]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/IR/LegacyPassManager.cpp
Merge ^/head r320042 through r320397.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / lib / IR / LegacyPassManager.cpp
1 //===- LegacyPassManager.cpp - LLVM Pass Infrastructure Implementation ----===//
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 implements the legacy LLVM Pass Manager infrastructure.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "llvm/IR/LegacyPassManager.h"
15 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
16 #include "llvm/IR/IRPrintingPasses.h"
17 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
18 #include "llvm/IR/LegacyPassManagers.h"
19 #include "llvm/IR/LegacyPassNameParser.h"
20 #include "llvm/IR/Module.h"
21 #include "llvm/Support/Chrono.h"
22 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
23 #include "llvm/Support/Debug.h"
24 #include "llvm/Support/Error.h"
25 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
26 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
27 #include "llvm/Support/Mutex.h"
28 #include "llvm/Support/Timer.h"
29 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
30 #include <algorithm>
31 #include <map>
32 #include <unordered_set>
33 using namespace llvm;
34 using namespace llvm::legacy;
35
36 // See PassManagers.h for Pass Manager infrastructure overview.
37
38 //===----------------------------------------------------------------------===//
39 // Pass debugging information.  Often it is useful to find out what pass is
40 // running when a crash occurs in a utility.  When this library is compiled with
41 // debugging on, a command line option (--debug-pass) is enabled that causes the
42 // pass name to be printed before it executes.
43 //
44
45 namespace {
46 // Different debug levels that can be enabled...
47 enum PassDebugLevel {
48   Disabled, Arguments, Structure, Executions, Details
49 };
50 }
51
52 static cl::opt<enum PassDebugLevel>
53 PassDebugging("debug-pass", cl::Hidden,
54                   cl::desc("Print PassManager debugging information"),
55                   cl::values(
56   clEnumVal(Disabled  , "disable debug output"),
57   clEnumVal(Arguments , "print pass arguments to pass to 'opt'"),
58   clEnumVal(Structure , "print pass structure before run()"),
59   clEnumVal(Executions, "print pass name before it is executed"),
60   clEnumVal(Details   , "print pass details when it is executed")));
61
62 namespace {
63 typedef llvm::cl::list<const llvm::PassInfo *, bool, PassNameParser>
64 PassOptionList;
65 }
66
67 // Print IR out before/after specified passes.
68 static PassOptionList
69 PrintBefore("print-before",
70             llvm::cl::desc("Print IR before specified passes"),
71             cl::Hidden);
72
73 static PassOptionList
74 PrintAfter("print-after",
75            llvm::cl::desc("Print IR after specified passes"),
76            cl::Hidden);
77
78 static cl::opt<bool>
79 PrintBeforeAll("print-before-all",
80                llvm::cl::desc("Print IR before each pass"),
81                cl::init(false));
82 static cl::opt<bool>
83 PrintAfterAll("print-after-all",
84               llvm::cl::desc("Print IR after each pass"),
85               cl::init(false));
86
87 static cl::list<std::string>
88     PrintFuncsList("filter-print-funcs", cl::value_desc("function names"),
89                    cl::desc("Only print IR for functions whose name "
90                             "match this for all print-[before|after][-all] "
91                             "options"),
92                    cl::CommaSeparated);
93
94 /// This is a helper to determine whether to print IR before or
95 /// after a pass.
96
97 static bool ShouldPrintBeforeOrAfterPass(const PassInfo *PI,
98                                          PassOptionList &PassesToPrint) {
99   for (auto *PassInf : PassesToPrint) {
100     if (PassInf)
101       if (PassInf->getPassArgument() == PI->getPassArgument()) {
102         return true;
103       }
104   }
105   return false;
106 }
107
108 /// This is a utility to check whether a pass should have IR dumped
109 /// before it.
110 static bool ShouldPrintBeforePass(const PassInfo *PI) {
111   return PrintBeforeAll || ShouldPrintBeforeOrAfterPass(PI, PrintBefore);
112 }
113
114 /// This is a utility to check whether a pass should have IR dumped
115 /// after it.
116 static bool ShouldPrintAfterPass(const PassInfo *PI) {
117   return PrintAfterAll || ShouldPrintBeforeOrAfterPass(PI, PrintAfter);
118 }
119
120 bool llvm::isFunctionInPrintList(StringRef FunctionName) {
121   static std::unordered_set<std::string> PrintFuncNames(PrintFuncsList.begin(),
122                                                         PrintFuncsList.end());
123   return PrintFuncNames.empty() || PrintFuncNames.count(FunctionName);
124 }
125 /// isPassDebuggingExecutionsOrMore - Return true if -debug-pass=Executions
126 /// or higher is specified.
127 bool PMDataManager::isPassDebuggingExecutionsOrMore() const {
128   return PassDebugging >= Executions;
129 }
130
131
132
133
134 void PassManagerPrettyStackEntry::print(raw_ostream &OS) const {
135   if (!V && !M)
136     OS << "Releasing pass '";
137   else
138     OS << "Running pass '";
139
140   OS << P->getPassName() << "'";
141
142   if (M) {
143     OS << " on module '" << M->getModuleIdentifier() << "'.\n";
144     return;
145   }
146   if (!V) {
147     OS << '\n';
148     return;
149   }
150
151   OS << " on ";
152   if (isa<Function>(V))
153     OS << "function";
154   else if (isa<BasicBlock>(V))
155     OS << "basic block";
156   else
157     OS << "value";
158
159   OS << " '";
160   V->printAsOperand(OS, /*PrintTy=*/false, M);
161   OS << "'\n";
162 }
163
164
165 namespace {
166 //===----------------------------------------------------------------------===//
167 // BBPassManager
168 //
169 /// BBPassManager manages BasicBlockPass. It batches all the
170 /// pass together and sequence them to process one basic block before
171 /// processing next basic block.
172 class BBPassManager : public PMDataManager, public FunctionPass {
173
174 public:
175   static char ID;
176   explicit BBPassManager()
177     : PMDataManager(), FunctionPass(ID) {}
178
179   /// Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
180   /// whether any of the passes modifies the function, and if so, return true.
181   bool runOnFunction(Function &F) override;
182
183   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
184   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const override {
185     Info.setPreservesAll();
186   }
187
188   bool doInitialization(Module &M) override;
189   bool doInitialization(Function &F);
190   bool doFinalization(Module &M) override;
191   bool doFinalization(Function &F);
192
193   PMDataManager *getAsPMDataManager() override { return this; }
194   Pass *getAsPass() override { return this; }
195
196   StringRef getPassName() const override { return "BasicBlock Pass Manager"; }
197
198   // Print passes managed by this manager
199   void dumpPassStructure(unsigned Offset) override {
200     dbgs().indent(Offset*2) << "BasicBlockPass Manager\n";
201     for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
202       BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
203       BP->dumpPassStructure(Offset + 1);
204       dumpLastUses(BP, Offset+1);
205     }
206   }
207
208   BasicBlockPass *getContainedPass(unsigned N) {
209     assert(N < PassVector.size() && "Pass number out of range!");
210     BasicBlockPass *BP = static_cast<BasicBlockPass *>(PassVector[N]);
211     return BP;
212   }
213
214   PassManagerType getPassManagerType() const override {
215     return PMT_BasicBlockPassManager;
216   }
217 };
218
219 char BBPassManager::ID = 0;
220 } // End anonymous namespace
221
222 namespace llvm {
223 namespace legacy {
224 //===----------------------------------------------------------------------===//
225 // FunctionPassManagerImpl
226 //
227 /// FunctionPassManagerImpl manages FPPassManagers
228 class FunctionPassManagerImpl : public Pass,
229                                 public PMDataManager,
230                                 public PMTopLevelManager {
231   virtual void anchor();
232 private:
233   bool wasRun;
234 public:
235   static char ID;
236   explicit FunctionPassManagerImpl() :
237     Pass(PT_PassManager, ID), PMDataManager(),
238     PMTopLevelManager(new FPPassManager()), wasRun(false) {}
239
240   /// \copydoc FunctionPassManager::add()
241   void add(Pass *P) {
242     schedulePass(P);
243   }
244
245   /// createPrinterPass - Get a function printer pass.
246   Pass *createPrinterPass(raw_ostream &O,
247                           const std::string &Banner) const override {
248     return createPrintFunctionPass(O, Banner);
249   }
250
251   // Prepare for running an on the fly pass, freeing memory if needed
252   // from a previous run.
253   void releaseMemoryOnTheFly();
254
255   /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
256   /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
257   bool run(Function &F);
258
259   /// doInitialization - Run all of the initializers for the function passes.
260   ///
261   bool doInitialization(Module &M) override;
262
263   /// doFinalization - Run all of the finalizers for the function passes.
264   ///
265   bool doFinalization(Module &M) override;
266
267
268   PMDataManager *getAsPMDataManager() override { return this; }
269   Pass *getAsPass() override { return this; }
270   PassManagerType getTopLevelPassManagerType() override {
271     return PMT_FunctionPassManager;
272   }
273
274   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
275   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const override {
276     Info.setPreservesAll();
277   }
278
279   FPPassManager *getContainedManager(unsigned N) {
280     assert(N < PassManagers.size() && "Pass number out of range!");
281     FPPassManager *FP = static_cast<FPPassManager *>(PassManagers[N]);
282     return FP;
283   }
284 };
285
286 void FunctionPassManagerImpl::anchor() {}
287
288 char FunctionPassManagerImpl::ID = 0;
289 } // End of legacy namespace
290 } // End of llvm namespace
291
292 namespace {
293 //===----------------------------------------------------------------------===//
294 // MPPassManager
295 //
296 /// MPPassManager manages ModulePasses and function pass managers.
297 /// It batches all Module passes and function pass managers together and
298 /// sequences them to process one module.
299 class MPPassManager : public Pass, public PMDataManager {
300 public:
301   static char ID;
302   explicit MPPassManager() :
303     Pass(PT_PassManager, ID), PMDataManager() { }
304
305   // Delete on the fly managers.
306   ~MPPassManager() override {
307     for (auto &OnTheFlyManager : OnTheFlyManagers) {
308       FunctionPassManagerImpl *FPP = OnTheFlyManager.second;
309       delete FPP;
310     }
311   }
312
313   /// createPrinterPass - Get a module printer pass.
314   Pass *createPrinterPass(raw_ostream &O,
315                           const std::string &Banner) const override {
316     return createPrintModulePass(O, Banner);
317   }
318
319   /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
320   /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
321   bool runOnModule(Module &M);
322
323   using llvm::Pass::doInitialization;
324   using llvm::Pass::doFinalization;
325
326   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
327   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const override {
328     Info.setPreservesAll();
329   }
330
331   /// Add RequiredPass into list of lower level passes required by pass P.
332   /// RequiredPass is run on the fly by Pass Manager when P requests it
333   /// through getAnalysis interface.
334   void addLowerLevelRequiredPass(Pass *P, Pass *RequiredPass) override;
335
336   /// Return function pass corresponding to PassInfo PI, that is
337   /// required by module pass MP. Instantiate analysis pass, by using
338   /// its runOnFunction() for function F.
339   Pass* getOnTheFlyPass(Pass *MP, AnalysisID PI, Function &F) override;
340
341   StringRef getPassName() const override { return "Module Pass Manager"; }
342
343   PMDataManager *getAsPMDataManager() override { return this; }
344   Pass *getAsPass() override { return this; }
345
346   // Print passes managed by this manager
347   void dumpPassStructure(unsigned Offset) override {
348     dbgs().indent(Offset*2) << "ModulePass Manager\n";
349     for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
350       ModulePass *MP = getContainedPass(Index);
351       MP->dumpPassStructure(Offset + 1);
352       std::map<Pass *, FunctionPassManagerImpl *>::const_iterator I =
353         OnTheFlyManagers.find(MP);
354       if (I != OnTheFlyManagers.end())
355         I->second->dumpPassStructure(Offset + 2);
356       dumpLastUses(MP, Offset+1);
357     }
358   }
359
360   ModulePass *getContainedPass(unsigned N) {
361     assert(N < PassVector.size() && "Pass number out of range!");
362     return static_cast<ModulePass *>(PassVector[N]);
363   }
364
365   PassManagerType getPassManagerType() const override {
366     return PMT_ModulePassManager;
367   }
368
369  private:
370   /// Collection of on the fly FPPassManagers. These managers manage
371   /// function passes that are required by module passes.
372   std::map<Pass *, FunctionPassManagerImpl *> OnTheFlyManagers;
373 };
374
375 char MPPassManager::ID = 0;
376 } // End anonymous namespace
377
378 namespace llvm {
379 namespace legacy {
380 //===----------------------------------------------------------------------===//
381 // PassManagerImpl
382 //
383
384 /// PassManagerImpl manages MPPassManagers
385 class PassManagerImpl : public Pass,
386                         public PMDataManager,
387                         public PMTopLevelManager {
388   virtual void anchor();
389
390 public:
391   static char ID;
392   explicit PassManagerImpl() :
393     Pass(PT_PassManager, ID), PMDataManager(),
394                               PMTopLevelManager(new MPPassManager()) {}
395
396   /// \copydoc PassManager::add()
397   void add(Pass *P) {
398     schedulePass(P);
399   }
400
401   /// createPrinterPass - Get a module printer pass.
402   Pass *createPrinterPass(raw_ostream &O,
403                           const std::string &Banner) const override {
404     return createPrintModulePass(O, Banner);
405   }
406
407   /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
408   /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
409   bool run(Module &M);
410
411   using llvm::Pass::doInitialization;
412   using llvm::Pass::doFinalization;
413
414   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
415   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const override {
416     Info.setPreservesAll();
417   }
418
419   PMDataManager *getAsPMDataManager() override { return this; }
420   Pass *getAsPass() override { return this; }
421   PassManagerType getTopLevelPassManagerType() override {
422     return PMT_ModulePassManager;
423   }
424
425   MPPassManager *getContainedManager(unsigned N) {
426     assert(N < PassManagers.size() && "Pass number out of range!");
427     MPPassManager *MP = static_cast<MPPassManager *>(PassManagers[N]);
428     return MP;
429   }
430 };
431
432 void PassManagerImpl::anchor() {}
433
434 char PassManagerImpl::ID = 0;
435 } // End of legacy namespace
436 } // End of llvm namespace
437
438 namespace {
439
440 //===----------------------------------------------------------------------===//
441 /// TimingInfo Class - This class is used to calculate information about the
442 /// amount of time each pass takes to execute.  This only happens when
443 /// -time-passes is enabled on the command line.
444 ///
445
446 static ManagedStatic<sys::SmartMutex<true> > TimingInfoMutex;
447
448 class TimingInfo {
449   DenseMap<Pass*, Timer*> TimingData;
450   TimerGroup TG;
451 public:
452   // Use 'create' member to get this.
453   TimingInfo() : TG("pass", "... Pass execution timing report ...") {}
454
455   // TimingDtor - Print out information about timing information
456   ~TimingInfo() {
457     // Delete all of the timers, which accumulate their info into the
458     // TimerGroup.
459     for (auto &I : TimingData)
460       delete I.second;
461     // TimerGroup is deleted next, printing the report.
462   }
463
464   // createTheTimeInfo - This method either initializes the TheTimeInfo pointer
465   // to a non-null value (if the -time-passes option is enabled) or it leaves it
466   // null.  It may be called multiple times.
467   static void createTheTimeInfo();
468
469   // print - Prints out timing information and then resets the timers.
470   void print() {
471     TG.print(*CreateInfoOutputFile());
472   }
473
474   /// getPassTimer - Return the timer for the specified pass if it exists.
475   Timer *getPassTimer(Pass *P) {
476     if (P->getAsPMDataManager())
477       return nullptr;
478
479     sys::SmartScopedLock<true> Lock(*TimingInfoMutex);
480     Timer *&T = TimingData[P];
481     if (!T) {
482       StringRef PassName = P->getPassName();
483       T = new Timer(PassName, PassName, TG);
484     }
485     return T;
486   }
487 };
488
489 } // End of anon namespace
490
491 static TimingInfo *TheTimeInfo;
492
493 //===----------------------------------------------------------------------===//
494 // PMTopLevelManager implementation
495
496 /// Initialize top level manager. Create first pass manager.
497 PMTopLevelManager::PMTopLevelManager(PMDataManager *PMDM) {
498   PMDM->setTopLevelManager(this);
499   addPassManager(PMDM);
500   activeStack.push(PMDM);
501 }
502
503 /// Set pass P as the last user of the given analysis passes.
504 void
505 PMTopLevelManager::setLastUser(ArrayRef<Pass*> AnalysisPasses, Pass *P) {
506   unsigned PDepth = 0;
507   if (P->getResolver())
508     PDepth = P->getResolver()->getPMDataManager().getDepth();
509
510   for (Pass *AP : AnalysisPasses) {
511     LastUser[AP] = P;
512
513     if (P == AP)
514       continue;
515
516     // Update the last users of passes that are required transitive by AP.
517     AnalysisUsage *AnUsage = findAnalysisUsage(AP);
518     const AnalysisUsage::VectorType &IDs = AnUsage->getRequiredTransitiveSet();
519     SmallVector<Pass *, 12> LastUses;
520     SmallVector<Pass *, 12> LastPMUses;
521     for (AnalysisID ID : IDs) {
522       Pass *AnalysisPass = findAnalysisPass(ID);
523       assert(AnalysisPass && "Expected analysis pass to exist.");
524       AnalysisResolver *AR = AnalysisPass->getResolver();
525       assert(AR && "Expected analysis resolver to exist.");
526       unsigned APDepth = AR->getPMDataManager().getDepth();
527
528       if (PDepth == APDepth)
529         LastUses.push_back(AnalysisPass);
530       else if (PDepth > APDepth)
531         LastPMUses.push_back(AnalysisPass);
532     }
533
534     setLastUser(LastUses, P);
535
536     // If this pass has a corresponding pass manager, push higher level
537     // analysis to this pass manager.
538     if (P->getResolver())
539       setLastUser(LastPMUses, P->getResolver()->getPMDataManager().getAsPass());
540
541
542     // If AP is the last user of other passes then make P last user of
543     // such passes.
544     for (auto LU : LastUser) {
545       if (LU.second == AP)
546         // DenseMap iterator is not invalidated here because
547         // this is just updating existing entries.
548         LastUser[LU.first] = P;
549     }
550   }
551 }
552
553 /// Collect passes whose last user is P
554 void PMTopLevelManager::collectLastUses(SmallVectorImpl<Pass *> &LastUses,
555                                         Pass *P) {
556   DenseMap<Pass *, SmallPtrSet<Pass *, 8> >::iterator DMI =
557     InversedLastUser.find(P);
558   if (DMI == InversedLastUser.end())
559     return;
560
561   SmallPtrSet<Pass *, 8> &LU = DMI->second;
562   for (Pass *LUP : LU) {
563     LastUses.push_back(LUP);
564   }
565
566 }
567
568 AnalysisUsage *PMTopLevelManager::findAnalysisUsage(Pass *P) {
569   AnalysisUsage *AnUsage = nullptr;
570   auto DMI = AnUsageMap.find(P);
571   if (DMI != AnUsageMap.end())
572     AnUsage = DMI->second;
573   else {
574     // Look up the analysis usage from the pass instance (different instances
575     // of the same pass can produce different results), but unique the
576     // resulting object to reduce memory usage.  This helps to greatly reduce
577     // memory usage when we have many instances of only a few pass types
578     // (e.g. instcombine, simplifycfg, etc...) which tend to share a fixed set
579     // of dependencies.
580     AnalysisUsage AU;
581     P->getAnalysisUsage(AU);
582     
583     AUFoldingSetNode* Node = nullptr;
584     FoldingSetNodeID ID;
585     AUFoldingSetNode::Profile(ID, AU);
586     void *IP = nullptr;
587     if (auto *N = UniqueAnalysisUsages.FindNodeOrInsertPos(ID, IP))
588       Node = N;
589     else {
590       Node = new (AUFoldingSetNodeAllocator.Allocate()) AUFoldingSetNode(AU);
591       UniqueAnalysisUsages.InsertNode(Node, IP);
592     }
593     assert(Node && "cached analysis usage must be non null");
594
595     AnUsageMap[P] = &Node->AU;
596     AnUsage = &Node->AU;
597   }
598   return AnUsage;
599 }
600
601 /// Schedule pass P for execution. Make sure that passes required by
602 /// P are run before P is run. Update analysis info maintained by
603 /// the manager. Remove dead passes. This is a recursive function.
604 void PMTopLevelManager::schedulePass(Pass *P) {
605
606   // TODO : Allocate function manager for this pass, other wise required set
607   // may be inserted into previous function manager
608
609   // Give pass a chance to prepare the stage.
610   P->preparePassManager(activeStack);
611
612   // If P is an analysis pass and it is available then do not
613   // generate the analysis again. Stale analysis info should not be
614   // available at this point.
615   const PassInfo *PI = findAnalysisPassInfo(P->getPassID());
616   if (PI && PI->isAnalysis() && findAnalysisPass(P->getPassID())) {
617     delete P;
618     return;
619   }
620
621   AnalysisUsage *AnUsage = findAnalysisUsage(P);
622
623   bool checkAnalysis = true;
624   while (checkAnalysis) {
625     checkAnalysis = false;
626
627     const AnalysisUsage::VectorType &RequiredSet = AnUsage->getRequiredSet();
628     for (AnalysisUsage::VectorType::const_iterator I = RequiredSet.begin(),
629            E = RequiredSet.end(); I != E; ++I) {
630
631       Pass *AnalysisPass = findAnalysisPass(*I);
632       if (!AnalysisPass) {
633         const PassInfo *PI = findAnalysisPassInfo(*I);
634
635         if (!PI) {
636           // Pass P is not in the global PassRegistry
637           dbgs() << "Pass '"  << P->getPassName() << "' is not initialized." << "\n";
638           dbgs() << "Verify if there is a pass dependency cycle." << "\n";
639           dbgs() << "Required Passes:" << "\n";
640           for (AnalysisUsage::VectorType::const_iterator I2 = RequiredSet.begin(),
641                  E = RequiredSet.end(); I2 != E && I2 != I; ++I2) {
642             Pass *AnalysisPass2 = findAnalysisPass(*I2);
643             if (AnalysisPass2) {
644               dbgs() << "\t" << AnalysisPass2->getPassName() << "\n";
645             } else {
646               dbgs() << "\t"   << "Error: Required pass not found! Possible causes:"  << "\n";
647               dbgs() << "\t\t" << "- Pass misconfiguration (e.g.: missing macros)"    << "\n";
648               dbgs() << "\t\t" << "- Corruption of the global PassRegistry"           << "\n";
649             }
650           }
651         }
652
653         assert(PI && "Expected required passes to be initialized");
654         AnalysisPass = PI->createPass();
655         if (P->getPotentialPassManagerType () ==
656             AnalysisPass->getPotentialPassManagerType())
657           // Schedule analysis pass that is managed by the same pass manager.
658           schedulePass(AnalysisPass);
659         else if (P->getPotentialPassManagerType () >
660                  AnalysisPass->getPotentialPassManagerType()) {
661           // Schedule analysis pass that is managed by a new manager.
662           schedulePass(AnalysisPass);
663           // Recheck analysis passes to ensure that required analyses that
664           // are already checked are still available.
665           checkAnalysis = true;
666         } else
667           // Do not schedule this analysis. Lower level analysis
668           // passes are run on the fly.
669           delete AnalysisPass;
670       }
671     }
672   }
673
674   // Now all required passes are available.
675   if (ImmutablePass *IP = P->getAsImmutablePass()) {
676     // P is a immutable pass and it will be managed by this
677     // top level manager. Set up analysis resolver to connect them.
678     PMDataManager *DM = getAsPMDataManager();
679     AnalysisResolver *AR = new AnalysisResolver(*DM);
680     P->setResolver(AR);
681     DM->initializeAnalysisImpl(P);
682     addImmutablePass(IP);
683     DM->recordAvailableAnalysis(IP);
684     return;
685   }
686
687   if (PI && !PI->isAnalysis() && ShouldPrintBeforePass(PI)) {
688     Pass *PP = P->createPrinterPass(
689         dbgs(), ("*** IR Dump Before " + P->getPassName() + " ***").str());
690     PP->assignPassManager(activeStack, getTopLevelPassManagerType());
691   }
692
693   // Add the requested pass to the best available pass manager.
694   P->assignPassManager(activeStack, getTopLevelPassManagerType());
695
696   if (PI && !PI->isAnalysis() && ShouldPrintAfterPass(PI)) {
697     Pass *PP = P->createPrinterPass(
698         dbgs(), ("*** IR Dump After " + P->getPassName() + " ***").str());
699     PP->assignPassManager(activeStack, getTopLevelPassManagerType());
700   }
701 }
702
703 /// Find the pass that implements Analysis AID. Search immutable
704 /// passes and all pass managers. If desired pass is not found
705 /// then return NULL.
706 Pass *PMTopLevelManager::findAnalysisPass(AnalysisID AID) {
707   // For immutable passes we have a direct mapping from ID to pass, so check
708   // that first.
709   if (Pass *P = ImmutablePassMap.lookup(AID))
710     return P;
711
712   // Check pass managers
713   for (PMDataManager *PassManager : PassManagers)
714     if (Pass *P = PassManager->findAnalysisPass(AID, false))
715       return P;
716
717   // Check other pass managers
718   for (PMDataManager *IndirectPassManager : IndirectPassManagers)
719     if (Pass *P = IndirectPassManager->findAnalysisPass(AID, false))
720       return P;
721
722   return nullptr;
723 }
724
725 const PassInfo *PMTopLevelManager::findAnalysisPassInfo(AnalysisID AID) const {
726   const PassInfo *&PI = AnalysisPassInfos[AID];
727   if (!PI)
728     PI = PassRegistry::getPassRegistry()->getPassInfo(AID);
729   else
730     assert(PI == PassRegistry::getPassRegistry()->getPassInfo(AID) &&
731            "The pass info pointer changed for an analysis ID!");
732
733   return PI;
734 }
735
736 void PMTopLevelManager::addImmutablePass(ImmutablePass *P) {
737   P->initializePass();
738   ImmutablePasses.push_back(P);
739
740   // Add this pass to the map from its analysis ID. We clobber any prior runs
741   // of the pass in the map so that the last one added is the one found when
742   // doing lookups.
743   AnalysisID AID = P->getPassID();
744   ImmutablePassMap[AID] = P;
745
746   // Also add any interfaces implemented by the immutable pass to the map for
747   // fast lookup.
748   const PassInfo *PassInf = findAnalysisPassInfo(AID);
749   assert(PassInf && "Expected all immutable passes to be initialized");
750   for (const PassInfo *ImmPI : PassInf->getInterfacesImplemented())
751     ImmutablePassMap[ImmPI->getTypeInfo()] = P;
752 }
753
754 // Print passes managed by this top level manager.
755 void PMTopLevelManager::dumpPasses() const {
756
757   if (PassDebugging < Structure)
758     return;
759
760   // Print out the immutable passes
761   for (unsigned i = 0, e = ImmutablePasses.size(); i != e; ++i) {
762     ImmutablePasses[i]->dumpPassStructure(0);
763   }
764
765   // Every class that derives from PMDataManager also derives from Pass
766   // (sometimes indirectly), but there's no inheritance relationship
767   // between PMDataManager and Pass, so we have to getAsPass to get
768   // from a PMDataManager* to a Pass*.
769   for (PMDataManager *Manager : PassManagers)
770     Manager->getAsPass()->dumpPassStructure(1);
771 }
772
773 void PMTopLevelManager::dumpArguments() const {
774
775   if (PassDebugging < Arguments)
776     return;
777
778   dbgs() << "Pass Arguments: ";
779   for (ImmutablePass *P : ImmutablePasses)
780     if (const PassInfo *PI = findAnalysisPassInfo(P->getPassID())) {
781       assert(PI && "Expected all immutable passes to be initialized");
782       if (!PI->isAnalysisGroup())
783         dbgs() << " -" << PI->getPassArgument();
784     }
785   for (PMDataManager *PM : PassManagers)
786     PM->dumpPassArguments();
787   dbgs() << "\n";
788 }
789
790 void PMTopLevelManager::initializeAllAnalysisInfo() {
791   for (PMDataManager *PM : PassManagers)
792     PM->initializeAnalysisInfo();
793
794   // Initailize other pass managers
795   for (PMDataManager *IPM : IndirectPassManagers)
796     IPM->initializeAnalysisInfo();
797
798   for (auto LU : LastUser) {
799     SmallPtrSet<Pass *, 8> &L = InversedLastUser[LU.second];
800     L.insert(LU.first);
801   }
802 }
803
804 /// Destructor
805 PMTopLevelManager::~PMTopLevelManager() {
806   for (PMDataManager *PM : PassManagers)
807     delete PM;
808
809   for (ImmutablePass *P : ImmutablePasses)
810     delete P;
811 }
812
813 //===----------------------------------------------------------------------===//
814 // PMDataManager implementation
815
816 /// Augement AvailableAnalysis by adding analysis made available by pass P.
817 void PMDataManager::recordAvailableAnalysis(Pass *P) {
818   AnalysisID PI = P->getPassID();
819
820   AvailableAnalysis[PI] = P;
821
822   assert(!AvailableAnalysis.empty());
823
824   // This pass is the current implementation of all of the interfaces it
825   // implements as well.
826   const PassInfo *PInf = TPM->findAnalysisPassInfo(PI);
827   if (!PInf) return;
828   const std::vector<const PassInfo*> &II = PInf->getInterfacesImplemented();
829   for (unsigned i = 0, e = II.size(); i != e; ++i)
830     AvailableAnalysis[II[i]->getTypeInfo()] = P;
831 }
832
833 // Return true if P preserves high level analysis used by other
834 // passes managed by this manager
835 bool PMDataManager::preserveHigherLevelAnalysis(Pass *P) {
836   AnalysisUsage *AnUsage = TPM->findAnalysisUsage(P);
837   if (AnUsage->getPreservesAll())
838     return true;
839
840   const AnalysisUsage::VectorType &PreservedSet = AnUsage->getPreservedSet();
841   for (Pass *P1 : HigherLevelAnalysis) {
842     if (P1->getAsImmutablePass() == nullptr &&
843         !is_contained(PreservedSet, P1->getPassID()))
844       return false;
845   }
846
847   return true;
848 }
849
850 /// verifyPreservedAnalysis -- Verify analysis preserved by pass P.
851 void PMDataManager::verifyPreservedAnalysis(Pass *P) {
852   // Don't do this unless assertions are enabled.
853 #ifdef NDEBUG
854   return;
855 #endif
856   AnalysisUsage *AnUsage = TPM->findAnalysisUsage(P);
857   const AnalysisUsage::VectorType &PreservedSet = AnUsage->getPreservedSet();
858
859   // Verify preserved analysis
860   for (AnalysisID AID : PreservedSet) {
861     if (Pass *AP = findAnalysisPass(AID, true)) {
862       TimeRegion PassTimer(getPassTimer(AP));
863       AP->verifyAnalysis();
864     }
865   }
866 }
867
868 /// Remove Analysis not preserved by Pass P
869 void PMDataManager::removeNotPreservedAnalysis(Pass *P) {
870   AnalysisUsage *AnUsage = TPM->findAnalysisUsage(P);
871   if (AnUsage->getPreservesAll())
872     return;
873
874   const AnalysisUsage::VectorType &PreservedSet = AnUsage->getPreservedSet();
875   for (DenseMap<AnalysisID, Pass*>::iterator I = AvailableAnalysis.begin(),
876          E = AvailableAnalysis.end(); I != E; ) {
877     DenseMap<AnalysisID, Pass*>::iterator Info = I++;
878     if (Info->second->getAsImmutablePass() == nullptr &&
879         !is_contained(PreservedSet, Info->first)) {
880       // Remove this analysis
881       if (PassDebugging >= Details) {
882         Pass *S = Info->second;
883         dbgs() << " -- '" <<  P->getPassName() << "' is not preserving '";
884         dbgs() << S->getPassName() << "'\n";
885       }
886       AvailableAnalysis.erase(Info);
887     }
888   }
889
890   // Check inherited analysis also. If P is not preserving analysis
891   // provided by parent manager then remove it here.
892   for (unsigned Index = 0; Index < PMT_Last; ++Index) {
893
894     if (!InheritedAnalysis[Index])
895       continue;
896
897     for (DenseMap<AnalysisID, Pass*>::iterator
898            I = InheritedAnalysis[Index]->begin(),
899            E = InheritedAnalysis[Index]->end(); I != E; ) {
900       DenseMap<AnalysisID, Pass *>::iterator Info = I++;
901       if (Info->second->getAsImmutablePass() == nullptr &&
902           !is_contained(PreservedSet, Info->first)) {
903         // Remove this analysis
904         if (PassDebugging >= Details) {
905           Pass *S = Info->second;
906           dbgs() << " -- '" <<  P->getPassName() << "' is not preserving '";
907           dbgs() << S->getPassName() << "'\n";
908         }
909         InheritedAnalysis[Index]->erase(Info);
910       }
911     }
912   }
913 }
914
915 /// Remove analysis passes that are not used any longer
916 void PMDataManager::removeDeadPasses(Pass *P, StringRef Msg,
917                                      enum PassDebuggingString DBG_STR) {
918
919   SmallVector<Pass *, 12> DeadPasses;
920
921   // If this is a on the fly manager then it does not have TPM.
922   if (!TPM)
923     return;
924
925   TPM->collectLastUses(DeadPasses, P);
926
927   if (PassDebugging >= Details && !DeadPasses.empty()) {
928     dbgs() << " -*- '" <<  P->getPassName();
929     dbgs() << "' is the last user of following pass instances.";
930     dbgs() << " Free these instances\n";
931   }
932
933   for (Pass *P : DeadPasses)
934     freePass(P, Msg, DBG_STR);
935 }
936
937 void PMDataManager::freePass(Pass *P, StringRef Msg,
938                              enum PassDebuggingString DBG_STR) {
939   dumpPassInfo(P, FREEING_MSG, DBG_STR, Msg);
940
941   {
942     // If the pass crashes releasing memory, remember this.
943     PassManagerPrettyStackEntry X(P);
944     TimeRegion PassTimer(getPassTimer(P));
945
946     P->releaseMemory();
947   }
948
949   AnalysisID PI = P->getPassID();
950   if (const PassInfo *PInf = TPM->findAnalysisPassInfo(PI)) {
951     // Remove the pass itself (if it is not already removed).
952     AvailableAnalysis.erase(PI);
953
954     // Remove all interfaces this pass implements, for which it is also
955     // listed as the available implementation.
956     const std::vector<const PassInfo*> &II = PInf->getInterfacesImplemented();
957     for (unsigned i = 0, e = II.size(); i != e; ++i) {
958       DenseMap<AnalysisID, Pass*>::iterator Pos =
959         AvailableAnalysis.find(II[i]->getTypeInfo());
960       if (Pos != AvailableAnalysis.end() && Pos->second == P)
961         AvailableAnalysis.erase(Pos);
962     }
963   }
964 }
965
966 /// Add pass P into the PassVector. Update
967 /// AvailableAnalysis appropriately if ProcessAnalysis is true.
968 void PMDataManager::add(Pass *P, bool ProcessAnalysis) {
969   // This manager is going to manage pass P. Set up analysis resolver
970   // to connect them.
971   AnalysisResolver *AR = new AnalysisResolver(*this);
972   P->setResolver(AR);
973
974   // If a FunctionPass F is the last user of ModulePass info M
975   // then the F's manager, not F, records itself as a last user of M.
976   SmallVector<Pass *, 12> TransferLastUses;
977
978   if (!ProcessAnalysis) {
979     // Add pass
980     PassVector.push_back(P);
981     return;
982   }
983
984   // At the moment, this pass is the last user of all required passes.
985   SmallVector<Pass *, 12> LastUses;
986   SmallVector<Pass *, 8> UsedPasses;
987   SmallVector<AnalysisID, 8> ReqAnalysisNotAvailable;
988
989   unsigned PDepth = this->getDepth();
990
991   collectRequiredAndUsedAnalyses(UsedPasses, ReqAnalysisNotAvailable, P);
992   for (Pass *PUsed : UsedPasses) {
993     unsigned RDepth = 0;
994
995     assert(PUsed->getResolver() && "Analysis Resolver is not set");
996     PMDataManager &DM = PUsed->getResolver()->getPMDataManager();
997     RDepth = DM.getDepth();
998
999     if (PDepth == RDepth)
1000       LastUses.push_back(PUsed);
1001     else if (PDepth > RDepth) {
1002       // Let the parent claim responsibility of last use
1003       TransferLastUses.push_back(PUsed);
1004       // Keep track of higher level analysis used by this manager.
1005       HigherLevelAnalysis.push_back(PUsed);
1006     } else
1007       llvm_unreachable("Unable to accommodate Used Pass");
1008   }
1009
1010   // Set P as P's last user until someone starts using P.
1011   // However, if P is a Pass Manager then it does not need
1012   // to record its last user.
1013   if (!P->getAsPMDataManager())
1014     LastUses.push_back(P);
1015   TPM->setLastUser(LastUses, P);
1016
1017   if (!TransferLastUses.empty()) {
1018     Pass *My_PM = getAsPass();
1019     TPM->setLastUser(TransferLastUses, My_PM);
1020     TransferLastUses.clear();
1021   }
1022
1023   // Now, take care of required analyses that are not available.
1024   for (AnalysisID ID : ReqAnalysisNotAvailable) {
1025     const PassInfo *PI = TPM->findAnalysisPassInfo(ID);
1026     Pass *AnalysisPass = PI->createPass();
1027     this->addLowerLevelRequiredPass(P, AnalysisPass);
1028   }
1029
1030   // Take a note of analysis required and made available by this pass.
1031   // Remove the analysis not preserved by this pass
1032   removeNotPreservedAnalysis(P);
1033   recordAvailableAnalysis(P);
1034
1035   // Add pass
1036   PassVector.push_back(P);
1037 }
1038
1039
1040 /// Populate UP with analysis pass that are used or required by
1041 /// pass P and are available. Populate RP_NotAvail with analysis
1042 /// pass that are required by pass P but are not available.
1043 void PMDataManager::collectRequiredAndUsedAnalyses(
1044     SmallVectorImpl<Pass *> &UP, SmallVectorImpl<AnalysisID> &RP_NotAvail,
1045     Pass *P) {
1046   AnalysisUsage *AnUsage = TPM->findAnalysisUsage(P);
1047
1048   for (const auto &UsedID : AnUsage->getUsedSet())
1049     if (Pass *AnalysisPass = findAnalysisPass(UsedID, true))
1050       UP.push_back(AnalysisPass);
1051
1052   for (const auto &RequiredID : AnUsage->getRequiredSet())
1053     if (Pass *AnalysisPass = findAnalysisPass(RequiredID, true))
1054       UP.push_back(AnalysisPass);
1055     else
1056       RP_NotAvail.push_back(RequiredID);
1057
1058   for (const auto &RequiredID : AnUsage->getRequiredTransitiveSet())
1059     if (Pass *AnalysisPass = findAnalysisPass(RequiredID, true))
1060       UP.push_back(AnalysisPass);
1061     else
1062       RP_NotAvail.push_back(RequiredID);
1063 }
1064
1065 // All Required analyses should be available to the pass as it runs!  Here
1066 // we fill in the AnalysisImpls member of the pass so that it can
1067 // successfully use the getAnalysis() method to retrieve the
1068 // implementations it needs.
1069 //
1070 void PMDataManager::initializeAnalysisImpl(Pass *P) {
1071   AnalysisUsage *AnUsage = TPM->findAnalysisUsage(P);
1072
1073   for (AnalysisUsage::VectorType::const_iterator
1074          I = AnUsage->getRequiredSet().begin(),
1075          E = AnUsage->getRequiredSet().end(); I != E; ++I) {
1076     Pass *Impl = findAnalysisPass(*I, true);
1077     if (!Impl)
1078       // This may be analysis pass that is initialized on the fly.
1079       // If that is not the case then it will raise an assert when it is used.
1080       continue;
1081     AnalysisResolver *AR = P->getResolver();
1082     assert(AR && "Analysis Resolver is not set");
1083     AR->addAnalysisImplsPair(*I, Impl);
1084   }
1085 }
1086
1087 /// Find the pass that implements Analysis AID. If desired pass is not found
1088 /// then return NULL.
1089 Pass *PMDataManager::findAnalysisPass(AnalysisID AID, bool SearchParent) {
1090
1091   // Check if AvailableAnalysis map has one entry.
1092   DenseMap<AnalysisID, Pass*>::const_iterator I =  AvailableAnalysis.find(AID);
1093
1094   if (I != AvailableAnalysis.end())
1095     return I->second;
1096
1097   // Search Parents through TopLevelManager
1098   if (SearchParent)
1099     return TPM->findAnalysisPass(AID);
1100
1101   return nullptr;
1102 }
1103
1104 // Print list of passes that are last used by P.
1105 void PMDataManager::dumpLastUses(Pass *P, unsigned Offset) const{
1106
1107   SmallVector<Pass *, 12> LUses;
1108
1109   // If this is a on the fly manager then it does not have TPM.
1110   if (!TPM)
1111     return;
1112
1113   TPM->collectLastUses(LUses, P);
1114
1115   for (SmallVectorImpl<Pass *>::iterator I = LUses.begin(),
1116          E = LUses.end(); I != E; ++I) {
1117     dbgs() << "--" << std::string(Offset*2, ' ');
1118     (*I)->dumpPassStructure(0);
1119   }
1120 }
1121
1122 void PMDataManager::dumpPassArguments() const {
1123   for (SmallVectorImpl<Pass *>::const_iterator I = PassVector.begin(),
1124         E = PassVector.end(); I != E; ++I) {
1125     if (PMDataManager *PMD = (*I)->getAsPMDataManager())
1126       PMD->dumpPassArguments();
1127     else
1128       if (const PassInfo *PI =
1129             TPM->findAnalysisPassInfo((*I)->getPassID()))
1130         if (!PI->isAnalysisGroup())
1131           dbgs() << " -" << PI->getPassArgument();
1132   }
1133 }
1134
1135 void PMDataManager::dumpPassInfo(Pass *P, enum PassDebuggingString S1,
1136                                  enum PassDebuggingString S2,
1137                                  StringRef Msg) {
1138   if (PassDebugging < Executions)
1139     return;
1140   dbgs() << "[" << std::chrono::system_clock::now() << "] " << (void *)this
1141          << std::string(getDepth() * 2 + 1, ' ');
1142   switch (S1) {
1143   case EXECUTION_MSG:
1144     dbgs() << "Executing Pass '" << P->getPassName();
1145     break;
1146   case MODIFICATION_MSG:
1147     dbgs() << "Made Modification '" << P->getPassName();
1148     break;
1149   case FREEING_MSG:
1150     dbgs() << " Freeing Pass '" << P->getPassName();
1151     break;
1152   default:
1153     break;
1154   }
1155   switch (S2) {
1156   case ON_BASICBLOCK_MSG:
1157     dbgs() << "' on BasicBlock '" << Msg << "'...\n";
1158     break;
1159   case ON_FUNCTION_MSG:
1160     dbgs() << "' on Function '" << Msg << "'...\n";
1161     break;
1162   case ON_MODULE_MSG:
1163     dbgs() << "' on Module '"  << Msg << "'...\n";
1164     break;
1165   case ON_REGION_MSG:
1166     dbgs() << "' on Region '"  << Msg << "'...\n";
1167     break;
1168   case ON_LOOP_MSG:
1169     dbgs() << "' on Loop '" << Msg << "'...\n";
1170     break;
1171   case ON_CG_MSG:
1172     dbgs() << "' on Call Graph Nodes '" << Msg << "'...\n";
1173     break;
1174   default:
1175     break;
1176   }
1177 }
1178
1179 void PMDataManager::dumpRequiredSet(const Pass *P) const {
1180   if (PassDebugging < Details)
1181     return;
1182
1183   AnalysisUsage analysisUsage;
1184   P->getAnalysisUsage(analysisUsage);
1185   dumpAnalysisUsage("Required", P, analysisUsage.getRequiredSet());
1186 }
1187
1188 void PMDataManager::dumpPreservedSet(const Pass *P) const {
1189   if (PassDebugging < Details)
1190     return;
1191
1192   AnalysisUsage analysisUsage;
1193   P->getAnalysisUsage(analysisUsage);
1194   dumpAnalysisUsage("Preserved", P, analysisUsage.getPreservedSet());
1195 }
1196
1197 void PMDataManager::dumpUsedSet(const Pass *P) const {
1198   if (PassDebugging < Details)
1199     return;
1200
1201   AnalysisUsage analysisUsage;
1202   P->getAnalysisUsage(analysisUsage);
1203   dumpAnalysisUsage("Used", P, analysisUsage.getUsedSet());
1204 }
1205
1206 void PMDataManager::dumpAnalysisUsage(StringRef Msg, const Pass *P,
1207                                    const AnalysisUsage::VectorType &Set) const {
1208   assert(PassDebugging >= Details);
1209   if (Set.empty())
1210     return;
1211   dbgs() << (const void*)P << std::string(getDepth()*2+3, ' ') << Msg << " Analyses:";
1212   for (unsigned i = 0; i != Set.size(); ++i) {
1213     if (i) dbgs() << ',';
1214     const PassInfo *PInf = TPM->findAnalysisPassInfo(Set[i]);
1215     if (!PInf) {
1216       // Some preserved passes, such as AliasAnalysis, may not be initialized by
1217       // all drivers.
1218       dbgs() << " Uninitialized Pass";
1219       continue;
1220     }
1221     dbgs() << ' ' << PInf->getPassName();
1222   }
1223   dbgs() << '\n';
1224 }
1225
1226 /// Add RequiredPass into list of lower level passes required by pass P.
1227 /// RequiredPass is run on the fly by Pass Manager when P requests it
1228 /// through getAnalysis interface.
1229 /// This should be handled by specific pass manager.
1230 void PMDataManager::addLowerLevelRequiredPass(Pass *P, Pass *RequiredPass) {
1231   if (TPM) {
1232     TPM->dumpArguments();
1233     TPM->dumpPasses();
1234   }
1235
1236   // Module Level pass may required Function Level analysis info
1237   // (e.g. dominator info). Pass manager uses on the fly function pass manager
1238   // to provide this on demand. In that case, in Pass manager terminology,
1239   // module level pass is requiring lower level analysis info managed by
1240   // lower level pass manager.
1241
1242   // When Pass manager is not able to order required analysis info, Pass manager
1243   // checks whether any lower level manager will be able to provide this
1244   // analysis info on demand or not.
1245 #ifndef NDEBUG
1246   dbgs() << "Unable to schedule '" << RequiredPass->getPassName();
1247   dbgs() << "' required by '" << P->getPassName() << "'\n";
1248 #endif
1249   llvm_unreachable("Unable to schedule pass");
1250 }
1251
1252 Pass *PMDataManager::getOnTheFlyPass(Pass *P, AnalysisID PI, Function &F) {
1253   llvm_unreachable("Unable to find on the fly pass");
1254 }
1255
1256 // Destructor
1257 PMDataManager::~PMDataManager() {
1258   for (SmallVectorImpl<Pass *>::iterator I = PassVector.begin(),
1259          E = PassVector.end(); I != E; ++I)
1260     delete *I;
1261 }
1262
1263 //===----------------------------------------------------------------------===//
1264 // NOTE: Is this the right place to define this method ?
1265 // getAnalysisIfAvailable - Return analysis result or null if it doesn't exist.
1266 Pass *AnalysisResolver::getAnalysisIfAvailable(AnalysisID ID, bool dir) const {
1267   return PM.findAnalysisPass(ID, dir);
1268 }
1269
1270 Pass *AnalysisResolver::findImplPass(Pass *P, AnalysisID AnalysisPI,
1271                                      Function &F) {
1272   return PM.getOnTheFlyPass(P, AnalysisPI, F);
1273 }
1274
1275 //===----------------------------------------------------------------------===//
1276 // BBPassManager implementation
1277
1278 /// Execute all of the passes scheduled for execution by invoking
1279 /// runOnBasicBlock method.  Keep track of whether any of the passes modifies
1280 /// the function, and if so, return true.
1281 bool BBPassManager::runOnFunction(Function &F) {
1282   if (F.isDeclaration())
1283     return false;
1284
1285   bool Changed = doInitialization(F);
1286
1287   for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I)
1288     for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1289       BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
1290       bool LocalChanged = false;
1291
1292       dumpPassInfo(BP, EXECUTION_MSG, ON_BASICBLOCK_MSG, I->getName());
1293       dumpRequiredSet(BP);
1294
1295       initializeAnalysisImpl(BP);
1296
1297       {
1298         // If the pass crashes, remember this.
1299         PassManagerPrettyStackEntry X(BP, *I);
1300         TimeRegion PassTimer(getPassTimer(BP));
1301
1302         LocalChanged |= BP->runOnBasicBlock(*I);
1303       }
1304
1305       Changed |= LocalChanged;
1306       if (LocalChanged)
1307         dumpPassInfo(BP, MODIFICATION_MSG, ON_BASICBLOCK_MSG,
1308                      I->getName());
1309       dumpPreservedSet(BP);
1310       dumpUsedSet(BP);
1311
1312       verifyPreservedAnalysis(BP);
1313       removeNotPreservedAnalysis(BP);
1314       recordAvailableAnalysis(BP);
1315       removeDeadPasses(BP, I->getName(), ON_BASICBLOCK_MSG);
1316     }
1317
1318   return doFinalization(F) || Changed;
1319 }
1320
1321 // Implement doInitialization and doFinalization
1322 bool BBPassManager::doInitialization(Module &M) {
1323   bool Changed = false;
1324
1325   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index)
1326     Changed |= getContainedPass(Index)->doInitialization(M);
1327
1328   return Changed;
1329 }
1330
1331 bool BBPassManager::doFinalization(Module &M) {
1332   bool Changed = false;
1333
1334   for (int Index = getNumContainedPasses() - 1; Index >= 0; --Index)
1335     Changed |= getContainedPass(Index)->doFinalization(M);
1336
1337   return Changed;
1338 }
1339
1340 bool BBPassManager::doInitialization(Function &F) {
1341   bool Changed = false;
1342
1343   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1344     BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
1345     Changed |= BP->doInitialization(F);
1346   }
1347
1348   return Changed;
1349 }
1350
1351 bool BBPassManager::doFinalization(Function &F) {
1352   bool Changed = false;
1353
1354   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1355     BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
1356     Changed |= BP->doFinalization(F);
1357   }
1358
1359   return Changed;
1360 }
1361
1362
1363 //===----------------------------------------------------------------------===//
1364 // FunctionPassManager implementation
1365
1366 /// Create new Function pass manager
1367 FunctionPassManager::FunctionPassManager(Module *m) : M(m) {
1368   FPM = new FunctionPassManagerImpl();
1369   // FPM is the top level manager.
1370   FPM->setTopLevelManager(FPM);
1371
1372   AnalysisResolver *AR = new AnalysisResolver(*FPM);
1373   FPM->setResolver(AR);
1374 }
1375
1376 FunctionPassManager::~FunctionPassManager() {
1377   delete FPM;
1378 }
1379
1380 void FunctionPassManager::add(Pass *P) {
1381   FPM->add(P);
1382 }
1383
1384 /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep
1385 /// track of whether any of the passes modifies the function, and if
1386 /// so, return true.
1387 ///
1388 bool FunctionPassManager::run(Function &F) {
1389   handleAllErrors(F.materialize(), [&](ErrorInfoBase &EIB) {
1390     report_fatal_error("Error reading bitcode file: " + EIB.message());
1391   });
1392   return FPM->run(F);
1393 }
1394
1395
1396 /// doInitialization - Run all of the initializers for the function passes.
1397 ///
1398 bool FunctionPassManager::doInitialization() {
1399   return FPM->doInitialization(*M);
1400 }
1401
1402 /// doFinalization - Run all of the finalizers for the function passes.
1403 ///
1404 bool FunctionPassManager::doFinalization() {
1405   return FPM->doFinalization(*M);
1406 }
1407
1408 //===----------------------------------------------------------------------===//
1409 // FunctionPassManagerImpl implementation
1410 //
1411 bool FunctionPassManagerImpl::doInitialization(Module &M) {
1412   bool Changed = false;
1413
1414   dumpArguments();
1415   dumpPasses();
1416
1417   for (ImmutablePass *ImPass : getImmutablePasses())
1418     Changed |= ImPass->doInitialization(M);
1419
1420   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index)
1421     Changed |= getContainedManager(Index)->doInitialization(M);
1422
1423   return Changed;
1424 }
1425
1426 bool FunctionPassManagerImpl::doFinalization(Module &M) {
1427   bool Changed = false;
1428
1429   for (int Index = getNumContainedManagers() - 1; Index >= 0; --Index)
1430     Changed |= getContainedManager(Index)->doFinalization(M);
1431
1432   for (ImmutablePass *ImPass : getImmutablePasses())
1433     Changed |= ImPass->doFinalization(M);
1434
1435   return Changed;
1436 }
1437
1438 /// cleanup - After running all passes, clean up pass manager cache.
1439 void FPPassManager::cleanup() {
1440  for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1441     FunctionPass *FP = getContainedPass(Index);
1442     AnalysisResolver *AR = FP->getResolver();
1443     assert(AR && "Analysis Resolver is not set");
1444     AR->clearAnalysisImpls();
1445  }
1446 }
1447
1448 void FunctionPassManagerImpl::releaseMemoryOnTheFly() {
1449   if (!wasRun)
1450     return;
1451   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index) {
1452     FPPassManager *FPPM = getContainedManager(Index);
1453     for (unsigned Index = 0; Index < FPPM->getNumContainedPasses(); ++Index) {
1454       FPPM->getContainedPass(Index)->releaseMemory();
1455     }
1456   }
1457   wasRun = false;
1458 }
1459
1460 // Execute all the passes managed by this top level manager.
1461 // Return true if any function is modified by a pass.
1462 bool FunctionPassManagerImpl::run(Function &F) {
1463   bool Changed = false;
1464   TimingInfo::createTheTimeInfo();
1465
1466   initializeAllAnalysisInfo();
1467   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index) {
1468     Changed |= getContainedManager(Index)->runOnFunction(F);
1469     F.getContext().yield();
1470   }
1471
1472   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index)
1473     getContainedManager(Index)->cleanup();
1474
1475   wasRun = true;
1476   return Changed;
1477 }
1478
1479 //===----------------------------------------------------------------------===//
1480 // FPPassManager implementation
1481
1482 char FPPassManager::ID = 0;
1483 /// Print passes managed by this manager
1484 void FPPassManager::dumpPassStructure(unsigned Offset) {
1485   dbgs().indent(Offset*2) << "FunctionPass Manager\n";
1486   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1487     FunctionPass *FP = getContainedPass(Index);
1488     FP->dumpPassStructure(Offset + 1);
1489     dumpLastUses(FP, Offset+1);
1490   }
1491 }
1492
1493
1494 /// Execute all of the passes scheduled for execution by invoking
1495 /// runOnFunction method.  Keep track of whether any of the passes modifies
1496 /// the function, and if so, return true.
1497 bool FPPassManager::runOnFunction(Function &F) {
1498   if (F.isDeclaration())
1499     return false;
1500
1501   bool Changed = false;
1502
1503   // Collect inherited analysis from Module level pass manager.
1504   populateInheritedAnalysis(TPM->activeStack);
1505
1506   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1507     FunctionPass *FP = getContainedPass(Index);
1508     bool LocalChanged = false;
1509
1510     dumpPassInfo(FP, EXECUTION_MSG, ON_FUNCTION_MSG, F.getName());
1511     dumpRequiredSet(FP);
1512
1513     initializeAnalysisImpl(FP);
1514
1515     {
1516       PassManagerPrettyStackEntry X(FP, F);
1517       TimeRegion PassTimer(getPassTimer(FP));
1518
1519       LocalChanged |= FP->runOnFunction(F);
1520     }
1521
1522     Changed |= LocalChanged;
1523     if (LocalChanged)
1524       dumpPassInfo(FP, MODIFICATION_MSG, ON_FUNCTION_MSG, F.getName());
1525     dumpPreservedSet(FP);
1526     dumpUsedSet(FP);
1527
1528     verifyPreservedAnalysis(FP);
1529     removeNotPreservedAnalysis(FP);
1530     recordAvailableAnalysis(FP);
1531     removeDeadPasses(FP, F.getName(), ON_FUNCTION_MSG);
1532   }
1533   return Changed;
1534 }
1535
1536 bool FPPassManager::runOnModule(Module &M) {
1537   bool Changed = false;
1538
1539   for (Function &F : M)
1540     Changed |= runOnFunction(F);
1541
1542   return Changed;
1543 }
1544
1545 bool FPPassManager::doInitialization(Module &M) {
1546   bool Changed = false;
1547
1548   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index)
1549     Changed |= getContainedPass(Index)->doInitialization(M);
1550
1551   return Changed;
1552 }
1553
1554 bool FPPassManager::doFinalization(Module &M) {
1555   bool Changed = false;
1556
1557   for (int Index = getNumContainedPasses() - 1; Index >= 0; --Index)
1558     Changed |= getContainedPass(Index)->doFinalization(M);
1559
1560   return Changed;
1561 }
1562
1563 //===----------------------------------------------------------------------===//
1564 // MPPassManager implementation
1565
1566 /// Execute all of the passes scheduled for execution by invoking
1567 /// runOnModule method.  Keep track of whether any of the passes modifies
1568 /// the module, and if so, return true.
1569 bool
1570 MPPassManager::runOnModule(Module &M) {
1571   bool Changed = false;
1572
1573   // Initialize on-the-fly passes
1574   for (auto &OnTheFlyManager : OnTheFlyManagers) {
1575     FunctionPassManagerImpl *FPP = OnTheFlyManager.second;
1576     Changed |= FPP->doInitialization(M);
1577   }
1578
1579   // Initialize module passes
1580   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index)
1581     Changed |= getContainedPass(Index)->doInitialization(M);
1582
1583   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1584     ModulePass *MP = getContainedPass(Index);
1585     bool LocalChanged = false;
1586
1587     dumpPassInfo(MP, EXECUTION_MSG, ON_MODULE_MSG, M.getModuleIdentifier());
1588     dumpRequiredSet(MP);
1589
1590     initializeAnalysisImpl(MP);
1591
1592     {
1593       PassManagerPrettyStackEntry X(MP, M);
1594       TimeRegion PassTimer(getPassTimer(MP));
1595
1596       LocalChanged |= MP->runOnModule(M);
1597     }
1598
1599     Changed |= LocalChanged;
1600     if (LocalChanged)
1601       dumpPassInfo(MP, MODIFICATION_MSG, ON_MODULE_MSG,
1602                    M.getModuleIdentifier());
1603     dumpPreservedSet(MP);
1604     dumpUsedSet(MP);
1605
1606     verifyPreservedAnalysis(MP);
1607     removeNotPreservedAnalysis(MP);
1608     recordAvailableAnalysis(MP);
1609     removeDeadPasses(MP, M.getModuleIdentifier(), ON_MODULE_MSG);
1610   }
1611
1612   // Finalize module passes
1613   for (int Index = getNumContainedPasses() - 1; Index >= 0; --Index)
1614     Changed |= getContainedPass(Index)->doFinalization(M);
1615
1616   // Finalize on-the-fly passes
1617   for (auto &OnTheFlyManager : OnTheFlyManagers) {
1618     FunctionPassManagerImpl *FPP = OnTheFlyManager.second;
1619     // We don't know when is the last time an on-the-fly pass is run,
1620     // so we need to releaseMemory / finalize here
1621     FPP->releaseMemoryOnTheFly();
1622     Changed |= FPP->doFinalization(M);
1623   }
1624
1625   return Changed;
1626 }
1627
1628 /// Add RequiredPass into list of lower level passes required by pass P.
1629 /// RequiredPass is run on the fly by Pass Manager when P requests it
1630 /// through getAnalysis interface.
1631 void MPPassManager::addLowerLevelRequiredPass(Pass *P, Pass *RequiredPass) {
1632   assert(P->getPotentialPassManagerType() == PMT_ModulePassManager &&
1633          "Unable to handle Pass that requires lower level Analysis pass");
1634   assert((P->getPotentialPassManagerType() <
1635           RequiredPass->getPotentialPassManagerType()) &&
1636          "Unable to handle Pass that requires lower level Analysis pass");
1637   if (!RequiredPass)
1638     return;
1639
1640   FunctionPassManagerImpl *FPP = OnTheFlyManagers[P];
1641   if (!FPP) {
1642     FPP = new FunctionPassManagerImpl();
1643     // FPP is the top level manager.
1644     FPP->setTopLevelManager(FPP);
1645
1646     OnTheFlyManagers[P] = FPP;
1647   }
1648   const PassInfo *RequiredPassPI =
1649       TPM->findAnalysisPassInfo(RequiredPass->getPassID());
1650
1651   Pass *FoundPass = nullptr;
1652   if (RequiredPassPI && RequiredPassPI->isAnalysis()) {
1653     FoundPass =
1654       ((PMTopLevelManager*)FPP)->findAnalysisPass(RequiredPass->getPassID());
1655   }
1656   if (!FoundPass) {
1657     FoundPass = RequiredPass;
1658     // This should be guaranteed to add RequiredPass to the passmanager given
1659     // that we checked for an available analysis above.
1660     FPP->add(RequiredPass);
1661   }
1662   // Register P as the last user of FoundPass or RequiredPass.
1663   SmallVector<Pass *, 1> LU;
1664   LU.push_back(FoundPass);
1665   FPP->setLastUser(LU,  P);
1666 }
1667
1668 /// Return function pass corresponding to PassInfo PI, that is
1669 /// required by module pass MP. Instantiate analysis pass, by using
1670 /// its runOnFunction() for function F.
1671 Pass* MPPassManager::getOnTheFlyPass(Pass *MP, AnalysisID PI, Function &F){
1672   FunctionPassManagerImpl *FPP = OnTheFlyManagers[MP];
1673   assert(FPP && "Unable to find on the fly pass");
1674
1675   FPP->releaseMemoryOnTheFly();
1676   FPP->run(F);
1677   return ((PMTopLevelManager*)FPP)->findAnalysisPass(PI);
1678 }
1679
1680
1681 //===----------------------------------------------------------------------===//
1682 // PassManagerImpl implementation
1683
1684 //
1685 /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
1686 /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
1687 bool PassManagerImpl::run(Module &M) {
1688   bool Changed = false;
1689   TimingInfo::createTheTimeInfo();
1690
1691   dumpArguments();
1692   dumpPasses();
1693
1694   for (ImmutablePass *ImPass : getImmutablePasses())
1695     Changed |= ImPass->doInitialization(M);
1696
1697   initializeAllAnalysisInfo();
1698   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index) {
1699     Changed |= getContainedManager(Index)->runOnModule(M);
1700     M.getContext().yield();
1701   }
1702
1703   for (ImmutablePass *ImPass : getImmutablePasses())
1704     Changed |= ImPass->doFinalization(M);
1705
1706   return Changed;
1707 }
1708
1709 //===----------------------------------------------------------------------===//
1710 // PassManager implementation
1711
1712 /// Create new pass manager
1713 PassManager::PassManager() {
1714   PM = new PassManagerImpl();
1715   // PM is the top level manager
1716   PM->setTopLevelManager(PM);
1717 }
1718
1719 PassManager::~PassManager() {
1720   delete PM;
1721 }
1722
1723 void PassManager::add(Pass *P) {
1724   PM->add(P);
1725 }
1726
1727 /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
1728 /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
1729 bool PassManager::run(Module &M) {
1730   return PM->run(M);
1731 }
1732
1733 //===----------------------------------------------------------------------===//
1734 // TimingInfo implementation
1735
1736 bool llvm::TimePassesIsEnabled = false;
1737 static cl::opt<bool,true>
1738 EnableTiming("time-passes", cl::location(TimePassesIsEnabled),
1739             cl::desc("Time each pass, printing elapsed time for each on exit"));
1740
1741 // createTheTimeInfo - This method either initializes the TheTimeInfo pointer to
1742 // a non-null value (if the -time-passes option is enabled) or it leaves it
1743 // null.  It may be called multiple times.
1744 void TimingInfo::createTheTimeInfo() {
1745   if (!TimePassesIsEnabled || TheTimeInfo) return;
1746
1747   // Constructed the first time this is called, iff -time-passes is enabled.
1748   // This guarantees that the object will be constructed before static globals,
1749   // thus it will be destroyed before them.
1750   static ManagedStatic<TimingInfo> TTI;
1751   TheTimeInfo = &*TTI;
1752 }
1753
1754 /// If TimingInfo is enabled then start pass timer.
1755 Timer *llvm::getPassTimer(Pass *P) {
1756   if (TheTimeInfo)
1757     return TheTimeInfo->getPassTimer(P);
1758   return nullptr;
1759 }
1760
1761 /// If timing is enabled, report the times collected up to now and then reset
1762 /// them.
1763 void llvm::reportAndResetTimings() {
1764   if (TheTimeInfo)
1765     TheTimeInfo->print();
1766 }
1767
1768 //===----------------------------------------------------------------------===//
1769 // PMStack implementation
1770 //
1771
1772 // Pop Pass Manager from the stack and clear its analysis info.
1773 void PMStack::pop() {
1774
1775   PMDataManager *Top = this->top();
1776   Top->initializeAnalysisInfo();
1777
1778   S.pop_back();
1779 }
1780
1781 // Push PM on the stack and set its top level manager.
1782 void PMStack::push(PMDataManager *PM) {
1783   assert(PM && "Unable to push. Pass Manager expected");
1784   assert(PM->getDepth()==0 && "Pass Manager depth set too early");
1785
1786   if (!this->empty()) {
1787     assert(PM->getPassManagerType() > this->top()->getPassManagerType()
1788            && "pushing bad pass manager to PMStack");
1789     PMTopLevelManager *TPM = this->top()->getTopLevelManager();
1790
1791     assert(TPM && "Unable to find top level manager");
1792     TPM->addIndirectPassManager(PM);
1793     PM->setTopLevelManager(TPM);
1794     PM->setDepth(this->top()->getDepth()+1);
1795   } else {
1796     assert((PM->getPassManagerType() == PMT_ModulePassManager
1797            || PM->getPassManagerType() == PMT_FunctionPassManager)
1798            && "pushing bad pass manager to PMStack");
1799     PM->setDepth(1);
1800   }
1801
1802   S.push_back(PM);
1803 }
1804
1805 // Dump content of the pass manager stack.
1806 LLVM_DUMP_METHOD void PMStack::dump() const {
1807   for (PMDataManager *Manager : S)
1808     dbgs() << Manager->getAsPass()->getPassName() << ' ';
1809
1810   if (!S.empty())
1811     dbgs() << '\n';
1812 }
1813
1814 /// Find appropriate Module Pass Manager in the PM Stack and
1815 /// add self into that manager.
1816 void ModulePass::assignPassManager(PMStack &PMS,
1817                                    PassManagerType PreferredType) {
1818   // Find Module Pass Manager
1819   while (!PMS.empty()) {
1820     PassManagerType TopPMType = PMS.top()->getPassManagerType();
1821     if (TopPMType == PreferredType)
1822       break; // We found desired pass manager
1823     else if (TopPMType > PMT_ModulePassManager)
1824       PMS.pop();    // Pop children pass managers
1825     else
1826       break;
1827   }
1828   assert(!PMS.empty() && "Unable to find appropriate Pass Manager");
1829   PMS.top()->add(this);
1830 }
1831
1832 /// Find appropriate Function Pass Manager or Call Graph Pass Manager
1833 /// in the PM Stack and add self into that manager.
1834 void FunctionPass::assignPassManager(PMStack &PMS,
1835                                      PassManagerType PreferredType) {
1836
1837   // Find Function Pass Manager
1838   while (!PMS.empty()) {
1839     if (PMS.top()->getPassManagerType() > PMT_FunctionPassManager)
1840       PMS.pop();
1841     else
1842       break;
1843   }
1844
1845   // Create new Function Pass Manager if needed.
1846   FPPassManager *FPP;
1847   if (PMS.top()->getPassManagerType() == PMT_FunctionPassManager) {
1848     FPP = (FPPassManager *)PMS.top();
1849   } else {
1850     assert(!PMS.empty() && "Unable to create Function Pass Manager");
1851     PMDataManager *PMD = PMS.top();
1852
1853     // [1] Create new Function Pass Manager
1854     FPP = new FPPassManager();
1855     FPP->populateInheritedAnalysis(PMS);
1856
1857     // [2] Set up new manager's top level manager
1858     PMTopLevelManager *TPM = PMD->getTopLevelManager();
1859     TPM->addIndirectPassManager(FPP);
1860
1861     // [3] Assign manager to manage this new manager. This may create
1862     // and push new managers into PMS
1863     FPP->assignPassManager(PMS, PMD->getPassManagerType());
1864
1865     // [4] Push new manager into PMS
1866     PMS.push(FPP);
1867   }
1868
1869   // Assign FPP as the manager of this pass.
1870   FPP->add(this);
1871 }
1872
1873 /// Find appropriate Basic Pass Manager or Call Graph Pass Manager
1874 /// in the PM Stack and add self into that manager.
1875 void BasicBlockPass::assignPassManager(PMStack &PMS,
1876                                        PassManagerType PreferredType) {
1877   BBPassManager *BBP;
1878
1879   // Basic Pass Manager is a leaf pass manager. It does not handle
1880   // any other pass manager.
1881   if (!PMS.empty() &&
1882       PMS.top()->getPassManagerType() == PMT_BasicBlockPassManager) {
1883     BBP = (BBPassManager *)PMS.top();
1884   } else {
1885     // If leaf manager is not Basic Block Pass manager then create new
1886     // basic Block Pass manager.
1887     assert(!PMS.empty() && "Unable to create BasicBlock Pass Manager");
1888     PMDataManager *PMD = PMS.top();
1889
1890     // [1] Create new Basic Block Manager
1891     BBP = new BBPassManager();
1892
1893     // [2] Set up new manager's top level manager
1894     // Basic Block Pass Manager does not live by itself
1895     PMTopLevelManager *TPM = PMD->getTopLevelManager();
1896     TPM->addIndirectPassManager(BBP);
1897
1898     // [3] Assign manager to manage this new manager. This may create
1899     // and push new managers into PMS
1900     BBP->assignPassManager(PMS, PreferredType);
1901
1902     // [4] Push new manager into PMS
1903     PMS.push(BBP);
1904   }
1905
1906   // Assign BBP as the manager of this pass.
1907   BBP->add(this);
1908 }
1909
1910 PassManagerBase::~PassManagerBase() {}