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/Support/CommandLine.h"
  17 #include "llvm/Support/Timer.h"
  18 #include "llvm/Module.h"
  19 #include "llvm/ModuleProvider.h"
  20 #include "llvm/Support/Streams.h"
  21 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  22 #include <algorithm>
  23 #include <vector>
  24 #include <map>
  25 using namespace llvm;
  26
  27 // See PassManagers.h for Pass Manager infrastructure overview.
  28
  29 namespace llvm {
  30
  31 //===----------------------------------------------------------------------===//
  32 // Pass debugging information.  Often it is useful to find out what pass is
  33 // running when a crash occurs in a utility.  When this library is compiled with
  34 // debugging on, a command line option (--debug-pass) is enabled that causes the
  35 // pass name to be printed before it executes.
  36 //
  37
  38 // Different debug levels that can be enabled...
  39 enum PassDebugLevel {
  40   None, Arguments, Structure, Executions, Details
  41 };
  42
  43 static cl::opt<enum PassDebugLevel>
  44 PassDebugging("debug-pass", cl::Hidden,
  45                   cl::desc("Print PassManager debugging information"),
  46                   cl::values(
  47   clEnumVal(None      , "disable debug output"),
  48   clEnumVal(Arguments , "print pass arguments to pass to 'opt'"),
  49   clEnumVal(Structure , "print pass structure before run()"),
  50   clEnumVal(Executions, "print pass name before it is executed"),
  51   clEnumVal(Details   , "print pass details when it is executed"),
  52                              clEnumValEnd));
  53 } // End of llvm namespace
  54
  55 namespace {
  56
  57 //===----------------------------------------------------------------------===//
  58 // BBPassManager
  59 //
  60 /// BBPassManager manages BasicBlockPass. It batches all the
  61 /// pass together and sequence them to process one basic block before
  62 /// processing next basic block.
  63 class VISIBILITY_HIDDEN BBPassManager : public PMDataManager,
  64                                         public FunctionPass {
  65
  66 public:
  67   static char ID;
  68   explicit BBPassManager(int Depth)
  69     : PMDataManager(Depth), FunctionPass((intptr_t)&ID) {}
  70
  71   /// Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
  72   /// whether any of the passes modifies the function, and if so, return true.
  73   bool runOnFunction(Function &F);
  74
  75   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
  76   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
  77     Info.setPreservesAll();
  78   }
  79
  80   bool doInitialization(Module &M);
  81   bool doInitialization(Function &F);
  82   bool doFinalization(Module &M);
  83   bool doFinalization(Function &F);
  84
  85   virtual const char *getPassName() const {
  86     return "BasicBlock Pass  Manager";
  87   }
  88
  89   // Print passes managed by this manager
  90   void dumpPassStructure(unsigned Offset) {
  91     llvm::cerr << std::string(Offset*2, ' ') << "BasicBlockPass Manager\n";
  92     for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
  93       BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
  94       BP->dumpPassStructure(Offset + 1);
  95       dumpLastUses(BP, Offset+1);
  96     }
  97   }
  98
  99   BasicBlockPass *getContainedPass(unsigned N) {
 100     assert ( N < PassVector.size() && "Pass number out of range!");
 101     BasicBlockPass *BP = static_cast<BasicBlockPass *>(PassVector[N]);
 102     return BP;
 103   }
 104
 105   virtual PassManagerType getPassManagerType() const {
 106     return PMT_BasicBlockPassManager;
 107   }
 108 };
 109
 110 char BBPassManager::ID = 0;
 111 }
 112
 113 namespace llvm {
 114
 115 //===----------------------------------------------------------------------===//
 116 // FunctionPassManagerImpl
 117 //
 118 /// FunctionPassManagerImpl manages FPPassManagers
 119 class FunctionPassManagerImpl : public Pass,
 120                                 public PMDataManager,
 121                                 public PMTopLevelManager {
 122 public:
 123   static char ID;
 124   explicit FunctionPassManagerImpl(int Depth) :
 125     Pass((intptr_t)&ID), PMDataManager(Depth),
 126     PMTopLevelManager(TLM_Function) { }
 127
 128   /// add - Add a pass to the queue of passes to run.  This passes ownership of
 129   /// the Pass to the PassManager.  When the PassManager is destroyed, the pass
 130   /// will be destroyed as well, so there is no need to delete the pass.  This
 131   /// implies that all passes MUST be allocated with 'new'.
 132   void add(Pass *P) {
 133     schedulePass(P);
 134   }
 135
 136   /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
 137   /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
 138   bool run(Function &F);
 139
 140   /// doInitialization - Run all of the initializers for the function passes.
 141   ///
 142   bool doInitialization(Module &M);
 143
 144   /// doFinalization - Run all of the finalizers for the function passes.
 145   ///
 146   bool doFinalization(Module &M);
 147
 148   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
 149   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
 150     Info.setPreservesAll();
 151   }
 152
 153   inline void addTopLevelPass(Pass *P) {
 154
 155     if (ImmutablePass *IP = dynamic_cast<ImmutablePass *> (P)) {
 156
 157       // P is a immutable pass and it will be managed by this
 158       // top level manager. Set up analysis resolver to connect them.
 159       AnalysisResolver *AR = new AnalysisResolver(*this);
 160       P->setResolver(AR);
 161       initializeAnalysisImpl(P);
 162       addImmutablePass(IP);
 163       recordAvailableAnalysis(IP);
 164     } else {
 165       P->assignPassManager(activeStack);
 166     }
 167
 168   }
 169
 170   FPPassManager *getContainedManager(unsigned N) {
 171     assert ( N < PassManagers.size() && "Pass number out of range!");
 172     FPPassManager *FP = static_cast<FPPassManager *>(PassManagers[N]);
 173     return FP;
 174   }
 175 };
 176
 177 char FunctionPassManagerImpl::ID = 0;
 178 //===----------------------------------------------------------------------===//
 179 // MPPassManager
 180 //
 181 /// MPPassManager manages ModulePasses and function pass managers.
 182 /// It batches all Module passes  passes and function pass managers together and
 183 /// sequence them to process one module.
 184 class MPPassManager : public Pass, public PMDataManager {
 185
 186 public:
 187   static char ID;
 188   explicit MPPassManager(int Depth) :
 189     Pass((intptr_t)&ID), PMDataManager(Depth) { }
 190
 191   // Delete on the fly managers.
 192   virtual ~MPPassManager() {
 193     for (std::map<Pass *, FunctionPassManagerImpl *>::iterator
 194            I = OnTheFlyManagers.begin(), E = OnTheFlyManagers.end();
 195          I != E; ++I) {
 196       FunctionPassManagerImpl *FPP = I->second;
 197       delete FPP;
 198     }
 199   }
 200
 201   /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
 202   /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
 203   bool runOnModule(Module &M);
 204
 205   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
 206   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
 207     Info.setPreservesAll();
 208   }
 209
 210   /// Add RequiredPass into list of lower level passes required by pass P.
 211   /// RequiredPass is run on the fly by Pass Manager when P requests it
 212   /// through getAnalysis interface.
 213   virtual void addLowerLevelRequiredPass(Pass *P, Pass *RequiredPass);
 214
 215   /// Return function pass corresponding to PassInfo PI, that is
 216   /// required by module pass MP. Instantiate analysis pass, by using
 217   /// its runOnFunction() for function F.
 218   virtual Pass* getOnTheFlyPass(Pass *MP, const PassInfo *PI, Function &F);
 219
 220   virtual const char *getPassName() const {
 221     return "Module Pass Manager";
 222   }
 223
 224   // Print passes managed by this manager
 225   void dumpPassStructure(unsigned Offset) {
 226     llvm::cerr << std::string(Offset*2, ' ') << "ModulePass Manager\n";
 227     for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
 228       ModulePass *MP = getContainedPass(Index);
 229       MP->dumpPassStructure(Offset + 1);
 230       if (FunctionPassManagerImpl *FPP = OnTheFlyManagers[MP])
 231         FPP->dumpPassStructure(Offset + 2);
 232       dumpLastUses(MP, Offset+1);
 233     }
 234   }
 235
 236   ModulePass *getContainedPass(unsigned N) {
 237     assert ( N < PassVector.size() && "Pass number out of range!");
 238     ModulePass *MP = static_cast<ModulePass *>(PassVector[N]);
 239     return MP;
 240   }
 241
 242   virtual PassManagerType getPassManagerType() const {
 243     return PMT_ModulePassManager;
 244   }
 245
 246  private:
 247   /// Collection of on the fly FPPassManagers. These managers manage
 248   /// function passes that are required by module passes.
 249   std::map<Pass *, FunctionPassManagerImpl *> OnTheFlyManagers;
 250 };
 251
 252 char MPPassManager::ID = 0;
 253 //===----------------------------------------------------------------------===//
 254 // PassManagerImpl
 255 //
 256
 257 /// PassManagerImpl manages MPPassManagers
 258 class PassManagerImpl : public Pass,
 259                         public PMDataManager,
 260                         public PMTopLevelManager {
 261
 262 public:
 263   static char ID;
 264   explicit PassManagerImpl(int Depth) :
 265     Pass((intptr_t)&ID), PMDataManager(Depth),
 266     PMTopLevelManager(TLM_Pass) { }
 267
 268   /// add - Add a pass to the queue of passes to run.  This passes ownership of
 269   /// the Pass to the PassManager.  When the PassManager is destroyed, the pass
 270   /// will be destroyed as well, so there is no need to delete the pass.  This
 271   /// implies that all passes MUST be allocated with 'new'.
 272   void add(Pass *P) {
 273     schedulePass(P);
 274   }
 275
 276   /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
 277   /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
 278   bool run(Module &M);
 279
 280   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
 281   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
 282     Info.setPreservesAll();
 283   }
 284
 285   inline void addTopLevelPass(Pass *P) {
 286
 287     if (ImmutablePass *IP = dynamic_cast<ImmutablePass *> (P)) {
 288
 289       // P is a immutable pass and it will be managed by this
 290       // top level manager. Set up analysis resolver to connect them.
 291       AnalysisResolver *AR = new AnalysisResolver(*this);
 292       P->setResolver(AR);
 293       initializeAnalysisImpl(P);
 294       addImmutablePass(IP);
 295       recordAvailableAnalysis(IP);
 296     } else {
 297       P->assignPassManager(activeStack);
 298     }
 299
 300   }
 301
 302   MPPassManager *getContainedManager(unsigned N) {
 303     assert ( N < PassManagers.size() && "Pass number out of range!");
 304     MPPassManager *MP = static_cast<MPPassManager *>(PassManagers[N]);
 305     return MP;
 306   }
 307
 308 };
 309
 310 char PassManagerImpl::ID = 0;
 311 } // End of llvm namespace
 312
 313 namespace {
 314
 315 //===----------------------------------------------------------------------===//
 316 // TimingInfo Class - This class is used to calculate information about the
 317 // amount of time each pass takes to execute.  This only happens when
 318 // -time-passes is enabled on the command line.
 319 //
 320
 321 class VISIBILITY_HIDDEN TimingInfo {
 322   std::map<Pass*, Timer> TimingData;
 323   TimerGroup TG;
 324
 325 public:
 326   // Use 'create' member to get this.
 327   TimingInfo() : TG("... Pass execution timing report ...") {}
 328
 329   // TimingDtor - Print out information about timing information
 330   ~TimingInfo() {
 331     // Delete all of the timers...
 332     TimingData.clear();
 333     // TimerGroup is deleted next, printing the report.
 334   }
 335
 336   // createTheTimeInfo - This method either initializes the TheTimeInfo pointer
 337   // to a non null value (if the -time-passes option is enabled) or it leaves it
 338   // null.  It may be called multiple times.
 339   static void createTheTimeInfo();
 340
 341   void passStarted(Pass *P) {
 342
 343     if (dynamic_cast<PMDataManager *>(P))
 344       return;
 345
 346     std::map<Pass*, Timer>::iterator I = TimingData.find(P);
 347     if (I == TimingData.end())
 348       I=TimingData.insert(std::make_pair(P, Timer(P->getPassName(), TG))).first;
 349     I->second.startTimer();
 350   }
 351   void passEnded(Pass *P) {
 352
 353     if (dynamic_cast<PMDataManager *>(P))
 354       return;
 355
 356     std::map<Pass*, Timer>::iterator I = TimingData.find(P);
 357     assert (I != TimingData.end() && "passStarted/passEnded not nested right!");
 358     I->second.stopTimer();
 359   }
 360 };
 361
 362 static TimingInfo *TheTimeInfo;
 363
 364 } // End of anon namespace
 365
 366 //===----------------------------------------------------------------------===//
 367 // PMTopLevelManager implementation
 368
 369 /// Initialize top level manager. Create first pass manager.
 370 PMTopLevelManager::PMTopLevelManager (enum TopLevelManagerType t) {
 371
 372   if (t == TLM_Pass) {
 373     MPPassManager *MPP = new MPPassManager(1);
 374     MPP->setTopLevelManager(this);
 375     addPassManager(MPP);
 376     activeStack.push(MPP);
 377   }
 378   else if (t == TLM_Function) {
 379     FPPassManager *FPP = new FPPassManager(1);
 380     FPP->setTopLevelManager(this);
 381     addPassManager(FPP);
 382     activeStack.push(FPP);
 383   }
 384 }
 385
 386 /// Set pass P as the last user of the given analysis passes.
 387 void PMTopLevelManager::setLastUser(SmallVector<Pass *, 12> &AnalysisPasses,
 388                                     Pass *P) {
 389
 390   for (SmallVector<Pass *, 12>::iterator I = AnalysisPasses.begin(),
 391          E = AnalysisPasses.end(); I != E; ++I) {
 392     Pass *AP = *I;
 393     LastUser[AP] = P;
 394
 395     if (P == AP)
 396       continue;
 397
 398     // If AP is the last user of other passes then make P last user of
 399     // such passes.
 400     for (std::map<Pass *, Pass *>::iterator LUI = LastUser.begin(),
 401            LUE = LastUser.end(); LUI != LUE; ++LUI) {
 402       if (LUI->second == AP)
 403         LastUser[LUI->first] = P;
 404     }
 405   }
 406 }
 407
 408 /// Collect passes whose last user is P
 409 void PMTopLevelManager::collectLastUses(SmallVector<Pass *, 12> &LastUses,
 410                                             Pass *P) {
 411    for (std::map<Pass *, Pass *>::iterator LUI = LastUser.begin(),
 412           LUE = LastUser.end(); LUI != LUE; ++LUI)
 413       if (LUI->second == P)
 414         LastUses.push_back(LUI->first);
 415 }
 416
 417 /// Schedule pass P for execution. Make sure that passes required by
 418 /// P are run before P is run. Update analysis info maintained by
 419 /// the manager. Remove dead passes. This is a recursive function.
 420 void PMTopLevelManager::schedulePass(Pass *P) {
 421
 422   // TODO : Allocate function manager for this pass, other wise required set
 423   // may be inserted into previous function manager
 424
 425   // Give pass a chance to prepare the stage.
 426   P->preparePassManager(activeStack);
 427
 428   AnalysisUsage AnUsage;
 429   P->getAnalysisUsage(AnUsage);
 430   const std::vector<AnalysisID> &RequiredSet = AnUsage.getRequiredSet();
 431   for (std::vector<AnalysisID>::const_iterator I = RequiredSet.begin(),
 432          E = RequiredSet.end(); I != E; ++I) {
 433
 434     Pass *AnalysisPass = findAnalysisPass(*I);
 435     if (!AnalysisPass) {
 436       AnalysisPass = (*I)->createPass();
 437       // Schedule this analysis run first only if it is not a lower level
 438       // analysis pass. Lower level analsyis passes are run on the fly.
 439       if (P->getPotentialPassManagerType () >=
 440           AnalysisPass->getPotentialPassManagerType())
 441         schedulePass(AnalysisPass);
 442       else
 443         delete AnalysisPass;
 444     }
 445   }
 446
 447   // Now all required passes are available.
 448   addTopLevelPass(P);
 449 }
 450
 451 /// Find the pass that implements Analysis AID. Search immutable
 452 /// passes and all pass managers. If desired pass is not found
 453 /// then return NULL.
 454 Pass *PMTopLevelManager::findAnalysisPass(AnalysisID AID) {
 455
 456   Pass *P = NULL;
 457   // Check pass managers
 458   for (std::vector<Pass *>::iterator I = PassManagers.begin(),
 459          E = PassManagers.end(); P == NULL && I != E; ++I) {
 460     PMDataManager *PMD = dynamic_cast<PMDataManager *>(*I);
 461     assert(PMD && "This is not a PassManager");
 462     P = PMD->findAnalysisPass(AID, false);
 463   }
 464
 465   // Check other pass managers
 466   for (std::vector<PMDataManager *>::iterator I = IndirectPassManagers.begin(),
 467          E = IndirectPassManagers.end(); P == NULL && I != E; ++I)
 468     P = (*I)->findAnalysisPass(AID, false);
 469
 470   for (std::vector<ImmutablePass *>::iterator I = ImmutablePasses.begin(),
 471          E = ImmutablePasses.end(); P == NULL && I != E; ++I) {
 472     const PassInfo *PI = (*I)->getPassInfo();
 473     if (PI == AID)
 474       P = *I;
 475
 476     // If Pass not found then check the interfaces implemented by Immutable Pass
 477     if (!P) {
 478       const std::vector<const PassInfo*> &ImmPI =
 479         PI->getInterfacesImplemented();
 480       if (std::find(ImmPI.begin(), ImmPI.end(), AID) != ImmPI.end())
 481         P = *I;
 482     }
 483   }
 484
 485   return P;
 486 }
 487
 488 // Print passes managed by this top level manager.
 489 void PMTopLevelManager::dumpPasses() const {
 490
 491   if (PassDebugging < Structure)
 492     return;
 493
 494   // Print out the immutable passes
 495   for (unsigned i = 0, e = ImmutablePasses.size(); i != e; ++i) {
 496     ImmutablePasses[i]->dumpPassStructure(0);
 497   }
 498
 499   for (std::vector<Pass *>::const_iterator I = PassManagers.begin(),
 500          E = PassManagers.end(); I != E; ++I)
 501     (*I)->dumpPassStructure(1);
 502 }
 503
 504 void PMTopLevelManager::dumpArguments() const {
 505
 506   if (PassDebugging < Arguments)
 507     return;
 508
 509   cerr << "Pass Arguments: ";
 510   for (std::vector<Pass *>::const_iterator I = PassManagers.begin(),
 511          E = PassManagers.end(); I != E; ++I) {
 512     PMDataManager *PMD = dynamic_cast<PMDataManager *>(*I);
 513     assert(PMD && "This is not a PassManager");
 514     PMD->dumpPassArguments();
 515   }
 516   cerr << "\n";
 517 }
 518
 519 void PMTopLevelManager::initializeAllAnalysisInfo() {
 520
 521   for (std::vector<Pass *>::iterator I = PassManagers.begin(),
 522          E = PassManagers.end(); I != E; ++I) {
 523     PMDataManager *PMD = dynamic_cast<PMDataManager *>(*I);
 524     assert(PMD && "This is not a PassManager");
 525     PMD->initializeAnalysisInfo();
 526   }
 527
 528   // Initailize other pass managers
 529   for (std::vector<PMDataManager *>::iterator I = IndirectPassManagers.begin(),
 530          E = IndirectPassManagers.end(); I != E; ++I)
 531     (*I)->initializeAnalysisInfo();
 532 }
 533
 534 /// Destructor
 535 PMTopLevelManager::~PMTopLevelManager() {
 536   for (std::vector<Pass *>::iterator I = PassManagers.begin(),
 537          E = PassManagers.end(); I != E; ++I)
 538     delete *I;
 539
 540   for (std::vector<ImmutablePass *>::iterator
 541          I = ImmutablePasses.begin(), E = ImmutablePasses.end(); I != E; ++I)
 542     delete *I;
 543
 544   PassManagers.clear();
 545 }
 546
 547 //===----------------------------------------------------------------------===//
 548 // PMDataManager implementation
 549
 550 /// Return true IFF pass P's required analysis set does not required new
 551 /// manager.
 552 bool PMDataManager::manageablePass(Pass *P) {
 553
 554   // TODO
 555   // If this pass is not preserving information that is required by a
 556   // pass maintained by higher level pass manager then do not insert
 557   // this pass into current manager. Use new manager. For example,
 558   // For example, If FunctionPass F is not preserving ModulePass Info M1
 559   // that is used by another ModulePass M2 then do not insert F in
 560   // current function pass manager.
 561   return true;
 562 }
 563
 564 /// Augement AvailableAnalysis by adding analysis made available by pass P.
 565 void PMDataManager::recordAvailableAnalysis(Pass *P) {
 566
 567   if (const PassInfo *PI = P->getPassInfo()) {
 568     AvailableAnalysis[PI] = P;
 569
 570     //This pass is the current implementation of all of the interfaces it
 571     //implements as well.
 572     const std::vector<const PassInfo*> &II = PI->getInterfacesImplemented();
 573     for (unsigned i = 0, e = II.size(); i != e; ++i)
 574       AvailableAnalysis[II[i]] = P;
 575   }
 576 }
 577
 578 // Return true if P preserves high level analysis used by other
 579 // passes managed by this manager
 580 bool PMDataManager::preserveHigherLevelAnalysis(Pass *P) {
 581
 582   AnalysisUsage AnUsage;
 583   P->getAnalysisUsage(AnUsage);
 584
 585   if (AnUsage.getPreservesAll())
 586     return true;
 587
 588   const std::vector<AnalysisID> &PreservedSet = AnUsage.getPreservedSet();
 589   for (std::vector<Pass *>::iterator I = HigherLevelAnalysis.begin(),
 590          E = HigherLevelAnalysis.end(); I  != E; ++I) {
 591     Pass *P1 = *I;
 592     if (!dynamic_cast<ImmutablePass*>(P1) &&
 593         std::find(PreservedSet.begin(), PreservedSet.end(),
 594                   P1->getPassInfo()) ==
 595            PreservedSet.end())
 596       return false;
 597   }
 598
 599   return true;
 600 }
 601
 602 /// verifyPreservedAnalysis -- Verify analysis presreved by pass P.
 603 void PMDataManager::verifyPreservedAnalysis(Pass *P) {
 604   AnalysisUsage AnUsage;
 605   P->getAnalysisUsage(AnUsage);
 606   const std::vector<AnalysisID> &PreservedSet = AnUsage.getPreservedSet();
 607
 608   // Verify preserved analysis
 609   for (std::vector<AnalysisID>::const_iterator I = PreservedSet.begin(),
 610          E = PreservedSet.end(); I != E; ++I) {
 611     AnalysisID AID = *I;
 612     Pass *AP = findAnalysisPass(AID, true);
 613     if (AP)
 614       AP->verifyAnalysis();
 615   }
 616 }
 617
 618 /// Remove Analyss not preserved by Pass P
 619 void PMDataManager::removeNotPreservedAnalysis(Pass *P) {
 620   AnalysisUsage AnUsage;
 621   P->getAnalysisUsage(AnUsage);
 622   if (AnUsage.getPreservesAll())
 623     return;
 624
 625   const std::vector<AnalysisID> &PreservedSet = AnUsage.getPreservedSet();
 626   for (std::map<AnalysisID, Pass*>::iterator I = AvailableAnalysis.begin(),
 627          E = AvailableAnalysis.end(); I != E; ) {
 628     std::map<AnalysisID, Pass*>::iterator Info = I++;
 629     if (!dynamic_cast<ImmutablePass*>(Info->second)
 630         && std::find(PreservedSet.begin(), PreservedSet.end(), Info->first) ==
 631            PreservedSet.end())
 632       // Remove this analysis
 633       AvailableAnalysis.erase(Info);
 634   }
 635
 636   // Check inherited analysis also. If P is not preserving analysis
 637   // provided by parent manager then remove it here.
 638   for (unsigned Index = 0; Index < PMT_Last; ++Index) {
 639
 640     if (!InheritedAnalysis[Index])
 641       continue;
 642
 643     for (std::map<AnalysisID, Pass*>::iterator
 644            I = InheritedAnalysis[Index]->begin(),
 645            E = InheritedAnalysis[Index]->end(); I != E; ) {
 646       std::map<AnalysisID, Pass *>::iterator Info = I++;
 647       if (!dynamic_cast<ImmutablePass*>(Info->second) &&
 648           std::find(PreservedSet.begin(), PreservedSet.end(), Info->first) ==
 649              PreservedSet.end())
 650         // Remove this analysis
 651         InheritedAnalysis[Index]->erase(Info);
 652     }
 653   }
 654
 655 }
 656
 657 /// Remove analysis passes that are not used any longer
 658 void PMDataManager::removeDeadPasses(Pass *P, const char *Msg,
 659                                      enum PassDebuggingString DBG_STR) {
 660
 661   SmallVector<Pass *, 12> DeadPasses;
 662
 663   // If this is a on the fly manager then it does not have TPM.
 664   if (!TPM)
 665     return;
 666
 667   TPM->collectLastUses(DeadPasses, P);
 668
 669   for (SmallVector<Pass *, 12>::iterator I = DeadPasses.begin(),
 670          E = DeadPasses.end(); I != E; ++I) {
 671
 672     dumpPassInfo(*I, FREEING_MSG, DBG_STR, Msg);
 673
 674     if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passStarted(*I);
 675     (*I)->releaseMemory();
 676     if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passEnded(*I);
 677
 678     std::map<AnalysisID, Pass*>::iterator Pos =
 679       AvailableAnalysis.find((*I)->getPassInfo());
 680
 681     // It is possible that pass is already removed from the AvailableAnalysis
 682     if (Pos != AvailableAnalysis.end())
 683       AvailableAnalysis.erase(Pos);
 684   }
 685 }
 686
 687 /// Add pass P into the PassVector. Update
 688 /// AvailableAnalysis appropriately if ProcessAnalysis is true.
 689 void PMDataManager::add(Pass *P,
 690                         bool ProcessAnalysis) {
 691
 692   // This manager is going to manage pass P. Set up analysis resolver
 693   // to connect them.
 694   AnalysisResolver *AR = new AnalysisResolver(*this);
 695   P->setResolver(AR);
 696
 697   // If a FunctionPass F is the last user of ModulePass info M
 698   // then the F's manager, not F, records itself as a last user of M.
 699   SmallVector<Pass *, 12> TransferLastUses;
 700
 701   if (ProcessAnalysis) {
 702
 703     // At the moment, this pass is the last user of all required passes.
 704     SmallVector<Pass *, 12> LastUses;
 705     SmallVector<Pass *, 8> RequiredPasses;
 706     SmallVector<AnalysisID, 8> ReqAnalysisNotAvailable;
 707
 708     unsigned PDepth = this->getDepth();
 709
 710     collectRequiredAnalysis(RequiredPasses,
 711                             ReqAnalysisNotAvailable, P);
 712     for (SmallVector<Pass *, 8>::iterator I = RequiredPasses.begin(),
 713            E = RequiredPasses.end(); I != E; ++I) {
 714       Pass *PRequired = *I;
 715       unsigned RDepth = 0;
 716
 717       PMDataManager &DM = PRequired->getResolver()->getPMDataManager();
 718       RDepth = DM.getDepth();
 719
 720       if (PDepth == RDepth)
 721         LastUses.push_back(PRequired);
 722       else if (PDepth >  RDepth) {
 723         // Let the parent claim responsibility of last use
 724         TransferLastUses.push_back(PRequired);
 725         // Keep track of higher level analysis used by this manager.
 726         HigherLevelAnalysis.push_back(PRequired);
 727       } else
 728         assert (0 && "Unable to accomodate Required Pass");
 729     }
 730
 731     // Set P as P's last user until someone starts using P.
 732     // However, if P is a Pass Manager then it does not need
 733     // to record its last user.
 734     if (!dynamic_cast<PMDataManager *>(P))
 735       LastUses.push_back(P);
 736     TPM->setLastUser(LastUses, P);
 737
 738     if (!TransferLastUses.empty()) {
 739       Pass *My_PM = dynamic_cast<Pass *>(this);
 740       TPM->setLastUser(TransferLastUses, My_PM);
 741       TransferLastUses.clear();
 742     }
 743
 744     // Now, take care of required analysises that are not available.
 745     for (SmallVector<AnalysisID, 8>::iterator
 746            I = ReqAnalysisNotAvailable.begin(),
 747            E = ReqAnalysisNotAvailable.end() ;I != E; ++I) {
 748       Pass *AnalysisPass = (*I)->createPass();
 749       this->addLowerLevelRequiredPass(P, AnalysisPass);
 750     }
 751
 752     // Take a note of analysis required and made available by this pass.
 753     // Remove the analysis not preserved by this pass
 754     removeNotPreservedAnalysis(P);
 755     recordAvailableAnalysis(P);
 756   }
 757
 758   // Add pass
 759   PassVector.push_back(P);
 760 }
 761
 762
 763 /// Populate RP with analysis pass that are required by
 764 /// pass P and are available. Populate RP_NotAvail with analysis
 765 /// pass that are required by pass P but are not available.
 766 void PMDataManager::collectRequiredAnalysis(SmallVector<Pass *, 8>&RP,
 767                                        SmallVector<AnalysisID, 8> &RP_NotAvail,
 768                                             Pass *P) {
 769   AnalysisUsage AnUsage;
 770   P->getAnalysisUsage(AnUsage);
 771   const std::vector<AnalysisID> &RequiredSet = AnUsage.getRequiredSet();
 772   for (std::vector<AnalysisID>::const_iterator
 773          I = RequiredSet.begin(), E = RequiredSet.end();
 774        I != E; ++I) {
 775     AnalysisID AID = *I;
 776     if (Pass *AnalysisPass = findAnalysisPass(*I, true))
 777       RP.push_back(AnalysisPass);
 778     else
 779       RP_NotAvail.push_back(AID);
 780   }
 781
 782   const std::vector<AnalysisID> &IDs = AnUsage.getRequiredTransitiveSet();
 783   for (std::vector<AnalysisID>::const_iterator I = IDs.begin(),
 784          E = IDs.end(); I != E; ++I) {
 785     AnalysisID AID = *I;
 786     if (Pass *AnalysisPass = findAnalysisPass(*I, true))
 787       RP.push_back(AnalysisPass);
 788     else
 789       RP_NotAvail.push_back(AID);
 790   }
 791 }
 792
 793 // All Required analyses should be available to the pass as it runs!  Here
 794 // we fill in the AnalysisImpls member of the pass so that it can
 795 // successfully use the getAnalysis() method to retrieve the
 796 // implementations it needs.
 797 //
 798 void PMDataManager::initializeAnalysisImpl(Pass *P) {
 799   AnalysisUsage AnUsage;
 800   P->getAnalysisUsage(AnUsage);
 801
 802   for (std::vector<const PassInfo *>::const_iterator
 803          I = AnUsage.getRequiredSet().begin(),
 804          E = AnUsage.getRequiredSet().end(); I != E; ++I) {
 805     Pass *Impl = findAnalysisPass(*I, true);
 806     if (Impl == 0)
 807       // This may be analysis pass that is initialized on the fly.
 808       // If that is not the case then it will raise an assert when it is used.
 809       continue;
 810     AnalysisResolver *AR = P->getResolver();
 811     AR->addAnalysisImplsPair(*I, Impl);
 812   }
 813 }
 814
 815 /// Find the pass that implements Analysis AID. If desired pass is not found
 816 /// then return NULL.
 817 Pass *PMDataManager::findAnalysisPass(AnalysisID AID, bool SearchParent) {
 818
 819   // Check if AvailableAnalysis map has one entry.
 820   std::map<AnalysisID, Pass*>::const_iterator I =  AvailableAnalysis.find(AID);
 821
 822   if (I != AvailableAnalysis.end())
 823     return I->second;
 824
 825   // Search Parents through TopLevelManager
 826   if (SearchParent)
 827     return TPM->findAnalysisPass(AID);
 828
 829   return NULL;
 830 }
 831
 832 // Print list of passes that are last used by P.
 833 void PMDataManager::dumpLastUses(Pass *P, unsigned Offset) const{
 834
 835   SmallVector<Pass *, 12> LUses;
 836
 837   // If this is a on the fly manager then it does not have TPM.
 838   if (!TPM)
 839     return;
 840
 841   TPM->collectLastUses(LUses, P);
 842
 843   for (SmallVector<Pass *, 12>::iterator I = LUses.begin(),
 844          E = LUses.end(); I != E; ++I) {
 845     llvm::cerr << "--" << std::string(Offset*2, ' ');
 846     (*I)->dumpPassStructure(0);
 847   }
 848 }
 849
 850 void PMDataManager::dumpPassArguments() const {
 851   for(std::vector<Pass *>::const_iterator I = PassVector.begin(),
 852         E = PassVector.end(); I != E; ++I) {
 853     if (PMDataManager *PMD = dynamic_cast<PMDataManager *>(*I))
 854       PMD->dumpPassArguments();
 855     else
 856       if (const PassInfo *PI = (*I)->getPassInfo())
 857         if (!PI->isAnalysisGroup())
 858           cerr << " -" << PI->getPassArgument();
 859   }
 860 }
 861
 862 void PMDataManager::dumpPassInfo(Pass *P, enum PassDebuggingString S1,
 863                                  enum PassDebuggingString S2,
 864                                  const char *Msg) {
 865   if (PassDebugging < Executions)
 866     return;
 867   cerr << (void*)this << std::string(getDepth()*2+1, ' ');
 868   switch (S1) {
 869   case EXECUTION_MSG:
 870     cerr << "Executing Pass '" << P->getPassName();
 871     break;
 872   case MODIFICATION_MSG:
 873     cerr << "Made Modification '" << P->getPassName();
 874     break;
 875   case FREEING_MSG:
 876     cerr << " Freeing Pass '" << P->getPassName();
 877     break;
 878   default:
 879     break;
 880   }
 881   switch (S2) {
 882   case ON_BASICBLOCK_MSG:
 883     cerr << "' on BasicBlock '" << Msg << "'...\n";
 884     break;
 885   case ON_FUNCTION_MSG:
 886     cerr << "' on Function '" << Msg << "'...\n";
 887     break;
 888   case ON_MODULE_MSG:
 889     cerr << "' on Module '"  << Msg << "'...\n";
 890     break;
 891   case ON_LOOP_MSG:
 892     cerr << "' on Loop " << Msg << "'...\n";
 893     break;
 894   case ON_CG_MSG:
 895     cerr << "' on Call Graph " << Msg << "'...\n";
 896     break;
 897   default:
 898     break;
 899   }
 900 }
 901
 902 void PMDataManager::dumpAnalysisSetInfo(const char *Msg, Pass *P,
 903                                         const std::vector<AnalysisID> &Set)
 904   const {
 905   if (PassDebugging >= Details && !Set.empty()) {
 906     cerr << (void*)P << std::string(getDepth()*2+3, ' ') << Msg << " Analyses:";
 907       for (unsigned i = 0; i != Set.size(); ++i) {
 908         if (i) cerr << ",";
 909         cerr << " " << Set[i]->getPassName();
 910       }
 911       cerr << "\n";
 912   }
 913 }
 914
 915 /// Add RequiredPass into list of lower level passes required by pass P.
 916 /// RequiredPass is run on the fly by Pass Manager when P requests it
 917 /// through getAnalysis interface.
 918 /// This should be handled by specific pass manager.
 919 void PMDataManager::addLowerLevelRequiredPass(Pass *P, Pass *RequiredPass) {
 920   if (TPM) {
 921     TPM->dumpArguments();
 922     TPM->dumpPasses();
 923   }
 924
 925   // Module Level pass may required Function Level analysis info
 926   // (e.g. dominator info). Pass manager uses on the fly function pass manager
 927   // to provide this on demand. In that case, in Pass manager terminology,
 928   // module level pass is requiring lower level analysis info managed by
 929   // lower level pass manager.
 930
 931   // When Pass manager is not able to order required analysis info, Pass manager
 932   // checks whether any lower level manager will be able to provide this
 933   // analysis info on demand or not.
 934   assert (0 && "Unable to handle Pass that requires lower level Analysis pass");
 935 }
 936
 937 // Destructor
 938 PMDataManager::~PMDataManager() {
 939
 940   for (std::vector<Pass *>::iterator I = PassVector.begin(),
 941          E = PassVector.end(); I != E; ++I)
 942     delete *I;
 943
 944   PassVector.clear();
 945 }
 946
 947 //===----------------------------------------------------------------------===//
 948 // NOTE: Is this the right place to define this method ?
 949 // getAnalysisToUpdate - Return an analysis result or null if it doesn't exist
 950 Pass *AnalysisResolver::getAnalysisToUpdate(AnalysisID ID, bool dir) const {
 951   return PM.findAnalysisPass(ID, dir);
 952 }
 953
 954 Pass *AnalysisResolver::findImplPass(Pass *P, const PassInfo *AnalysisPI,
 955                                      Function &F) {
 956   return PM.getOnTheFlyPass(P, AnalysisPI, F);
 957 }
 958
 959 //===----------------------------------------------------------------------===//
 960 // BBPassManager implementation
 961
 962 /// Execute all of the passes scheduled for execution by invoking
 963 /// runOnBasicBlock method.  Keep track of whether any of the passes modifies
 964 /// the function, and if so, return true.
 965 bool
 966 BBPassManager::runOnFunction(Function &F) {
 967
 968   if (F.isDeclaration())
 969     return false;
 970
 971   bool Changed = doInitialization(F);
 972
 973   for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I)
 974     for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
 975       BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
 976       AnalysisUsage AnUsage;
 977       BP->getAnalysisUsage(AnUsage);
 978
 979       dumpPassInfo(BP, EXECUTION_MSG, ON_BASICBLOCK_MSG, I->getNameStart());
 980       dumpAnalysisSetInfo("Required", BP, AnUsage.getRequiredSet());
 981
 982       initializeAnalysisImpl(BP);
 983
 984       if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passStarted(BP);
 985       Changed |= BP->runOnBasicBlock(*I);
 986       if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passEnded(BP);
 987
 988       if (Changed)
 989         dumpPassInfo(BP, MODIFICATION_MSG, ON_BASICBLOCK_MSG,
 990                      I->getNameStart());
 991       dumpAnalysisSetInfo("Preserved", BP, AnUsage.getPreservedSet());
 992
 993       verifyPreservedAnalysis(BP);
 994       removeNotPreservedAnalysis(BP);
 995       recordAvailableAnalysis(BP);
 996       removeDeadPasses(BP, I->getNameStart(), ON_BASICBLOCK_MSG);
 997     }
 998
 999   return Changed |= doFinalization(F);
1000 }
1001
1002 // Implement doInitialization and doFinalization
1003 inline bool BBPassManager::doInitialization(Module &M) {
1004   bool Changed = false;
1005
1006   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1007     BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
1008     Changed |= BP->doInitialization(M);
1009   }
1010
1011   return Changed;
1012 }
1013
1014 inline bool BBPassManager::doFinalization(Module &M) {
1015   bool Changed = false;
1016
1017   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1018     BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
1019     Changed |= BP->doFinalization(M);
1020   }
1021
1022   return Changed;
1023 }
1024
1025 inline bool BBPassManager::doInitialization(Function &F) {
1026   bool Changed = false;
1027
1028   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1029     BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
1030     Changed |= BP->doInitialization(F);
1031   }
1032
1033   return Changed;
1034 }
1035
1036 inline bool BBPassManager::doFinalization(Function &F) {
1037   bool Changed = false;
1038
1039   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1040     BasicBlockPass *BP = getContainedPass(Index);
1041     Changed |= BP->doFinalization(F);
1042   }
1043
1044   return Changed;
1045 }
1046
1047
1048 //===----------------------------------------------------------------------===//
1049 // FunctionPassManager implementation
1050
1051 /// Create new Function pass manager
1052 FunctionPassManager::FunctionPassManager(ModuleProvider *P) {
1053   FPM = new FunctionPassManagerImpl(0);
1054   // FPM is the top level manager.
1055   FPM->setTopLevelManager(FPM);
1056
1057   PMDataManager *PMD = dynamic_cast<PMDataManager *>(FPM);
1058   AnalysisResolver *AR = new AnalysisResolver(*PMD);
1059   FPM->setResolver(AR);
1060
1061   MP = P;
1062 }
1063
1064 FunctionPassManager::~FunctionPassManager() {
1065   delete FPM;
1066 }
1067
1068 /// add - Add a pass to the queue of passes to run.  This passes
1069 /// ownership of the Pass to the PassManager.  When the
1070 /// PassManager_X is destroyed, the pass will be destroyed as well, so
1071 /// there is no need to delete the pass. (TODO delete passes.)
1072 /// This implies that all passes MUST be allocated with 'new'.
1073 void FunctionPassManager::add(Pass *P) {
1074   FPM->add(P);
1075 }
1076
1077 /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep
1078 /// track of whether any of the passes modifies the function, and if
1079 /// so, return true.
1080 ///
1081 bool FunctionPassManager::run(Function &F) {
1082   std::string errstr;
1083   if (MP->materializeFunction(&F, &errstr)) {
1084     cerr << "Error reading bitcode file: " << errstr << "\n";
1085     abort();
1086   }
1087   return FPM->run(F);
1088 }
1089
1090
1091 /// doInitialization - Run all of the initializers for the function passes.
1092 ///
1093 bool FunctionPassManager::doInitialization() {
1094   return FPM->doInitialization(*MP->getModule());
1095 }
1096
1097 /// doFinalization - Run all of the finalizers for the function passes.
1098 ///
1099 bool FunctionPassManager::doFinalization() {
1100   return FPM->doFinalization(*MP->getModule());
1101 }
1102
1103 //===----------------------------------------------------------------------===//
1104 // FunctionPassManagerImpl implementation
1105 //
1106 inline bool FunctionPassManagerImpl::doInitialization(Module &M) {
1107   bool Changed = false;
1108
1109   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index) {
1110     FPPassManager *FP = getContainedManager(Index);
1111     Changed |= FP->doInitialization(M);
1112   }
1113
1114   return Changed;
1115 }
1116
1117 inline bool FunctionPassManagerImpl::doFinalization(Module &M) {
1118   bool Changed = false;
1119
1120   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index) {
1121     FPPassManager *FP = getContainedManager(Index);
1122     Changed |= FP->doFinalization(M);
1123   }
1124
1125   return Changed;
1126 }
1127
1128 // Execute all the passes managed by this top level manager.
1129 // Return true if any function is modified by a pass.
1130 bool FunctionPassManagerImpl::run(Function &F) {
1131
1132   bool Changed = false;
1133
1134   TimingInfo::createTheTimeInfo();
1135
1136   dumpArguments();
1137   dumpPasses();
1138
1139   initializeAllAnalysisInfo();
1140   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index) {
1141     FPPassManager *FP = getContainedManager(Index);
1142     Changed |= FP->runOnFunction(F);
1143   }
1144   return Changed;
1145 }
1146
1147 //===----------------------------------------------------------------------===//
1148 // FPPassManager implementation
1149
1150 char FPPassManager::ID = 0;
1151 /// Print passes managed by this manager
1152 void FPPassManager::dumpPassStructure(unsigned Offset) {
1153   llvm::cerr << std::string(Offset*2, ' ') << "FunctionPass Manager\n";
1154   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1155     FunctionPass *FP = getContainedPass(Index);
1156     FP->dumpPassStructure(Offset + 1);
1157     dumpLastUses(FP, Offset+1);
1158   }
1159 }
1160
1161
1162 /// Execute all of the passes scheduled for execution by invoking
1163 /// runOnFunction method.  Keep track of whether any of the passes modifies
1164 /// the function, and if so, return true.
1165 bool FPPassManager::runOnFunction(Function &F) {
1166
1167   bool Changed = false;
1168
1169   if (F.isDeclaration())
1170     return false;
1171
1172   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1173     FunctionPass *FP = getContainedPass(Index);
1174
1175     AnalysisUsage AnUsage;
1176     FP->getAnalysisUsage(AnUsage);
1177
1178     dumpPassInfo(FP, EXECUTION_MSG, ON_FUNCTION_MSG, F.getNameStart());
1179     dumpAnalysisSetInfo("Required", FP, AnUsage.getRequiredSet());
1180
1181     initializeAnalysisImpl(FP);
1182
1183     if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passStarted(FP);
1184     Changed |= FP->runOnFunction(F);
1185     if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passEnded(FP);
1186
1187     if (Changed)
1188       dumpPassInfo(FP, MODIFICATION_MSG, ON_FUNCTION_MSG, F.getNameStart());
1189     dumpAnalysisSetInfo("Preserved", FP, AnUsage.getPreservedSet());
1190
1191     verifyPreservedAnalysis(FP);
1192     removeNotPreservedAnalysis(FP);
1193     recordAvailableAnalysis(FP);
1194     removeDeadPasses(FP, F.getNameStart(), ON_FUNCTION_MSG);
1195   }
1196   return Changed;
1197 }
1198
1199 bool FPPassManager::runOnModule(Module &M) {
1200
1201   bool Changed = doInitialization(M);
1202
1203   for(Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
1204     this->runOnFunction(*I);
1205
1206   return Changed |= doFinalization(M);
1207 }
1208
1209 inline bool FPPassManager::doInitialization(Module &M) {
1210   bool Changed = false;
1211
1212   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1213     FunctionPass *FP = getContainedPass(Index);
1214     Changed |= FP->doInitialization(M);
1215   }
1216
1217   return Changed;
1218 }
1219
1220 inline bool FPPassManager::doFinalization(Module &M) {
1221   bool Changed = false;
1222
1223   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1224     FunctionPass *FP = getContainedPass(Index);
1225     Changed |= FP->doFinalization(M);
1226   }
1227
1228   return Changed;
1229 }
1230
1231 //===----------------------------------------------------------------------===//
1232 // MPPassManager implementation
1233
1234 /// Execute all of the passes scheduled for execution by invoking
1235 /// runOnModule method.  Keep track of whether any of the passes modifies
1236 /// the module, and if so, return true.
1237 bool
1238 MPPassManager::runOnModule(Module &M) {
1239   bool Changed = false;
1240
1241   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
1242     ModulePass *MP = getContainedPass(Index);
1243
1244     AnalysisUsage AnUsage;
1245     MP->getAnalysisUsage(AnUsage);
1246
1247     dumpPassInfo(MP, EXECUTION_MSG, ON_MODULE_MSG,
1248                  M.getModuleIdentifier().c_str());
1249     dumpAnalysisSetInfo("Required", MP, AnUsage.getRequiredSet());
1250
1251     initializeAnalysisImpl(MP);
1252
1253     if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passStarted(MP);
1254     Changed |= MP->runOnModule(M);
1255     if (TheTimeInfo) TheTimeInfo->passEnded(MP);
1256
1257     if (Changed)
1258       dumpPassInfo(MP, MODIFICATION_MSG, ON_MODULE_MSG,
1259                    M.getModuleIdentifier().c_str());
1260     dumpAnalysisSetInfo("Preserved", MP, AnUsage.getPreservedSet());
1261
1262     verifyPreservedAnalysis(MP);
1263     removeNotPreservedAnalysis(MP);
1264     recordAvailableAnalysis(MP);
1265     removeDeadPasses(MP, M.getModuleIdentifier().c_str(), ON_MODULE_MSG);
1266   }
1267   return Changed;
1268 }
1269
1270 /// Add RequiredPass into list of lower level passes required by pass P.
1271 /// RequiredPass is run on the fly by Pass Manager when P requests it
1272 /// through getAnalysis interface.
1273 void MPPassManager::addLowerLevelRequiredPass(Pass *P, Pass *RequiredPass) {
1274
1275   assert (P->getPotentialPassManagerType() == PMT_ModulePassManager
1276           && "Unable to handle Pass that requires lower level Analysis pass");
1277   assert ((P->getPotentialPassManagerType() <
1278            RequiredPass->getPotentialPassManagerType())
1279           && "Unable to handle Pass that requires lower level Analysis pass");
1280
1281   FunctionPassManagerImpl *FPP = OnTheFlyManagers[P];
1282   if (!FPP) {
1283     FPP = new FunctionPassManagerImpl(0);
1284     // FPP is the top level manager.
1285     FPP->setTopLevelManager(FPP);
1286
1287     OnTheFlyManagers[P] = FPP;
1288   }
1289   FPP->add(RequiredPass);
1290
1291   // Register P as the last user of RequiredPass.
1292   SmallVector<Pass *, 12> LU;
1293   LU.push_back(RequiredPass);
1294   FPP->setLastUser(LU,  P);
1295 }
1296
1297 /// Return function pass corresponding to PassInfo PI, that is
1298 /// required by module pass MP. Instantiate analysis pass, by using
1299 /// its runOnFunction() for function F.
1300 Pass* MPPassManager::getOnTheFlyPass(Pass *MP, const PassInfo *PI,
1301                                      Function &F) {
1302    AnalysisID AID = PI;
1303   FunctionPassManagerImpl *FPP = OnTheFlyManagers[MP];
1304   assert (FPP && "Unable to find on the fly pass");
1305
1306   FPP->run(F);
1307   return (dynamic_cast<PMTopLevelManager *>(FPP))->findAnalysisPass(AID);
1308 }
1309
1310
1311 //===----------------------------------------------------------------------===//
1312 // PassManagerImpl implementation
1313 //
1314 /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
1315 /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
1316 bool PassManagerImpl::run(Module &M) {
1317
1318   bool Changed = false;
1319
1320   TimingInfo::createTheTimeInfo();
1321
1322   dumpArguments();
1323   dumpPasses();
1324
1325   initializeAllAnalysisInfo();
1326   for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedManagers(); ++Index) {
1327     MPPassManager *MP = getContainedManager(Index);
1328     Changed |= MP->runOnModule(M);
1329   }
1330   return Changed;
1331 }
1332
1333 //===----------------------------------------------------------------------===//
1334 // PassManager implementation
1335
1336 /// Create new pass manager
1337 PassManager::PassManager() {
1338   PM = new PassManagerImpl(0);
1339   // PM is the top level manager
1340   PM->setTopLevelManager(PM);
1341 }
1342
1343 PassManager::~PassManager() {
1344   delete PM;
1345 }
1346
1347 /// add - Add a pass to the queue of passes to run.  This passes ownership of
1348 /// the Pass to the PassManager.  When the PassManager is destroyed, the pass
1349 /// will be destroyed as well, so there is no need to delete the pass.  This
1350 /// implies that all passes MUST be allocated with 'new'.
1351 void
1352 PassManager::add(Pass *P) {
1353   PM->add(P);
1354 }
1355
1356 /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
1357 /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
1358 bool
1359 PassManager::run(Module &M) {
1360   return PM->run(M);
1361 }
1362
1363 //===----------------------------------------------------------------------===//
1364 // TimingInfo Class - This class is used to calculate information about the
1365 // amount of time each pass takes to execute.  This only happens with
1366 // -time-passes is enabled on the command line.
1367 //
1368 bool llvm::TimePassesIsEnabled = false;
1369 static cl::opt<bool,true>
1370 EnableTiming("time-passes", cl::location(TimePassesIsEnabled),
1371             cl::desc("Time each pass, printing elapsed time for each on exit"));
1372
1373 // createTheTimeInfo - This method either initializes the TheTimeInfo pointer to
1374 // a non null value (if the -time-passes option is enabled) or it leaves it
1375 // null.  It may be called multiple times.
1376 void TimingInfo::createTheTimeInfo() {
1377   if (!TimePassesIsEnabled || TheTimeInfo) return;
1378
1379   // Constructed the first time this is called, iff -time-passes is enabled.
1380   // This guarantees that the object will be constructed before static globals,
1381   // thus it will be destroyed before them.
1382   static ManagedStatic<TimingInfo> TTI;
1383   TheTimeInfo = &*TTI;
1384 }
1385
1386 /// If TimingInfo is enabled then start pass timer.
1387 void StartPassTimer(Pass *P) {
1388   if (TheTimeInfo)
1389     TheTimeInfo->passStarted(P);
1390 }
1391
1392 /// If TimingInfo is enabled then stop pass timer.
1393 void StopPassTimer(Pass *P) {
1394   if (TheTimeInfo)
1395     TheTimeInfo->passEnded(P);
1396 }
1397
1398 //===----------------------------------------------------------------------===//
1399 // PMStack implementation
1400 //
1401
1402 // Pop Pass Manager from the stack and clear its analysis info.
1403 void PMStack::pop() {
1404
1405   PMDataManager *Top = this->top();
1406   Top->initializeAnalysisInfo();
1407
1408   S.pop_back();
1409 }
1410
1411 // Push PM on the stack and set its top level manager.
1412 void PMStack::push(Pass *P) {
1413
1414   PMDataManager *Top = NULL;
1415   PMDataManager *PM = dynamic_cast<PMDataManager *>(P);
1416   assert (PM && "Unable to push. Pass Manager expected");
1417
1418   if (this->empty()) {
1419     Top = PM;
1420   }
1421   else {
1422     Top = this->top();
1423     PMTopLevelManager *TPM = Top->getTopLevelManager();
1424
1425     assert (TPM && "Unable to find top level manager");
1426     TPM->addIndirectPassManager(PM);
1427     PM->setTopLevelManager(TPM);
1428   }
1429
1430   S.push_back(PM);
1431 }
1432
1433 // Dump content of the pass manager stack.
1434 void PMStack::dump() {
1435   for(std::deque<PMDataManager *>::iterator I = S.begin(),
1436         E = S.end(); I != E; ++I) {
1437     Pass *P = dynamic_cast<Pass *>(*I);
1438     printf("%s ", P->getPassName());
1439   }
1440   if (!S.empty())
1441     printf("\n");
1442 }
1443
1444 /// Find appropriate Module Pass Manager in the PM Stack and
1445 /// add self into that manager.
1446 void ModulePass::assignPassManager(PMStack &PMS,
1447                                    PassManagerType PreferredType) {
1448
1449   // Find Module Pass Manager
1450   while(!PMS.empty()) {
1451     PassManagerType TopPMType = PMS.top()->getPassManagerType();
1452     if (TopPMType == PreferredType)
1453       break; // We found desired pass manager
1454     else if (TopPMType > PMT_ModulePassManager)
1455       PMS.pop();    // Pop children pass managers
1456     else
1457       break;
1458   }
1459
1460   PMS.top()->add(this);
1461 }
1462
1463 /// Find appropriate Function Pass Manager or Call Graph Pass Manager
1464 /// in the PM Stack and add self into that manager.
1465 void FunctionPass::assignPassManager(PMStack &PMS,
1466                                      PassManagerType PreferredType) {
1467
1468   // Find Module Pass Manager (TODO : Or Call Graph Pass Manager)
1469   while(!PMS.empty()) {
1470     if (PMS.top()->getPassManagerType() > PMT_FunctionPassManager)
1471       PMS.pop();
1472     else
1473       break;
1474   }
1475   FPPassManager *FPP = dynamic_cast<FPPassManager *>(PMS.top());
1476
1477   // Create new Function Pass Manager
1478   if (!FPP) {
1479     assert(!PMS.empty() && "Unable to create Function Pass Manager");
1480     PMDataManager *PMD = PMS.top();
1481
1482     // [1] Create new Function Pass Manager
1483     FPP = new FPPassManager(PMD->getDepth() + 1);
1484
1485     // [2] Set up new manager's top level manager
1486     PMTopLevelManager *TPM = PMD->getTopLevelManager();
1487     TPM->addIndirectPassManager(FPP);
1488
1489     // [3] Assign manager to manage this new manager. This may create
1490     // and push new managers into PMS
1491     Pass *P = dynamic_cast<Pass *>(FPP);
1492
1493     // If Call Graph Pass Manager is active then use it to manage
1494     // this new Function Pass manager.
1495     if (PMD->getPassManagerType() == PMT_CallGraphPassManager)
1496       P->assignPassManager(PMS, PMT_CallGraphPassManager);
1497     else
1498       P->assignPassManager(PMS);
1499
1500     // [4] Push new manager into PMS
1501     PMS.push(FPP);
1502   }
1503
1504   // Assign FPP as the manager of this pass.
1505   FPP->add(this);
1506 }
1507
1508 /// Find appropriate Basic Pass Manager or Call Graph Pass Manager
1509 /// in the PM Stack and add self into that manager.
1510 void BasicBlockPass::assignPassManager(PMStack &PMS,
1511                                        PassManagerType PreferredType) {
1512
1513   BBPassManager *BBP = NULL;
1514
1515   // Basic Pass Manager is a leaf pass manager. It does not handle
1516   // any other pass manager.
1517   if (!PMS.empty())
1518     BBP = dynamic_cast<BBPassManager *>(PMS.top());
1519
1520   // If leaf manager is not Basic Block Pass manager then create new
1521   // basic Block Pass manager.
1522
1523   if (!BBP) {
1524     assert(!PMS.empty() && "Unable to create BasicBlock Pass Manager");
1525     PMDataManager *PMD = PMS.top();
1526
1527     // [1] Create new Basic Block Manager
1528     BBP = new BBPassManager(PMD->getDepth() + 1);
1529
1530     // [2] Set up new manager's top level manager
1531     // Basic Block Pass Manager does not live by itself
1532     PMTopLevelManager *TPM = PMD->getTopLevelManager();
1533     TPM->addIndirectPassManager(BBP);
1534
1535     // [3] Assign manager to manage this new manager. This may create
1536     // and push new managers into PMS
1537     Pass *P = dynamic_cast<Pass *>(BBP);
1538     P->assignPassManager(PMS);
1539
1540     // [4] Push new manager into PMS
1541     PMS.push(BBP);
1542   }
1543
1544   // Assign BBP as the manager of this pass.
1545   BBP->add(this);
1546 }
1547
1548