]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/include/llvm/Pass.h
Merge clang 7.0.1 and several follow-up changes
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / include / llvm / Pass.h
1 //===- llvm/Pass.h - Base class for Passes ----------------------*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file defines a base class that indicates that a specified class is a
11 // transformation pass implementation.
12 //
13 // Passes are designed this way so that it is possible to run passes in a cache
14 // and organizationally optimal order without having to specify it at the front
15 // end.  This allows arbitrary passes to be strung together and have them
16 // executed as efficiently as possible.
17 //
18 // Passes should extend one of the classes below, depending on the guarantees
19 // that it can make about what will be modified as it is run.  For example, most
20 // global optimizations should derive from FunctionPass, because they do not add
21 // or delete functions, they operate on the internals of the function.
22 //
23 // Note that this file #includes PassSupport.h and PassAnalysisSupport.h (at the
24 // bottom), so the APIs exposed by these files are also automatically available
25 // to all users of this file.
26 //
27 //===----------------------------------------------------------------------===//
28
29 #ifndef LLVM_PASS_H
30 #define LLVM_PASS_H
31
32 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
33 #include <string>
34
35 namespace llvm {
36
37 class AnalysisResolver;
38 class AnalysisUsage;
39 class BasicBlock;
40 class Function;
41 class ImmutablePass;
42 class Module;
43 class PassInfo;
44 class PMDataManager;
45 class PMStack;
46 class raw_ostream;
47
48 // AnalysisID - Use the PassInfo to identify a pass...
49 using AnalysisID = const void *;
50
51 /// Different types of internal pass managers. External pass managers
52 /// (PassManager and FunctionPassManager) are not represented here.
53 /// Ordering of pass manager types is important here.
54 enum PassManagerType {
55   PMT_Unknown = 0,
56   PMT_ModulePassManager = 1, ///< MPPassManager
57   PMT_CallGraphPassManager,  ///< CGPassManager
58   PMT_FunctionPassManager,   ///< FPPassManager
59   PMT_LoopPassManager,       ///< LPPassManager
60   PMT_RegionPassManager,     ///< RGPassManager
61   PMT_BasicBlockPassManager, ///< BBPassManager
62   PMT_Last
63 };
64
65 // Different types of passes.
66 enum PassKind {
67   PT_BasicBlock,
68   PT_Region,
69   PT_Loop,
70   PT_Function,
71   PT_CallGraphSCC,
72   PT_Module,
73   PT_PassManager
74 };
75
76 //===----------------------------------------------------------------------===//
77 /// Pass interface - Implemented by all 'passes'.  Subclass this if you are an
78 /// interprocedural optimization or you do not fit into any of the more
79 /// constrained passes described below.
80 ///
81 class Pass {
82   AnalysisResolver *Resolver = nullptr;  // Used to resolve analysis
83   const void *PassID;
84   PassKind Kind;
85
86 public:
87   explicit Pass(PassKind K, char &pid) : PassID(&pid), Kind(K) {}
88   Pass(const Pass &) = delete;
89   Pass &operator=(const Pass &) = delete;
90   virtual ~Pass();
91
92   PassKind getPassKind() const { return Kind; }
93
94   /// getPassName - Return a nice clean name for a pass.  This usually
95   /// implemented in terms of the name that is registered by one of the
96   /// Registration templates, but can be overloaded directly.
97   virtual StringRef getPassName() const;
98
99   /// getPassID - Return the PassID number that corresponds to this pass.
100   AnalysisID getPassID() const {
101     return PassID;
102   }
103
104   /// doInitialization - Virtual method overridden by subclasses to do
105   /// any necessary initialization before any pass is run.
106   virtual bool doInitialization(Module &)  { return false; }
107
108   /// doFinalization - Virtual method overriden by subclasses to do any
109   /// necessary clean up after all passes have run.
110   virtual bool doFinalization(Module &) { return false; }
111
112   /// print - Print out the internal state of the pass.  This is called by
113   /// Analyze to print out the contents of an analysis.  Otherwise it is not
114   /// necessary to implement this method.  Beware that the module pointer MAY be
115   /// null.  This automatically forwards to a virtual function that does not
116   /// provide the Module* in case the analysis doesn't need it it can just be
117   /// ignored.
118   virtual void print(raw_ostream &OS, const Module *M) const;
119
120   void dump() const; // dump - Print to stderr.
121
122   /// createPrinterPass - Get a Pass appropriate to print the IR this
123   /// pass operates on (Module, Function or MachineFunction).
124   virtual Pass *createPrinterPass(raw_ostream &OS,
125                                   const std::string &Banner) const = 0;
126
127   /// Each pass is responsible for assigning a pass manager to itself.
128   /// PMS is the stack of available pass manager.
129   virtual void assignPassManager(PMStack &,
130                                  PassManagerType) {}
131
132   /// Check if available pass managers are suitable for this pass or not.
133   virtual void preparePassManager(PMStack &);
134
135   ///  Return what kind of Pass Manager can manage this pass.
136   virtual PassManagerType getPotentialPassManagerType() const;
137
138   // Access AnalysisResolver
139   void setResolver(AnalysisResolver *AR);
140   AnalysisResolver *getResolver() const { return Resolver; }
141
142   /// getAnalysisUsage - This function should be overriden by passes that need
143   /// analysis information to do their job.  If a pass specifies that it uses a
144   /// particular analysis result to this function, it can then use the
145   /// getAnalysis<AnalysisType>() function, below.
146   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &) const;
147
148   /// releaseMemory() - This member can be implemented by a pass if it wants to
149   /// be able to release its memory when it is no longer needed.  The default
150   /// behavior of passes is to hold onto memory for the entire duration of their
151   /// lifetime (which is the entire compile time).  For pipelined passes, this
152   /// is not a big deal because that memory gets recycled every time the pass is
153   /// invoked on another program unit.  For IP passes, it is more important to
154   /// free memory when it is unused.
155   ///
156   /// Optionally implement this function to release pass memory when it is no
157   /// longer used.
158   virtual void releaseMemory();
159
160   /// getAdjustedAnalysisPointer - This method is used when a pass implements
161   /// an analysis interface through multiple inheritance.  If needed, it should
162   /// override this to adjust the this pointer as needed for the specified pass
163   /// info.
164   virtual void *getAdjustedAnalysisPointer(AnalysisID ID);
165   virtual ImmutablePass *getAsImmutablePass();
166   virtual PMDataManager *getAsPMDataManager();
167
168   /// verifyAnalysis() - This member can be implemented by a analysis pass to
169   /// check state of analysis information.
170   virtual void verifyAnalysis() const;
171
172   // dumpPassStructure - Implement the -debug-passes=PassStructure option
173   virtual void dumpPassStructure(unsigned Offset = 0);
174
175   // lookupPassInfo - Return the pass info object for the specified pass class,
176   // or null if it is not known.
177   static const PassInfo *lookupPassInfo(const void *TI);
178
179   // lookupPassInfo - Return the pass info object for the pass with the given
180   // argument string, or null if it is not known.
181   static const PassInfo *lookupPassInfo(StringRef Arg);
182
183   // createPass - Create a object for the specified pass class,
184   // or null if it is not known.
185   static Pass *createPass(AnalysisID ID);
186
187   /// getAnalysisIfAvailable<AnalysisType>() - Subclasses use this function to
188   /// get analysis information that might be around, for example to update it.
189   /// This is different than getAnalysis in that it can fail (if the analysis
190   /// results haven't been computed), so should only be used if you can handle
191   /// the case when the analysis is not available.  This method is often used by
192   /// transformation APIs to update analysis results for a pass automatically as
193   /// the transform is performed.
194   template<typename AnalysisType> AnalysisType *
195     getAnalysisIfAvailable() const; // Defined in PassAnalysisSupport.h
196
197   /// mustPreserveAnalysisID - This method serves the same function as
198   /// getAnalysisIfAvailable, but works if you just have an AnalysisID.  This
199   /// obviously cannot give you a properly typed instance of the class if you
200   /// don't have the class name available (use getAnalysisIfAvailable if you
201   /// do), but it can tell you if you need to preserve the pass at least.
202   bool mustPreserveAnalysisID(char &AID) const;
203
204   /// getAnalysis<AnalysisType>() - This function is used by subclasses to get
205   /// to the analysis information that they claim to use by overriding the
206   /// getAnalysisUsage function.
207   template<typename AnalysisType>
208   AnalysisType &getAnalysis() const; // Defined in PassAnalysisSupport.h
209
210   template<typename AnalysisType>
211   AnalysisType &getAnalysis(Function &F); // Defined in PassAnalysisSupport.h
212
213   template<typename AnalysisType>
214   AnalysisType &getAnalysisID(AnalysisID PI) const;
215
216   template<typename AnalysisType>
217   AnalysisType &getAnalysisID(AnalysisID PI, Function &F);
218 };
219
220 //===----------------------------------------------------------------------===//
221 /// ModulePass class - This class is used to implement unstructured
222 /// interprocedural optimizations and analyses.  ModulePasses may do anything
223 /// they want to the program.
224 ///
225 class ModulePass : public Pass {
226 public:
227   explicit ModulePass(char &pid) : Pass(PT_Module, pid) {}
228
229   // Force out-of-line virtual method.
230   ~ModulePass() override;
231
232   /// createPrinterPass - Get a module printer pass.
233   Pass *createPrinterPass(raw_ostream &OS,
234                           const std::string &Banner) const override;
235
236   /// runOnModule - Virtual method overriden by subclasses to process the module
237   /// being operated on.
238   virtual bool runOnModule(Module &M) = 0;
239
240   void assignPassManager(PMStack &PMS, PassManagerType T) override;
241
242   ///  Return what kind of Pass Manager can manage this pass.
243   PassManagerType getPotentialPassManagerType() const override;
244
245 protected:
246   /// Optional passes call this function to check whether the pass should be
247   /// skipped. This is the case when optimization bisect is over the limit.
248   bool skipModule(Module &M) const;
249 };
250
251 //===----------------------------------------------------------------------===//
252 /// ImmutablePass class - This class is used to provide information that does
253 /// not need to be run.  This is useful for things like target information and
254 /// "basic" versions of AnalysisGroups.
255 ///
256 class ImmutablePass : public ModulePass {
257 public:
258   explicit ImmutablePass(char &pid) : ModulePass(pid) {}
259
260   // Force out-of-line virtual method.
261   ~ImmutablePass() override;
262
263   /// initializePass - This method may be overriden by immutable passes to allow
264   /// them to perform various initialization actions they require.  This is
265   /// primarily because an ImmutablePass can "require" another ImmutablePass,
266   /// and if it does, the overloaded version of initializePass may get access to
267   /// these passes with getAnalysis<>.
268   virtual void initializePass();
269
270   ImmutablePass *getAsImmutablePass() override { return this; }
271
272   /// ImmutablePasses are never run.
273   bool runOnModule(Module &) override { return false; }
274 };
275
276 //===----------------------------------------------------------------------===//
277 /// FunctionPass class - This class is used to implement most global
278 /// optimizations.  Optimizations should subclass this class if they meet the
279 /// following constraints:
280 ///
281 ///  1. Optimizations are organized globally, i.e., a function at a time
282 ///  2. Optimizing a function does not cause the addition or removal of any
283 ///     functions in the module
284 ///
285 class FunctionPass : public Pass {
286 public:
287   explicit FunctionPass(char &pid) : Pass(PT_Function, pid) {}
288
289   /// createPrinterPass - Get a function printer pass.
290   Pass *createPrinterPass(raw_ostream &OS,
291                           const std::string &Banner) const override;
292
293   /// runOnFunction - Virtual method overriden by subclasses to do the
294   /// per-function processing of the pass.
295   virtual bool runOnFunction(Function &F) = 0;
296
297   void assignPassManager(PMStack &PMS, PassManagerType T) override;
298
299   ///  Return what kind of Pass Manager can manage this pass.
300   PassManagerType getPotentialPassManagerType() const override;
301
302 protected:
303   /// Optional passes call this function to check whether the pass should be
304   /// skipped. This is the case when Attribute::OptimizeNone is set or when
305   /// optimization bisect is over the limit.
306   bool skipFunction(const Function &F) const;
307 };
308
309 //===----------------------------------------------------------------------===//
310 /// BasicBlockPass class - This class is used to implement most local
311 /// optimizations.  Optimizations should subclass this class if they
312 /// meet the following constraints:
313 ///   1. Optimizations are local, operating on either a basic block or
314 ///      instruction at a time.
315 ///   2. Optimizations do not modify the CFG of the contained function, or any
316 ///      other basic block in the function.
317 ///   3. Optimizations conform to all of the constraints of FunctionPasses.
318 ///
319 class BasicBlockPass : public Pass {
320 public:
321   explicit BasicBlockPass(char &pid) : Pass(PT_BasicBlock, pid) {}
322
323   /// createPrinterPass - Get a basic block printer pass.
324   Pass *createPrinterPass(raw_ostream &OS,
325                           const std::string &Banner) const override;
326
327   using llvm::Pass::doInitialization;
328   using llvm::Pass::doFinalization;
329
330   /// doInitialization - Virtual method overridden by BasicBlockPass subclasses
331   /// to do any necessary per-function initialization.
332   virtual bool doInitialization(Function &);
333
334   /// runOnBasicBlock - Virtual method overriden by subclasses to do the
335   /// per-basicblock processing of the pass.
336   virtual bool runOnBasicBlock(BasicBlock &BB) = 0;
337
338   /// doFinalization - Virtual method overriden by BasicBlockPass subclasses to
339   /// do any post processing needed after all passes have run.
340   virtual bool doFinalization(Function &);
341
342   void assignPassManager(PMStack &PMS, PassManagerType T) override;
343
344   ///  Return what kind of Pass Manager can manage this pass.
345   PassManagerType getPotentialPassManagerType() const override;
346
347 protected:
348   /// Optional passes call this function to check whether the pass should be
349   /// skipped. This is the case when Attribute::OptimizeNone is set or when
350   /// optimization bisect is over the limit.
351   bool skipBasicBlock(const BasicBlock &BB) const;
352 };
353
354 /// If the user specifies the -time-passes argument on an LLVM tool command line
355 /// then the value of this boolean will be true, otherwise false.
356 /// This is the storage for the -time-passes option.
357 extern bool TimePassesIsEnabled;
358
359 /// isFunctionInPrintList - returns true if a function should be printed via
360 //  debugging options like -print-after-all/-print-before-all.
361 //  Tells if the function IR should be printed by PrinterPass.
362 extern bool isFunctionInPrintList(StringRef FunctionName);
363
364 /// forcePrintModuleIR - returns true if IR printing passes should
365 //  be printing module IR (even for local-pass printers e.g. function-pass)
366 //  to provide more context, as enabled by debugging option -print-module-scope
367 //  Tells if IR printer should be printing module IR
368 extern bool forcePrintModuleIR();
369
370 } // end namespace llvm
371
372 // Include support files that contain important APIs commonly used by Passes,
373 // but that we want to separate out to make it easier to read the header files.
374 #include "llvm/InitializePasses.h"
375 #include "llvm/PassAnalysisSupport.h"
376 #include "llvm/PassSupport.h"
377
378 #endif // LLVM_PASS_H