Improve InstVisitor docs.
[oota-llvm.git] / include / llvm / PassSupport.h
index e3c8ba75b59caf64cb0ff3ae8b34d81ae47ab042..8206e5f28e6a11ec524af3db9c15295704aa94df 100644 (file)
@@ -1,5 +1,12 @@
 //===- llvm/PassSupport.h - Pass Support code -------------------*- C++ -*-===//
 //
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
+// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
 // This file defines stuff that is used to define and "use" Passes.  This file
 // is automatically #included by Pass.h, so:
 //
 
 // No need to include Pass.h, we are being included by it!
 
-#include <typeinfo>
-class TargetData;
+namespace llvm {
+
+class TargetMachine;
 
 //===---------------------------------------------------------------------------
-// PassInfo class - An instance of this class exists for every pass known by the
-// system, and can be obtained from a live Pass by calling its getPassInfo()
-// method.  These objects are set up by the RegisterPass<> template, defined
-// below.
-//
+/// PassInfo class - An instance of this class exists for every pass known by
+/// the system, and can be obtained from a live Pass by calling its
+/// getPassInfo() method.  These objects are set up by the RegisterPass<>
+/// template, defined below.
+///
 class PassInfo {
   const char           *PassName;      // Nice name for Pass
   const char           *PassArgument;  // Command Line argument to run this pass
   const std::type_info &TypeInfo;      // type_info object for this Pass class
   unsigned char PassType;              // Set of enums values below...
+  std::vector<const PassInfo*> ItfImpl;// Interfaces implemented by this pass
 
   Pass *(*NormalCtor)();               // No argument ctor
-  Pass *(*DataCtor)(const TargetData&);// Ctor taking TargetData object...
+  Pass *(*TargetCtor)(TargetMachine&);   // Ctor taking TargetMachine object...
 
 public:
-  // PassType - Define symbolic constants that can be used to test to see if
-  // this pass should be listed by analyze or opt.  Passes can use none, one or
-  // many of these flags or'd together.
-  //
+  /// PassType - Define symbolic constants that can be used to test to see if
+  /// this pass should be listed by analyze or opt.  Passes can use none, one or
+  /// many of these flags or'd together.  It is not legal to combine the
+  /// AnalysisGroup flag with others.
+  ///
   enum {
-    Analysis = 1, Optimization = 2
+    Analysis = 1, Optimization = 2, AnalysisGroup = 4
   };
 
-  // PassInfo ctor - Do not call this directly, this should only be invoked
-  // through RegisterPass.
-  PassInfo(const char *name, const char *arg, const std::type_info &ti, 
-           unsigned pt, Pass *(*normal)(), Pass *(*data)(const TargetData &))
+  /// PassInfo ctor - Do not call this directly, this should only be invoked
+  /// through RegisterPass.
+  PassInfo(const char *name, const char *arg, const std::type_info &ti,
+           unsigned char pt, Pass *(*normal)() = 0,
+           Pass *(*targetctor)(TargetMachine &) = 0)
     : PassName(name), PassArgument(arg), TypeInfo(ti), PassType(pt),
-      NormalCtor(normal), DataCtor(data) {
+      NormalCtor(normal), TargetCtor(targetctor)  {
   }
 
-  // getPassName - Return the friendly name for the pass, never returns null
+  /// getPassName - Return the friendly name for the pass, never returns null
+  ///
   const char *getPassName() const { return PassName; }
+  void setPassName(const char *Name) { PassName = Name; }
 
-  // getPassArgument - Return the command line option that may be passed to
-  // 'opt' that will cause this pass to be run.  This will return null if there
-  // is no argument.
-  //
+  /// getPassArgument - Return the command line option that may be passed to
+  /// 'opt' that will cause this pass to be run.  This will return null if there
+  /// is no argument.
+  ///
   const char *getPassArgument() const { return PassArgument; }
 
-  // getTypeInfo - Return the type_info object for the pass...
+  /// getTypeInfo - Return the type_info object for the pass...
+  ///
   const std::type_info &getTypeInfo() const { return TypeInfo; }
 
-  // getPassType - Return the PassType of a pass.  Note that this can be several
-  // different types or'd together.  This is _strictly_ for use by opt, analyze
-  // and llc for deciding which passes to use as command line options.
-  //
+  /// getPassType - Return the PassType of a pass.  Note that this can be
+  /// several different types or'd together.  This is _strictly_ for use by opt,
+  /// analyze and llc for deciding which passes to use as command line options.
+  ///
   unsigned getPassType() const { return PassType; }
 
-  // getNormalCtor - Return a pointer to a function, that when called, creates
-  // an instance of the pass and returns it.  This pointer may be null if there
-  // is no default constructor for the pass.
-  
+  /// getNormalCtor - Return a pointer to a function, that when called, creates
+  /// an instance of the pass and returns it.  This pointer may be null if there
+  /// is no default constructor for the pass.
+  ///
   Pass *(*getNormalCtor() const)() {
     return NormalCtor;
   }
+  void setNormalCtor(Pass *(*Ctor)()) {
+    NormalCtor = Ctor;
+  }
+
+  /// createPass() - Use this method to create an instance of this pass.
+  Pass *createPass() const {
+    assert((PassType != AnalysisGroup || NormalCtor) &&
+           "No default implementation found for analysis group!");
+    assert(NormalCtor &&
+           "Cannot call createPass on PassInfo without default ctor!");
+    return NormalCtor();
+  }
+
+  /// getTargetCtor - Return a pointer to a function that creates an instance of
+  /// the pass and returns it.  This returns a constructor for a version of the
+  /// pass that takes a TargetMachine object as a parameter.
+  ///
+  Pass *(*getTargetCtor() const)(TargetMachine &) {
+    return TargetCtor;
+  }
+
+  /// addInterfaceImplemented - This method is called when this pass is
+  /// registered as a member of an analysis group with the RegisterAnalysisGroup
+  /// template.
+  ///
+  void addInterfaceImplemented(const PassInfo *ItfPI) {
+    ItfImpl.push_back(ItfPI);
+  }
 
-  // getDataCtor - Return a pointer to a function that creates an instance of
-  // the pass and returns it.  This returns a constructor for a version of the
-  // pass that takes a TArgetData object as a parameter.
-  //
-  Pass *(*getDataCtor() const)(const TargetData &) {
-    return DataCtor;
+  /// getInterfacesImplemented - Return a list of all of the analysis group
+  /// interfaces implemented by this pass.
+  ///
+  const std::vector<const PassInfo*> &getInterfacesImplemented() const {
+    return ItfImpl;
   }
 };
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------------
-// RegisterPass<t> template - This template class is used to notify the system
-// that a Pass is available for use, and registers it into the internal database
-// maintained by the PassManager.  Unless this template is used, opt, for
-// example will not be able to see the pass and attempts to create the pass will
-// fail. This template is used in the follow manner (at global scope, in your
-// .cpp file):
-// 
-// static RegisterPass<YourPassClassName> tmp("passopt", "My Pass Name");
-//
-// This statement will cause your pass to be created by calling the default
-// constructor exposed by the pass.  If you have a different constructor that
-// must be called, create a global constructor function (which takes the
-// arguments you need and returns a Pass*) and register your pass like this:
-//
-// Pass *createMyPass(foo &opt) { return new MyPass(opt); }
-// static RegisterPass<PassClassName> tmp("passopt", "My Name", createMyPass);
-// 
+/// RegisterPass<t> template - This template class is used to notify the system
+/// that a Pass is available for use, and registers it into the internal
+/// database maintained by the PassManager.  Unless this template is used, opt,
+/// for example will not be able to see the pass and attempts to create the pass
+/// will fail. This template is used in the follow manner (at global scope, in
+/// your .cpp file):
+///
+/// static RegisterPass<YourPassClassName> tmp("passopt", "My Pass Name");
+///
+/// This statement will cause your pass to be created by calling the default
+/// constructor exposed by the pass.  If you have a different constructor that
+/// must be called, create a global constructor function (which takes the
+/// arguments you need and returns a Pass*) and register your pass like this:
+///
+/// Pass *createMyPass(foo &opt) { return new MyPass(opt); }
+/// static RegisterPass<PassClassName> tmp("passopt", "My Name", createMyPass);
+///
 struct RegisterPassBase {
-  // getPassInfo - Get the pass info for the registered class...
-  const PassInfo *getPassInfo() const { return PIObj; }
-
-  ~RegisterPassBase();   // Intentionally non-virtual...
+  /// getPassInfo - Get the pass info for the registered class...
+  ///
+  const PassInfo *getPassInfo() const { return &PIObj; }
+
+  RegisterPassBase(const char *Name, const char *Arg, const std::type_info &TI,
+                   unsigned char PT, Pass *(*Normal)() = 0,
+                   Pass *(*TargetCtor)(TargetMachine &) = 0)
+    : PIObj(Name, Arg, TI, PT, Normal, TargetCtor) {
+    registerPass();
+  }
+  RegisterPassBase(const std::type_info &TI, unsigned char PT)
+    : PIObj("", "", TI, PT, 0, 0) {
+    // This ctor may only be used for analysis groups: it does not auto-register
+    // the pass.
+    assert(PT == PassInfo::AnalysisGroup && "Not an AnalysisGroup!");
+  }
+  
+  ~RegisterPassBase() {   // Intentionally non-virtual.
+    // Analysis groups are registered/unregistered by their dtor.
+    if (PIObj.getPassType() != PassInfo::AnalysisGroup)
+      unregisterPass();
+  }
 
 protected:
-  PassInfo *PIObj;       // The PassInfo object for this pass
-  void registerPass(PassInfo *);
+  PassInfo PIObj;       // The PassInfo object for this pass
+  void registerPass();
+  void unregisterPass();
+
+  /// setOnlyUsesCFG - Notice that this pass only depends on the CFG, so
+  /// transformations that do not modify the CFG do not invalidate this pass.
+  ///
+  void setOnlyUsesCFG();
 };
 
 template<typename PassName>
@@ -121,117 +186,198 @@ Pass *callDefaultCtor() { return new PassName(); }
 
 template<typename PassName>
 struct RegisterPass : public RegisterPassBase {
-  
+
   // Register Pass using default constructor...
-  RegisterPass(const char *PassArg, const char *Name, unsigned PassTy = 0) {
-    registerPass(new PassInfo(Name, PassArg, typeid(PassName), PassTy,
-                              callDefaultCtor<PassName>, 0));
-  }
+  RegisterPass(const char *PassArg, const char *Name, unsigned char PassTy = 0)
+  : RegisterPassBase(Name, PassArg, typeid(PassName), PassTy,
+                     callDefaultCtor<PassName>) {}
 
   // Register Pass using default constructor explicitly...
-  RegisterPass(const char *PassArg, const char *Name, unsigned PassTy,
-               Pass *(*ctor)()) {
-    registerPass(new PassInfo(Name, PassArg, typeid(PassName), PassTy, ctor,0));
-  }
+  RegisterPass(const char *PassArg, const char *Name, unsigned char PassTy,
+               Pass *(*ctor)()) 
+  : RegisterPassBase(Name, PassArg, typeid(PassName), PassTy, ctor) {}
 
-  // Register Pass using TargetData constructor...
-  RegisterPass(const char *PassArg, const char *Name, unsigned PassTy,
-               Pass *(*datactor)(const TargetData &)) {
-    registerPass(new PassInfo(Name, PassArg, typeid(PassName), PassTy,
-                              0, datactor));
-  }
+  // Register Pass using TargetMachine constructor...
+  RegisterPass(const char *PassArg, const char *Name, unsigned char PassTy,
+               Pass *(*targetctor)(TargetMachine &))
+  : RegisterPassBase(Name, PassArg, typeid(PassName), PassTy,
+                     0, targetctor) {}
 
   // Generic constructor version that has an unknown ctor type...
   template<typename CtorType>
-  RegisterPass(const char *PassArg, const char *Name, unsigned PassTy,
-               CtorType *Fn) {
-    registerPass(new PassInfo(Name, PassArg, typeid(PassName), 0, 0));
-  }
+  RegisterPass(const char *PassArg, const char *Name, unsigned char PassTy,
+               CtorType *Fn)
+  : RegisterPassBase(Name, PassArg, typeid(PassName), PassTy, 0) {}
 };
 
-// RegisterOpt - Register something that is to show up in Opt, this is just a
-// shortcut for specifying RegisterPass...
-//
+/// RegisterOpt - Register something that is to show up in Opt, this is just a
+/// shortcut for specifying RegisterPass...
+///
 template<typename PassName>
 struct RegisterOpt : public RegisterPassBase {
-  RegisterOpt(const char *PassArg, const char *Name) {
-    registerPass(new PassInfo(Name, PassArg, typeid(PassName),
-                              PassInfo::Optimization,
-                              callDefaultCtor<PassName>, 0));
+  RegisterOpt(const char *PassArg, const char *Name, bool CFGOnly = false)
+  : RegisterPassBase(Name, PassArg, typeid(PassName), PassInfo::Optimization,
+                     callDefaultCtor<PassName>) {
+    if (CFGOnly) setOnlyUsesCFG();
   }
 
-  // Register Pass using default constructor explicitly...
-  RegisterOpt(const char *PassArg, const char *Name, Pass *(*ctor)()) {
-    registerPass(new PassInfo(Name, PassArg, typeid(PassName),
-                              PassInfo::Optimization, ctor, 0));
+  /// Register Pass using default constructor explicitly...
+  ///
+  RegisterOpt(const char *PassArg, const char *Name, Pass *(*ctor)(),
+              bool CFGOnly = false) 
+  : RegisterPassBase(Name, PassArg, typeid(PassName),
+                     PassInfo::Optimization, ctor) {
+    if (CFGOnly) setOnlyUsesCFG();
+  }
+
+  /// Register FunctionPass using default constructor explicitly...
+  ///
+  RegisterOpt(const char *PassArg, const char *Name, FunctionPass *(*ctor)(),
+              bool CFGOnly = false)
+  : RegisterPassBase(Name, PassArg, typeid(PassName), PassInfo::Optimization,
+                     static_cast<Pass*(*)()>(ctor)) {
+    if (CFGOnly) setOnlyUsesCFG();
+  }
+
+  /// Register Pass using TargetMachine constructor...
+  ///
+  RegisterOpt(const char *PassArg, const char *Name,
+               Pass *(*targetctor)(TargetMachine &), bool CFGOnly = false)
+  : RegisterPassBase(Name, PassArg, typeid(PassName),
+                     PassInfo::Optimization, 0, targetctor) {
+    if (CFGOnly) setOnlyUsesCFG();
   }
 
-  // Register Pass using TargetData constructor...
+  /// Register FunctionPass using TargetMachine constructor...
+  ///
   RegisterOpt(const char *PassArg, const char *Name,
-               Pass *(*datactor)(const TargetData &)) {
-    registerPass(new PassInfo(Name, PassArg, typeid(PassName),
-                              PassInfo::Optimization, 0, datactor));
+              FunctionPass *(*targetctor)(TargetMachine &),
+              bool CFGOnly = false)
+  : RegisterPassBase(Name, PassArg, typeid(PassName), PassInfo::Optimization, 0,
+                     static_cast<Pass*(*)(TargetMachine&)>(targetctor)) {
+    if (CFGOnly) setOnlyUsesCFG();
   }
 };
 
-// RegisterAnalysis - Register something that is to show up in Analysis, this is
-// just a shortcut for specifying RegisterPass...
-//
+/// RegisterAnalysis - Register something that is to show up in Analysis, this
+/// is just a shortcut for specifying RegisterPass...  Analyses take a special
+/// argument that, when set to true, tells the system that the analysis ONLY
+/// depends on the shape of the CFG, so if a transformation preserves the CFG
+/// that the analysis is not invalidated.
+///
 template<typename PassName>
 struct RegisterAnalysis : public RegisterPassBase {
-  RegisterAnalysis(const char *PassArg, const char *Name) {
-    registerPass(new PassInfo(Name, PassArg, typeid(PassName),
-                              PassInfo::Analysis,
-                              callDefaultCtor<PassName>, 0));
+  RegisterAnalysis(const char *PassArg, const char *Name,
+                   bool CFGOnly = false)
+  : RegisterPassBase(Name, PassArg, typeid(PassName), PassInfo::Analysis,
+                     callDefaultCtor<PassName>) {
+    if (CFGOnly) setOnlyUsesCFG();
   }
+};
 
-  // Register Pass using default constructor explicitly...
-  RegisterAnalysis(const char *PassArg, const char *Name, Pass *(*ctor)()) {
-    registerPass(new PassInfo(Name, PassArg, typeid(PassName),
-                              PassInfo::Analys, ctor, 0));
+
+/// RegisterAnalysisGroup - Register a Pass as a member of an analysis _group_.
+/// Analysis groups are used to define an interface (which need not derive from
+/// Pass) that is required by passes to do their job.  Analysis Groups differ
+/// from normal analyses because any available implementation of the group will
+/// be used if it is available.
+///
+/// If no analysis implementing the interface is available, a default
+/// implementation is created and added.  A pass registers itself as the default
+/// implementation by specifying 'true' as the third template argument of this
+/// class.
+///
+/// In addition to registering itself as an analysis group member, a pass must
+/// register itself normally as well.  Passes may be members of multiple groups
+/// and may still be "required" specifically by name.
+///
+/// The actual interface may also be registered as well (by not specifying the
+/// second template argument).  The interface should be registered to associate
+/// a nice name with the interface.
+///
+class RegisterAGBase : public RegisterPassBase {
+  PassInfo *InterfaceInfo;
+  const PassInfo *ImplementationInfo;
+  bool isDefaultImplementation;
+protected:
+  RegisterAGBase(const std::type_info &Interface,
+                 const std::type_info *Pass = 0,
+                 bool isDefault = false);
+  void setGroupName(const char *Name);
+public:
+  ~RegisterAGBase();
+};
+
+
+template<typename Interface, typename DefaultImplementationPass = void,
+         bool Default = false>
+struct RegisterAnalysisGroup : public RegisterAGBase {
+  RegisterAnalysisGroup() : RegisterAGBase(typeid(Interface),
+                                           &typeid(DefaultImplementationPass),
+                                           Default) {
   }
+};
 
-  // Register Pass using TargetData constructor...
-  RegisterAnalysis(const char *PassArg, const char *Name,
-               Pass *(*datactor)(const TargetData &)) {
-    registerPass(new PassInfo(Name, PassArg, typeid(PassName),
-                              PassInfo::Analysis, 0, datactor));
+/// Define a specialization of RegisterAnalysisGroup that is used to set the
+/// name for the analysis group.
+///
+template<typename Interface>
+struct RegisterAnalysisGroup<Interface, void, false> : public RegisterAGBase {
+  RegisterAnalysisGroup(const char *Name)
+    : RegisterAGBase(typeid(Interface)) {
+    setGroupName(Name);
   }
 };
 
 
+
 //===---------------------------------------------------------------------------
-// PassRegistrationListener class - This class is meant to be derived from by
-// clients that are interested in which passes get registered and unregistered
-// at runtime (which can be because of the RegisterPass constructors being run
-// as the program starts up, or may be because a shared object just got loaded).
-// Deriving from the PassRegistationListener class automatically registers your
-// object to receive callbacks indicating when passes are loaded and removed.
-//
+/// PassRegistrationListener class - This class is meant to be derived from by
+/// clients that are interested in which passes get registered and unregistered
+/// at runtime (which can be because of the RegisterPass constructors being run
+/// as the program starts up, or may be because a shared object just got
+/// loaded).  Deriving from the PassRegistationListener class automatically
+/// registers your object to receive callbacks indicating when passes are loaded
+/// and removed.
+///
 struct PassRegistrationListener {
 
-  // PassRegistrationListener ctor - Add the current object to the list of
-  // PassRegistrationListeners...
+  /// PassRegistrationListener ctor - Add the current object to the list of
+  /// PassRegistrationListeners...
   PassRegistrationListener();
 
-  // dtor - Remove object from list of listeners...
+  /// dtor - Remove object from list of listeners...
+  ///
   virtual ~PassRegistrationListener();
 
-  // Callback functions - These functions are invoked whenever a pass is loaded
-  // or removed from the current executable.
-  //
+  /// Callback functions - These functions are invoked whenever a pass is loaded
+  /// or removed from the current executable.
+  ///
   virtual void passRegistered(const PassInfo *P) {}
   virtual void passUnregistered(const PassInfo *P) {}
 
-  // enumeratePasses - Iterate over the registered passes, calling the
-  // passEnumerate callback on each PassInfo object.
-  //
+  /// enumeratePasses - Iterate over the registered passes, calling the
+  /// passEnumerate callback on each PassInfo object.
+  ///
   void enumeratePasses();
 
-  // passEnumerate - Callback function invoked when someone calls
-  // enumeratePasses on this PassRegistrationListener object.
-  //
+  /// passEnumerate - Callback function invoked when someone calls
+  /// enumeratePasses on this PassRegistrationListener object.
+  ///
   virtual void passEnumerate(const PassInfo *P) {}
 };
 
+
+//===---------------------------------------------------------------------------
+/// IncludeFile class - This class is used as a hack to make sure that the
+/// implementation of a header file is included into a tool that uses the
+/// header.  This is solely to overcome problems linking .a files and not
+/// getting the implementation of passes we need.
+///
+struct IncludeFile {
+  IncludeFile(void *);
+};
+
+} // End llvm namespace
+
 #endif