Move TargetData to DataLayout.
[oota-llvm.git] / tools / opt / opt.cpp
index ce92ec1b8b7fef94c3e8b712b00d4977c22c8760..706a7d51380bddbd122afb6cf1fcf44076bcea42 100644 (file)
@@ -13,6 +13,8 @@
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/LLVMContext.h"
+#include "llvm/DataLayout.h"
+#include "llvm/DebugInfo.h"
 #include "llvm/Module.h"
 #include "llvm/PassManager.h"
 #include "llvm/CallGraphSCCPass.h"
 #include "llvm/Assembly/PrintModulePass.h"
 #include "llvm/Analysis/Verifier.h"
 #include "llvm/Analysis/LoopPass.h"
+#include "llvm/Analysis/RegionPass.h"
 #include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
-#include "llvm/Target/TargetData.h"
+#include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/ADT/StringSet.h"
+#include "llvm/ADT/Triple.h"
 #include "llvm/Support/PassNameParser.h"
-#include "llvm/System/Signals.h"
+#include "llvm/Support/Signals.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/IRReader.h"
 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
 #include "llvm/Support/PluginLoader.h"
 #include "llvm/Support/PrettyStackTrace.h"
-#include "llvm/Support/StandardPasses.h"
 #include "llvm/Support/SystemUtils.h"
-#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include "llvm/Support/ToolOutputFile.h"
 #include "llvm/LinkAllPasses.h"
 #include "llvm/LinkAllVMCore.h"
+#include "llvm/Transforms/IPO/PassManagerBuilder.h"
 #include <memory>
 #include <algorithm>
 using namespace llvm;
@@ -99,15 +104,26 @@ StandardLinkOpts("std-link-opts",
 
 static cl::opt<bool>
 OptLevelO1("O1",
-           cl::desc("Optimization level 1. Similar to llvm-gcc -O1"));
+           cl::desc("Optimization level 1. Similar to clang -O1"));
 
 static cl::opt<bool>
 OptLevelO2("O2",
-           cl::desc("Optimization level 2. Similar to llvm-gcc -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 llvm-gcc -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",
@@ -127,8 +143,12 @@ QuietA("quiet", cl::desc("Alias for -q"), cl::aliasopt(Quiet));
 static cl::opt<bool>
 AnalyzeOnly("analyze", cl::desc("Only perform analysis, no optimization"));
 
+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", 
+DefaultDataLayout("default-data-layout",
           cl::desc("data layout string to use if not specified by module"),
           cl::value_desc("layout-string"), cl::init(""));
 
@@ -148,17 +168,16 @@ struct CallGraphSCCPassPrinter : public CallGraphSCCPass {
     }
 
   virtual bool runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
-    if (!Quiet) {
+    if (!Quiet)
       Out << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName() << "':\n";
 
-      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());
-      }
-    }
     // 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;
   }
 
@@ -185,12 +204,11 @@ struct ModulePassPrinter : public ModulePass {
     }
 
   virtual bool runOnModule(Module &M) {
-    if (!Quiet) {
+    if (!Quiet)
       Out << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName() << "':\n";
-      getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out, &M);
-    }
 
     // Get and print pass...
+    getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out, &M);
     return false;
   }
 
@@ -216,10 +234,10 @@ struct FunctionPassPrinter : public FunctionPass {
     }
 
   virtual bool runOnFunction(Function &F) {
-    if (!Quiet) {
+    if (!Quiet)
       Out << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName()
           << "' for function '" << F.getName() << "':\n";
-    }
+
     // Get and print pass...
     getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out,
             F.getParent());
@@ -250,12 +268,12 @@ struct LoopPassPrinter : public LoopPass {
 
 
   virtual bool runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM) {
-    if (!Quiet) {
+    if (!Quiet)
       Out << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName() << "':\n";
-      getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out,
-                                  L->getHeader()->getParent()->getParent());
-    }
+
     // Get and print pass...
+    getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out,
+                        L->getHeader()->getParent()->getParent());
     return false;
   }
 
@@ -269,6 +287,40 @@ struct LoopPassPrinter : public LoopPass {
 
 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) {
+      Out << "Printing analysis '" << PassToPrint->getPassName() << "' for "
+          << "region: '" << R->getNameStr() << "' in function '"
+          << R->getEntry()->getParent()->getName() << "':\n";
+    }
+    // Get and print pass...
+   getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out,
+                       R->getEntry()->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 RegionPassPrinter::ID = 0;
+
 struct BasicBlockPassPrinter : public BasicBlockPass {
   const PassInfo *PassToPrint;
   raw_ostream &Out;
@@ -282,13 +334,12 @@ struct BasicBlockPassPrinter : public BasicBlockPass {
     }
 
   virtual bool runOnBasicBlock(BasicBlock &BB) {
-    if (!Quiet) {
+    if (!Quiet)
       Out << "Printing Analysis info for BasicBlock '" << BB.getName()
           << "': Pass " << PassToPrint->getPassName() << ":\n";
-    }
 
     // Get and print pass...
-    getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out, 
+    getAnalysisID<Pass>(PassToPrint->getTypeInfo()).print(Out,
             BB.getParent()->getParent());
     return false;
   }
@@ -302,7 +353,57 @@ struct BasicBlockPassPrinter : public BasicBlockPass {
 };
 
 char BasicBlockPassPrinter::ID = 0;
-inline void addPass(PassManagerBase &PM, Pass *P) {
+
+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);
 
@@ -315,54 +416,55 @@ inline void addPass(PassManagerBase &PM, Pass *P) {
 /// duplicates llvm-gcc behaviour.
 ///
 /// OptLevel - Optimization Level
-void AddOptimizationPasses(PassManagerBase &MPM, PassManagerBase &FPM,
-                           unsigned OptLevel) {
-  createStandardFunctionPasses(&FPM, OptLevel);
+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;
 
-  llvm::Pass *InliningPass = 0;
   if (DisableInline) {
     // No inlining pass
-  } else if (OptLevel) {
-    unsigned Threshold = 200;
+  } else if (OptLevel > 1) {
+    unsigned Threshold = 225;
+    if (SizeLevel == 1)      // -Os
+      Threshold = 75;
+    else if (SizeLevel == 2) // -Oz
+      Threshold = 25;
     if (OptLevel > 2)
-      Threshold = 250;
-    InliningPass = createFunctionInliningPass(Threshold);
+      Threshold = 275;
+    Builder.Inliner = createFunctionInliningPass(Threshold);
   } else {
-    InliningPass = createAlwaysInlinerPass();
+    Builder.Inliner = createAlwaysInlinerPass();
   }
-  createStandardModulePasses(&MPM, OptLevel,
-                             /*OptimizeSize=*/ false,
-                             UnitAtATime,
-                             /*UnrollLoops=*/ OptLevel > 1,
-                             !DisableSimplifyLibCalls,
-                             /*HaveExceptions=*/ true,
-                             InliningPass);
+  Builder.DisableUnitAtATime = !UnitAtATime;
+  Builder.DisableUnrollLoops = OptLevel == 0;
+  Builder.DisableSimplifyLibCalls = DisableSimplifyLibCalls;
+  
+  Builder.populateFunctionPassManager(FPM);
+  Builder.populateModulePassManager(MPM);
 }
 
-void AddStandardCompilePasses(PassManagerBase &PM) {
+static void AddStandardCompilePasses(PassManagerBase &PM) {
   PM.add(createVerifierPass());                  // Verify that input is correct
 
-  addPass(PM, createLowerSetJmpPass());          // Lower llvm.setjmp/.longjmp
-
   // If the -strip-debug command line option was specified, do it.
   if (StripDebug)
     addPass(PM, createStripSymbolsPass(true));
 
   if (DisableOptimizations) return;
 
-  llvm::Pass *InliningPass = !DisableInline ? createFunctionInliningPass() : 0;
-
   // -std-compile-opts adds the same module passes as -O3.
-  createStandardModulePasses(&PM, 3,
-                             /*OptimizeSize=*/ false,
-                             /*UnitAtATime=*/ true,
-                             /*UnrollLoops=*/ true,
-                             /*SimplifyLibCalls=*/ true,
-                             /*HaveExceptions=*/ true,
-                             InliningPass);
+  PassManagerBuilder Builder;
+  if (!DisableInline)
+    Builder.Inliner = createFunctionInliningPass();
+  Builder.OptLevel = 3;
+  Builder.DisableSimplifyLibCalls = DisableSimplifyLibCalls;
+  Builder.populateModulePassManager(PM);
 }
 
-void AddStandardLinkPasses(PassManagerBase &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.
@@ -371,13 +473,11 @@ void AddStandardLinkPasses(PassManagerBase &PM) {
 
   if (DisableOptimizations) return;
 
-  createStandardLTOPasses(&PM, /*Internalize=*/ !DisableInternalize,
-                          /*RunInliner=*/ !DisableInline,
-                          /*VerifyEach=*/ VerifyEach);
+  PassManagerBuilder Builder;
+  Builder.populateLTOPassManager(PM, /*Internalize=*/ !DisableInternalize,
+                                 /*RunInliner=*/ !DisableInline);
 }
 
-} // anonymous namespace
-
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // main for opt
@@ -386,23 +486,32 @@ int main(int argc, char **argv) {
   sys::PrintStackTraceOnErrorSignal();
   llvm::PrettyStackTraceProgram X(argc, argv);
 
-  if (AnalyzeOnly && NoOutput) {
-    errs() << argv[0] << ": analyze mode conflicts with no-output mode.\n";
-    return 1;
-  }
-  
   // Enable debug stream buffering.
   EnableDebugBuffering = true;
 
   llvm_shutdown_obj Y;  // Call llvm_shutdown() on exit.
   LLVMContext &Context = getGlobalContext();
-  
+
+  // 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");
 
-  // 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;
+  if (AnalyzeOnly && NoOutput) {
+    errs() << argv[0] << ": analyze mode conflicts with no-output mode.\n";
+    return 1;
+  }
 
   SMDiagnostic Err;
 
@@ -411,10 +520,14 @@ int main(int argc, char **argv) {
   M.reset(ParseIRFile(InputFilename, Err, Context));
 
   if (M.get() == 0) {
-    Err.Print(argv[0], errs());
+    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) {
@@ -443,26 +556,52 @@ int main(int argc, char **argv) {
       NoOutput = true;
 
   // Create a PassManager to hold and optimize the collection of passes we are
-  // about to build...
+  // about to build.
   //
   PassManager Passes;
 
-  // Add an appropriate TargetData instance for this module...
-  TargetData *TD = 0;
+  // 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 TargetData(ModuleDataLayout);
+    TD = new DataLayout(ModuleDataLayout);
   else if (!DefaultDataLayout.empty())
-    TD = new TargetData(DefaultDataLayout);
+    TD = new DataLayout(DefaultDataLayout);
 
   if (TD)
     Passes.add(TD);
 
-  OwningPtr<PassManager> FPasses;
-  if (OptLevelO1 || OptLevelO2 || OptLevelO3) {
-    FPasses.reset(new PassManager());
+  OwningPtr<FunctionPassManager> FPasses;
+  if (OptLevelO1 || OptLevelO2 || OptLevelOs || OptLevelOz || OptLevelO3) {
+    FPasses.reset(new FunctionPassManager(M.get()));
     if (TD)
-      FPasses->add(new TargetData(*TD));
+      FPasses->add(new DataLayout(*TD));
+  }
+
+  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;
   }
 
   // If the -strip-debug command line option was specified, add it.  If
@@ -487,17 +626,27 @@ int main(int argc, char **argv) {
     }
 
     if (OptLevelO1 && OptLevelO1.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
-      AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 1);
+      AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 1, 0);
       OptLevelO1 = false;
     }
 
     if (OptLevelO2 && OptLevelO2.getPosition() < PassList.getPosition(i)) {
-      AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 2);
+      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);
+      AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 3, 0);
       OptLevelO3 = false;
     }
 
@@ -517,6 +666,9 @@ int main(int argc, char **argv) {
         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;
@@ -549,16 +701,26 @@ int main(int argc, char **argv) {
   }
 
   if (OptLevelO1)
-    AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 1);
+    AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 1, 0);
 
   if (OptLevelO2)
-    AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 2);
+    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);
+    AddOptimizationPasses(Passes, *FPasses, 3, 0);
 
-  if (OptLevelO1 || OptLevelO2 || OptLevelO3)
-    FPasses->run(*M.get());
+  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)
@@ -572,11 +734,14 @@ int main(int argc, char **argv) {
       Passes.add(createBitcodeWriterPass(Out->os()));
   }
 
+  // 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)
+  if (!NoOutput || PrintBreakpoints)
     Out->keep();
 
   return 0;