lib/Transforms/IPO/PassManagerBuilder.cpp

   1 //===- PassManagerBuilder.cpp - Build Standard Pass -----------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the PassManagerBuilder class, which is used to set up a
  11 // "standard" optimization sequence suitable for languages like C and C++.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15
  16 #include "llvm/Transforms/IPO/PassManagerBuilder.h"
  17 #include "llvm-c/Transforms/PassManagerBuilder.h"
  18 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  19 #include "llvm/Analysis/Passes.h"
  20 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  21 #include "llvm/IR/Verifier.h"
  22 #include "llvm/IR/LegacyPassManager.h"
  23 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  24 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  25 #include "llvm/Analysis/BasicAliasAnalysis.h"
  26 #include "llvm/Analysis/CFLAliasAnalysis.h"
  27 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  29 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
  30 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  31 #include "llvm/Transforms/Vectorize.h"
  32
  33 using namespace llvm;
  34
  35 static cl::opt<bool>
  36 RunLoopVectorization("vectorize-loops", cl::Hidden,
  37                      cl::desc("Run the Loop vectorization passes"));
  38
  39 static cl::opt<bool>
  40 RunSLPVectorization("vectorize-slp", cl::Hidden,
  41                     cl::desc("Run the SLP vectorization passes"));
  42
  43 static cl::opt<bool>
  44 RunBBVectorization("vectorize-slp-aggressive", cl::Hidden,
  45                     cl::desc("Run the BB vectorization passes"));
  46
  47 static cl::opt<bool>
  48 UseGVNAfterVectorization("use-gvn-after-vectorization",
  49   cl::init(false), cl::Hidden,
  50   cl::desc("Run GVN instead of Early CSE after vectorization passes"));
  51
  52 static cl::opt<bool> ExtraVectorizerPasses(
  53     "extra-vectorizer-passes", cl::init(false), cl::Hidden,
  54     cl::desc("Run cleanup optimization passes after vectorization."));
  55
  56 static cl::opt<bool> UseNewSROA("use-new-sroa",
  57   cl::init(true), cl::Hidden,
  58   cl::desc("Enable the new, experimental SROA pass"));
  59
  60 static cl::opt<bool>
  61 RunLoopRerolling("reroll-loops", cl::Hidden,
  62                  cl::desc("Run the loop rerolling pass"));
  63
  64 static cl::opt<bool>
  65 RunFloat2Int("float-to-int", cl::Hidden, cl::init(true),
  66              cl::desc("Run the float2int (float demotion) pass"));
  67
  68 static cl::opt<bool> RunLoadCombine("combine-loads", cl::init(false),
  69                                     cl::Hidden,
  70                                     cl::desc("Run the load combining pass"));
  71
  72 static cl::opt<bool>
  73 RunSLPAfterLoopVectorization("run-slp-after-loop-vectorization",
  74   cl::init(true), cl::Hidden,
  75   cl::desc("Run the SLP vectorizer (and BB vectorizer) after the Loop "
  76            "vectorizer instead of before"));
  77
  78 static cl::opt<bool> UseCFLAA("use-cfl-aa",
  79   cl::init(false), cl::Hidden,
  80   cl::desc("Enable the new, experimental CFL alias analysis"));
  81
  82 static cl::opt<bool>
  83 EnableMLSM("mlsm", cl::init(true), cl::Hidden,
  84            cl::desc("Enable motion of merged load and store"));
  85
  86 static cl::opt<bool> EnableLoopInterchange(
  87     "enable-loopinterchange", cl::init(false), cl::Hidden,
  88     cl::desc("Enable the new, experimental LoopInterchange Pass"));
  89
  90 static cl::opt<bool> EnableLoopDistribute(
  91     "enable-loop-distribute", cl::init(false), cl::Hidden,
  92     cl::desc("Enable the new, experimental LoopDistribution Pass"));
  93
  94 static cl::opt<bool> EnableNonLTOGlobalsModRef(
  95     "enable-non-lto-gmr", cl::init(false), cl::Hidden,
  96     cl::desc(
  97         "Enable the GlobalsModRef AliasAnalysis outside of the LTO pipeline."));
  98
  99 PassManagerBuilder::PassManagerBuilder() {
 100     OptLevel = 2;
 101     SizeLevel = 0;
 102     LibraryInfo = nullptr;
 103     Inliner = nullptr;
 104     DisableUnitAtATime = false;
 105     DisableUnrollLoops = false;
 106     BBVectorize = RunBBVectorization;
 107     SLPVectorize = RunSLPVectorization;
 108     LoopVectorize = RunLoopVectorization;
 109     RerollLoops = RunLoopRerolling;
 110     LoadCombine = RunLoadCombine;
 111     DisableGVNLoadPRE = false;
 112     VerifyInput = false;
 113     VerifyOutput = false;
 114     MergeFunctions = false;
 115     PrepareForLTO = false;
 116 }
 117
 118 PassManagerBuilder::~PassManagerBuilder() {
 119   delete LibraryInfo;
 120   delete Inliner;
 121 }
 122
 123 /// Set of global extensions, automatically added as part of the standard set.
 124 static ManagedStatic<SmallVector<std::pair<PassManagerBuilder::ExtensionPointTy,
 125    PassManagerBuilder::ExtensionFn>, 8> > GlobalExtensions;
 126
 127 void PassManagerBuilder::addGlobalExtension(
 128     PassManagerBuilder::ExtensionPointTy Ty,
 129     PassManagerBuilder::ExtensionFn Fn) {
 130   GlobalExtensions->push_back(std::make_pair(Ty, Fn));
 131 }
 132
 133 void PassManagerBuilder::addExtension(ExtensionPointTy Ty, ExtensionFn Fn) {
 134   Extensions.push_back(std::make_pair(Ty, Fn));
 135 }
 136
 137 void PassManagerBuilder::addExtensionsToPM(ExtensionPointTy ETy,
 138                                            legacy::PassManagerBase &PM) const {
 139   for (unsigned i = 0, e = GlobalExtensions->size(); i != e; ++i)
 140     if ((*GlobalExtensions)[i].first == ETy)
 141       (*GlobalExtensions)[i].second(*this, PM);
 142   for (unsigned i = 0, e = Extensions.size(); i != e; ++i)
 143     if (Extensions[i].first == ETy)
 144       Extensions[i].second(*this, PM);
 145 }
 146
 147 void PassManagerBuilder::addInitialAliasAnalysisPasses(
 148     legacy::PassManagerBase &PM) const {
 149   // Add TypeBasedAliasAnalysis before BasicAliasAnalysis so that
 150   // BasicAliasAnalysis wins if they disagree. This is intended to help
 151   // support "obvious" type-punning idioms.
 152   if (UseCFLAA)
 153     PM.add(createCFLAliasAnalysisPass());
 154   PM.add(createTypeBasedAliasAnalysisPass());
 155   PM.add(createScopedNoAliasAAPass());
 156   PM.add(createBasicAliasAnalysisPass());
 157 }
 158
 159 void PassManagerBuilder::populateFunctionPassManager(
 160     legacy::FunctionPassManager &FPM) {
 161   addExtensionsToPM(EP_EarlyAsPossible, FPM);
 162
 163   // Add LibraryInfo if we have some.
 164   if (LibraryInfo)
 165     FPM.add(new TargetLibraryInfoWrapperPass(*LibraryInfo));
 166
 167   if (OptLevel == 0) return;
 168
 169   addInitialAliasAnalysisPasses(FPM);
 170
 171   FPM.add(createCFGSimplificationPass());
 172   if (UseNewSROA)
 173     FPM.add(createSROAPass());
 174   else
 175     FPM.add(createScalarReplAggregatesPass());
 176   FPM.add(createEarlyCSEPass());
 177   FPM.add(createLowerExpectIntrinsicPass());
 178 }
 179
 180 void PassManagerBuilder::populateModulePassManager(
 181     legacy::PassManagerBase &MPM) {
 182   // If all optimizations are disabled, just run the always-inline pass and,
 183   // if enabled, the function merging pass.
 184   if (OptLevel == 0) {
 185     if (Inliner) {
 186       MPM.add(Inliner);
 187       Inliner = nullptr;
 188     }
 189
 190     // FIXME: The BarrierNoopPass is a HACK! The inliner pass above implicitly
 191     // creates a CGSCC pass manager, but we don't want to add extensions into
 192     // that pass manager. To prevent this we insert a no-op module pass to reset
 193     // the pass manager to get the same behavior as EP_OptimizerLast in non-O0
 194     // builds. The function merging pass is
 195     if (MergeFunctions)
 196       MPM.add(createMergeFunctionsPass());
 197     else if (!GlobalExtensions->empty() || !Extensions.empty())
 198       MPM.add(createBarrierNoopPass());
 199
 200     addExtensionsToPM(EP_EnabledOnOptLevel0, MPM);
 201     return;
 202   }
 203
 204   // Add LibraryInfo if we have some.
 205   if (LibraryInfo)
 206     MPM.add(new TargetLibraryInfoWrapperPass(*LibraryInfo));
 207
 208   addInitialAliasAnalysisPasses(MPM);
 209
 210   if (!DisableUnitAtATime) {
 211     addExtensionsToPM(EP_ModuleOptimizerEarly, MPM);
 212
 213     MPM.add(createIPSCCPPass());              // IP SCCP
 214     MPM.add(createGlobalOptimizerPass());     // Optimize out global vars
 215
 216     MPM.add(createDeadArgEliminationPass());  // Dead argument elimination
 217
 218     MPM.add(createInstructionCombiningPass());// Clean up after IPCP & DAE
 219     addExtensionsToPM(EP_Peephole, MPM);
 220     MPM.add(createCFGSimplificationPass());   // Clean up after IPCP & DAE
 221   }
 222
 223   if (EnableNonLTOGlobalsModRef)
 224     // We add a module alias analysis pass here. In part due to bugs in the
 225     // analysis infrastructure this "works" in that the analysis stays alive
 226     // for the entire SCC pass run below.
 227     MPM.add(createGlobalsModRefPass());
 228
 229   // Start of CallGraph SCC passes.
 230   if (!DisableUnitAtATime)
 231     MPM.add(createPruneEHPass());             // Remove dead EH info
 232   if (Inliner) {
 233     MPM.add(Inliner);
 234     Inliner = nullptr;
 235   }
 236   if (!DisableUnitAtATime)
 237     MPM.add(createFunctionAttrsPass());       // Set readonly/readnone attrs
 238   if (OptLevel > 2)
 239     MPM.add(createArgumentPromotionPass());   // Scalarize uninlined fn args
 240
 241   // Start of function pass.
 242   // Break up aggregate allocas, using SSAUpdater.
 243   if (UseNewSROA)
 244     MPM.add(createSROAPass(/*RequiresDomTree*/ false));
 245   else
 246     MPM.add(createScalarReplAggregatesPass(-1, false));
 247   MPM.add(createEarlyCSEPass());              // Catch trivial redundancies
 248   MPM.add(createJumpThreadingPass());         // Thread jumps.
 249   MPM.add(createCorrelatedValuePropagationPass()); // Propagate conditionals
 250   MPM.add(createCFGSimplificationPass());     // Merge & remove BBs
 251   MPM.add(createInstructionCombiningPass());  // Combine silly seq's
 252   addExtensionsToPM(EP_Peephole, MPM);
 253
 254   MPM.add(createTailCallEliminationPass()); // Eliminate tail calls
 255   MPM.add(createCFGSimplificationPass());     // Merge & remove BBs
 256   MPM.add(createReassociatePass());           // Reassociate expressions
 257   // Rotate Loop - disable header duplication at -Oz
 258   MPM.add(createLoopRotatePass(SizeLevel == 2 ? 0 : -1));
 259   MPM.add(createLICMPass());                  // Hoist loop invariants
 260   MPM.add(createLoopUnswitchPass(SizeLevel || OptLevel < 3));
 261   MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 262   MPM.add(createIndVarSimplifyPass());        // Canonicalize indvars
 263   MPM.add(createLoopIdiomPass());             // Recognize idioms like memset.
 264   MPM.add(createLoopDeletionPass());          // Delete dead loops
 265   if (EnableLoopInterchange) {
 266     MPM.add(createLoopInterchangePass()); // Interchange loops
 267     MPM.add(createCFGSimplificationPass());
 268   }
 269   if (!DisableUnrollLoops)
 270     MPM.add(createSimpleLoopUnrollPass());    // Unroll small loops
 271   addExtensionsToPM(EP_LoopOptimizerEnd, MPM);
 272
 273   if (OptLevel > 1) {
 274     if (EnableMLSM)
 275       MPM.add(createMergedLoadStoreMotionPass()); // Merge ld/st in diamonds
 276     MPM.add(createGVNPass(DisableGVNLoadPRE));  // Remove redundancies
 277   }
 278   MPM.add(createMemCpyOptPass());             // Remove memcpy / form memset
 279   MPM.add(createSCCPPass());                  // Constant prop with SCCP
 280
 281   // Delete dead bit computations (instcombine runs after to fold away the dead
 282   // computations, and then ADCE will run later to exploit any new DCE
 283   // opportunities that creates).
 284   MPM.add(createBitTrackingDCEPass());        // Delete dead bit computations
 285
 286   // Run instcombine after redundancy elimination to exploit opportunities
 287   // opened up by them.
 288   MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 289   addExtensionsToPM(EP_Peephole, MPM);
 290   MPM.add(createJumpThreadingPass());         // Thread jumps
 291   MPM.add(createCorrelatedValuePropagationPass());
 292   MPM.add(createDeadStoreEliminationPass());  // Delete dead stores
 293   MPM.add(createLICMPass());
 294
 295   addExtensionsToPM(EP_ScalarOptimizerLate, MPM);
 296
 297   if (RerollLoops)
 298     MPM.add(createLoopRerollPass());
 299   if (!RunSLPAfterLoopVectorization) {
 300     if (SLPVectorize)
 301       MPM.add(createSLPVectorizerPass());   // Vectorize parallel scalar chains.
 302
 303     if (BBVectorize) {
 304       MPM.add(createBBVectorizePass());
 305       MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 306       addExtensionsToPM(EP_Peephole, MPM);
 307       if (OptLevel > 1 && UseGVNAfterVectorization)
 308         MPM.add(createGVNPass(DisableGVNLoadPRE)); // Remove redundancies
 309       else
 310         MPM.add(createEarlyCSEPass());      // Catch trivial redundancies
 311
 312       // BBVectorize may have significantly shortened a loop body; unroll again.
 313       if (!DisableUnrollLoops)
 314         MPM.add(createLoopUnrollPass());
 315     }
 316   }
 317
 318   if (LoadCombine)
 319     MPM.add(createLoadCombinePass());
 320
 321   MPM.add(createAggressiveDCEPass());         // Delete dead instructions
 322   MPM.add(createCFGSimplificationPass()); // Merge & remove BBs
 323   MPM.add(createInstructionCombiningPass());  // Clean up after everything.
 324   addExtensionsToPM(EP_Peephole, MPM);
 325
 326   // FIXME: This is a HACK! The inliner pass above implicitly creates a CGSCC
 327   // pass manager that we are specifically trying to avoid. To prevent this
 328   // we must insert a no-op module pass to reset the pass manager.
 329   MPM.add(createBarrierNoopPass());
 330
 331   if (EnableNonLTOGlobalsModRef)
 332     // We add a fresh GlobalsModRef run at this point. This is particularly
 333     // useful as the above will have inlined, DCE'ed, and function-attr
 334     // propagated everything. We should at this point have a reasonably minimal
 335     // and richly annotated call graph. By computing aliasing and mod/ref
 336     // information for all local globals here, the late loop passes and notably
 337     // the vectorizer will be able to use them to help recognize vectorizable
 338     // memory operations.
 339     //
 340     // Note that this relies on a bug in the pass manager which preserves
 341     // a module analysis into a function pass pipeline (and throughout it) so
 342     // long as the first function pass doesn't invalidate the module analysis.
 343     // Thus both Float2Int and LoopRotate have to preserve AliasAnalysis for
 344     // this to work. Fortunately, it is trivial to preserve AliasAnalysis
 345     // (doing nothing preserves it as it is required to be conservatively
 346     // correct in the face of IR changes).
 347     MPM.add(createGlobalsModRefPass());
 348
 349   if (RunFloat2Int)
 350     MPM.add(createFloat2IntPass());
 351
 352   addExtensionsToPM(EP_VectorizerStart, MPM);
 353
 354   // Re-rotate loops in all our loop nests. These may have fallout out of
 355   // rotated form due to GVN or other transformations, and the vectorizer relies
 356   // on the rotated form. Disable header duplication at -Oz.
 357   MPM.add(createLoopRotatePass(SizeLevel == 2 ? 0 : -1));
 358
 359   // Distribute loops to allow partial vectorization.  I.e. isolate dependences
 360   // into separate loop that would otherwise inhibit vectorization.
 361   if (EnableLoopDistribute)
 362     MPM.add(createLoopDistributePass());
 363
 364   MPM.add(createLoopVectorizePass(DisableUnrollLoops, LoopVectorize));
 365   // FIXME: Because of #pragma vectorize enable, the passes below are always
 366   // inserted in the pipeline, even when the vectorizer doesn't run (ex. when
 367   // on -O1 and no #pragma is found). Would be good to have these two passes
 368   // as function calls, so that we can only pass them when the vectorizer
 369   // changed the code.
 370   MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 371   if (OptLevel > 1 && ExtraVectorizerPasses) {
 372     // At higher optimization levels, try to clean up any runtime overlap and
 373     // alignment checks inserted by the vectorizer. We want to track correllated
 374     // runtime checks for two inner loops in the same outer loop, fold any
 375     // common computations, hoist loop-invariant aspects out of any outer loop,
 376     // and unswitch the runtime checks if possible. Once hoisted, we may have
 377     // dead (or speculatable) control flows or more combining opportunities.
 378     MPM.add(createEarlyCSEPass());
 379     MPM.add(createCorrelatedValuePropagationPass());
 380     MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 381     MPM.add(createLICMPass());
 382     MPM.add(createLoopUnswitchPass(SizeLevel || OptLevel < 3));
 383     MPM.add(createCFGSimplificationPass());
 384     MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 385   }
 386
 387   if (RunSLPAfterLoopVectorization) {
 388     if (SLPVectorize) {
 389       MPM.add(createSLPVectorizerPass());   // Vectorize parallel scalar chains.
 390       if (OptLevel > 1 && ExtraVectorizerPasses) {
 391         MPM.add(createEarlyCSEPass());
 392       }
 393     }
 394
 395     if (BBVectorize) {
 396       MPM.add(createBBVectorizePass());
 397       MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 398       addExtensionsToPM(EP_Peephole, MPM);
 399       if (OptLevel > 1 && UseGVNAfterVectorization)
 400         MPM.add(createGVNPass(DisableGVNLoadPRE)); // Remove redundancies
 401       else
 402         MPM.add(createEarlyCSEPass());      // Catch trivial redundancies
 403
 404       // BBVectorize may have significantly shortened a loop body; unroll again.
 405       if (!DisableUnrollLoops)
 406         MPM.add(createLoopUnrollPass());
 407     }
 408   }
 409
 410   addExtensionsToPM(EP_Peephole, MPM);
 411   MPM.add(createCFGSimplificationPass());
 412   MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 413
 414   if (!DisableUnrollLoops) {
 415     MPM.add(createLoopUnrollPass());    // Unroll small loops
 416
 417     // LoopUnroll may generate some redundency to cleanup.
 418     MPM.add(createInstructionCombiningPass());
 419
 420     // Runtime unrolling will introduce runtime check in loop prologue. If the
 421     // unrolled loop is a inner loop, then the prologue will be inside the
 422     // outer loop. LICM pass can help to promote the runtime check out if the
 423     // checked value is loop invariant.
 424     MPM.add(createLICMPass());
 425   }
 426
 427   // After vectorization and unrolling, assume intrinsics may tell us more
 428   // about pointer alignments.
 429   MPM.add(createAlignmentFromAssumptionsPass());
 430
 431   if (!DisableUnitAtATime) {
 432     // FIXME: We shouldn't bother with this anymore.
 433     MPM.add(createStripDeadPrototypesPass()); // Get rid of dead prototypes
 434
 435     // GlobalOpt already deletes dead functions and globals, at -O2 try a
 436     // late pass of GlobalDCE.  It is capable of deleting dead cycles.
 437     if (OptLevel > 1) {
 438       if (!PrepareForLTO) {
 439         // Remove avail extern fns and globals definitions if we aren't
 440         // compiling an object file for later LTO. For LTO we want to preserve
 441         // these so they are eligible for inlining at link-time. Note if they
 442         // are unreferenced they will be removed by GlobalDCE below, so
 443         // this only impacts referenced available externally globals.
 444         // Eventually they will be suppressed during codegen, but eliminating
 445         // here enables more opportunity for GlobalDCE as it may make
 446         // globals referenced by available external functions dead.
 447         MPM.add(createEliminateAvailableExternallyPass());
 448       }
 449       MPM.add(createGlobalDCEPass());         // Remove dead fns and globals.
 450       MPM.add(createConstantMergePass());     // Merge dup global constants
 451     }
 452   }
 453
 454   if (MergeFunctions)
 455     MPM.add(createMergeFunctionsPass());
 456
 457   addExtensionsToPM(EP_OptimizerLast, MPM);
 458 }
 459
 460 void PassManagerBuilder::addLTOOptimizationPasses(legacy::PassManagerBase &PM) {
 461   // Provide AliasAnalysis services for optimizations.
 462   addInitialAliasAnalysisPasses(PM);
 463
 464   // Propagate constants at call sites into the functions they call.  This
 465   // opens opportunities for globalopt (and inlining) by substituting function
 466   // pointers passed as arguments to direct uses of functions.
 467   PM.add(createIPSCCPPass());
 468
 469   // Now that we internalized some globals, see if we can hack on them!
 470   PM.add(createGlobalOptimizerPass());
 471
 472   // Linking modules together can lead to duplicated global constants, only
 473   // keep one copy of each constant.
 474   PM.add(createConstantMergePass());
 475
 476   // Remove unused arguments from functions.
 477   PM.add(createDeadArgEliminationPass());
 478
 479   // Reduce the code after globalopt and ipsccp.  Both can open up significant
 480   // simplification opportunities, and both can propagate functions through
 481   // function pointers.  When this happens, we often have to resolve varargs
 482   // calls, etc, so let instcombine do this.
 483   PM.add(createInstructionCombiningPass());
 484   addExtensionsToPM(EP_Peephole, PM);
 485
 486   // Inline small functions
 487   bool RunInliner = Inliner;
 488   if (RunInliner) {
 489     PM.add(Inliner);
 490     Inliner = nullptr;
 491   }
 492
 493   PM.add(createPruneEHPass());   // Remove dead EH info.
 494
 495   // Optimize globals again if we ran the inliner.
 496   if (RunInliner)
 497     PM.add(createGlobalOptimizerPass());
 498   PM.add(createGlobalDCEPass()); // Remove dead functions.
 499
 500   // If we didn't decide to inline a function, check to see if we can
 501   // transform it to pass arguments by value instead of by reference.
 502   PM.add(createArgumentPromotionPass());
 503
 504   // The IPO passes may leave cruft around.  Clean up after them.
 505   PM.add(createInstructionCombiningPass());
 506   addExtensionsToPM(EP_Peephole, PM);
 507   PM.add(createJumpThreadingPass());
 508
 509   // Break up allocas
 510   if (UseNewSROA)
 511     PM.add(createSROAPass());
 512   else
 513     PM.add(createScalarReplAggregatesPass());
 514
 515   // Run a few AA driven optimizations here and now, to cleanup the code.
 516   PM.add(createFunctionAttrsPass()); // Add nocapture.
 517   PM.add(createGlobalsModRefPass()); // IP alias analysis.
 518
 519   PM.add(createLICMPass());                 // Hoist loop invariants.
 520   if (EnableMLSM)
 521     PM.add(createMergedLoadStoreMotionPass()); // Merge ld/st in diamonds.
 522   PM.add(createGVNPass(DisableGVNLoadPRE)); // Remove redundancies.
 523   PM.add(createMemCpyOptPass());            // Remove dead memcpys.
 524
 525   // Nuke dead stores.
 526   PM.add(createDeadStoreEliminationPass());
 527
 528   // More loops are countable; try to optimize them.
 529   PM.add(createIndVarSimplifyPass());
 530   PM.add(createLoopDeletionPass());
 531   if (EnableLoopInterchange)
 532     PM.add(createLoopInterchangePass());
 533
 534   PM.add(createLoopVectorizePass(true, LoopVectorize));
 535
 536   // More scalar chains could be vectorized due to more alias information
 537   if (RunSLPAfterLoopVectorization)
 538     if (SLPVectorize)
 539       PM.add(createSLPVectorizerPass()); // Vectorize parallel scalar chains.
 540
 541   // After vectorization, assume intrinsics may tell us more about pointer
 542   // alignments.
 543   PM.add(createAlignmentFromAssumptionsPass());
 544
 545   if (LoadCombine)
 546     PM.add(createLoadCombinePass());
 547
 548   // Cleanup and simplify the code after the scalar optimizations.
 549   PM.add(createInstructionCombiningPass());
 550   addExtensionsToPM(EP_Peephole, PM);
 551
 552   PM.add(createJumpThreadingPass());
 553 }
 554
 555 void PassManagerBuilder::addLateLTOOptimizationPasses(
 556     legacy::PassManagerBase &PM) {
 557   // Delete basic blocks, which optimization passes may have killed.
 558   PM.add(createCFGSimplificationPass());
 559
 560   // Drop bodies of available externally objects to improve GlobalDCE.
 561   PM.add(createEliminateAvailableExternallyPass());
 562
 563   // Now that we have optimized the program, discard unreachable functions.
 564   PM.add(createGlobalDCEPass());
 565
 566   // FIXME: this is profitable (for compiler time) to do at -O0 too, but
 567   // currently it damages debug info.
 568   if (MergeFunctions)
 569     PM.add(createMergeFunctionsPass());
 570 }
 571
 572 void PassManagerBuilder::populateLTOPassManager(legacy::PassManagerBase &PM) {
 573   if (LibraryInfo)
 574     PM.add(new TargetLibraryInfoWrapperPass(*LibraryInfo));
 575
 576   if (VerifyInput)
 577     PM.add(createVerifierPass());
 578
 579   if (OptLevel > 1)
 580     addLTOOptimizationPasses(PM);
 581
 582   // Lower bit sets to globals. This pass supports Clang's control flow
 583   // integrity mechanisms (-fsanitize=cfi*) and needs to run at link time if CFI
 584   // is enabled. The pass does nothing if CFI is disabled.
 585   PM.add(createLowerBitSetsPass());
 586
 587   if (OptLevel != 0)
 588     addLateLTOOptimizationPasses(PM);
 589
 590   if (VerifyOutput)
 591     PM.add(createVerifierPass());
 592 }
 593
 594 inline PassManagerBuilder *unwrap(LLVMPassManagerBuilderRef P) {
 595     return reinterpret_cast<PassManagerBuilder*>(P);
 596 }
 597
 598 inline LLVMPassManagerBuilderRef wrap(PassManagerBuilder *P) {
 599   return reinterpret_cast<LLVMPassManagerBuilderRef>(P);
 600 }
 601
 602 LLVMPassManagerBuilderRef LLVMPassManagerBuilderCreate() {
 603   PassManagerBuilder *PMB = new PassManagerBuilder();
 604   return wrap(PMB);
 605 }
 606
 607 void LLVMPassManagerBuilderDispose(LLVMPassManagerBuilderRef PMB) {
 608   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 609   delete Builder;
 610 }
 611
 612 void
 613 LLVMPassManagerBuilderSetOptLevel(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 614                                   unsigned OptLevel) {
 615   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 616   Builder->OptLevel = OptLevel;
 617 }
 618
 619 void
 620 LLVMPassManagerBuilderSetSizeLevel(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 621                                    unsigned SizeLevel) {
 622   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 623   Builder->SizeLevel = SizeLevel;
 624 }
 625
 626 void
 627 LLVMPassManagerBuilderSetDisableUnitAtATime(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 628                                             LLVMBool Value) {
 629   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 630   Builder->DisableUnitAtATime = Value;
 631 }
 632
 633 void
 634 LLVMPassManagerBuilderSetDisableUnrollLoops(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 635                                             LLVMBool Value) {
 636   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 637   Builder->DisableUnrollLoops = Value;
 638 }
 639
 640 void
 641 LLVMPassManagerBuilderSetDisableSimplifyLibCalls(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 642                                                  LLVMBool Value) {
 643   // NOTE: The simplify-libcalls pass has been removed.
 644 }
 645
 646 void
 647 LLVMPassManagerBuilderUseInlinerWithThreshold(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 648                                               unsigned Threshold) {
 649   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 650   Builder->Inliner = createFunctionInliningPass(Threshold);
 651 }
 652
 653 void
 654 LLVMPassManagerBuilderPopulateFunctionPassManager(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 655                                                   LLVMPassManagerRef PM) {
 656   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 657   legacy::FunctionPassManager *FPM = unwrap<legacy::FunctionPassManager>(PM);
 658   Builder->populateFunctionPassManager(*FPM);
 659 }
 660
 661 void
 662 LLVMPassManagerBuilderPopulateModulePassManager(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 663                                                 LLVMPassManagerRef PM) {
 664   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 665   legacy::PassManagerBase *MPM = unwrap(PM);
 666   Builder->populateModulePassManager(*MPM);
 667 }
 668
 669 void LLVMPassManagerBuilderPopulateLTOPassManager(LLVMPassManagerBuilderRef PMB,
 670                                                   LLVMPassManagerRef PM,
 671                                                   LLVMBool Internalize,
 672                                                   LLVMBool RunInliner) {
 673   PassManagerBuilder *Builder = unwrap(PMB);
 674   legacy::PassManagerBase *LPM = unwrap(PM);
 675
 676   // A small backwards compatibility hack. populateLTOPassManager used to take
 677   // an RunInliner option.
 678   if (RunInliner && !Builder->Inliner)
 679     Builder->Inliner = createFunctionInliningPass();
 680
 681   Builder->populateLTOPassManager(*LPM);
 682 }