Fix problem where subpasses would invalidate all analyses outstanding
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / Pass.cpp
index 13df79390102756576830973a094ef55946f381e..48e608e90a41b77b7dc25238d34fa17d682548d0 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "llvm/Pass.h"
+#include "llvm/PassManager.h"
+#include "PassManagerT.h"         // PassManagerT implementation
+#include "llvm/Module.h"
+#include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/BasicBlock.h"
 #include "Support/STLExtras.h"
-#include <algorithm>
-
-// Pass debugging information.  Often it is useful to find out what pass is
-// running when a crash occurs in a utility.  When this library is compiled with
-// debugging on, a command line option (--debug-pass) is enabled that causes the
-// pass name to be printed before it executes.
-//
-#ifdef NDEBUG
-// If not debugging, remove the option
-inline static void PrintPassInformation(const char *, Pass *, Value *) { }
-#else
-
 #include "Support/CommandLine.h"
 #include <typeinfo>
 #include <iostream>
+#include <sys/time.h>
+#include <stdio.h>
+
+// Source of unique analysis ID #'s.
+unsigned AnalysisID::NextID = 0;
+
+void AnalysisResolver::setAnalysisResolver(Pass *P, AnalysisResolver *AR) {
+  assert(P->Resolver == 0 && "Pass already in a PassManager!");
+  P->Resolver = AR;
+}
 
-// The option is hidden from --help by default
-static cl::Flag PassDebugEnabled("debug-pass",
-  "Print pass names as they are executed by the PassManager", cl::Hidden);
 
-static void PrintPassInformation(const char *Action, Pass *P, Value *V) {
-  if (PassDebugEnabled)
-    std::cerr << Action << " Pass '" << typeid(*P).name() << "' on "
-              << typeid(*V).name() << " '" << V->getName() << "'...\n";
+// preservesCFG - This function should be called to by the pass, iff they do
+// not:
+//
+//  1. Add or remove basic blocks from the function
+//  2. Modify terminator instructions in any way.
+//
+// This function annotates the AnalysisUsage info object to say that analyses
+// that only depend on the CFG are preserved by this pass.
+//
+void AnalysisUsage::preservesCFG() {
+  // FIXME: implement preservesCFG
 }
-#endif
 
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// PassManager implementation - The PassManager class is a simple Pimpl class
+// that wraps the PassManagerT template.
+//
+PassManager::PassManager() : PM(new PassManagerT<Module>()) {}
+PassManager::~PassManager() { delete PM; }
+void PassManager::add(Pass *P) { PM->add(P); }
+bool PassManager::run(Module *M) { return PM->run(M); }
+
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// TimingInfo Class - This class is used to calculate information about the
+// amount of time each pass takes to execute.  This only happens with
+// -time-passes is enabled on the command line.
+//
+static cl::Flag EnableTiming("time-passes", "Time each pass, printing elapsed"
+                             " time for each on exit");
 
-PassManager::~PassManager() {
-  for_each(Passes.begin(), Passes.end(), deleter<Pass>);
+static double getTime() {
+  struct timeval T;
+  gettimeofday(&T, 0);
+  return T.tv_sec + T.tv_usec/1000000.0;
 }
 
-class BasicBlockPassBatcher : public MethodPass {
-  typedef std::vector<BasicBlockPass*> SubPassesType;
-  SubPassesType SubPasses;
-public:
-  ~BasicBlockPassBatcher() {
-    for_each(SubPasses.begin(), SubPasses.end(), deleter<BasicBlockPass>);
-  }
+// Create method.  If Timing is enabled, this creates and returns a new timing
+// object, otherwise it returns null.
+//
+TimingInfo *TimingInfo::create() {
+  return EnableTiming ? new TimingInfo() : 0;
+}
 
-  void add(BasicBlockPass *P) { SubPasses.push_back(P); }
+void TimingInfo::passStarted(Pass *P) { TimingData[P] -= getTime(); }
+void TimingInfo::passEnded(Pass *P) { TimingData[P] += getTime(); }
 
-  virtual bool doInitialization(Module *M) {
-    bool Changed = false;
-    for (SubPassesType::iterator I = SubPasses.begin(), E = SubPasses.end();
-         I != E; ++I) {
-      PrintPassInformation("Initializing", *I, M);
-      Changed |= (*I)->doInitialization(M);
+// TimingDtor - Print out information about timing information
+TimingInfo::~TimingInfo() {
+  // Iterate over all of the data, converting it into the dual of the data map,
+  // so that the data is sorted by amount of time taken, instead of pointer.
+  //
+  std::vector<pair<double, Pass*> > Data;
+  double TotalTime = 0;
+  for (std::map<Pass*, double>::iterator I = TimingData.begin(),
+         E = TimingData.end(); I != E; ++I)
+    // Throw out results for "grouping" pass managers...
+    if (!dynamic_cast<AnalysisResolver*>(I->first)) {
+      Data.push_back(std::make_pair(I->second, I->first));
+      TotalTime += I->second;
     }
-    return Changed;
-  }
+  
+  // Sort the data by time as the primary key, in reverse order...
+  std::sort(Data.begin(), Data.end(), greater<pair<double, Pass*> >());
 
-  virtual bool runOnMethod(Method *M) {
-    bool Changed = false;
+  // Print out timing header...
+  cerr << std::string(79, '=') << "\n"
+       << "                      ... Pass execution timing report ...\n"
+       << std::string(79, '=') << "\n  Total Execution Time: " << TotalTime
+       << " seconds\n\n  % Time: Seconds:\tPass Name:\n";
 
-    for (Method::iterator MI = M->begin(), ME = M->end(); MI != ME; ++MI)
-      for (SubPassesType::iterator I = SubPasses.begin(), E = SubPasses.end();
-           I != E; ++I) {
-        PrintPassInformation("Executing", *I, *MI);
-        Changed |= (*I)->runOnBasicBlock(*MI);
-      }
-    return Changed;
+  // Loop through all of the timing data, printing it out...
+  for (unsigned i = 0, e = Data.size(); i != e; ++i) {
+    fprintf(stderr, "  %6.2f%% %fs\t%s\n", Data[i].first*100 / TotalTime,
+            Data[i].first, Data[i].second->getPassName());
   }
+  cerr << "  100.00% " << TotalTime << "s\tTOTAL\n"
+       << std::string(79, '=') << "\n";
+}
 
-  virtual bool doFinalization(Module *M) {
-    bool Changed = false;
-    for (SubPassesType::iterator I = SubPasses.begin(), E = SubPasses.end();
-         I != E; ++I) {
-      PrintPassInformation("Finalizing", *I, M);
-      Changed |= (*I)->doFinalization(M);
-    }
-    return Changed;
-  }
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Pass debugging information.  Often it is useful to find out what pass is
+// running when a crash occurs in a utility.  When this library is compiled with
+// debugging on, a command line option (--debug-pass) is enabled that causes the
+// pass name to be printed before it executes.
+//
+
+// Different debug levels that can be enabled...
+enum PassDebugLevel {
+  None, PassStructure, PassExecutions, PassDetails
 };
 
-class MethodPassBatcher : public Pass {
-  typedef std::vector<MethodPass*> SubPassesType;
-  SubPassesType SubPasses;
-  BasicBlockPassBatcher *BBPBatcher;
-public:
-  inline MethodPassBatcher() : BBPBatcher(0) {}
+static cl::Enum<enum PassDebugLevel> PassDebugging("debug-pass", cl::Hidden,
+  "Print PassManager debugging information",
+  clEnumVal(None          , "disable debug output"),
+  clEnumVal(PassStructure , "print pass structure before run()"),
+  clEnumVal(PassExecutions, "print pass name before it is executed"),
+  clEnumVal(PassDetails   , "print pass details when it is executed"), 0); 
 
-  inline ~MethodPassBatcher() {
-    for_each(SubPasses.begin(), SubPasses.end(), deleter<MethodPass>);
-  }
+void PMDebug::PrintPassStructure(Pass *P) {
+  if (PassDebugging >= PassStructure)
+    P->dumpPassStructure();
+}
 
-  void add(BasicBlockPass *BBP) {
-    if (BBPBatcher == 0) {
-      BBPBatcher = new BasicBlockPassBatcher();
-      SubPasses.push_back(BBPBatcher);
+void PMDebug::PrintPassInformation(unsigned Depth, const char *Action,
+                                   Pass *P, Annotable *V) {
+  if (PassDebugging >= PassExecutions) {
+    std::cerr << (void*)P << std::string(Depth*2+1, ' ') << Action << " '" 
+              << P->getPassName();
+    if (V) {
+      std::cerr << "' on ";
+
+      if (dynamic_cast<Module*>(V)) {
+        std::cerr << "Module\n"; return;
+      } else if (Function *F = dynamic_cast<Function*>(V))
+        std::cerr << "Function '" << F->getName();
+      else if (BasicBlock *BB = dynamic_cast<BasicBlock*>(V))
+        std::cerr << "BasicBlock '" << BB->getName();
+      else if (Value *Val = dynamic_cast<Value*>(V))
+        std::cerr << typeid(*Val).name() << " '" << Val->getName();
     }
-    BBPBatcher->add(BBP);
+    std::cerr << "'...\n";
   }
+}
 
-  void add(MethodPass *P) {
-    if (BasicBlockPass *BBP = dynamic_cast<BasicBlockPass*>(P)) {
-      add(BBP);
-    } else {
-      BBPBatcher = 0;  // Ensure that passes don't get accidentally reordered
-      SubPasses.push_back(P);
+void PMDebug::PrintAnalysisSetInfo(unsigned Depth, const char *Msg,
+                                   Pass *P, const std::vector<AnalysisID> &Set){
+  if (PassDebugging >= PassDetails && !Set.empty()) {
+    std::cerr << (void*)P << std::string(Depth*2+3, ' ') << Msg << " Analyses:";
+    for (unsigned i = 0; i != Set.size(); ++i) {
+      Pass *P = Set[i].createPass();   // Good thing this is just debug code...
+      std::cerr << "  " << P->getPassName();
+      delete P;
     }
+    std::cerr << "\n";
   }
+}
 
-  virtual bool run(Module *M) {
-    bool Changed = false;
-    for (SubPassesType::iterator I = SubPasses.begin(), E = SubPasses.end();
-         I != E; ++I) {
-      PrintPassInformation("Initializing", *I, M);
-      Changed |= (*I)->doInitialization(M);
-    }
+// dumpPassStructure - Implement the -debug-passes=PassStructure option
+void Pass::dumpPassStructure(unsigned Offset = 0) {
+  std::cerr << std::string(Offset*2, ' ') << getPassName() << "\n";
+}
 
-    for (Module::iterator MI = M->begin(), ME = M->end(); MI != ME; ++MI)
-      for (SubPassesType::iterator I = SubPasses.begin(), E = SubPasses.end();
-           I != E; ++I) {
-        PrintPassInformation("Executing", *I, M);
-        Changed |= (*I)->runOnMethod(*MI);
-      }
-
-    for (SubPassesType::iterator I = SubPasses.begin(), E = SubPasses.end();
-         I != E; ++I) {
-      PrintPassInformation("Finalizing", *I, M);
-      Changed |= (*I)->doFinalization(M);
-    }
-    return Changed;
-  }
-};
 
-// add(BasicBlockPass*) - If we know it's a BasicBlockPass, we don't have to do
-// any checking...
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Pass Implementation
 //
-void PassManager::add(BasicBlockPass *BBP) {
-  if (Batcher == 0)         // If we don't have a batcher yet, make one now.
-    add((MethodPass*)BBP);
-  else
-    Batcher->add(BBP);
+
+void Pass::addToPassManager(PassManagerT<Module> *PM, AnalysisUsage &AU) {
+  PM->addPass(this, AU);
 }
 
 
-// add(MethodPass*) - MethodPass's must be batched together... make sure this
-// happens now.
+// getPassName - Use C++ RTTI to get a SOMEWHAT intelligable name for the pass.
 //
-void PassManager::add(MethodPass *MP) {
-  if (Batcher == 0) { // If we don't have a batcher yet, make one now.
-    Batcher = new MethodPassBatcher();
-    Passes.push_back(Batcher);
-  }
-  Batcher->add(MP);   // The Batcher will queue them passes up
+const char *Pass::getPassName() const { return typeid(*this).name(); }
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// FunctionPass Implementation
+//
+
+// run - On a module, we run this pass by initializing, runOnFunction'ing once
+// for every function in the module, then by finalizing.
+//
+bool FunctionPass::run(Module *M) {
+  bool Changed = doInitialization(M);
+  
+  for (Module::iterator I = M->begin(), E = M->end(); I != E; ++I)
+    if (!(*I)->isExternal())      // Passes are not run on external functions!
+    Changed |= runOnFunction(*I);
+  
+  return Changed | doFinalization(M);
 }
 
-// add - Add a pass to the PassManager, batching it up as appropriate...
-void PassManager::add(Pass *P) {
-  if (MethodPass *MP = dynamic_cast<MethodPass*>(P)) {
-    add(MP);  // Use the methodpass specific code to do the addition
-  } else {
-    Batcher = 0;  // Ensure that passes don't get accidentally reordered
-    Passes.push_back(P);
-  }
+// run - On a function, we simply initialize, run the function, then finalize.
+//
+bool FunctionPass::run(Function *F) {
+  if (F->isExternal()) return false;// Passes are not run on external functions!
+
+  return doInitialization(F->getParent()) | runOnFunction(F)
+       | doFinalization(F->getParent());
 }
 
+void FunctionPass::addToPassManager(PassManagerT<Module> *PM,
+                                    AnalysisUsage &AU) {
+  PM->addPass(this, AU);
+}
 
-bool PassManager::run(Module *M) {
-  bool MadeChanges = false;
-  // Run all of the pass initializers
-  for (unsigned i = 0, e = Passes.size(); i < e; ++i) {
-    PrintPassInformation("Executing", Passes[i], M);
-    MadeChanges |= Passes[i]->run(M);
-  }
-  return MadeChanges;
+void FunctionPass::addToPassManager(PassManagerT<Function> *PM,
+                                    AnalysisUsage &AU) {
+  PM->addPass(this, AU);
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// BasicBlockPass Implementation
+//
+
+// To run this pass on a function, we simply call runOnBasicBlock once for each
+// function.
+//
+bool BasicBlockPass::runOnFunction(Function *F) {
+  bool Changed = false;
+  for (Function::iterator I = F->begin(), E = F->end(); I != E; ++I)
+    Changed |= runOnBasicBlock(*I);
+  return Changed;
 }
+
+// To run directly on the basic block, we initialize, runOnBasicBlock, then
+// finalize.
+//
+bool BasicBlockPass::run(BasicBlock *BB) {
+  Module *M = BB->getParent()->getParent();
+  return doInitialization(M) | runOnBasicBlock(BB) | doFinalization(M);
+}
+
+void BasicBlockPass::addToPassManager(PassManagerT<Function> *PM,
+                                      AnalysisUsage &AU) {
+  PM->addPass(this, AU);
+}
+
+void BasicBlockPass::addToPassManager(PassManagerT<BasicBlock> *PM,
+                                      AnalysisUsage &AU) {
+  PM->addPass(this, AU);
+}
+