+          Edge E = std::make_pair(Pred, BB);
           TotalWeight += visitEdge(E, &NumUnknownEdges, &UnknownEdge);
           if (E.first == E.second)
             SelfReferentialEdge = E;
         }
       } else {
         // On the second round, visit all successor edges.
-        for (size_t I = 0; I < Successors[BB].size(); I++) {
-          Edge E = std::make_pair(BB, Successors[BB][I]);
+        for (auto *Succ : Successors[BB]) {
+          Edge E = std::make_pair(BB, Succ);
           TotalWeight += visitEdge(E, &NumUnknownEdges, &UnknownEdge);
         }
       }
@@ -748,7 +482,7 @@ bool SampleFunctionProfile::propagateThroughEdges(Function &F) {
       // all edges will get a weight, or iteration will stop when
       // it reaches SampleProfileMaxPropagateIterations.
       if (NumUnknownEdges <= 1) {
-        uint32_t &BBWeight = BlockWeights[BB];
+        unsigned &BBWeight = BlockWeights[BB];
         if (NumUnknownEdges == 0) {
           // If we already know the weight of all edges, the weight of the
           // basic block can be computed. It should be no larger than the sum
@@ -775,7 +509,7 @@ bool SampleFunctionProfile::propagateThroughEdges(Function &F) {
                 printEdgeWeight(dbgs(), UnknownEdge));
         }
       } else if (SelfReferentialEdge.first && VisitedBlocks.count(BB)) {
-        uint32_t &BBWeight = BlockWeights[BB];
+        unsigned &BBWeight = BlockWeights[BB];
         // We have a self-referential edge and the weight of BB is known.
         if (BBWeight >= TotalWeight)
           EdgeWeights[SelfReferentialEdge] = BBWeight - TotalWeight;
@@ -796,9 +530,9 @@ bool SampleFunctionProfile::propagateThroughEdges(Function &F) {
 ///
 /// We are interested in unique edges. If a block B1 has multiple
 /// edges to another block B2, we only add a single B1->B2 edge.
-void SampleFunctionProfile::buildEdges(Function &F) {
-  for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
-    BasicBlock *B1 = I;
+void SampleProfileLoader::buildEdges(Function &F) {
+  for (auto &BI : F) {
+    BasicBlock *B1 = &BI;
 
     // Add predecessors for B1.
     SmallPtrSet<BasicBlock *, 16> Visited;
@@ -824,22 +558,22 @@ void SampleFunctionProfile::buildEdges(Function &F) {
 
 /// \brief Propagate weights into edges
 ///
-/// The following rules are applied to every block B in the CFG:
+/// The following rules are applied to every block BB in the CFG:
 ///
-/// - If B has a single predecessor/successor, then the weight
+/// - If BB has a single predecessor/successor, then the weight
 ///   of that edge is the weight of the block.
 ///
 /// - If all incoming or outgoing edges are known except one, and the
 ///   weight of the block is already known, the weight of the unknown
 ///   edge will be the weight of the block minus the sum of all the known
-///   edges. If the sum of all the known edges is larger than B's weight,
+///   edges. If the sum of all the known edges is larger than BB's weight,
 ///   we set the unknown edge weight to zero.
 ///
 /// - If there is a self-referential edge, and the weight of the block is
 ///   known, the weight for that edge is set to the weight of the block
 ///   minus the weight of the other incoming edges to that block (if
 ///   known).
-void SampleFunctionProfile::propagateWeights(Function &F) {
+void SampleProfileLoader::propagateWeights(Function &F) {
   bool Changed = true;
   unsigned i = 0;
 
@@ -859,23 +593,22 @@ void SampleFunctionProfile::propagateWeights(Function &F) {
   // edge weights computed during propagation.
   DEBUG(dbgs() << "\nPropagation complete. Setting branch weights\n");
   MDBuilder MDB(F.getContext());
-  for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
-    BasicBlock *B = I;
-    TerminatorInst *TI = B->getTerminator();
+  for (auto &BI : F) {
+    BasicBlock *BB = &BI;
+    TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
     if (TI->getNumSuccessors() == 1)
       continue;
     if (!isa<BranchInst>(TI) && !isa<SwitchInst>(TI))
       continue;
 
     DEBUG(dbgs() << "\nGetting weights for branch at line "
-                 << TI->getDebugLoc().getLine() << ":"
-                 << TI->getDebugLoc().getCol() << ".\n");
-    SmallVector<uint32_t, 4> Weights;
+                 << TI->getDebugLoc().getLine() << ".\n");
+    SmallVector<unsigned, 4> Weights;
     bool AllWeightsZero = true;
     for (unsigned I = 0; I < TI->getNumSuccessors(); ++I) {
       BasicBlock *Succ = TI->getSuccessor(I);
-      Edge E = std::make_pair(B, Succ);
-      uint32_t Weight = EdgeWeights[E];
+      Edge E = std::make_pair(BB, Succ);
+      unsigned Weight = EdgeWeights[E];
       DEBUG(dbgs() << "\t"; printEdgeWeight(dbgs(), E));
       Weights.push_back(Weight);
       if (Weight != 0)
@@ -903,23 +636,20 @@ void SampleFunctionProfile::propagateWeights(Function &F) {
 ///
 /// \param F  Function object to query.
 ///
-/// \returns the line number where \p F is defined.
-unsigned SampleFunctionProfile::getFunctionLoc(Function &F) {
-  NamedMDNode *CUNodes = F.getParent()->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
-  if (CUNodes) {
-    for (unsigned I = 0, E1 = CUNodes->getNumOperands(); I != E1; ++I) {
-      DICompileUnit CU(CUNodes->getOperand(I));
-      DIArray Subprograms = CU.getSubprograms();
-      for (unsigned J = 0, E2 = Subprograms.getNumElements(); J != E2; ++J) {
-        DISubprogram Subprogram(Subprograms.getElement(J));
-        if (Subprogram.describes(&F))
-          return Subprogram.getLineNumber();
-      }
-    }
-  }
-
-  report_fatal_error("No debug information found in function " + F.getName() +
-                     "\n");
+/// \returns the line number where \p F is defined. If it returns 0,
+///          it means that there is no debug information available for \p F.
+unsigned SampleProfileLoader::getFunctionLoc(Function &F) {
+  DISubprogram S = getDISubprogram(&F);
+  if (S.isSubprogram())
+    return S.getLineNumber();
+
+  // If could not find the start of \p F, emit a diagnostic to inform the user
+  // about the missed opportunity.
+  F.getContext().diagnose(DiagnosticInfoSampleProfile(
+      "No debug information found in function " + F.getName() +
+          ": Function profile not used",
+      DS_Warning));
+  return 0;
 }
 
 /// \brief Generate branch weight metadata for all branches in \p F.
@@ -940,15 +670,15 @@ unsigned SampleFunctionProfile::getFunctionLoc(Function &F) {
 ///
 /// 3- Propagation of block weights into edges. This uses a simple
 ///    propagation heuristic. The following rules are applied to every
-///    block B in the CFG:
+///    block BB in the CFG:
 ///
-///    - If B has a single predecessor/successor, then the weight
+///    - If BB has a single predecessor/successor, then the weight
 ///      of that edge is the weight of the block.
 ///
 ///    - If all the edges are known except one, and the weight of the
 ///      block is already known, the weight of the unknown edge will
 ///      be the weight of the block minus the sum of all the known
-///      edges. If the sum of all the known edges is larger than B's weight,
+///      edges. If the sum of all the known edges is larger than BB's weight,
 ///      we set the unknown edge weight to zero.
 ///
 ///    - If there is a self-referential edge, and the weight of the block is
@@ -966,21 +696,21 @@ unsigned SampleFunctionProfile::getFunctionLoc(Function &F) {
 /// work here.
 ///
 /// Once all the branch weights are computed, we emit the MD_prof
-/// metadata on B using the computed values for each of its branches.
+/// metadata on BB using the computed values for each of its branches.
 ///
 /// \param F The function to query.
-bool SampleFunctionProfile::emitAnnotations(Function &F, DominatorTree *DomTree,
-                                            PostDominatorTree *PostDomTree,
-                                            LoopInfo *Loops) {
+///
+/// \returns true if \p F was modified. Returns false, otherwise.
+bool SampleProfileLoader::emitAnnotations(Function &F) {
   bool Changed = false;
 
   // Initialize invariants used during computation and propagation.
   HeaderLineno = getFunctionLoc(F);
+  if (HeaderLineno == 0)
+    return false;
+
   DEBUG(dbgs() << "Line number for the first instruction in " << F.getName()
                << ": " << HeaderLineno << "\n");
-  DT = DomTree;
-  PDT = PostDomTree;
-  LI = Loops;
 
   // Compute basic block weights.
   Changed |= computeBlockWeights(F);
@@ -999,15 +729,21 @@ bool SampleFunctionProfile::emitAnnotations(Function &F, DominatorTree *DomTree,
 char SampleProfileLoader::ID = 0;
 INITIALIZE_PASS_BEGIN(SampleProfileLoader, "sample-profile",
                       "Sample Profile loader", false, false)
-INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTreeWrapperPass)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(PostDominatorTree)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LoopInfo)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AddDiscriminators)
 INITIALIZE_PASS_END(SampleProfileLoader, "sample-profile",
                     "Sample Profile loader", false, false)
 
 bool SampleProfileLoader::doInitialization(Module &M) {
-  Profiler.reset(new SampleModuleProfile(Filename));
-  Profiler->loadText();
+  if (std::error_code EC =
+          SampleProfileReader::create(Filename, Reader, M.getContext())) {
+    std::string Msg = "Could not open profile: " + EC.message();
+    M.getContext().diagnose(DiagnosticInfoSampleProfile(Filename.data(), Msg));
+    return false;
+  }
+  ProfileIsValid = (Reader->read() == sampleprof_error::success);
   return true;
 }
 
@@ -1020,11 +756,15 @@ FunctionPass *llvm::createSampleProfileLoaderPass(StringRef Name) {
 }
 
 bool SampleProfileLoader::runOnFunction(Function &F) {
-  DominatorTree *DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
-  PostDominatorTree *PDT = &getAnalysis<PostDominatorTree>();
-  LoopInfo *LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
-  SampleFunctionProfile &FunctionProfile = Profiler->getProfile(F);
-  if (!FunctionProfile.empty())
-    return FunctionProfile.emitAnnotations(F, DT, PDT, LI);
+  if (!ProfileIsValid)
+    return false;
+
+  DT = &getAnalysis<DominatorTreeWrapperPass>().getDomTree();
+  PDT = &getAnalysis<PostDominatorTree>();
+  LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
+  Ctx = &F.getParent()->getContext();
+  Samples = Reader->getSamplesFor(F);
+  if (!Samples->empty())
+    return emitAnnotations(F);
   return false;
 }