]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - contrib/llvm/lib/VMCore/PassManager.cpp
MFC r240780, r252468:
[FreeBSD/stable/9.git] / contrib / llvm / lib / VMCore / PassManager.cpp
1 //===- PassManager.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 LLVM Pass Manager infrastructure.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14
15 #include "llvm/PassManagers.h"
16 #include "llvm/PassManager.h"
17 #include "llvm/Assembly/PrintModulePass.h"
18 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
19 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
20 #include "llvm/Support/Debug.h"
21 #include "llvm/Support/Timer.h"
22 #include "llvm/Module.h"
23 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
24 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
25 #include "llvm/Support/PassNameParser.h"
26 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
27 #include "llvm/Support/Mutex.h"
28 #include <algorithm>
29 #include <map>
30 using namespace llvm;
31
32 // See PassManagers.h for Pass Manager infrastructure overview.
33
34 namespace llvm {
35
36 //===----------------------------------------------------------------------===//
37 // Pass debugging information.  Often it is useful to find out what pass is
38 // running when a crash occurs in a utility.  When this library is compiled with
39 // debugging on, a command line option (--debug-pass) is enabled that causes the
40 // pass name to be printed before it executes.
41 //
42
43 // Different debug levels that can be enabled...
44 enum PassDebugLevel {
45   None, Arguments, Structure, Executions, Details
46 };
47
48 static cl::opt<enum PassDebugLevel>
49 PassDebugging("debug-pass", cl::Hidden,
50                   cl::desc("Print PassManager debugging information"),
51                   cl::values(
52   clEnumVal(None      , "disable debug output"),
53   clEnumVal(Arguments , "print pass arguments to pass to 'opt'"),
54   clEnumVal(Structure , "print pass structure before run()"),
55   clEnumVal(Executions, "print pass name before it is executed"),
56   clEnumVal(Details   , "print pass details when it is executed"),
57                              clEnumValEnd));
58
59 typedef llvm::cl::list<const llvm::PassInfo *, bool, PassNameParser>
60 PassOptionList;
61
62 // Print IR out before/after specified passes.
63 static PassOptionList
64 PrintBefore("print-before",
65             llvm::cl::desc("Print IR before specified passes"),
66             cl::Hidden);
67
68 static PassOptionList
69 PrintAfter("print-after",
70            llvm::cl::desc("Print IR after specified passes"),
71            cl::Hidden);
72
73 static cl::opt<bool>
74 PrintBeforeAll("print-before-all",
75                llvm::cl::desc("Print IR before each pass"),
76                cl::init(false));
77 static cl::opt<bool>
78 PrintAfterAll("print-after-all",
79               llvm::cl::desc("Print IR after each pass"),
80               cl::init(false));
81
82 /// This is a helper to determine whether to print IR before or
83 /// after a pass.
84
85 static bool ShouldPrintBeforeOrAfterPass(const PassInfo *PI,
86                                          PassOptionList &PassesToPrint) {
87   for (unsigned i = 0, ie = PassesToPrint.size(); i < ie; ++i) {
88     const llvm::PassInfo *PassInf = PassesToPrint[i];
89     if (PassInf)
90       if (PassInf->getPassArgument() == PI->getPassArgument()) {
91         return true;
92       }
93   }
94   return false;
95 }
96
97 /// This is a utility to check whether a pass should have IR dumped
98 /// before it.
99 static bool ShouldPrintBeforePass(const PassInfo *PI) {
100   return PrintBeforeAll || ShouldPrintBeforeOrAfterPass(PI, PrintBefore);
101 }
102
103 /// This is a utility to check whether a pass should have IR dumped
104 /// after it.
105 static bool ShouldPrintAfterPass(const PassInfo *PI) {
106   return PrintAfterAll || ShouldPrintBeforeOrAfterPass(PI, PrintAfter);
107 }
108
109 } // End of llvm namespace
110
111 /// isPassDebuggingExecutionsOrMore - Return true if -debug-pass=Executions
112 /// or higher is specified.
113 bool PMDataManager::isPassDebuggingExecutionsOrMore() const {
114   return PassDebugging >= Executions;
115 }
116
117
118
119
120 void PassManagerPrettyStackEntry::print(raw_ostream &OS) const {
121   if (V == 0 && M == 0)
122     OS << "Releasing pass '";
123   else
124     OS << "Running pass '";
125
126   OS << P->getPassName() << "'";
127
128   if (M) {
129     OS << " on module '" << M->getModuleIdentifier() << "'.\n";
130     return;
131   }
132   if (V == 0) {
133     OS << '\n';
134     return;
135   }
136
137   OS << " on ";
138   if (isa<Function>(V))
139     OS << "function";
140   else if (isa<BasicBlock>(V))
141     OS << "basic block";
142   else
143     OS << "value";
144
145   OS << " '";
146   WriteAsOperand(OS, V, /*PrintTy=*/false, M);
147   OS << "'\n";
148 }
149
150
151 namespace {
152
153 //===----------------------------------------------------------------------===//
154 // BBPassManager
155 //
156 /// BBPassManager manages BasicBlockPass. It batches all the
157 /// pass together and sequence them to process one basic block before
158 /// processing next basic block.
159 class BBPassManager : public PMDataManager, public FunctionPass {
160
161 public:
162   static char ID;
163   explicit BBPassManager()
164     : PMDataManager(), FunctionPass(ID) {}
165
166   /// Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
167   /// whether any of the passes modifies the function, and if so, return true.
168   bool runOnFunction(Function &F);
169
170   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
171   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
172     Info.setPreservesAll();
173   }
174
175   bool doInitialization(Module &M);
176   bool doInitialization(Function &F);
177   bool doFinalization(Module &M);
178   bool doFinalization(Function &F);
179
180   virtual PMDataManager *getAsPMDataManager() { return this; }
181   virtual Pass *getAsPass() { return this; }
182
183   virtual const char *getPassName() const {
184     return "BasicBlock Pass Manager";
185   }
186
187   // Print passes managed by this manager
188   void dumpPassStructure(unsigned Offset) {
189     llvm::dbgs().indent(Offset*2) << "BasicBlockPass Manager\n";
190     for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
191       BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
192       BP->dumpPassStructure(Offset + 1);
193       dumpLastUses(BP, Offset+1);
194     }
195   }
196
197   BasicBlockPass *getContainedPass(unsigned N) {
198     assert(N < PassVector.size() && "Pass number out of range!");
199     BasicBlockPass *BP = static_cast<BasicBlockPass *>(PassVector[N]);
200     return BP;
201   }
202
203   virtual PassManagerType getPassManagerType() const {
204     return PMT_BasicBlockPassManager;
205   }
206 };
207
208 char BBPassManager::ID = 0;
209 }
210
211 namespace llvm {
212
213 //===----------------------------------------------------------------------===//
214 // FunctionPassManagerImpl
215 //
216 /// FunctionPassManagerImpl manages FPPassManagers
217 class FunctionPassManagerImpl : public Pass,
218                                 public PMDataManager,
219                                 public PMTopLevelManager {
220   virtual void anchor();
221 private:
222   bool wasRun;
223 public:
224   static char ID;
225   explicit FunctionPassManagerImpl() :
226     Pass(PT_PassManager, ID), PMDataManager(),
227     PMTopLevelManager(new FPPassManager()), wasRun(false) {}
228
229   /// add - Add a pass to the queue of passes to run.  This passes ownership of
230   /// the Pass to the PassManager.  When the PassManager is destroyed, the pass
231   /// will be destroyed as well, so there is no need to delete the pass.  This
232   /// implies that all passes MUST be allocated with 'new'.
233   void add(Pass *P) {
234     schedulePass(P);
235   }
236
237   /// createPrinterPass - Get a function printer pass.
238   Pass *createPrinterPass(raw_ostream &O, const std::string &Banner) const {
239     return createPrintFunctionPass(Banner, &O);
240   }
241
242   // Prepare for running an on the fly pass, freeing memory if needed
243   // from a previous run.
244   void releaseMemoryOnTheFly();
245
246   /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
247   /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
248   bool run(Function &F);
249
250   /// doInitialization - Run all of the initializers for the function passes.
251   ///
252   bool doInitialization(Module &M);
253
254   /// doFinalization - Run all of the finalizers for the function passes.
255   ///
256   bool doFinalization(Module &M);
257
258
259   virtual PMDataManager *getAsPMDataManager() { return this; }
260   virtual Pass *getAsPass() { return this; }
261   virtual PassManagerType getTopLevelPassManagerType() {
262     return PMT_FunctionPassManager;
263   }
264
265   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
266   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
267     Info.setPreservesAll();
268   }
269
270   FPPassManager *getContainedManager(unsigned N) {
271     assert(N < PassManagers.size() && "Pass number out of range!");
272     FPPassManager *FP = static_cast<FPPassManager *>(PassManagers[N]);
273     return FP;
274   }
275 };
276
277 void FunctionPassManagerImpl::anchor() {}
278
279 char FunctionPassManagerImpl::ID = 0;
280
281 //===----------------------------------------------------------------------===//
282 // MPPassManager
283 //
284 /// MPPassManager manages ModulePasses and function pass managers.
285 /// It batches all Module passes and function pass managers together and
286 /// sequences them to process one module.
287 class MPPassManager : public Pass, public PMDataManager {
288 public:
289   static char ID;
290   explicit MPPassManager() :
291     Pass(PT_PassManager, ID), PMDataManager() { }
292
293   // Delete on the fly managers.
294   virtual ~MPPassManager() {
295     for (std::map<Pass *, FunctionPassManagerImpl *>::iterator
296            I = OnTheFlyManagers.begin(), E = OnTheFlyManagers.end();
297          I != E; ++I) {
298       FunctionPassManagerImpl *FPP = I->second;
299       delete FPP;
300     }
301   }
302
303   /// createPrinterPass - Get a module printer pass.
304   Pass *createPrinterPass(raw_ostream &O, const std::string &Banner) const {
305     return createPrintModulePass(&O, false, Banner);
306   }
307
308   /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
309   /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
310   bool runOnModule(Module &M);
311
312   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
313   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
314     Info.setPreservesAll();
315   }
316
317   /// Add RequiredPass into list of lower level passes required by pass P.
318   /// RequiredPass is run on the fly by Pass Manager when P requests it
319   /// through getAnalysis interface.
320   virtual void addLowerLevelRequiredPass(Pass *P, Pass *RequiredPass);
321
322   /// Return function pass corresponding to PassInfo PI, that is
323   /// required by module pass MP. Instantiate analysis pass, by using
324   /// its runOnFunction() for function F.
325   virtual Pass* getOnTheFlyPass(Pass *MP, AnalysisID PI, Function &F);
326
327   virtual const char *getPassName() const {
328     return "Module Pass Manager";
329   }
330
331   virtual PMDataManager *getAsPMDataManager() { return this; }
332   virtual Pass *getAsPass() { return this; }
333
334   // Print passes managed by this manager
335   void dumpPassStructure(unsigned Offset) {
336     llvm::dbgs().indent(Offset*2) << "ModulePass Manager\n";
337     for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
338       ModulePass *MP = getContainedPass(Index);
339       MP->dumpPassStructure(Offset + 1);
340       std::map<Pass *, FunctionPassManagerImpl *>::const_iterator I =
341         OnTheFlyManagers.find(MP);
342       if (I != OnTheFlyManagers.end())
343         I->second->dumpPassStructure(Offset + 2);
344       dumpLastUses(MP, Offset+1);
345     }
346   }
347
348   ModulePass *getContainedPass(unsigned N) {
349     assert(N < PassVector.size() && "Pass number out of range!");
350     return static_cast<ModulePass *>(PassVector[N]);
351   }
352
353   virtual PassManagerType getPassManagerType() const {
354     return PMT_ModulePassManager;
355   }
356
357  private:
358   /// Collection of on the fly FPPassManagers. These managers manage
359   /// function passes that are required by module passes.
360   std::map<Pass *, FunctionPassManagerImpl *> OnTheFlyManagers;
361 };
362
363 char MPPassManager::ID = 0;
364 //===----------------------------------------------------------------------===//
365 // PassManagerImpl
366 //
367
368 /// PassManagerImpl manages MPPassManagers
369 class PassManagerImpl : public Pass,
370                         public PMDataManager,
371                         public PMTopLevelManager {
372   virtual void anchor();
373
374 public:
375   static char ID;
376   explicit PassManagerImpl() :
377     Pass(PT_PassManager, ID), PMDataManager(),
378                               PMTopLevelManager(new MPPassManager()) {}
379
380   /// add - Add a pass to the queue of passes to run.  This passes ownership of
381   /// the Pass to the PassManager.  When the PassManager is destroyed, the pass
382   /// will be destroyed as well, so there is no need to delete the pass.  This
383   /// implies that all passes MUST be allocated with 'new'.
384   void add(Pass *P) {
385     schedulePass(P);
386   }
387
388   /// createPrinterPass - Get a module printer pass.
389   Pass *createPrinterPass(raw_ostream &O, const std::string &Banner) const {
390     return createPrintModulePass(&O, false, Banner);
391   }
392
393   /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
394   /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
395   bool run(Module &M);
396
397   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
398   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
399     Info.setPreservesAll();
400   }
401
402   virtual PMDataManager *getAsPMDataManager() { return this; }
403   virtual Pass *getAsPass() { return this; }
404   virtual PassManagerType getTopLevelPassManagerType() {
405     return PMT_ModulePassManager;
406   }
407
408   MPPassManager *getContainedManager(unsigned N) {
409     assert(N < PassManagers.size() && "Pass number out of range!");
410     MPPassManager *MP = static_cast<MPPassManager *>(PassManagers[N]);
411     return MP;
412   }
413 };
414
415 void PassManagerImpl::anchor() {}
416
417 char PassManagerImpl::ID = 0;
418 } // End of llvm namespace
419
420 namespace {
421
422 //===----------------------------------------------------------------------===//
423 /// TimingInfo Class - This class is used to calculate information about the
424 /// amount of time each pass takes to execute.  This only happens when
425 /// -time-passes is enabled on the command line.
426 ///
427
428 static ManagedStatic<sys::SmartMutex<true> > TimingInfoMutex;
429
430 class TimingInfo {
431   DenseMap<Pass*, Timer*> TimingData;
432   TimerGroup TG;
433 public:
434   // Use 'create' member to get this.
435   TimingInfo() : TG("... Pass execution timing report ...") {}
436
437   // TimingDtor - Print out information about timing information
438   ~TimingInfo() {
439     // Delete all of the timers, which accumulate their info into the
440     // TimerGroup.
441     for (DenseMap<Pass*, Timer*>::iterator I = TimingData.begin(),
442          E = TimingData.end(); I != E; ++I)
443       delete I->second;
444     // TimerGroup is deleted next, printing the report.
445   }
446
447   // createTheTimeInfo - This method either initializes the TheTimeInfo pointer
448   // to a non null value (if the -time-passes option is enabled) or it leaves it
449   // null.  It may be called multiple times.
450   static void createTheTimeInfo();
451
452   /// getPassTimer - Return the timer for the specified pass if it exists.
453   Timer *getPassTimer(Pass *P) {
454     if (P->getAsPMDataManager())
455       return 0;
456
457     sys::SmartScopedLock<true> Lock(*TimingInfoMutex);
458     Timer *&T = TimingData[P];
459     if (T == 0)
460       T = new Timer(P->getPassName(), TG);
461     return T;
462   }
463 };
464
465 } // End of anon namespace
466
467 static TimingInfo *TheTimeInfo;
468
469 //===----------------------------------------------------------------------===//
470 // PMTopLevelManager implementation
471
472 /// Initialize top level manager. Create first pass manager.
473 PMTopLevelManager::PMTopLevelManager(PMDataManager *PMDM) {
474   PMDM->setTopLevelManager(this);
475   addPassManager(PMDM);
476   activeStack.push(PMDM);
477 }
478
479 /// Set pass P as the last user of the given analysis passes.
480 void
481 PMTopLevelManager::setLastUser(ArrayRef<Pass*> AnalysisPasses, Pass *P) {
482   unsigned PDepth = 0;
483   if (P->getResolver())
484     PDepth = P->getResolver()->getPMDataManager().getDepth();
485
486   for (SmallVectorImpl<Pass *>::const_iterator I = AnalysisPasses.begin(),
487          E = AnalysisPasses.end(); I != E; ++I) {
488     Pass *AP = *I;
489     LastUser[AP] = P;
490
491     if (P == AP)
492       continue;
493
494     // Update the last users of passes that are required transitive by AP.
495     AnalysisUsage *AnUsage = findAnalysisUsage(AP);
496     const AnalysisUsage::VectorType &IDs = AnUsage->getRequiredTransitiveSet();
497     SmallVector<Pass *, 12> LastUses;
498     SmallVector<Pass *, 12> LastPMUses;
499     for (AnalysisUsage::VectorType::const_iterator I = IDs.begin(),
500          E = IDs.end(); I != E; ++I) {
501       Pass *AnalysisPass = findAnalysisPass(*I);
502       assert(AnalysisPass && "Expected analysis pass to exist.");
503       AnalysisResolver *AR = AnalysisPass->getResolver();
504       assert(AR && "Expected analysis resolver to exist.");
505       unsigned APDepth = AR->getPMDataManager().getDepth();
506
507       if (PDepth == APDepth)
508         LastUses.push_back(AnalysisPass);
509       else if (PDepth > APDepth)
510         LastPMUses.push_back(AnalysisPass);
511     }
512
513     setLastUser(LastUses, P);
514
515     // If this pass has a corresponding pass manager, push higher level
516     // analysis to this pass manager.
517     if (P->getResolver())
518       setLastUser(LastPMUses, P->getResolver()->getPMDataManager().getAsPass());
519
520
521     // If AP is the last user of other passes then make P last user of
522     // such passes.
523     for (DenseMap<Pass *, Pass *>::iterator LUI = LastUser.begin(),
524            LUE = LastUser.end(); LUI != LUE; ++LUI) {
525       if (LUI->second == AP)
526         // DenseMap iterator is not invalidated here because
527         // this is just updating existing entries.
528         LastUser[LUI->first] = P;
529     }
530   }
531 }
532
533 /// Collect passes whose last user is P
534 void PMTopLevelManager::collectLastUses(SmallVectorImpl<Pass *> &LastUses,
535                                         Pass *P) {
536   DenseMap<Pass *, SmallPtrSet<Pass *, 8> >::iterator DMI =
537     InversedLastUser.find(P);
538   if (DMI == InversedLastUser.end())
539     return;
540
541   SmallPtrSet<Pass *, 8> &LU = DMI->second;
542   for (SmallPtrSet<Pass *, 8>::iterator I = LU.begin(),
543          E = LU.end(); I != E; ++I) {
544     LastUses.push_back(*I);
545   }
546
547 }
548
549 AnalysisUsage *PMTopLevelManager::findAnalysisUsage(Pass *P) {
550   AnalysisUsage *AnUsage = NULL;
551   DenseMap<Pass *, AnalysisUsage *>::iterator DMI = AnUsageMap.find(P);
552   if (DMI != AnUsageMap.end())
553     AnUsage = DMI->second;
554   else {
555     AnUsage = new AnalysisUsage();
556     P->getAnalysisUsage(*AnUsage);
557     AnUsageMap[P] = AnUsage;
558   }
559   return AnUsage;
560 }
561
562 /// Schedule pass P for execution. Make sure that passes required by
563 /// P are run before P is run. Update analysis info maintained by
564 /// the manager. Remove dead passes. This is a recursive function.
565 void PMTopLevelManager::schedulePass(Pass *P) {
566
567   // TODO : Allocate function manager for this pass, other wise required set
568   // may be inserted into previous function manager
569
570   // Give pass a chance to prepare the stage.
571   P->preparePassManager(activeStack);
572
573   // If P is an analysis pass and it is available then do not
574   // generate the analysis again. Stale analysis info should not be
575   // available at this point.
576   const PassInfo *PI =
577     PassRegistry::getPassRegistry()->getPassInfo(P->getPassID());
578   if (PI && PI->isAnalysis() && findAnalysisPass(P->getPassID())) {
579     delete P;
580     return;
581   }
582
583   AnalysisUsage *AnUsage = findAnalysisUsage(P);
584
585   bool checkAnalysis = true;
586   while (checkAnalysis) {
587     checkAnalysis = false;
588
589     const AnalysisUsage::VectorType &RequiredSet = AnUsage->getRequiredSet();
590     for (AnalysisUsage::VectorType::const_iterator I = RequiredSet.begin(),
591            E = RequiredSet.end(); I != E; ++I) {
592
593       Pass *AnalysisPass = findAnalysisPass(*I);
594       if (!AnalysisPass) {
595         const PassInfo *PI = PassRegistry::getPassRegistry()->getPassInfo(*I);
596
597         if (PI == NULL) {
598           // Pass P is not in the global PassRegistry
599           dbgs() << "Pass '"  << P->getPassName() << "' is not initialized." << "\n";
600           dbgs() << "Verify if there is a pass dependency cycle." << "\n";
601           dbgs() << "Required Passes:" << "\n";
602           for (AnalysisUsage::VectorType::const_iterator I2 = RequiredSet.begin(),
603                  E = RequiredSet.end(); I2 != E && I2 != I; ++I2) {
604             Pass *AnalysisPass2 = findAnalysisPass(*I2);
605             if (AnalysisPass2) {
606               dbgs() << "\t" << AnalysisPass2->getPassName() << "\n";
607             }
608             else {
609               dbgs() << "\t"   << "Error: Required pass not found! Possible causes:"  << "\n";
610               dbgs() << "\t\t" << "- Pass misconfiguration (e.g.: missing macros)"    << "\n";
611               dbgs() << "\t\t" << "- Corruption of the global PassRegistry"           << "\n";
612             }
613           }
614         }
615
616         assert(PI && "Expected required passes to be initialized");
617         AnalysisPass = PI->createPass();
618         if (P->getPotentialPassManagerType () ==
619             AnalysisPass->getPotentialPassManagerType())
620           // Schedule analysis pass that is managed by the same pass manager.
621           schedulePass(AnalysisPass);
622         else if (P->getPotentialPassManagerType () >
623                  AnalysisPass->getPotentialPassManagerType()) {
624           // Schedule analysis pass that is managed by a new manager.
625           schedulePass(AnalysisPass);
626           // Recheck analysis passes to ensure that required analyses that
627           // are already checked are still available.
628           checkAnalysis = true;
629         }
630         else
631           // Do not schedule this analysis. Lower level analsyis
632           // passes are run on the fly.
633           delete AnalysisPass;
634       }
635     }
636   }
637
638   // Now all required passes are available.
639   if (ImmutablePass *IP = P->getAsImmutablePass()) {
640     // P is a immutable pass and it will be managed by this
641     // top level manager. Set up analysis resolver to connect them.
642     PMDataManager *DM = getAsPMDataManager();
643     AnalysisResolver *AR = new AnalysisResolver(*DM);
644     P->setResolver(AR);
645     DM->initializeAnalysisImpl(P);
646     addImmutablePass(IP);
647     DM->recordAvailableAnalysis(IP);
648     return;
649   }
650
651   if (PI && !PI->isAnalysis() && ShouldPrintBeforePass(PI)) {
652     Pass *PP = P->createPrinterPass(
653       dbgs(), std::string("*** IR Dump Before ") + P->getPassName() + " ***");
654     PP->assignPassManager(activeStack, getTopLevelPassManagerType());
655   }
656
657   // Add the requested pass to the best available pass manager.
658   P->assignPassManager(activeStack, getTopLevelPassManagerType());
659
660   if (PI && !PI->isAnalysis() && ShouldPrintAfterPass(PI)) {
661     Pass *PP = P->createPrinterPass(
662       dbgs(), std::string("*** IR Dump After ") + P->getPassName() + " ***");
663     PP->assignPassManager(activeStack, getTopLevelPassManagerType());
664   }
665 }
666
667 /// Find the pass that implements Analysis AID. Search immutable
668 /// passes and all pass managers. If desired pass is not found
669 /// then return NULL.
670 Pass *PMTopLevelManager::findAnalysisPass(AnalysisID AID) {
671
672   // Check pass managers
673   for (SmallVectorImpl<PMDataManager *>::iterator I = PassManagers.begin(),
674          E = PassManagers.end(); I != E; ++I)
675     if (Pass *P = (*I)->findAnalysisPass(AID, false))
676       return P;
677
678   // Check other pass managers
679   for (SmallVectorImpl<PMDataManager *>::iterator
680          I = IndirectPassManagers.begin(),
681          E = IndirectPassManagers.end(); I != E; ++I)
682     if (Pass *P = (*I)->findAnalysisPass(AID, false))
683       return P;
684
685   // Check the immutable passes. Iterate in reverse order so that we find
686   // the most recently registered passes first.
687   for (SmallVector<ImmutablePass *, 8>::reverse_iterator I =
688        ImmutablePasses.rbegin(), E = ImmutablePasses.rend(); I != E; ++I) {
689     AnalysisID PI = (*I)->getPassID();
690     if (PI == AID)
691       return *I;
692
693     // If Pass not found then check the interfaces implemented by Immutable Pass
694     const PassInfo *PassInf =
695       PassRegistry::getPassRegistry()->getPassInfo(PI);
696     assert(PassInf && "Expected all immutable passes to be initialized");
697     const std::vector<const PassInfo*> &ImmPI =
698       PassInf->getInterfacesImplemented();
699     for (std::vector<const PassInfo*>::const_iterator II = ImmPI.begin(),
700          EE = ImmPI.end(); II != EE; ++II) {
701       if ((*II)->getTypeInfo() == AID)
702         return *I;
703     }
704   }
705
706   return 0;
707 }
708
709 // Print passes managed by this top level manager.
710 void PMTopLevelManager::dumpPasses() const {
711
712   if (PassDebugging < Structure)
713     return;
714
715   // Print out the immutable passes
716   for (unsigned i = 0, e = ImmutablePasses.size(); i != e; ++i) {
717     ImmutablePasses[i]->dumpPassStructure(0);
718   }
719
720   // Every class that derives from PMDataManager also derives from Pass
721   // (sometimes indirectly), but there's no inheritance relationship
722   // between PMDataManager and Pass, so we have to getAsPass to get
723   // from a PMDataManager* to a Pass*.
724   for (SmallVector<PMDataManager *, 8>::const_iterator I = PassManagers.begin(),
725          E = PassManagers.end(); I != E; ++I)
726     (*I)->getAsPass()->dumpPassStructure(1);
727 }
728
729 void PMTopLevelManager::dumpArguments() const {
730
731   if (PassDebugging < Arguments)
732     return;
733
734   dbgs() << "Pass Arguments: ";
735   for (SmallVector<ImmutablePass *, 8>::const_iterator I =
736        ImmutablePasses.begin(), E = ImmutablePasses.end(); I != E; ++I)
737     if (const PassInfo *PI =
738         PassRegistry::getPassRegistry()->getPassInfo((*I)->getPassID())) {
739       assert(PI && "Expected all immutable passes to be initialized");
740       if (!PI->isAnalysisGroup())
741         dbgs() << " -" << PI->getPassArgument();
742     }
743   for (SmallVector<PMDataManager *, 8>::const_iterator I = PassManagers.begin(),
744          E = PassManagers.end(); I != E; ++I)
745     (*I)->dumpPassArguments();
746   dbgs() << "\n";
747 }
748
749 void PMTopLevelManager::initializeAllAnalysisInfo() {
750   for (SmallVectorImpl<PMDataManager *>::iterator I = PassManagers.begin(),
751          E = PassManagers.end(); I != E; ++I)
752     (*I)->initializeAnalysisInfo();
753
754   // Initailize other pass managers
755   for (SmallVectorImpl<PMDataManager *>::iterator
756        I = IndirectPassManagers.begin(), E = IndirectPassManagers.end();
757        I != E; ++I)
758     (*I)->initializeAnalysisInfo();
759
760   for (DenseMap<Pass *, Pass *>::iterator DMI = LastUser.begin(),
761         DME = LastUser.end(); DMI != DME; ++DMI) {
762     DenseMap<Pass *, SmallPtrSet<Pass *, 8> >::iterator InvDMI =
763       InversedLastUser.find(DMI->second);
764     if (InvDMI != InversedLastUser.end()) {
765       SmallPtrSet<Pass *, 8> &L = InvDMI->second;
766       L.insert(DMI->first);
767     } else {
768       SmallPtrSet<Pass *, 8> L; L.insert(DMI->first);
769       InversedLastUser[DMI->second] = L;
770     }
771   }
772 }
773
774 /// Destructor
775 PMTopLevelManager::~PMTopLevelManager() {
776   for (SmallVectorImpl<PMDataManager *>::iterator I = PassManagers.begin(),
777          E = PassManagers.end(); I != E; ++I)
778     delete *I;
779
780   for (SmallVectorImpl<ImmutablePass *>::iterator
781          I = ImmutablePasses.begin(), E = ImmutablePasses.end(); I != E; ++I)
782     delete *I;
783
784   for (DenseMap<Pass *, AnalysisUsage *>::iterator DMI = AnUsageMap.begin(),
785          DME = AnUsageMap.end(); DMI != DME; ++DMI)
786     delete DMI->second;
787 }
788
789 //===----------------------------------------------------------------------===//
790 // PMDataManager implementation
791
792 /// Augement AvailableAnalysis by adding analysis made available by pass P.
793 void PMDataManager::recordAvailableAnalysis(Pass *P) {
794   AnalysisID PI = P->getPassID();
795
796   AvailableAnalysis[PI] = P;
797
798   assert(!AvailableAnalysis.empty());
799
800   // This pass is the current implementation of all of the interfaces it
801   // implements as well.
802   const PassInfo *PInf = PassRegistry::getPassRegistry()->getPassInfo(PI);
803   if (PInf == 0) return;
804   const std::vector<const PassInfo*> &II = PInf->getInterfacesImplemented();
805   for (unsigned i = 0, e = II.size(); i != e; ++i)
806     AvailableAnalysis[II[i]->getTypeInfo()] = P;
807 }
808
809 // Return true if P preserves high level analysis used by other
810 // passes managed by this manager
811 bool PMDataManager::preserveHigherLevelAnalysis(Pass *P) {
812   AnalysisUsage *AnUsage = TPM->findAnalysisUsage(P);
813   if (AnUsage->getPreservesAll())
814     return true;
815
816   const AnalysisUsage::VectorType &PreservedSet = AnUsage->getPreservedSet();
817   for (SmallVectorImpl<Pass *>::iterator I = HigherLevelAnalysis.begin(),
818          E = HigherLevelAnalysis.end(); I  != E; ++I) {
819     Pass *P1 = *I;
820     if (P1->getAsImmutablePass() == 0 &&
821         std::find(PreservedSet.begin(), PreservedSet.end(),
822                   P1->getPassID()) ==
823            PreservedSet.end())
824       return false;
825   }
826
827   return true;
828 }
829
830 /// verifyPreservedAnalysis -- Verify analysis preserved by pass P.
831 void PMDataManager::verifyPreservedAnalysis(Pass *P) {
832   // Don't do this unless assertions are enabled.
833 #ifdef NDEBUG
834   return;
835 #endif
836   AnalysisUsage *AnUsage = TPM->findAnalysisUsage(P);
837   const AnalysisUsage::VectorType &PreservedSet = AnUsage->getPreservedSet();
838
839   // Verify preserved analysis
840   for (AnalysisUsage::VectorType::const_iterator I = PreservedSet.begin(),
841          E = PreservedSet.end(); I != E; ++I) {
842     AnalysisID AID = *I;
843     if (Pass *AP = findAnalysisPass(AID, true)) {
844       TimeRegion PassTimer(getPassTimer(AP));
845       AP->verifyAnalysis();
846     }
847   }
848 }
849
850 /// Remove Analysis not preserved by Pass P
851 void PMDataManager::removeNotPreservedAnalysis(Pass *P) {
852   AnalysisUsage *AnUsage = TPM->findAnalysisUsage(P);
853   if (AnUsage->getPreservesAll())
854     return;
855
856   const AnalysisUsage::VectorType &PreservedSet = AnUsage->getPreservedSet();
857   for (std::map<AnalysisID, Pass*>::iterator I = AvailableAnalysis.begin(),
858          E = AvailableAnalysis.end(); I != E; ) {
859     std::map<AnalysisID, Pass*>::iterator Info = I++;
860     if (Info->second->getAsImmutablePass() == 0 &&
861         std::find(PreservedSet.begin(), PreservedSet.end(), Info->first) ==
862         PreservedSet.end()) {
863       // Remove this analysis
864       if (PassDebugging >= Details) {
865         Pass *S = Info->second;
866         dbgs() << " -- '" <<  P->getPassName() << "' is not preserving '";
867         dbgs() << S->getPassName() << "'\n";
868       }
869       AvailableAnalysis.erase(Info);
870     }
871   }
872
873   // Check inherited analysis also. If P is not preserving analysis
874   // provided by parent manager then remove it here.
875   for (unsigned Index = 0; Index < PMT_Last; ++Index) {
876
877     if (!InheritedAnalysis[Index])
878       continue;
879
880     for (std::map<AnalysisID, Pass*>::iterator
881            I = InheritedAnalysis[Index]->begin(),
882            E = InheritedAnalysis[Index]->end(); I != E; ) {
883       std::map<AnalysisID, Pass *>::iterator Info = I++;
884       if (Info->second->getAsImmutablePass() == 0 &&
885           std::find(PreservedSet.begin(), PreservedSet.end(), Info->first) ==
886              PreservedSet.end()) {
887         // Remove this analysis
888         if (PassDebugging >= Details) {
889           Pass *S = Info->second;
890           dbgs() << " -- '" <<  P->getPassName() << "' is not preserving '";
891           dbgs() << S->getPassName() << "'\n";
892         }
893         InheritedAnalysis[Index]->erase(Info);
894       }
895     }
896   }
897 }
898
899 /// Remove analysis passes that are not used any longer
900 void PMDataManager::removeDeadPasses(Pass *P, StringRef Msg,
901                                      enum PassDebuggingString DBG_STR) {
902
903   SmallVector<Pass *, 12> DeadPasses;
904
905   // If this is a on the fly manager then it does not have TPM.
906   if (!TPM)
907     return;
908
909   TPM->collectLastUses(DeadPasses, P);
910
911   if (PassDebugging >= Details && !DeadPasses.empty()) {
912     dbgs() << " -*- '" <<  P->getPassName();
913     dbgs() << "' is the last user of following pass instances.";
914     dbgs() << " Free these instances\n";
915   }
916
917   for (SmallVectorImpl<Pass *>::iterator I = DeadPasses.begin(),
918          E = DeadPasses.end(); I != E; ++I)
919     freePass(*I, Msg, DBG_STR);
920 }
921
922 void PMDataManager::freePass(Pass *P, StringRef Msg,
923                              enum PassDebuggingString DBG_STR) {
924   dumpPassInfo(P, FREEING_MSG, DBG_STR, Msg);
925
926   {
927     // If the pass crashes releasing memory, remember this.
928     PassManagerPrettyStackEntry X(P);
929     TimeRegion PassTimer(getPassTimer(P));
930
931     P->releaseMemory();
932   }
933
934   AnalysisID PI = P->getPassID();
935   if (const PassInfo *PInf = PassRegistry::getPassRegistry()->getPassInfo(PI)) {
936     // Remove the pass itself (if it is not already removed).
937     AvailableAnalysis.erase(PI);
938
939     // Remove all interfaces this pass implements, for which it is also
940     // listed as the available implementation.
941     const std::vector<const PassInfo*> &II = PInf->getInterfacesImplemented();
942     for (unsigned i = 0, e = II.size(); i != e; ++i) {
943       std::map<AnalysisID, Pass*>::iterator Pos =
944         AvailableAnalysis.find(II[i]->getTypeInfo());
945       if (Pos != AvailableAnalysis.end() && Pos->second == P)
946         AvailableAnalysis.erase(Pos);
947     }
948   }
949 }
950
951 /// Add pass P into the PassVector. Update
952 /// AvailableAnalysis appropriately if ProcessAnalysis is true.
953 void PMDataManager::add(Pass *P, bool ProcessAnalysis) {
954   // This manager is going to manage pass P. Set up analysis resolver
955   // to connect them.
956   AnalysisResolver *AR = new AnalysisResolver(*this);
957   P->setResolver(AR);
958
959   // If a FunctionPass F is the last user of ModulePass info M
960   // then the F's manager, not F, records itself as a last user of M.
961   SmallVector<Pass *, 12> TransferLastUses;
962
963   if (!ProcessAnalysis) {
964     // Add pass
965     PassVector.push_back(P);
966     return;
967   }
968
969   // At the moment, this pass is the last user of all required passes.
970   SmallVector<Pass *, 12> LastUses;
971   SmallVector<Pass *, 8> RequiredPasses;
972   SmallVector<AnalysisID, 8> ReqAnalysisNotAvailable;
973
974   unsigned PDepth = this->getDepth();
975
976   collectRequiredAnalysis(RequiredPasses,
977                           ReqAnalysisNotAvailable, P);
978   for (SmallVectorImpl<Pass *>::iterator I = RequiredPasses.begin(),
979          E = RequiredPasses.end(); I != E; ++I) {
980     Pass *PRequired = *I;
981     unsigned RDepth = 0;
982
983     assert(PRequired->getResolver() && "Analysis Resolver is not set");
984     PMDataManager &DM = PRequired->getResolver()->getPMDataManager();
985     RDepth = DM.getDepth();
986
987     if (PDepth == RDepth)
988       LastUses.push_back(PRequired);
989     else if (PDepth > RDepth) {
990       // Let the parent claim responsibility of last use
991       TransferLastUses.push_back(PRequired);
992       // Keep track of higher level analysis used by this manager.
993       HigherLevelAnalysis.push_back(PRequired);
994     } else
995       llvm_unreachable("Unable to accommodate Required Pass");
996   }
997
998   // Set P as P's last user until someone starts using P.
999   // However, if P is a Pass Manager then it does not need
1000   // to record its last user.
1001   if (P->getAsPMDataManager() == 0)
1002     LastUses.push_back(P);
1003   TPM->setLastUser(LastUses, P);
1004
1005   if (!TransferLastUses.empty()) {
1006     Pass *My_PM = getAsPass();
1007     TPM->setLastUser(TransferLastUses, My_PM);
1008     TransferLastUses.clear();
1009   }
1010
1011   // Now, take care of required analyses that are not available.
1012   for (SmallVectorImpl<AnalysisID>::iterator
1013          I = ReqAnalysisNotAvailable.begin(),
1014          E = ReqAnalysisNotAvailable.end() ;I != E; ++I) {
1015     const PassInfo *PI = PassRegistry::getPassRegistry()->getPassInfo(*I);
1016     Pass *AnalysisPass = PI->createPass();
1017     this->addLowerLevelRequiredPass(P, AnalysisPass);
1018   }
1019
1020   // Take a note of analysis required and made available by this pass.
1021   // Remove the analysis not preserved by this pass
1022   removeNotPreservedAnalysis(P);
1023   recordAvailableAnalysis(P);
1024
1025   // Add pass
1026   PassVector.push_back(P);
1027 }
1028
1029
1030 /// Populate RP with analysis pass that are required by
1031 /// pass P and are available. Populate RP_NotAvail with analysis
1032 /// pass that are required by pass P but are not available.
1033 void PMDataManager::collectRequiredAnalysis(SmallVectorImpl<Pass *> &RP,
1034                                        SmallVectorImpl<AnalysisID> &RP_NotAvail,
1035                                             Pass *P) {
1036   AnalysisUsage *AnUsage = TPM->findAnalysisUsage(P);
1037   const AnalysisUsage::VectorType &RequiredSet = AnUsage->getRequiredSet();
1038   for (AnalysisUsage::VectorType::const_iterator
1039          I = RequiredSet.begin(), E = RequiredSet.end(); I != E; ++I) {
1040     if (Pass *AnalysisPass = findAnalysisPass(*I, true))
1041       RP.push_back(AnalysisPass);
1042     else
1043       RP_NotAvail.push_back(*I);
1044   }
1045
1046   const AnalysisUsage::VectorType &IDs = AnUsage->getRequiredTransitiveSet();
1047   for (AnalysisUsage::VectorType::const_iterator I = IDs.begin(),
1048          E = IDs.end(); I != E; ++I) {
1049     if (Pass *AnalysisPass = findAnalysisPass(*I, true))
1050       RP.push_back(AnalysisPass);
1051     else
1052       RP_NotAvail.push_back(*I);
1053   }
1054 }
1055
1056 // All Required analyses should be available to the pass as it runs!  Here
1057 // we fill in the AnalysisImpls member of the pass so that it can
1058 // successfully use the getAnalysis() method to retrieve the
1059 // implementations it needs.
1060 //
1061 void PMDataManager::initializeAnalysisImpl(Pass *P) {
1062   AnalysisUsage *AnUsage = TPM->findAnalysisUsage(P);
1063
1064   for (AnalysisUsage::VectorType::const_iterator
1065          I = AnUsage->getRequiredSet().begin(),
1066          E = AnUsage->getRequiredSet().end(); I != E; ++I) {
1067     Pass *Impl = findAnalysisPass(*I, true);
1068     if (Impl == 0)
1069       // This may be analysis pass that is initialized on the fly.
1070       // If that is not the case then it will raise an assert when it is used.
1071       continue;
1072     AnalysisResolver *AR = P->getResolver();
1073     assert(AR && "Analysis Resolver is not set");
1074     AR->addAnalysisImplsPair(*I, Impl);
1075   }
1076 }
1077
1078 /// Find the pass that implements Analysis AID. If desired pass is not found
1079 /// then return NULL.
1080 Pass *PMDataManager::findAnalysisPass(AnalysisID AID, bool SearchParent) {
1081
1082   // Check if AvailableAnalysis map has one entry.
1083   std::map<AnalysisID, Pass*>::const_iterator I =  AvailableAnalysis.find(AID);
1084
1085   if (I != AvailableAnalysis.end())
1086     return I->second;
1087
1088   // Search Parents through TopLevelManager
1089   if (SearchParent)
1090     return TPM->findAnalysisPass(AID);
1091
1092   return NULL;
1093 }
1094
1095 // Print list of passes that are last used by P.
1096 void PMDataManager::dumpLastUses(Pass *P, unsigned Offset) const{
1097
1098   SmallVector<Pass *, 12> LUses;
1099
1100   // If this is a on the fly manager then it does not have TPM.
1101   if (!TPM)
1102     return;
1103
1104   TPM->collectLastUses(LUses, P);
1105
1106   for (SmallVectorImpl<Pass *>::iterator I = LUses.begin(),
1107          E = LUses.end(); I != E; ++I) {
1108     llvm::dbgs() << "--" << std::string(Offset*2, ' ');
1109     (*I)->dumpPassStructure(0);
1110   }
1111 }
1112
1113 void PMDataManager::dumpPassArguments() const {
1114   for (SmallVectorImpl<Pass *>::const_iterator I = PassVector.begin(),
1115         E = PassVector.end(); I != E; ++I) {
1116     if (PMDataManager *PMD = (*I)->getAsPMDataManager())
1117       PMD->dumpPassArguments();
1118     else
1119       if (const PassInfo *PI =
1120             PassRegistry::getPassRegistry()->getPassInfo((*I)->getPassID()))
1121         if (!PI->isAnalysisGroup())
1122           dbgs() << " -" << PI->getPassArgument();
1123   }
1124 }
1125
1126 void PMDataManager::dumpPassInfo(Pass *P, enum PassDebuggingString S1,
1127                                  enum PassDebuggingString S2,
1128                                  StringRef Msg) {
1129   if (PassDebugging < Executions)
1130     return;
1131   dbgs() << (void*)this << std::string(getDepth()*2+1, ' ');
1132   switch (S1) {
1133   case EXECUTION_MSG:
1134     dbgs() << "Executing Pass '" << P->getPassName();
1135     break;
1136   case MODIFICATION_MSG:
1137     dbgs() << "Made Modification '" << P->getPassName();
1138     break;
1139   case FREEING_MSG:
1140     dbgs() << " Freeing Pass '" << P->getPassName();
1141     break;
1142   default:
1143     break;
1144   }
1145   switch (S2) {
1146   case ON_BASICBLOCK_MSG:
1147     dbgs() << "' on BasicBlock '" << Msg << "'...\n";
1148     break;
1149   case ON_FUNCTION_MSG:
1150     dbgs() << "' on Function '" << Msg << "'...\n";
1151     break;
1152   case ON_MODULE_MSG:
1153     dbgs() << "' on Module '"  << Msg << "'...\n";
1154     break;
1155   case ON_REGION_MSG:
1156     dbgs() << "' on Region '"  << Msg << "'...\n";
1157     break;
1158   case ON_LOOP_MSG:
1159     dbgs() << "' on Loop '" << Msg << "'...\n";
1160     break;
1161   case ON_CG_MSG:
1162     dbgs() << "' on Call Graph Nodes '" << Msg << "'...\n";
1163     break;
1164   default:
1165     break;
1166   }
1167 }
1168
1169 void PMDataManager::dumpRequiredSet(const Pass *P) const {
1170   if (PassDebugging < Details)
1171     return;
1172
1173   AnalysisUsage analysisUsage;
1174   P->getAnalysisUsage(analysisUsage);
1175   dumpAnalysisUsage("Required", P, analysisUsage.getRequiredSet());
1176 }
1177
1178 void PMDataManager::dumpPreservedSet(const Pass *P) const {
1179   if (PassDebugging < Details)
1180     return;
1181
1182   AnalysisUsage analysisUsage;
1183   P->getAnalysisUsage(analysisUsage);
1184   dumpAnalysisUsage("Preserved", P, analysisUsage.getPreservedSet());
1185 }
1186
1187 void PMDataManager::dumpAnalysisUsage(StringRef Msg, const Pass *P,
1188                                    const AnalysisUsage::VectorType &Set) const {
1189   assert(PassDebugging >= Details);
1190   if (Set.empty())
1191     return;
1192   dbgs() << (const void*)P << std::string(getDepth()*2+3, ' ') << Msg << " Analyses:";
1193   for (unsigned i = 0; i != Set.size(); ++i) {
1194     if (i) dbgs() << ',';
1195     const PassInfo *PInf = PassRegistry::getPassRegistry()->getPassInfo(Set[i]);
1196     if (!PInf) {
1197       // Some preserved passes, such as AliasAnalysis, may not be initialized by
1198       // all drivers.
1199       dbgs() << " Uninitialized Pass";
1200       continue;
1201     }
1202     dbgs() << ' ' << PInf->getPassName();
1203   }
1204   dbgs() << '\n';
1205 }
1206
1207 /// Add RequiredPass into list of lower level passes required by pass P.
1208 /// RequiredPass is run on the fly by Pass Manager when P requests it
1209 /// through getAnalysis interface.
1210 /// This should be handled by specific pass manager.
1211 void PMDataManager::addLowerLevelRequiredPass(Pass *P, Pass *RequiredPass) {
1212   if (TPM) {
1213     TPM->dumpArguments();
1214     TPM->dumpPasses();
1215   }
1216
1217   // Module Level pass may required Function Level analysis info
1218   // (e.g. dominator info). Pass manager uses on the fly function pass manager
1219   // to provide this on demand. In that case, in Pass manager terminology,
1220   // module level pass is requiring lower level analysis info managed by
1221   // lower level pass manager.
1222
1223   // When Pass manager is not able to order required analysis info, Pass manager
1224   // checks whether any lower level manager will be able to provide this
1225   // analysis info on demand or not.
1226 #ifndef NDEBUG
1227   dbgs() << "Unable to schedule '" << RequiredPass->getPassName();
1228   dbgs() << "' required by '" << P->getPassName() << "'\n";
1229 #endif
1230   llvm_unreachable("Unable to schedule pass");
1231 }
1232
1233 Pass *PMDataManager::getOnTheFlyPass(Pass *P, AnalysisID PI, Function &F) {
1234   llvm_unreachable("Unable to find on the fly pass");
1235 }
1236
1237 // Destructor
1238 PMDataManager::~PMDataManager() {
1239   for (SmallVectorImpl<Pass *>::iterator I = PassVector.begin(),
1240          E = PassVector.end(); I != E; ++I)
1241     delete *I;
1242 }
1243
1244 //===----------------------------------------------------------------------===//
1245 // NOTE: Is this the right place to define this method ?
1246 // getAnalysisIfAvailable - Return analysis result or null if it doesn't exist.
1247 Pass *AnalysisResolver::getAnalysisIfAvailable(AnalysisID ID, bool dir) const {
1248   return PM.findAnalysisPass(ID, dir);
1249 }
1250
1251 Pass *AnalysisResolver::findImplPass(Pass *P, AnalysisID AnalysisPI,
1252                                      Function &F) {
1253   return PM.getOnTheFlyPass(P, AnalysisPI, F);
1254 }
1255
1256 //===----------------------------------------------------------------------===//
1257 // BBPassManager implementation
1258
1259 /// Execute all of the passes scheduled for execution by invoking
1260 /// runOnBasicBlock method.  Keep track of whether any of the passes modifies
1261 /// the function, and if so, return true.
1262 bool BBPassManager::runOnFunction(Function &F) {
1263   if (F.isDeclaration())
1264     return false;
1265
1266   bool Changed = doInitialization(F);
1267
1268   for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I)
1269     for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1270       BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
1271       bool LocalChanged = false;
1272
1273       dumpPassInfo(BP, EXECUTION_MSG, ON_BASICBLOCK_MSG, I->getName());
1274       dumpRequiredSet(BP);
1275
1276       initializeAnalysisImpl(BP);
1277
1278       {
1279         // If the pass crashes, remember this.
1280         PassManagerPrettyStackEntry X(BP, *I);
1281         TimeRegion PassTimer(getPassTimer(BP));
1282
1283         LocalChanged |= BP->runOnBasicBlock(*I);
1284       }
1285
1286       Changed |= LocalChanged;
1287       if (LocalChanged)
1288         dumpPassInfo(BP, MODIFICATION_MSG, ON_BASICBLOCK_MSG,
1289                      I->getName());
1290       dumpPreservedSet(BP);
1291
1292       verifyPreservedAnalysis(BP);
1293       removeNotPreservedAnalysis(BP);
1294       recordAvailableAnalysis(BP);
1295       removeDeadPasses(BP, I->getName(), ON_BASICBLOCK_MSG);
1296     }
1297
1298   return doFinalization(F) || Changed;
1299 }
1300
1301 // Implement doInitialization and doFinalization
1302 bool BBPassManager::doInitialization(Module &M) {
1303   bool Changed = false;
1304
1305   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index)
1306     Changed |= getContainedPass(Index)->doInitialization(M);
1307
1308   return Changed;
1309 }
1310
1311 bool BBPassManager::doFinalization(Module &M) {
1312   bool Changed = false;
1313
1314   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index)
1315     Changed |= getContainedPass(Index)->doFinalization(M);
1316
1317   return Changed;
1318 }
1319
1320 bool BBPassManager::doInitialization(Function &F) {
1321   bool Changed = false;
1322
1323   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1324     BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
1325     Changed |= BP->doInitialization(F);
1326   }
1327
1328   return Changed;
1329 }
1330
1331 bool BBPassManager::doFinalization(Function &F) {
1332   bool Changed = false;
1333
1334   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1335     BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
1336     Changed |= BP->doFinalization(F);
1337   }
1338
1339   return Changed;
1340 }
1341
1342
1343 //===----------------------------------------------------------------------===//
1344 // FunctionPassManager implementation
1345
1346 /// Create new Function pass manager
1347 FunctionPassManager::FunctionPassManager(Module *m) : M(m) {
1348   FPM = new FunctionPassManagerImpl();
1349   // FPM is the top level manager.
1350   FPM->setTopLevelManager(FPM);
1351
1352   AnalysisResolver *AR = new AnalysisResolver(*FPM);
1353   FPM->setResolver(AR);
1354 }
1355
1356 FunctionPassManager::~FunctionPassManager() {
1357   delete FPM;
1358 }
1359
1360 /// add - Add a pass to the queue of passes to run.  This passes
1361 /// ownership of the Pass to the PassManager.  When the
1362 /// PassManager_X is destroyed, the pass will be destroyed as well, so
1363 /// there is no need to delete the pass. (TODO delete passes.)
1364 /// This implies that all passes MUST be allocated with 'new'.
1365 void FunctionPassManager::add(Pass *P) {
1366   FPM->add(P);
1367 }
1368
1369 /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep
1370 /// track of whether any of the passes modifies the function, and if
1371 /// so, return true.
1372 ///
1373 bool FunctionPassManager::run(Function &F) {
1374   if (F.isMaterializable()) {
1375     std::string errstr;
1376     if (F.Materialize(&errstr))
1377       report_fatal_error("Error reading bitcode file: " + Twine(errstr));
1378   }
1379   return FPM->run(F);
1380 }
1381
1382
1383 /// doInitialization - Run all of the initializers for the function passes.
1384 ///
1385 bool FunctionPassManager::doInitialization() {
1386   return FPM->doInitialization(*M);
1387 }
1388
1389 /// doFinalization - Run all of the finalizers for the function passes.
1390 ///
1391 bool FunctionPassManager::doFinalization() {
1392   return FPM->doFinalization(*M);
1393 }
1394
1395 //===----------------------------------------------------------------------===//
1396 // FunctionPassManagerImpl implementation
1397 //
1398 bool FunctionPassManagerImpl::doInitialization(Module &M) {
1399   bool Changed = false;
1400
1401   dumpArguments();
1402   dumpPasses();
1403
1404   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index)
1405     Changed |= getContainedManager(Index)->doInitialization(M);
1406
1407   return Changed;
1408 }
1409
1410 bool FunctionPassManagerImpl::doFinalization(Module &M) {
1411   bool Changed = false;
1412
1413   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index)
1414     Changed |= getContainedManager(Index)->doFinalization(M);
1415
1416   return Changed;
1417 }
1418
1419 /// cleanup - After running all passes, clean up pass manager cache.
1420 void FPPassManager::cleanup() {
1421  for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1422     FunctionPass *FP = getContainedPass(Index);
1423     AnalysisResolver *AR = FP->getResolver();
1424     assert(AR && "Analysis Resolver is not set");
1425     AR->clearAnalysisImpls();
1426  }
1427 }
1428
1429 void FunctionPassManagerImpl::releaseMemoryOnTheFly() {
1430   if (!wasRun)
1431     return;
1432   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index) {
1433     FPPassManager *FPPM = getContainedManager(Index);
1434     for (unsigned Index = 0; Index < FPPM->getNumContainedPasses(); ++Index) {
1435       FPPM->getContainedPass(Index)->releaseMemory();
1436     }
1437   }
1438   wasRun = false;
1439 }
1440
1441 // Execute all the passes managed by this top level manager.
1442 // Return true if any function is modified by a pass.
1443 bool FunctionPassManagerImpl::run(Function &F) {
1444   bool Changed = false;
1445   TimingInfo::createTheTimeInfo();
1446
1447   initializeAllAnalysisInfo();
1448   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index)
1449     Changed |= getContainedManager(Index)->runOnFunction(F);
1450
1451   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index)
1452     getContainedManager(Index)->cleanup();
1453
1454   wasRun = true;
1455   return Changed;
1456 }
1457
1458 //===----------------------------------------------------------------------===//
1459 // FPPassManager implementation
1460
1461 char FPPassManager::ID = 0;
1462 /// Print passes managed by this manager
1463 void FPPassManager::dumpPassStructure(unsigned Offset) {
1464   dbgs().indent(Offset*2) << "FunctionPass Manager\n";
1465   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1466     FunctionPass *FP = getContainedPass(Index);
1467     FP->dumpPassStructure(Offset + 1);
1468     dumpLastUses(FP, Offset+1);
1469   }
1470 }
1471
1472
1473 /// Execute all of the passes scheduled for execution by invoking
1474 /// runOnFunction method.  Keep track of whether any of the passes modifies
1475 /// the function, and if so, return true.
1476 bool FPPassManager::runOnFunction(Function &F) {
1477   if (F.isDeclaration())
1478     return false;
1479
1480   bool Changed = false;
1481
1482   // Collect inherited analysis from Module level pass manager.
1483   populateInheritedAnalysis(TPM->activeStack);
1484
1485   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1486     FunctionPass *FP = getContainedPass(Index);
1487     bool LocalChanged = false;
1488
1489     dumpPassInfo(FP, EXECUTION_MSG, ON_FUNCTION_MSG, F.getName());
1490     dumpRequiredSet(FP);
1491
1492     initializeAnalysisImpl(FP);
1493
1494     {
1495       PassManagerPrettyStackEntry X(FP, F);
1496       TimeRegion PassTimer(getPassTimer(FP));
1497
1498       LocalChanged |= FP->runOnFunction(F);
1499     }
1500
1501     Changed |= LocalChanged;
1502     if (LocalChanged)
1503       dumpPassInfo(FP, MODIFICATION_MSG, ON_FUNCTION_MSG, F.getName());
1504     dumpPreservedSet(FP);
1505
1506     verifyPreservedAnalysis(FP);
1507     removeNotPreservedAnalysis(FP);
1508     recordAvailableAnalysis(FP);
1509     removeDeadPasses(FP, F.getName(), ON_FUNCTION_MSG);
1510   }
1511   return Changed;
1512 }
1513
1514 bool FPPassManager::runOnModule(Module &M) {
1515   bool Changed = doInitialization(M);
1516
1517   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
1518     Changed |= runOnFunction(*I);
1519
1520   return doFinalization(M) || Changed;
1521 }
1522
1523 bool FPPassManager::doInitialization(Module &M) {
1524   bool Changed = false;
1525
1526   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index)
1527     Changed |= getContainedPass(Index)->doInitialization(M);
1528
1529   return Changed;
1530 }
1531
1532 bool FPPassManager::doFinalization(Module &M) {
1533   bool Changed = false;
1534
1535   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index)
1536     Changed |= getContainedPass(Index)->doFinalization(M);
1537
1538   return Changed;
1539 }
1540
1541 //===----------------------------------------------------------------------===//
1542 // MPPassManager implementation
1543
1544 /// Execute all of the passes scheduled for execution by invoking
1545 /// runOnModule method.  Keep track of whether any of the passes modifies
1546 /// the module, and if so, return true.
1547 bool
1548 MPPassManager::runOnModule(Module &M) {
1549   bool Changed = false;
1550
1551   // Initialize on-the-fly passes
1552   for (std::map<Pass *, FunctionPassManagerImpl *>::iterator
1553        I = OnTheFlyManagers.begin(), E = OnTheFlyManagers.end();
1554        I != E; ++I) {
1555     FunctionPassManagerImpl *FPP = I->second;
1556     Changed |= FPP->doInitialization(M);
1557   }
1558
1559   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1560     ModulePass *MP = getContainedPass(Index);
1561     bool LocalChanged = false;
1562
1563     dumpPassInfo(MP, EXECUTION_MSG, ON_MODULE_MSG, M.getModuleIdentifier());
1564     dumpRequiredSet(MP);
1565
1566     initializeAnalysisImpl(MP);
1567
1568     {
1569       PassManagerPrettyStackEntry X(MP, M);
1570       TimeRegion PassTimer(getPassTimer(MP));
1571
1572       LocalChanged |= MP->runOnModule(M);
1573     }
1574
1575     Changed |= LocalChanged;
1576     if (LocalChanged)
1577       dumpPassInfo(MP, MODIFICATION_MSG, ON_MODULE_MSG,
1578                    M.getModuleIdentifier());
1579     dumpPreservedSet(MP);
1580
1581     verifyPreservedAnalysis(MP);
1582     removeNotPreservedAnalysis(MP);
1583     recordAvailableAnalysis(MP);
1584     removeDeadPasses(MP, M.getModuleIdentifier(), ON_MODULE_MSG);
1585   }
1586
1587   // Finalize on-the-fly passes
1588   for (std::map<Pass *, FunctionPassManagerImpl *>::iterator
1589        I = OnTheFlyManagers.begin(), E = OnTheFlyManagers.end();
1590        I != E; ++I) {
1591     FunctionPassManagerImpl *FPP = I->second;
1592     // We don't know when is the last time an on-the-fly pass is run,
1593     // so we need to releaseMemory / finalize here
1594     FPP->releaseMemoryOnTheFly();
1595     Changed |= FPP->doFinalization(M);
1596   }
1597   return Changed;
1598 }
1599
1600 /// Add RequiredPass into list of lower level passes required by pass P.
1601 /// RequiredPass is run on the fly by Pass Manager when P requests it
1602 /// through getAnalysis interface.
1603 void MPPassManager::addLowerLevelRequiredPass(Pass *P, Pass *RequiredPass) {
1604   assert(P->getPotentialPassManagerType() == PMT_ModulePassManager &&
1605          "Unable to handle Pass that requires lower level Analysis pass");
1606   assert((P->getPotentialPassManagerType() <
1607           RequiredPass->getPotentialPassManagerType()) &&
1608          "Unable to handle Pass that requires lower level Analysis pass");
1609
1610   FunctionPassManagerImpl *FPP = OnTheFlyManagers[P];
1611   if (!FPP) {
1612     FPP = new FunctionPassManagerImpl();
1613     // FPP is the top level manager.
1614     FPP->setTopLevelManager(FPP);
1615
1616     OnTheFlyManagers[P] = FPP;
1617   }
1618   FPP->add(RequiredPass);
1619
1620   // Register P as the last user of RequiredPass.
1621   if (RequiredPass) {
1622     SmallVector<Pass *, 1> LU;
1623     LU.push_back(RequiredPass);
1624     FPP->setLastUser(LU,  P);
1625   }
1626 }
1627
1628 /// Return function pass corresponding to PassInfo PI, that is
1629 /// required by module pass MP. Instantiate analysis pass, by using
1630 /// its runOnFunction() for function F.
1631 Pass* MPPassManager::getOnTheFlyPass(Pass *MP, AnalysisID PI, Function &F){
1632   FunctionPassManagerImpl *FPP = OnTheFlyManagers[MP];
1633   assert(FPP && "Unable to find on the fly pass");
1634
1635   FPP->releaseMemoryOnTheFly();
1636   FPP->run(F);
1637   return ((PMTopLevelManager*)FPP)->findAnalysisPass(PI);
1638 }
1639
1640
1641 //===----------------------------------------------------------------------===//
1642 // PassManagerImpl implementation
1643 //
1644 /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
1645 /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
1646 bool PassManagerImpl::run(Module &M) {
1647   bool Changed = false;
1648   TimingInfo::createTheTimeInfo();
1649
1650   dumpArguments();
1651   dumpPasses();
1652
1653   initializeAllAnalysisInfo();
1654   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index)
1655     Changed |= getContainedManager(Index)->runOnModule(M);
1656   return Changed;
1657 }
1658
1659 //===----------------------------------------------------------------------===//
1660 // PassManager implementation
1661
1662 /// Create new pass manager
1663 PassManager::PassManager() {
1664   PM = new PassManagerImpl();
1665   // PM is the top level manager
1666   PM->setTopLevelManager(PM);
1667 }
1668
1669 PassManager::~PassManager() {
1670   delete PM;
1671 }
1672
1673 /// add - Add a pass to the queue of passes to run.  This passes ownership of
1674 /// the Pass to the PassManager.  When the PassManager is destroyed, the pass
1675 /// will be destroyed as well, so there is no need to delete the pass.  This
1676 /// implies that all passes MUST be allocated with 'new'.
1677 void PassManager::add(Pass *P) {
1678   PM->add(P);
1679 }
1680
1681 /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
1682 /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
1683 bool PassManager::run(Module &M) {
1684   return PM->run(M);
1685 }
1686
1687 //===----------------------------------------------------------------------===//
1688 // TimingInfo Class - This class is used to calculate information about the
1689 // amount of time each pass takes to execute.  This only happens with
1690 // -time-passes is enabled on the command line.
1691 //
1692 bool llvm::TimePassesIsEnabled = false;
1693 static cl::opt<bool,true>
1694 EnableTiming("time-passes", cl::location(TimePassesIsEnabled),
1695             cl::desc("Time each pass, printing elapsed time for each on exit"));
1696
1697 // createTheTimeInfo - This method either initializes the TheTimeInfo pointer to
1698 // a non null value (if the -time-passes option is enabled) or it leaves it
1699 // null.  It may be called multiple times.
1700 void TimingInfo::createTheTimeInfo() {
1701   if (!TimePassesIsEnabled || TheTimeInfo) return;
1702
1703   // Constructed the first time this is called, iff -time-passes is enabled.
1704   // This guarantees that the object will be constructed before static globals,
1705   // thus it will be destroyed before them.
1706   static ManagedStatic<TimingInfo> TTI;
1707   TheTimeInfo = &*TTI;
1708 }
1709
1710 /// If TimingInfo is enabled then start pass timer.
1711 Timer *llvm::getPassTimer(Pass *P) {
1712   if (TheTimeInfo)
1713     return TheTimeInfo->getPassTimer(P);
1714   return 0;
1715 }
1716
1717 //===----------------------------------------------------------------------===//
1718 // PMStack implementation
1719 //
1720
1721 // Pop Pass Manager from the stack and clear its analysis info.
1722 void PMStack::pop() {
1723
1724   PMDataManager *Top = this->top();
1725   Top->initializeAnalysisInfo();
1726
1727   S.pop_back();
1728 }
1729
1730 // Push PM on the stack and set its top level manager.
1731 void PMStack::push(PMDataManager *PM) {
1732   assert(PM && "Unable to push. Pass Manager expected");
1733   assert(PM->getDepth()==0 && "Pass Manager depth set too early");
1734
1735   if (!this->empty()) {
1736     assert(PM->getPassManagerType() > this->top()->getPassManagerType()
1737            && "pushing bad pass manager to PMStack");
1738     PMTopLevelManager *TPM = this->top()->getTopLevelManager();
1739
1740     assert(TPM && "Unable to find top level manager");
1741     TPM->addIndirectPassManager(PM);
1742     PM->setTopLevelManager(TPM);
1743     PM->setDepth(this->top()->getDepth()+1);
1744   }
1745   else {
1746     assert((PM->getPassManagerType() == PMT_ModulePassManager
1747            || PM->getPassManagerType() == PMT_FunctionPassManager)
1748            && "pushing bad pass manager to PMStack");
1749     PM->setDepth(1);
1750   }
1751
1752   S.push_back(PM);
1753 }
1754
1755 // Dump content of the pass manager stack.
1756 void PMStack::dump() const {
1757   for (std::vector<PMDataManager *>::const_iterator I = S.begin(),
1758          E = S.end(); I != E; ++I)
1759     dbgs() << (*I)->getAsPass()->getPassName() << ' ';
1760
1761   if (!S.empty())
1762     dbgs() << '\n';
1763 }
1764
1765 /// Find appropriate Module Pass Manager in the PM Stack and
1766 /// add self into that manager.
1767 void ModulePass::assignPassManager(PMStack &PMS,
1768                                    PassManagerType PreferredType) {
1769   // Find Module Pass Manager
1770   while (!PMS.empty()) {
1771     PassManagerType TopPMType = PMS.top()->getPassManagerType();
1772     if (TopPMType == PreferredType)
1773       break; // We found desired pass manager
1774     else if (TopPMType > PMT_ModulePassManager)
1775       PMS.pop();    // Pop children pass managers
1776     else
1777       break;
1778   }
1779   assert(!PMS.empty() && "Unable to find appropriate Pass Manager");
1780   PMS.top()->add(this);
1781 }
1782
1783 /// Find appropriate Function Pass Manager or Call Graph Pass Manager
1784 /// in the PM Stack and add self into that manager.
1785 void FunctionPass::assignPassManager(PMStack &PMS,
1786                                      PassManagerType PreferredType) {
1787
1788   // Find Function Pass Manager
1789   while (!PMS.empty()) {
1790     if (PMS.top()->getPassManagerType() > PMT_FunctionPassManager)
1791       PMS.pop();
1792     else
1793       break;
1794   }
1795
1796   // Create new Function Pass Manager if needed.
1797   FPPassManager *FPP;
1798   if (PMS.top()->getPassManagerType() == PMT_FunctionPassManager) {
1799     FPP = (FPPassManager *)PMS.top();
1800   } else {
1801     assert(!PMS.empty() && "Unable to create Function Pass Manager");
1802     PMDataManager *PMD = PMS.top();
1803
1804     // [1] Create new Function Pass Manager
1805     FPP = new FPPassManager();
1806     FPP->populateInheritedAnalysis(PMS);
1807
1808     // [2] Set up new manager's top level manager
1809     PMTopLevelManager *TPM = PMD->getTopLevelManager();
1810     TPM->addIndirectPassManager(FPP);
1811
1812     // [3] Assign manager to manage this new manager. This may create
1813     // and push new managers into PMS
1814     FPP->assignPassManager(PMS, PMD->getPassManagerType());
1815
1816     // [4] Push new manager into PMS
1817     PMS.push(FPP);
1818   }
1819
1820   // Assign FPP as the manager of this pass.
1821   FPP->add(this);
1822 }
1823
1824 /// Find appropriate Basic Pass Manager or Call Graph Pass Manager
1825 /// in the PM Stack and add self into that manager.
1826 void BasicBlockPass::assignPassManager(PMStack &PMS,
1827                                        PassManagerType PreferredType) {
1828   BBPassManager *BBP;
1829
1830   // Basic Pass Manager is a leaf pass manager. It does not handle
1831   // any other pass manager.
1832   if (!PMS.empty() &&
1833       PMS.top()->getPassManagerType() == PMT_BasicBlockPassManager) {
1834     BBP = (BBPassManager *)PMS.top();
1835   } else {
1836     // If leaf manager is not Basic Block Pass manager then create new
1837     // basic Block Pass manager.
1838     assert(!PMS.empty() && "Unable to create BasicBlock Pass Manager");
1839     PMDataManager *PMD = PMS.top();
1840
1841     // [1] Create new Basic Block Manager
1842     BBP = new BBPassManager();
1843
1844     // [2] Set up new manager's top level manager
1845     // Basic Block Pass Manager does not live by itself
1846     PMTopLevelManager *TPM = PMD->getTopLevelManager();
1847     TPM->addIndirectPassManager(BBP);
1848
1849     // [3] Assign manager to manage this new manager. This may create
1850     // and push new managers into PMS
1851     BBP->assignPassManager(PMS, PreferredType);
1852
1853     // [4] Push new manager into PMS
1854     PMS.push(BBP);
1855   }
1856
1857   // Assign BBP as the manager of this pass.
1858   BBP->add(this);
1859 }
1860
1861 PassManagerBase::~PassManagerBase() {}