lib/Transforms/Instrumentation/GCOVProfiling.cpp

   1 //===- GCOVProfiling.cpp - Insert edge counters for gcov profiling --------===//
   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 pass implements GCOV-style profiling. When this pass is run it emits
  11 // "gcno" files next to the existing source, and instruments the code that runs
  12 // to records the edges between blocks that run and emit a complementary "gcda"
  13 // file on exit.
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #define DEBUG_TYPE "insert-gcov-profiling"
  18
  19 #include "ProfilingUtils.h"
  20 #include "llvm/Transforms/Instrumentation.h"
  21 #include "llvm/Analysis/DebugInfo.h"
  22 #include "llvm/Module.h"
  23 #include "llvm/Pass.h"
  24 #include "llvm/Instructions.h"
  25 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  26 #include "llvm/Support/Debug.h"
  27 #include "llvm/Support/DebugLoc.h"
  28 #include "llvm/Support/InstIterator.h"
  29 #include "llvm/Support/IRBuilder.h"
  30 #include "llvm/Support/PathV2.h"
  31 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  32 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  33 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  34 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  35 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  36 #include "llvm/ADT/UniqueVector.h"
  37 #include <string>
  38 #include <utility>
  39 using namespace llvm;
  40
  41 namespace {
  42   class GCOVProfiler : public ModulePass {
  43   public:
  44     static char ID;
  45     GCOVProfiler()
  46         : ModulePass(ID), EmitNotes(true), EmitData(true), Use402Format(false) {
  47       initializeGCOVProfilerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  48     }
  49     GCOVProfiler(bool EmitNotes, bool EmitData, bool use402Format = false)
  50         : ModulePass(ID), EmitNotes(EmitNotes), EmitData(EmitData),
  51           Use402Format(use402Format) {
  52       assert((EmitNotes || EmitData) && "GCOVProfiler asked to do nothing?");
  53       initializeGCOVProfilerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  54     }
  55     virtual const char *getPassName() const {
  56       return "GCOV Profiler";
  57     }
  58
  59   private:
  60     bool runOnModule(Module &M);
  61
  62     // Create the GCNO files for the Module based on DebugInfo.
  63     void emitGCNO();
  64
  65     // Modify the program to track transitions along edges and call into the
  66     // profiling runtime to emit .gcda files when run.
  67     bool emitProfileArcs();
  68
  69     // Get pointers to the functions in the runtime library.
  70     Constant *getStartFileFunc();
  71     Constant *getIncrementIndirectCounterFunc();
  72     Constant *getEmitFunctionFunc();
  73     Constant *getEmitArcsFunc();
  74     Constant *getEndFileFunc();
  75
  76     // Create or retrieve an i32 state value that is used to represent the
  77     // pred block number for certain non-trivial edges.
  78     GlobalVariable *getEdgeStateValue();
  79
  80     // Produce a table of pointers to counters, by predecessor and successor
  81     // block number.
  82     GlobalVariable *buildEdgeLookupTable(Function *F,
  83                                          GlobalVariable *Counter,
  84                                          const UniqueVector<BasicBlock *> &Preds,
  85                                          const UniqueVector<BasicBlock *> &Succs);
  86
  87     // Add the function to write out all our counters to the global destructor
  88     // list.
  89     void insertCounterWriteout(SmallVector<std::pair<GlobalVariable *,
  90                                                      MDNode *>, 8> &);
  91
  92     std::string mangleName(DICompileUnit CU, std::string NewStem);
  93
  94     bool EmitNotes;
  95     bool EmitData;
  96     bool Use402Format;
  97
  98     Module *M;
  99     LLVMContext *Ctx;
 100   };
 101 }
 102
 103 char GCOVProfiler::ID = 0;
 104 INITIALIZE_PASS(GCOVProfiler, "insert-gcov-profiling",
 105                 "Insert instrumentation for GCOV profiling", false, false)
 106
 107 ModulePass *llvm::createGCOVProfilerPass(bool EmitNotes, bool EmitData,
 108                                          bool Use402Format) {
 109   return new GCOVProfiler(EmitNotes, EmitData, Use402Format);
 110 }
 111
 112 static DISubprogram findSubprogram(DIScope Scope) {
 113   while (!Scope.isSubprogram()) {
 114     assert(Scope.isLexicalBlock() &&
 115            "Debug location not lexical block or subprogram");
 116     Scope = DILexicalBlock(Scope).getContext();
 117   }
 118   return DISubprogram(Scope);
 119 }
 120
 121 namespace {
 122   class GCOVRecord {
 123    protected:
 124     static const char *LinesTag;
 125     static const char *FunctionTag;
 126     static const char *BlockTag;
 127     static const char *EdgeTag;
 128
 129     GCOVRecord() {}
 130
 131     void writeBytes(const char *Bytes, int Size) {
 132       os->write(Bytes, Size);
 133     }
 134
 135     void write(uint32_t i) {
 136       writeBytes(reinterpret_cast<char*>(&i), 4);
 137     }
 138
 139     // Returns the length measured in 4-byte blocks that will be used to
 140     // represent this string in a GCOV file
 141     unsigned lengthOfGCOVString(StringRef s) {
 142       // A GCOV string is a length, followed by a NUL, then between 0 and 3 NULs
 143       // padding out to the next 4-byte word. The length is measured in 4-byte
 144       // words including padding, not bytes of actual string.
 145       return (s.size() / 4) + 1;
 146     }
 147
 148     void writeGCOVString(StringRef s) {
 149       uint32_t Len = lengthOfGCOVString(s);
 150       write(Len);
 151       writeBytes(s.data(), s.size());
 152
 153       // Write 1 to 4 bytes of NUL padding.
 154       assert((unsigned)(4 - (s.size() % 4)) > 0);
 155       assert((unsigned)(4 - (s.size() % 4)) <= 4);
 156       writeBytes("\0\0\0\0", 4 - (s.size() % 4));
 157     }
 158
 159     raw_ostream *os;
 160   };
 161   const char *GCOVRecord::LinesTag = "\0\0\x45\x01";
 162   const char *GCOVRecord::FunctionTag = "\0\0\0\1";
 163   const char *GCOVRecord::BlockTag = "\0\0\x41\x01";
 164   const char *GCOVRecord::EdgeTag = "\0\0\x43\x01";
 165
 166   class GCOVFunction;
 167   class GCOVBlock;
 168
 169   // Constructed only by requesting it from a GCOVBlock, this object stores a
 170   // list of line numbers and a single filename, representing lines that belong
 171   // to the block.
 172   class GCOVLines : public GCOVRecord {
 173    public:
 174     void addLine(uint32_t Line) {
 175       Lines.push_back(Line);
 176     }
 177
 178     uint32_t length() {
 179       return lengthOfGCOVString(Filename) + 2 + Lines.size();
 180     }
 181
 182    private:
 183     friend class GCOVBlock;
 184
 185     GCOVLines(std::string Filename, raw_ostream *os)
 186         : Filename(Filename) {
 187       this->os = os;
 188     }
 189
 190     std::string Filename;
 191     SmallVector<uint32_t, 32> Lines;
 192   };
 193
 194   // Represent a basic block in GCOV. Each block has a unique number in the
 195   // function, number of lines belonging to each block, and a set of edges to
 196   // other blocks.
 197   class GCOVBlock : public GCOVRecord {
 198    public:
 199     GCOVLines &getFile(std::string Filename) {
 200       GCOVLines *&Lines = LinesByFile[Filename];
 201       if (!Lines) {
 202         Lines = new GCOVLines(Filename, os);
 203       }
 204       return *Lines;
 205     }
 206
 207     void addEdge(GCOVBlock &Successor) {
 208       OutEdges.push_back(&Successor);
 209     }
 210
 211     void writeOut() {
 212       uint32_t Len = 3;
 213       for (StringMap<GCOVLines *>::iterator I = LinesByFile.begin(),
 214                E = LinesByFile.end(); I != E; ++I) {
 215         Len += I->second->length();
 216       }
 217
 218       writeBytes(LinesTag, 4);
 219       write(Len);
 220       write(Number);
 221       for (StringMap<GCOVLines *>::iterator I = LinesByFile.begin(),
 222                E = LinesByFile.end(); I != E; ++I) {
 223         write(0);
 224         writeGCOVString(I->second->Filename);
 225         for (int i = 0, e = I->second->Lines.size(); i != e; ++i) {
 226           write(I->second->Lines[i]);
 227         }
 228       }
 229       write(0);
 230       write(0);
 231     }
 232
 233     ~GCOVBlock() {
 234       DeleteContainerSeconds(LinesByFile);
 235     }
 236
 237    private:
 238     friend class GCOVFunction;
 239
 240     GCOVBlock(uint32_t Number, raw_ostream *os)
 241         : Number(Number) {
 242       this->os = os;
 243     }
 244
 245     uint32_t Number;
 246     StringMap<GCOVLines *> LinesByFile;
 247     SmallVector<GCOVBlock *, 4> OutEdges;
 248   };
 249
 250   // A function has a unique identifier, a checksum (we leave as zero) and a
 251   // set of blocks and a map of edges between blocks. This is the only GCOV
 252   // object users can construct, the blocks and lines will be rooted here.
 253   class GCOVFunction : public GCOVRecord {
 254    public:
 255     GCOVFunction(DISubprogram SP, raw_ostream *os, bool Use402Format) {
 256       this->os = os;
 257
 258       Function *F = SP.getFunction();
 259       uint32_t i = 0;
 260       for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 261         Blocks[BB] = new GCOVBlock(i++, os);
 262       }
 263       ReturnBlock = new GCOVBlock(i++, os);
 264
 265       writeBytes(FunctionTag, 4);
 266       uint32_t BlockLen = 1 + 1 + 1 + lengthOfGCOVString(SP.getName()) +
 267           1 + lengthOfGCOVString(SP.getFilename()) + 1;
 268       if (!Use402Format)
 269         ++BlockLen; // For second checksum.
 270       write(BlockLen);
 271       uint32_t Ident = reinterpret_cast<intptr_t>((MDNode*)SP);
 272       write(Ident);
 273       write(0);  // checksum #1
 274       if (!Use402Format)
 275         write(0);  // checksum #2
 276       writeGCOVString(SP.getName());
 277       writeGCOVString(SP.getFilename());
 278       write(SP.getLineNumber());
 279     }
 280
 281     ~GCOVFunction() {
 282       DeleteContainerSeconds(Blocks);
 283       delete ReturnBlock;
 284     }
 285
 286     GCOVBlock &getBlock(BasicBlock *BB) {
 287       return *Blocks[BB];
 288     }
 289
 290     GCOVBlock &getReturnBlock() {
 291       return *ReturnBlock;
 292     }
 293
 294     void writeOut() {
 295       // Emit count of blocks.
 296       writeBytes(BlockTag, 4);
 297       write(Blocks.size() + 1);
 298       for (int i = 0, e = Blocks.size() + 1; i != e; ++i) {
 299         write(0);  // No flags on our blocks.
 300       }
 301
 302       // Emit edges between blocks.
 303       for (DenseMap<BasicBlock *, GCOVBlock *>::iterator I = Blocks.begin(),
 304                E = Blocks.end(); I != E; ++I) {
 305         GCOVBlock &Block = *I->second;
 306         if (Block.OutEdges.empty()) continue;
 307
 308         writeBytes(EdgeTag, 4);
 309         write(Block.OutEdges.size() * 2 + 1);
 310         write(Block.Number);
 311         for (int i = 0, e = Block.OutEdges.size(); i != e; ++i) {
 312           write(Block.OutEdges[i]->Number);
 313           write(0);  // no flags
 314         }
 315       }
 316
 317       // Emit lines for each block.
 318       for (DenseMap<BasicBlock *, GCOVBlock *>::iterator I = Blocks.begin(),
 319                E = Blocks.end(); I != E; ++I) {
 320         I->second->writeOut();
 321       }
 322     }
 323
 324    private:
 325     DenseMap<BasicBlock *, GCOVBlock *> Blocks;
 326     GCOVBlock *ReturnBlock;
 327   };
 328 }
 329
 330 std::string GCOVProfiler::mangleName(DICompileUnit CU, std::string NewStem) {
 331   if (NamedMDNode *GCov = M->getNamedMetadata("llvm.gcov")) {
 332     for (int i = 0, e = GCov->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 333       MDNode *N = GCov->getOperand(i);
 334       if (N->getNumOperands() != 2) continue;
 335       MDString *GCovFile = dyn_cast<MDString>(N->getOperand(0));
 336       MDNode *CompileUnit = dyn_cast<MDNode>(N->getOperand(1));
 337       if (!GCovFile || !CompileUnit) continue;
 338       if (CompileUnit == CU) {
 339         SmallString<128> Filename = GCovFile->getString();
 340         sys::path::replace_extension(Filename, NewStem);
 341         return Filename.str();
 342       }
 343     }
 344   }
 345
 346   SmallString<128> Filename = CU.getFilename();
 347   sys::path::replace_extension(Filename, NewStem);
 348   return sys::path::filename(Filename.str());
 349 }
 350
 351 bool GCOVProfiler::runOnModule(Module &M) {
 352   this->M = &M;
 353   Ctx = &M.getContext();
 354
 355   if (EmitNotes) emitGCNO();
 356   if (EmitData) return emitProfileArcs();
 357   return false;
 358 }
 359
 360 void GCOVProfiler::emitGCNO() {
 361   DenseMap<const MDNode *, raw_fd_ostream *> GcnoFiles;
 362   NamedMDNode *CU_Nodes = M->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
 363   if (CU_Nodes) {
 364     for (unsigned i = 0, e = CU_Nodes->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 365       // Each compile unit gets its own .gcno file. This means that whether we run
 366       // this pass over the original .o's as they're produced, or run it after
 367       // LTO, we'll generate the same .gcno files.
 368
 369       DICompileUnit CU(CU_Nodes->getOperand(i));
 370       raw_fd_ostream *&out = GcnoFiles[CU];
 371       std::string ErrorInfo;
 372       out = new raw_fd_ostream(mangleName(CU, "gcno").c_str(), ErrorInfo,
 373                                raw_fd_ostream::F_Binary);
 374       if (!Use402Format)
 375         out->write("oncg*404MVLL", 12);
 376       else
 377         out->write("oncg*204MVLL", 12);
 378
 379       DIArray SPs = CU.getSubprograms();
 380       for (unsigned i = 0, e = SPs.getNumElements(); i != e; ++i) {
 381         DISubprogram SP(SPs.getElement(i));
 382         if (!SP.Verify()) continue;
 383         raw_fd_ostream *&os = GcnoFiles[CU];
 384
 385         Function *F = SP.getFunction();
 386         if (!F) continue;
 387         GCOVFunction Func(SP, os, Use402Format);
 388
 389         for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 390           GCOVBlock &Block = Func.getBlock(BB);
 391           TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 392           if (int successors = TI->getNumSuccessors()) {
 393             for (int i = 0; i != successors; ++i) {
 394               Block.addEdge(Func.getBlock(TI->getSuccessor(i)));
 395             }
 396           } else if (isa<ReturnInst>(TI)) {
 397             Block.addEdge(Func.getReturnBlock());
 398           }
 399
 400           uint32_t Line = 0;
 401           for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), IE = BB->end(); I != IE; ++I) {
 402             const DebugLoc &Loc = I->getDebugLoc();
 403             if (Loc.isUnknown()) continue;
 404             if (Line == Loc.getLine()) continue;
 405             Line = Loc.getLine();
 406             if (SP != findSubprogram(DIScope(Loc.getScope(*Ctx)))) continue;
 407
 408             GCOVLines &Lines = Block.getFile(SP.getFilename());
 409             Lines.addLine(Loc.getLine());
 410           }
 411         }
 412         Func.writeOut();
 413       }
 414     }
 415   }
 416
 417   for (DenseMap<const MDNode *, raw_fd_ostream *>::iterator
 418            I = GcnoFiles.begin(), E = GcnoFiles.end(); I != E; ++I) {
 419     raw_fd_ostream *&out = I->second;
 420     out->write("\0\0\0\0\0\0\0\0", 8);  // EOF
 421     out->close();
 422     delete out;
 423   }
 424 }
 425
 426 bool GCOVProfiler::emitProfileArcs() {
 427   NamedMDNode *CU_Nodes = M->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
 428   if (!CU_Nodes) return false;
 429
 430   bool Result = false;
 431   for (unsigned i = 0, e = CU_Nodes->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 432     DICompileUnit CU(CU_Nodes->getOperand(i));
 433     DIArray SPs = CU.getSubprograms();
 434     SmallVector<std::pair<GlobalVariable *, MDNode *>, 8> CountersBySP;
 435     for (unsigned i = 0, e = SPs.getNumElements(); i != e; ++i) {
 436       DISubprogram SP(SPs.getElement(i));
 437       if (!SP.Verify()) continue;
 438       Function *F = SP.getFunction();
 439       if (!F) continue;
 440       if (!Result) Result = true;
 441       unsigned Edges = 0;
 442       for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 443         TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 444         if (isa<ReturnInst>(TI))
 445           ++Edges;
 446         else
 447           Edges += TI->getNumSuccessors();
 448       }
 449
 450       ArrayType *CounterTy =
 451         ArrayType::get(Type::getInt64Ty(*Ctx), Edges);
 452       GlobalVariable *Counters =
 453         new GlobalVariable(*M, CounterTy, false,
 454                            GlobalValue::InternalLinkage,
 455                            Constant::getNullValue(CounterTy),
 456                            "__llvm_gcov_ctr", 0, false, 0);
 457       CountersBySP.push_back(std::make_pair(Counters, (MDNode*)SP));
 458
 459       UniqueVector<BasicBlock *> ComplexEdgePreds;
 460       UniqueVector<BasicBlock *> ComplexEdgeSuccs;
 461
 462       unsigned Edge = 0;
 463       for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 464         TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 465         int Successors = isa<ReturnInst>(TI) ? 1 : TI->getNumSuccessors();
 466         if (Successors) {
 467           IRBuilder<> Builder(TI);
 468
 469           if (Successors == 1) {
 470             Value *Counter = Builder.CreateConstInBoundsGEP2_64(Counters, 0,
 471                                                                 Edge);
 472             Value *Count = Builder.CreateLoad(Counter);
 473             Count = Builder.CreateAdd(Count,
 474                                       ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx),1));
 475             Builder.CreateStore(Count, Counter);
 476           } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
 477             Value *Sel = Builder.CreateSelect(
 478               BI->getCondition(),
 479               ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx), Edge),
 480               ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx), Edge + 1));
 481             SmallVector<Value *, 2> Idx;
 482             Idx.push_back(Constant::getNullValue(Type::getInt64Ty(*Ctx)));
 483             Idx.push_back(Sel);
 484             Value *Counter = Builder.CreateInBoundsGEP(Counters, Idx);
 485             Value *Count = Builder.CreateLoad(Counter);
 486             Count = Builder.CreateAdd(Count,
 487                                       ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Ctx),1));
 488             Builder.CreateStore(Count, Counter);
 489           } else {
 490             ComplexEdgePreds.insert(BB);
 491             for (int i = 0; i != Successors; ++i)
 492               ComplexEdgeSuccs.insert(TI->getSuccessor(i));
 493           }
 494           Edge += Successors;
 495         }
 496       }
 497
 498       if (!ComplexEdgePreds.empty()) {
 499         GlobalVariable *EdgeTable =
 500           buildEdgeLookupTable(F, Counters,
 501                                ComplexEdgePreds, ComplexEdgeSuccs);
 502         GlobalVariable *EdgeState = getEdgeStateValue();
 503
 504         Type *Int32Ty = Type::getInt32Ty(*Ctx);
 505         for (int i = 0, e = ComplexEdgePreds.size(); i != e; ++i) {
 506           IRBuilder<> Builder(ComplexEdgePreds[i+1]->getTerminator());
 507           Builder.CreateStore(ConstantInt::get(Int32Ty, i), EdgeState);
 508         }
 509         for (int i = 0, e = ComplexEdgeSuccs.size(); i != e; ++i) {
 510           // call runtime to perform increment
 511           BasicBlock::iterator InsertPt =
 512             ComplexEdgeSuccs[i+1]->getFirstInsertionPt();
 513           IRBuilder<> Builder(InsertPt);
 514           Value *CounterPtrArray =
 515             Builder.CreateConstInBoundsGEP2_64(EdgeTable, 0,
 516                                                i * ComplexEdgePreds.size());
 517           Builder.CreateCall2(getIncrementIndirectCounterFunc(),
 518                               EdgeState, CounterPtrArray);
 519           // clear the predecessor number
 520           Builder.CreateStore(ConstantInt::get(Int32Ty, 0xffffffff), EdgeState);
 521         }
 522       }
 523     }
 524     insertCounterWriteout(CountersBySP);
 525   }
 526   return Result;
 527 }
 528
 529 // All edges with successors that aren't branches are "complex", because it
 530 // requires complex logic to pick which counter to update.
 531 GlobalVariable *GCOVProfiler::buildEdgeLookupTable(
 532     Function *F,
 533     GlobalVariable *Counters,
 534     const UniqueVector<BasicBlock *> &Preds,
 535     const UniqueVector<BasicBlock *> &Succs) {
 536   // TODO: support invoke, threads. We rely on the fact that nothing can modify
 537   // the whole-Module pred edge# between the time we set it and the time we next
 538   // read it. Threads and invoke make this untrue.
 539
 540   // emit [(succs * preds) x i64*], logically [succ x [pred x i64*]].
 541   Type *Int64PtrTy = Type::getInt64PtrTy(*Ctx);
 542   ArrayType *EdgeTableTy = ArrayType::get(
 543       Int64PtrTy, Succs.size() * Preds.size());
 544
 545   Constant **EdgeTable = new Constant*[Succs.size() * Preds.size()];
 546   Constant *NullValue = Constant::getNullValue(Int64PtrTy);
 547   for (int i = 0, ie = Succs.size() * Preds.size(); i != ie; ++i)
 548     EdgeTable[i] = NullValue;
 549
 550   unsigned Edge = 0;
 551   for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 552     TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 553     int Successors = isa<ReturnInst>(TI) ? 1 : TI->getNumSuccessors();
 554     if (Successors > 1 && !isa<BranchInst>(TI) && !isa<ReturnInst>(TI)) {
 555       for (int i = 0; i != Successors; ++i) {
 556         BasicBlock *Succ = TI->getSuccessor(i);
 557         IRBuilder<> builder(Succ);
 558         Value *Counter = builder.CreateConstInBoundsGEP2_64(Counters, 0,
 559                                                             Edge + i);
 560         EdgeTable[((Succs.idFor(Succ)-1) * Preds.size()) +
 561                   (Preds.idFor(BB)-1)] = cast<Constant>(Counter);
 562       }
 563     }
 564     Edge += Successors;
 565   }
 566
 567   ArrayRef<Constant*> V(&EdgeTable[0], Succs.size() * Preds.size());
 568   GlobalVariable *EdgeTableGV =
 569       new GlobalVariable(
 570           *M, EdgeTableTy, true, GlobalValue::InternalLinkage,
 571           ConstantArray::get(EdgeTableTy, V),
 572           "__llvm_gcda_edge_table");
 573   EdgeTableGV->setUnnamedAddr(true);
 574   return EdgeTableGV;
 575 }
 576
 577 Constant *GCOVProfiler::getStartFileFunc() {
 578   FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 579                                               Type::getInt8PtrTy(*Ctx), false);
 580   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_start_file", FTy);
 581 }
 582
 583 Constant *GCOVProfiler::getIncrementIndirectCounterFunc() {
 584   Type *Args[] = {
 585     Type::getInt32PtrTy(*Ctx),                  // uint32_t *predecessor
 586     Type::getInt64PtrTy(*Ctx)->getPointerTo(),  // uint64_t **state_table_row
 587   };
 588   FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 589                                               Args, false);
 590   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_increment_indirect_counter", FTy);
 591 }
 592
 593 Constant *GCOVProfiler::getEmitFunctionFunc() {
 594   Type *Args[2] = {
 595     Type::getInt32Ty(*Ctx),    // uint32_t ident
 596     Type::getInt8PtrTy(*Ctx),  // const char *function_name
 597   };
 598   FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 599                                               Args, false);
 600   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_emit_function", FTy);
 601 }
 602
 603 Constant *GCOVProfiler::getEmitArcsFunc() {
 604   Type *Args[] = {
 605     Type::getInt32Ty(*Ctx),     // uint32_t num_counters
 606     Type::getInt64PtrTy(*Ctx),  // uint64_t *counters
 607   };
 608   FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 609                                               Args, false);
 610   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_emit_arcs", FTy);
 611 }
 612
 613 Constant *GCOVProfiler::getEndFileFunc() {
 614   FunctionType *FTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx), false);
 615   return M->getOrInsertFunction("llvm_gcda_end_file", FTy);
 616 }
 617
 618 GlobalVariable *GCOVProfiler::getEdgeStateValue() {
 619   GlobalVariable *GV = M->getGlobalVariable("__llvm_gcov_global_state_pred");
 620   if (!GV) {
 621     GV = new GlobalVariable(*M, Type::getInt32Ty(*Ctx), false,
 622                             GlobalValue::InternalLinkage,
 623                             ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Ctx),
 624                                              0xffffffff),
 625                             "__llvm_gcov_global_state_pred");
 626     GV->setUnnamedAddr(true);
 627   }
 628   return GV;
 629 }
 630
 631 void GCOVProfiler::insertCounterWriteout(
 632     SmallVector<std::pair<GlobalVariable *, MDNode *>, 8> &CountersBySP) {
 633   FunctionType *WriteoutFTy =
 634       FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx), false);
 635   Function *WriteoutF = Function::Create(WriteoutFTy,
 636                                          GlobalValue::InternalLinkage,
 637                                          "__llvm_gcov_writeout", M);
 638   WriteoutF->setUnnamedAddr(true);
 639   BasicBlock *BB = BasicBlock::Create(*Ctx, "", WriteoutF);
 640   IRBuilder<> Builder(BB);
 641
 642   Constant *StartFile = getStartFileFunc();
 643   Constant *EmitFunction = getEmitFunctionFunc();
 644   Constant *EmitArcs = getEmitArcsFunc();
 645   Constant *EndFile = getEndFileFunc();
 646
 647   NamedMDNode *CU_Nodes = M->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
 648   if (CU_Nodes) {
 649     for (unsigned i = 0, e = CU_Nodes->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 650       DICompileUnit compile_unit(CU_Nodes->getOperand(i));
 651       std::string FilenameGcda = mangleName(compile_unit, "gcda");
 652       Builder.CreateCall(StartFile,
 653                          Builder.CreateGlobalStringPtr(FilenameGcda));
 654       for (SmallVector<std::pair<GlobalVariable *, MDNode *>, 8>::iterator
 655              I = CountersBySP.begin(), E = CountersBySP.end();
 656            I != E; ++I) {
 657         DISubprogram SP(I->second);
 658         intptr_t ident = reinterpret_cast<intptr_t>(I->second);
 659         Builder.CreateCall2(EmitFunction,
 660                             ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Ctx), ident),
 661                             Builder.CreateGlobalStringPtr(SP.getName()));
 662
 663         GlobalVariable *GV = I->first;
 664         unsigned Arcs =
 665           cast<ArrayType>(GV->getType()->getElementType())->getNumElements();
 666         Builder.CreateCall2(EmitArcs,
 667                             ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Ctx), Arcs),
 668                             Builder.CreateConstGEP2_64(GV, 0, 0));
 669       }
 670       Builder.CreateCall(EndFile);
 671     }
 672   }
 673   Builder.CreateRetVoid();
 674
 675   InsertProfilingShutdownCall(WriteoutF, M);
 676 }