Move all of the header files which are involved in modelling the LLVM IR
[oota-llvm.git] / tools / opt / opt.cpp
index e43b76ff95ff147c4279f93e2bce111031e11284..9c9e39404344a5df34ffe91aa46ab69a88f1879d 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.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "llvm/Module.h"
-#include "llvm/PassManager.h"
-#include "llvm/Bytecode/Reader.h"
-#include "llvm/Bytecode/WriteBytecodePass.h"
-#include "llvm/Assembly/PrintModulePass.h"
+#include "llvm/IR/LLVMContext.h"
+#include "llvm/ADT/StringSet.h"
+#include "llvm/ADT/Triple.h"
+#include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
+#include "llvm/Analysis/LoopPass.h"
+#include "llvm/Analysis/RegionPass.h"
 #include "llvm/Analysis/Verifier.h"
-#include "llvm/Target/TargetData.h"
-#include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/Assembly/PrintModulePass.h"
+#include "llvm/Bitcode/ReaderWriter.h"
+#include "llvm/CallGraphSCCPass.h"
+#include "llvm/CodeGen/CommandFlags.h"
+#include "llvm/DebugInfo.h"
+#include "llvm/IR/DataLayout.h"
+#include "llvm/IR/Module.h"
+#include "llvm/LinkAllPasses.h"
+#include "llvm/LinkAllVMCore.h"
+#include "llvm/MC/SubtargetFeature.h"
+#include "llvm/PassManager.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/IRReader.h"
+#include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
 #include "llvm/Support/PassNameParser.h"
-#include "llvm/System/Signals.h"
 #include "llvm/Support/PluginLoader.h"
-#include "llvm/Support/Streams.h"
+#include "llvm/Support/PrettyStackTrace.h"
+#include "llvm/Support/Signals.h"
 #include "llvm/Support/SystemUtils.h"
-#include "llvm/Support/Timer.h"
-#include "llvm/LinkAllPasses.h"
-#include "llvm/LinkAllVMCore.h"
-#include <iostream>
-#include <fstream>
-#include <memory>
+#include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
+#include "llvm/Support/TargetSelect.h"
+#include "llvm/Support/ToolOutputFile.h"
+#include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
+#include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/TargetTransformInfo.h"
+#include "llvm/Transforms/IPO/PassManagerBuilder.h"
 #include <algorithm>
+#include <memory>
 using namespace llvm;
 
 // The OptimizationList is automatically populated with registered Passes by the
@@ -40,32 +55,90 @@ using namespace llvm;
 static cl::list<const PassInfo*, bool, PassNameParser>
 PassList(cl::desc("Optimizations available:"));
 
-static cl::opt<bool> NoCompress("disable-compression", cl::init(false),
-       cl::desc("Don't compress the generated bytecode"));
-
 // Other command line options...
 //
 static cl::opt<std::string>
-InputFilename(cl::Positional, cl::desc("<input bytecode file>"), 
+InputFilename(cl::Positional, cl::desc("<input bitcode file>"),
     cl::init("-"), cl::value_desc("filename"));
 
 static cl::opt<std::string>
 OutputFilename("o", cl::desc("Override output filename"),
-               cl::value_desc("filename"), cl::init("-"));
+               cl::value_desc("filename"));
 
 static cl::opt<bool>
-Force("f", cl::desc("Overwrite output files"));
+Force("f", cl::desc("Enable binary output on terminals"));
 
 static cl::opt<bool>
 PrintEachXForm("p", cl::desc("Print module after each transformation"));
 
 static cl::opt<bool>
 NoOutput("disable-output",
-         cl::desc("Do not write result bytecode file"), cl::Hidden);
+         cl::desc("Do not write result bitcode file"), cl::Hidden);
+
+static cl::opt<bool>
+OutputAssembly("S", cl::desc("Write output as LLVM assembly"));
 
 static cl::opt<bool>
 NoVerify("disable-verify", cl::desc("Do not verify result module"), cl::Hidden);
 
+static cl::opt<bool>
+VerifyEach("verify-each", cl::desc("Verify after each transform"));
+
+static cl::opt<bool>
+StripDebug("strip-debug",
+           cl::desc("Strip debugger symbol info from translation unit"));
+
+static cl::opt<bool>
+DisableInline("disable-inlining", cl::desc("Do not run the inliner pass"));
+
+static cl::opt<bool>
+DisableOptimizations("disable-opt",
+                     cl::desc("Do not run any optimization passes"));
+
+static cl::opt<bool>
+DisableInternalize("disable-internalize",
+                   cl::desc("Do not mark all symbols as internal"));
+
+static cl::opt<bool>
+StandardCompileOpts("std-compile-opts",
+                   cl::desc("Include the standard compile time optimizations"));
+
+static cl::opt<bool>
+StandardLinkOpts("std-link-opts",
+                 cl::desc("Include the standard link time optimizations"));
+
+static cl::opt<bool>
+OptLevelO1("O1",
+           cl::desc("Optimization level 1. Similar to clang -O1"));
+
+static cl::opt<bool>
+OptLevelO2("O2",
+           cl::desc("Optimization level 2. Similar to clang -O2"));
+
+static cl::opt<bool>
+OptLevelOs("Os",
+           cl::desc("Like -O2 with extra optimizations for size. Similar to clang -Os"));
+
+static cl::opt<bool>
+OptLevelOz("Oz",
+           cl::desc("Like -Os but reduces code size further. Similar to clang -Oz"));
+
+static cl::opt<bool>
+OptLevelO3("O3",
+           cl::desc("Optimization level 3. Similar to clang -O3"));
+
+static cl::opt<std::string>
+TargetTriple("mtriple", cl::desc("Override target triple for module"));
+
+static cl::opt<bool>
+UnitAtATime("funit-at-a-time",
+            cl::desc("Enable IPO. This is same as llvm-gcc's -funit-at-a-time"),
+            cl::init(true));
+
+static cl::opt<bool>
+DisableSimplifyLibCalls("disable-simplify-libcalls",
+                        cl::desc("Disable simplify-libcalls"));
+
 static cl::opt<bool>
 Quiet("q", cl::desc("Obsolete option"), cl::Hidden);
 
@@ -75,197 +148,684 @@ QuietA("quiet", cl::desc("Alias for -q"), cl::aliasopt(Quiet));
 static cl::opt<bool>
 AnalyzeOnly("analyze", cl::desc("Only perform analysis, no optimization"));
 
-static Timer BytecodeLoadTimer("Bytecode Loader");
+static cl::opt<bool>
+PrintBreakpoints("print-breakpoints-for-testing",
+                 cl::desc("Print select breakpoints location for testing"));
+
+static cl::opt<std::string>
+DefaultDataLayout("default-data-layout",
+          cl::desc("data layout string to use if not specified by module"),
+          cl::value_desc("layout-string"), cl::init(""));
 
 // ---------- Define Printers for module and function passes ------------
 namespace {
 
+struct CallGraphSCCPassPrinter : public CallGraphSCCPass {
+  static char ID;
+  const PassInfo *PassToPrint;
+  raw_ostream &Out;
+  std::string PassName;
+
+  CallGraphSCCPassPrinter(const PassInfo *PI, raw_ostream &out) :
+    CallGraphSCCPass(ID), PassToPrint(PI), Out(out) {
+      std::string PassToPrintName =  PassToPrint->getPassName();
+      PassName = "CallGraphSCCPass Printer: " + PassToPrintName;
+    }
+
+  virtual bool runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
+    if (!Quiet)
+      Out << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName() << "':\n";
+
+    // Get and print pass...
+    for (CallGraphSCC::iterator I = SCC.begin(), E = SCC.end(); I != E; ++I) {
+      Function *F = (*I)->getFunction();
+      if (F)
+        getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out,
+                                                              F->getParent());
+    }
+    return false;
+  }
+
+  virtual const char *getPassName() const { return PassName.c_str(); }
+
+  virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+    AU.addRequiredID(PassToPrint->getTypeInfo());
+    AU.setPreservesAll();
+  }
+};
+
+char CallGraphSCCPassPrinter::ID = 0;
+
 struct ModulePassPrinter : public ModulePass {
+  static char ID;
   const PassInfo *PassToPrint;
-  ModulePassPrinter(const PassInfo *PI) : PassToPrint(PI) {}
+  raw_ostream &Out;
+  std::string PassName;
 
-  virtual bool runOnModule(Module &M) {
-    if (!Quiet) {
-      llvm_cout << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName() 
-                << "':\n";
-      getAnalysisID<Pass>(PassToPrint).print(llvm_cout, &M);
+  ModulePassPrinter(const PassInfo *PI, raw_ostream &out)
+    : ModulePass(ID), PassToPrint(PI), Out(out) {
+      std::string PassToPrintName =  PassToPrint->getPassName();
+      PassName = "ModulePass Printer: " + PassToPrintName;
     }
 
+  virtual bool runOnModule(Module &M) {
+    if (!Quiet)
+      Out << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName() << "':\n";
+
     // Get and print pass...
+    getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out, &M);
     return false;
   }
 
-  virtual const char *getPassName() const { return "'Pass' Printer"; }
+  virtual const char *getPassName() const { return PassName.c_str(); }
 
   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-    AU.addRequiredID(PassToPrint);
+    AU.addRequiredID(PassToPrint->getTypeInfo());
     AU.setPreservesAll();
   }
 };
 
+char ModulePassPrinter::ID = 0;
 struct FunctionPassPrinter : public FunctionPass {
   const PassInfo *PassToPrint;
-  FunctionPassPrinter(const PassInfo *PI) : PassToPrint(PI) {}
+  raw_ostream &Out;
+  static char ID;
+  std::string PassName;
+
+  FunctionPassPrinter(const PassInfo *PI, raw_ostream &out)
+    : FunctionPass(ID), PassToPrint(PI), Out(out) {
+      std::string PassToPrintName =  PassToPrint->getPassName();
+      PassName = "FunctionPass Printer: " + PassToPrintName;
+    }
 
   virtual bool runOnFunction(Function &F) {
+    if (!Quiet)
+      Out << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName()
+          << "' for function '" << F.getName() << "':\n";
+
+    // Get and print pass...
+    getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out,
+            F.getParent());
+    return false;
+  }
+
+  virtual const char *getPassName() const { return PassName.c_str(); }
+
+  virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+    AU.addRequiredID(PassToPrint->getTypeInfo());
+    AU.setPreservesAll();
+  }
+};
+
+char FunctionPassPrinter::ID = 0;
+
+struct LoopPassPrinter : public LoopPass {
+  static char ID;
+  const PassInfo *PassToPrint;
+  raw_ostream &Out;
+  std::string PassName;
+
+  LoopPassPrinter(const PassInfo *PI, raw_ostream &out) :
+    LoopPass(ID), PassToPrint(PI), Out(out) {
+      std::string PassToPrintName =  PassToPrint->getPassName();
+      PassName = "LoopPass Printer: " + PassToPrintName;
+    }
+
+
+  virtual bool runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM) {
+    if (!Quiet)
+      Out << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName() << "':\n";
+
+    // Get and print pass...
+    getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out,
+                        L->getHeader()->getParent()->getParent());
+    return false;
+  }
+
+  virtual const char *getPassName() const { return PassName.c_str(); }
+
+  virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+    AU.addRequiredID(PassToPrint->getTypeInfo());
+    AU.setPreservesAll();
+  }
+};
+
+char LoopPassPrinter::ID = 0;
+
+struct RegionPassPrinter : public RegionPass {
+  static char ID;
+  const PassInfo *PassToPrint;
+  raw_ostream &Out;
+  std::string PassName;
+
+  RegionPassPrinter(const PassInfo *PI, raw_ostream &out) : RegionPass(ID),
+    PassToPrint(PI), Out(out) {
+    std::string PassToPrintName =  PassToPrint->getPassName();
+    PassName = "RegionPass Printer: " + PassToPrintName;
+  }
+
+  virtual bool runOnRegion(Region *R, RGPassManager &RGM) {
     if (!Quiet) {
-      llvm_cout << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName()
-               << "' for function '" << F.getName() << "':\n";
+      Out << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName() << "' for "
+          << "region: '" << R->getNameStr() << "' in function '"
+          << R->getEntry()->getParent()->getName() << "':\n";
     }
     // Get and print pass...
-    getAnalysisID<Pass>(PassToPrint).print(llvm_cout, F.getParent());
+   getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out,
+                       R->getEntry()->getParent()->getParent());
     return false;
   }
 
-  virtual const char *getPassName() const { return "FunctionPass Printer"; }
+  virtual const char *getPassName() const { return PassName.c_str(); }
 
   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-    AU.addRequiredID(PassToPrint);
+    AU.addRequiredID(PassToPrint->getTypeInfo());
     AU.setPreservesAll();
   }
 };
 
+char RegionPassPrinter::ID = 0;
+
 struct BasicBlockPassPrinter : public BasicBlockPass {
   const PassInfo *PassToPrint;
-  BasicBlockPassPrinter(const PassInfo *PI) : PassToPrint(PI) {}
+  raw_ostream &Out;
+  static char ID;
+  std::string PassName;
+
+  BasicBlockPassPrinter(const PassInfo *PI, raw_ostream &out)
+    : BasicBlockPass(ID), PassToPrint(PI), Out(out) {
+      std::string PassToPrintName =  PassToPrint->getPassName();
+      PassName = "BasicBlockPass Printer: " + PassToPrintName;
+    }
 
   virtual bool runOnBasicBlock(BasicBlock &BB) {
-    if (!Quiet) {
-      llvm_cout << "Printing Analysis info for BasicBlock '" << BB.getName()
-               << "': Pass " << PassToPrint->getPassName() << ":\n";
-    }
+    if (!Quiet)
+      Out << "Printing Analysis info for BasicBlock '" << BB.getName()
+          << "': Pass " << PassToPrint->getPassName() << ":\n";
 
     // Get and print pass...
-    getAnalysisID<Pass>(PassToPrint).print(
-      llvm_cout, BB.getParent()->getParent());
+    getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out,
+            BB.getParent()->getParent());
     return false;
   }
 
-  virtual const char *getPassName() const { return "BasicBlockPass Printer"; }
+  virtual const char *getPassName() const { return PassName.c_str(); }
 
   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-    AU.addRequiredID(PassToPrint);
+    AU.addRequiredID(PassToPrint->getTypeInfo());
     AU.setPreservesAll();
   }
 };
 
+char BasicBlockPassPrinter::ID = 0;
+
+struct BreakpointPrinter : public ModulePass {
+  raw_ostream &Out;
+  static char ID;
+
+  BreakpointPrinter(raw_ostream &out)
+    : ModulePass(ID), Out(out) {
+    }
+
+  void getContextName(DIDescriptor Context, std::string &N) {
+    if (Context.isNameSpace()) {
+      DINameSpace NS(Context);
+      if (!NS.getName().empty()) {
+        getContextName(NS.getContext(), N);
+        N = N + NS.getName().str() + "::";
+      }
+    } else if (Context.isType()) {
+      DIType TY(Context);
+      if (!TY.getName().empty()) {
+        getContextName(TY.getContext(), N);
+        N = N + TY.getName().str() + "::";
+      }
+    }
+  }
+
+  virtual bool runOnModule(Module &M) {
+    StringSet<> Processed;
+    if (NamedMDNode *NMD = M.getNamedMetadata("llvm.dbg.sp"))
+      for (unsigned i = 0, e = NMD->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+        std::string Name;
+        DISubprogram SP(NMD->getOperand(i));
+        if (SP.Verify())
+          getContextName(SP.getContext(), Name);
+        Name = Name + SP.getDisplayName().str();
+        if (!Name.empty() && Processed.insert(Name)) {
+          Out << Name << "\n";
+        }
+      }
+    return false;
+  }
+
+  virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+    AU.setPreservesAll();
+  }
+};
 } // anonymous namespace
 
+char BreakpointPrinter::ID = 0;
+
+static inline void addPass(PassManagerBase &PM, Pass *P) {
+  // Add the pass to the pass manager...
+  PM.add(P);
+
+  // If we are verifying all of the intermediate steps, add the verifier...
+  if (VerifyEach) PM.add(createVerifierPass());
+}
+
+/// AddOptimizationPasses - This routine adds optimization passes
+/// based on selected optimization level, OptLevel. This routine
+/// duplicates llvm-gcc behaviour.
+///
+/// OptLevel - Optimization Level
+static void AddOptimizationPasses(PassManagerBase &MPM,FunctionPassManager &FPM,
+                                  unsigned OptLevel, unsigned SizeLevel) {
+  FPM.add(createVerifierPass());                  // Verify that input is correct
+
+  PassManagerBuilder Builder;
+  Builder.OptLevel = OptLevel;
+  Builder.SizeLevel = SizeLevel;
+
+  if (DisableInline) {
+    // No inlining pass
+  } else if (OptLevel > 1) {
+    unsigned Threshold = 225;
+    if (SizeLevel == 1)      // -Os
+      Threshold = 75;
+    else if (SizeLevel == 2) // -Oz
+      Threshold = 25;
+    if (OptLevel > 2)
+      Threshold = 275;
+    Builder.Inliner = createFunctionInliningPass(Threshold);
+  } else {
+    Builder.Inliner = createAlwaysInlinerPass();
+  }
+  Builder.DisableUnitAtATime = !UnitAtATime;
+  Builder.DisableUnrollLoops = OptLevel == 0;
+  Builder.DisableSimplifyLibCalls = DisableSimplifyLibCalls;
+  
+  Builder.populateFunctionPassManager(FPM);
+  Builder.populateModulePassManager(MPM);
+}
+
+static void AddStandardCompilePasses(PassManagerBase &PM) {
+  PM.add(createVerifierPass());                  // Verify that input is correct
+
+  // If the -strip-debug command line option was specified, do it.
+  if (StripDebug)
+    addPass(PM, createStripSymbolsPass(true));
+
+  if (DisableOptimizations) return;
+
+  // -std-compile-opts adds the same module passes as -O3.
+  PassManagerBuilder Builder;
+  if (!DisableInline)
+    Builder.Inliner = createFunctionInliningPass();
+  Builder.OptLevel = 3;
+  Builder.DisableSimplifyLibCalls = DisableSimplifyLibCalls;
+  Builder.populateModulePassManager(PM);
+}
+
+static void AddStandardLinkPasses(PassManagerBase &PM) {
+  PM.add(createVerifierPass());                  // Verify that input is correct
+
+  // If the -strip-debug command line option was specified, do it.
+  if (StripDebug)
+    addPass(PM, createStripSymbolsPass(true));
+
+  if (DisableOptimizations) return;
+
+  PassManagerBuilder Builder;
+  Builder.populateLTOPassManager(PM, /*Internalize=*/ !DisableInternalize,
+                                 /*RunInliner=*/ !DisableInline);
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// CodeGen-related helper functions.
+//
+static TargetOptions GetTargetOptions() {
+  TargetOptions Options;
+  Options.LessPreciseFPMADOption = EnableFPMAD;
+  Options.NoFramePointerElim = DisableFPElim;
+  Options.NoFramePointerElimNonLeaf = DisableFPElimNonLeaf;
+  Options.AllowFPOpFusion = FuseFPOps;
+  Options.UnsafeFPMath = EnableUnsafeFPMath;
+  Options.NoInfsFPMath = EnableNoInfsFPMath;
+  Options.NoNaNsFPMath = EnableNoNaNsFPMath;
+  Options.HonorSignDependentRoundingFPMathOption =
+  EnableHonorSignDependentRoundingFPMath;
+  Options.UseSoftFloat = GenerateSoftFloatCalls;
+  if (FloatABIForCalls != FloatABI::Default)
+    Options.FloatABIType = FloatABIForCalls;
+  Options.NoZerosInBSS = DontPlaceZerosInBSS;
+  Options.GuaranteedTailCallOpt = EnableGuaranteedTailCallOpt;
+  Options.DisableTailCalls = DisableTailCalls;
+  Options.StackAlignmentOverride = OverrideStackAlignment;
+  Options.RealignStack = EnableRealignStack;
+  Options.TrapFuncName = TrapFuncName;
+  Options.PositionIndependentExecutable = EnablePIE;
+  Options.EnableSegmentedStacks = SegmentedStacks;
+  Options.UseInitArray = UseInitArray;
+  Options.SSPBufferSize = SSPBufferSize;
+  return Options;
+}
+
+CodeGenOpt::Level GetCodeGenOptLevel() {
+  if (OptLevelO1)
+    return CodeGenOpt::Less;
+  if (OptLevelO2)
+    return CodeGenOpt::Default;
+  if (OptLevelO3)
+    return CodeGenOpt::Aggressive;
+  return CodeGenOpt::None;
+}
+
+// Returns the TargetMachine instance or zero if no triple is provided.
+static TargetMachine* GetTargetMachine(Triple TheTriple) {
+  std::string Error;
+  const Target *TheTarget = TargetRegistry::lookupTarget(MArch, TheTriple,
+                                                         Error);
+  // Some modules don't specify a triple, and this is okay.
+  if (!TheTarget) {
+    return 0;
+  }
+
+  // Package up features to be passed to target/subtarget
+  std::string FeaturesStr;
+  if (MAttrs.size()) {
+    SubtargetFeatures Features;
+    for (unsigned i = 0; i != MAttrs.size(); ++i)
+      Features.AddFeature(MAttrs[i]);
+    FeaturesStr = Features.getString();
+  }
+
+  return TheTarget->createTargetMachine(TheTriple.getTriple(),
+                                        MCPU, FeaturesStr, GetTargetOptions(),
+                                        RelocModel, CMModel,
+                                        GetCodeGenOptLevel());
+}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // main for opt
 //
 int main(int argc, char **argv) {
-  try {
-    cl::ParseCommandLineOptions(argc, argv,
-      " llvm .bc -> .bc modular optimizer and analysis printer \n");
-    sys::PrintStackTraceOnErrorSignal();
-
-    // Allocate a full target machine description only if necessary.
-    // FIXME: The choice of target should be controllable on the command line.
-    std::auto_ptr<TargetMachine> target;
-
-    std::string ErrorMessage;
-
-    // Load the input module...
-    std::auto_ptr<Module> M(ParseBytecodeFile(InputFilename, &ErrorMessage));
-    if (M.get() == 0) {
-      llvm_cerr << argv[0] << ": ";
-      if (ErrorMessage.size())
-        llvm_cerr << ErrorMessage << "\n";
-      else
-        llvm_cerr << "bytecode didn't read correctly.\n";
+  sys::PrintStackTraceOnErrorSignal();
+  llvm::PrettyStackTraceProgram X(argc, argv);
+
+  // Enable debug stream buffering.
+  EnableDebugBuffering = true;
+
+  llvm_shutdown_obj Y;  // Call llvm_shutdown() on exit.
+  LLVMContext &Context = getGlobalContext();
+
+  InitializeAllTargets();
+  InitializeAllTargetMCs();
+
+  // Initialize passes
+  PassRegistry &Registry = *PassRegistry::getPassRegistry();
+  initializeCore(Registry);
+  initializeScalarOpts(Registry);
+  initializeVectorization(Registry);
+  initializeIPO(Registry);
+  initializeAnalysis(Registry);
+  initializeIPA(Registry);
+  initializeTransformUtils(Registry);
+  initializeInstCombine(Registry);
+  initializeInstrumentation(Registry);
+  initializeTarget(Registry);
+
+  cl::ParseCommandLineOptions(argc, argv,
+    "llvm .bc -> .bc modular optimizer and analysis printer\n");
+
+  if (AnalyzeOnly && NoOutput) {
+    errs() << argv[0] << ": analyze mode conflicts with no-output mode.\n";
+    return 1;
+  }
+
+  SMDiagnostic Err;
+
+  // Load the input module...
+  std::auto_ptr<Module> M;
+  M.reset(ParseIRFile(InputFilename, Err, Context));
+
+  if (M.get() == 0) {
+    Err.print(argv[0], errs());
+    return 1;
+  }
+
+  // If we are supposed to override the target triple, do so now.
+  if (!TargetTriple.empty())
+    M->setTargetTriple(Triple::normalize(TargetTriple));
+
+  // Figure out what stream we are supposed to write to...
+  OwningPtr<tool_output_file> Out;
+  if (NoOutput) {
+    if (!OutputFilename.empty())
+      errs() << "WARNING: The -o (output filename) option is ignored when\n"
+                "the --disable-output option is used.\n";
+  } else {
+    // Default to standard output.
+    if (OutputFilename.empty())
+      OutputFilename = "-";
+
+    std::string ErrorInfo;
+    Out.reset(new tool_output_file(OutputFilename.c_str(), ErrorInfo,
+                                   raw_fd_ostream::F_Binary));
+    if (!ErrorInfo.empty()) {
+      errs() << ErrorInfo << '\n';
       return 1;
     }
+  }
 
-    // Figure out what stream we are supposed to write to...
-    // FIXME: cout is not binary!
-    std::ostream *Out = &std::cout;  // Default to printing to stdout...
-    if (OutputFilename != "-") {
-      if (!Force && std::ifstream(OutputFilename.c_str())) {
-        // If force is not specified, make sure not to overwrite a file!
-        llvm_cerr << argv[0] << ": error opening '" << OutputFilename
-                  << "': file exists!\n"
-                  << "Use -f command line argument to force output\n";
-        return 1;
-      }
-      std::ios::openmode io_mode = std::ios::out | std::ios::trunc |
-                                   std::ios::binary;
-      Out = new std::ofstream(OutputFilename.c_str(), io_mode);
+  // If the output is set to be emitted to standard out, and standard out is a
+  // console, print out a warning message and refuse to do it.  We don't
+  // impress anyone by spewing tons of binary goo to a terminal.
+  if (!Force && !NoOutput && !AnalyzeOnly && !OutputAssembly)
+    if (CheckBitcodeOutputToConsole(Out->os(), !Quiet))
+      NoOutput = true;
+
+  // Create a PassManager to hold and optimize the collection of passes we are
+  // about to build.
+  //
+  PassManager Passes;
+
+  // Add an appropriate TargetLibraryInfo pass for the module's triple.
+  TargetLibraryInfo *TLI = new TargetLibraryInfo(Triple(M->getTargetTriple()));
+
+  // The -disable-simplify-libcalls flag actually disables all builtin optzns.
+  if (DisableSimplifyLibCalls)
+    TLI->disableAllFunctions();
+  Passes.add(TLI);
+
+  // Add an appropriate DataLayout instance for this module.
+  DataLayout *TD = 0;
+  const std::string &ModuleDataLayout = M.get()->getDataLayout();
+  if (!ModuleDataLayout.empty())
+    TD = new DataLayout(ModuleDataLayout);
+  else if (!DefaultDataLayout.empty())
+    TD = new DataLayout(DefaultDataLayout);
+
+  if (TD)
+    Passes.add(TD);
+
+  Triple ModuleTriple(M->getTargetTriple());
+  TargetMachine *Machine = 0;
+  if (ModuleTriple.getArch())
+    Machine = GetTargetMachine(Triple(ModuleTriple));
+  std::auto_ptr<TargetMachine> TM(Machine);
+
+  if (TM.get()) {
+    Passes.add(new TargetTransformInfo(TM->getScalarTargetTransformInfo(),
+                                       TM->getVectorTargetTransformInfo()));
+  }
+
+  OwningPtr<FunctionPassManager> FPasses;
+  if (OptLevelO1 || OptLevelO2 || OptLevelOs || OptLevelOz || OptLevelO3) {
+    FPasses.reset(new FunctionPassManager(M.get()));
+    if (TD)
+      FPasses->add(new DataLayout(*TD));
+  }
 
-      if (!Out->good()) {
-        llvm_cerr << argv[0] << ": error opening " << OutputFilename << "!\n";
+  if (PrintBreakpoints) {
+    // Default to standard output.
+    if (!Out) {
+      if (OutputFilename.empty())
+        OutputFilename = "-";
+
+      std::string ErrorInfo;
+      Out.reset(new tool_output_file(OutputFilename.c_str(), ErrorInfo,
+                                     raw_fd_ostream::F_Binary));
+      if (!ErrorInfo.empty()) {
+        errs() << ErrorInfo << '\n';
         return 1;
       }
+    }
+    Passes.add(new BreakpointPrinter(Out->os()));
+    NoOutput = true;
+  }
 
-      // Make sure that the Output file gets unlinked from the disk if we get a
-      // SIGINT
-      sys::RemoveFileOnSignal(sys::Path(OutputFilename));
+  // If the -strip-debug command line option was specified, add it.  If
+  // -std-compile-opts was also specified, it will handle StripDebug.
+  if (StripDebug && !StandardCompileOpts)
+    addPass(Passes, createStripSymbolsPass(true));
+
+  // Create a new optimization pass for each one specified on the command line
+  for (unsigned i = 0; i < PassList.size(); ++i) {
+    // Check to see if -std-compile-opts was specified before this option.  If
+    // so, handle it.
+    if (StandardCompileOpts &&
+        StandardCompileOpts.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
+      AddStandardCompilePasses(Passes);
+      StandardCompileOpts = false;
     }
 
-    // If the output is set to be emitted to standard out, and standard out is a
-    // console, print out a warning message and refuse to do it.  We don't
-    // impress anyone by spewing tons of binary goo to a terminal.
-    if (!Force && !NoOutput && CheckBytecodeOutputToConsole(Out,!Quiet)) {
-      NoOutput = true;
+    if (StandardLinkOpts &&
+        StandardLinkOpts.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
+      AddStandardLinkPasses(Passes);
+      StandardLinkOpts = false;
+    }
+
+    if (OptLevelO1 && OptLevelO1.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
+      AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 1, 0);
+      OptLevelO1 = false;
     }
 
-    // Create a PassManager to hold and optimize the collection of passes we are
-    // about to build...
-    //
-    PassManager Passes;
-
-    // Add an appropriate TargetData instance for this module...
-    Passes.add(new TargetData(M.get()));
-
-    // Create a new optimization pass for each one specified on the command line
-    for (unsigned i = 0; i < PassList.size(); ++i) {
-      const PassInfo *PassInf = PassList[i];
-      Pass *P = 0;
-      if (PassInf->getNormalCtor())
-        P = PassInf->getNormalCtor()();
-      else if (PassInf->getTargetCtor()) {
-        assert(target.get() && "Could not allocate target machine!");
-        P = PassInf->getTargetCtor()(*target.get());
-      } else
-        llvm_cerr << argv[0] << ": cannot create pass: "
-                  << PassInf->getPassName() << "\n";
-      if (P) {
-        Passes.add(P);
-        
-        if (AnalyzeOnly) {
-          if (dynamic_cast<BasicBlockPass*>(P))
-            Passes.add(new BasicBlockPassPrinter(PassInf));
-          else if (dynamic_cast<FunctionPass*>(P))
-            Passes.add(new FunctionPassPrinter(PassInf));
-          else
-            Passes.add(new ModulePassPrinter(PassInf));
+    if (OptLevelO2 && OptLevelO2.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
+      AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 2, 0);
+      OptLevelO2 = false;
+    }
+
+    if (OptLevelOs && OptLevelOs.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
+      AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 2, 1);
+      OptLevelOs = false;
+    }
+
+    if (OptLevelOz && OptLevelOz.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
+      AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 2, 2);
+      OptLevelOz = false;
+    }
+
+    if (OptLevelO3 && OptLevelO3.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
+      AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 3, 0);
+      OptLevelO3 = false;
+    }
+
+    const PassInfo *PassInf = PassList[i];
+    Pass *P = 0;
+    if (PassInf->getNormalCtor())
+      P = PassInf->getNormalCtor()();
+    else
+      errs() << argv[0] << ": cannot create pass: "
+             << PassInf->getPassName() << "\n";
+    if (P) {
+      PassKind Kind = P->getPassKind();
+      addPass(Passes, P);
+
+      if (AnalyzeOnly) {
+        switch (Kind) {
+        case PT_BasicBlock:
+          Passes.add(new BasicBlockPassPrinter(PassInf, Out->os()));
+          break;
+        case PT_Region:
+          Passes.add(new RegionPassPrinter(PassInf, Out->os()));
+          break;
+        case PT_Loop:
+          Passes.add(new LoopPassPrinter(PassInf, Out->os()));
+          break;
+        case PT_Function:
+          Passes.add(new FunctionPassPrinter(PassInf, Out->os()));
+          break;
+        case PT_CallGraphSCC:
+          Passes.add(new CallGraphSCCPassPrinter(PassInf, Out->os()));
+          break;
+        default:
+          Passes.add(new ModulePassPrinter(PassInf, Out->os()));
+          break;
         }
       }
-      
-      if (PrintEachXForm)
-        Passes.add(new PrintModulePass(&llvm_cerr));
     }
 
-    // Check that the module is well formed on completion of optimization
-    if (!NoVerify)
-      Passes.add(createVerifierPass());
+    if (PrintEachXForm)
+      Passes.add(createPrintModulePass(&errs()));
+  }
+
+  // If -std-compile-opts was specified at the end of the pass list, add them.
+  if (StandardCompileOpts) {
+    AddStandardCompilePasses(Passes);
+    StandardCompileOpts = false;
+  }
 
-    // Write bytecode out to disk or cout as the last step...
-    if (!NoOutput && !AnalyzeOnly) {
-      llvm_ostream L(*Out);
-      Passes.add(new WriteBytecodePass(&L, Out != &std::cout, !NoCompress));
-    }
+  if (StandardLinkOpts) {
+    AddStandardLinkPasses(Passes);
+    StandardLinkOpts = false;
+  }
 
-    // Now that we have all of the passes ready, run them.
-    Passes.run(*M.get());
+  if (OptLevelO1)
+    AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 1, 0);
 
-    return 0;
+  if (OptLevelO2)
+    AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 2, 0);
+
+  if (OptLevelOs)
+    AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 2, 1);
+
+  if (OptLevelOz)
+    AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 2, 2);
+
+  if (OptLevelO3)
+    AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 3, 0);
+
+  if (OptLevelO1 || OptLevelO2 || OptLevelOs || OptLevelOz || OptLevelO3) {
+    FPasses->doInitialization();
+    for (Module::iterator F = M->begin(), E = M->end(); F != E; ++F)
+      FPasses->run(*F);
+    FPasses->doFinalization();
+  }
+
+  // Check that the module is well formed on completion of optimization
+  if (!NoVerify && !VerifyEach)
+    Passes.add(createVerifierPass());
 
-  } catch (const std::string& msg) {
-    llvm_cerr << argv[0] << ": " << msg << "\n";
-  } catch (...) {
-    llvm_cerr << argv[0] << ": Unexpected unknown exception occurred.\n";
+  // Write bitcode or assembly to the output as the last step...
+  if (!NoOutput && !AnalyzeOnly) {
+    if (OutputAssembly)
+      Passes.add(createPrintModulePass(&Out->os()));
+    else
+      Passes.add(createBitcodeWriterPass(Out->os()));
   }
-  return 1;
+
+  // Before executing passes, print the final values of the LLVM options.
+  cl::PrintOptionValues();
+
+  // Now that we have all of the passes ready, run them.
+  Passes.run(*M.get());
+
+  // Declare success.
+  if (!NoOutput || PrintBreakpoints)
+    Out->keep();
+
+  return 0;
 }