Allocation insts always have one operand
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / PassManagerT.h
index c72af14ce2fb1e51e67d8351b41019778dd3039b..4a2ad8867146d875df239874481e2f44dfea4fda 100644 (file)
 #define LLVM_PASSMANAGER_T_H
 
 #include "llvm/Pass.h"
-#include <string>
+#include "Support/CommandLine.h"
+#include "Support/LeakDetector.h"
 #include <algorithm>
+#include <iostream>
 class Annotable;
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// 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, Arguments, Structure, Executions, Details
+};
+
+static cl::opt<enum PassDebugLevel>
+PassDebugging("debug-pass", cl::Hidden,
+              cl::desc("Print PassManager debugging information"),
+              cl::values(
+  clEnumVal(None      , "disable debug output"),
+  clEnumVal(Arguments , "print pass arguments to pass to 'opt'"),
+  clEnumVal(Structure , "print pass structure before run()"),
+  clEnumVal(Executions, "print pass name before it is executed"),
+  clEnumVal(Details   , "print pass details when it is executed"),
+                         0));
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // PMDebug class - a set of debugging functions, that are not to be
 // instantiated by the template.
 //
 struct PMDebug {
-  // If compiled in debug mode, these functions can be enabled by setting
-  // -debug-pass on the command line of the tool being used.
-  //
-  static void PrintPassStructure(Pass *P);
+  static void PerformPassStartupStuff(Pass *P) {
+    // If debugging is enabled, print out argument information...
+    if (PassDebugging >= Arguments) {
+      std::cerr << "Pass Arguments: ";
+      PrintArgumentInformation(P);
+      std::cerr << "\n";
+
+      // Print the pass execution structure
+      if (PassDebugging >= Structure)
+        P->dumpPassStructure();
+    }
+  }
+
+  static void PrintArgumentInformation(const Pass *P);
   static void PrintPassInformation(unsigned,const char*,Pass *, Annotable *);
   static void PrintAnalysisSetInfo(unsigned,const char*,Pass *P,
                                    const std::vector<AnalysisID> &);
@@ -40,8 +75,24 @@ struct PMDebug {
 // amount of time each pass takes to execute.  This only happens when
 // -time-passes is enabled on the command line.
 //
+struct TimeRecord {      // TimeRecord - Data we collect and print for each pass
+  double Elapsed;        // Wall clock time elapsed in seconds
+  double UserTime;       // User time elapsed
+  double SystemTime;     // System time elapsed
+  unsigned long MaxRSS;  // Maximum resident set size (in bytes)
+  unsigned long RSSTemp; // Temp for calculating maxrss
+
+  TimeRecord() : Elapsed(0), UserTime(0), SystemTime(0), MaxRSS(0) {}
+  void passStart(const TimeRecord &T);
+  void passEnd(const TimeRecord &T);
+  void sum(const TimeRecord &TR);
+  bool operator<(const TimeRecord &TR) const;
+
+  void print(const char *PassName, const TimeRecord &TotalTime) const;
+};
+
 class TimingInfo {
-  std::map<Pass*, double> TimingData;
+  std::map<Pass*, TimeRecord> TimingData;
   TimingInfo() {}   // Private ctor, must use create member
 public:
   // Create method.  If Timing is enabled, this creates and returns a new timing
@@ -56,8 +107,6 @@ public:
   void passEnded(Pass *P);
 };
 
-
-
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Declare the PassManagerTraits which will be specialized...
 //
@@ -81,7 +130,7 @@ class PassManagerT : public PassManagerTraits<UnitType>,public AnalysisResolver{
   friend typename Traits::SubPassClass;  
   friend class Traits;
 
-  std::vector<PassClass*> Passes;    // List of pass's to run
+  std::vector<PassClass*> Passes;    // List of passes to run
 
   // The parent of this pass manager...
   ParentClass * const Parent;
@@ -105,8 +154,8 @@ public:
   PassManagerT(ParentClass *Par = 0) : Parent(Par), Batcher(0) {}
   ~PassManagerT() {
     // Delete all of the contained passes...
-    for (std::vector<PassClass*>::iterator I = Passes.begin(), E = Passes.end();
-         I != E; ++I)
+    for (typename std::vector<PassClass*>::iterator
+           I = Passes.begin(), E = Passes.end(); I != E; ++I)
       delete *I;
   }
 
@@ -125,7 +174,7 @@ public:
 
 
     // Output debug information...
-    if (Parent == 0) PMDebug::PrintPassStructure(this);
+    if (Parent == 0) PMDebug::PerformPassStartupStuff(this);
 
     // Run all of the passes
     for (unsigned i = 0, e = Passes.size(); i < e; ++i) {
@@ -140,14 +189,28 @@ public:
       PMDebug::PrintAnalysisSetInfo(getDepth(), "Required", P,
                                     AnUsage.getRequiredSet());
 
-#ifndef NDEBUG
-      // All Required analyses should be available to the pass as it runs!
-      for (vector<AnalysisID>::const_iterator
+      // All Required analyses should be available to the pass as it runs!  Here
+      // we fill in the AnalysisImpls member of the pass so that it can
+      // successfully use the getAnalysis() method to retrieve the
+      // implementations it needs.
+      //
+      P->AnalysisImpls.clear();
+      P->AnalysisImpls.reserve(AnUsage.getRequiredSet().size());
+      for (std::vector<const PassInfo *>::const_iterator
              I = AnUsage.getRequiredSet().begin(), 
              E = AnUsage.getRequiredSet().end(); I != E; ++I) {
-        assert(getAnalysisOrNullUp(*I) && "Analysis used but not available!");
+        Pass *Impl = getAnalysisOrNullUp(*I);
+        if (Impl == 0) {
+          std::cerr << "Analysis '" << (*I)->getPassName()
+                    << "' used but not available!";
+          assert(0 && "Analysis used but not available!");
+        } else if (PassDebugging == Details) {
+          if ((*I)->getPassName() != std::string(Impl->getPassName()))
+            std::cerr << "    Interface '" << (*I)->getPassName()
+                    << "' implemented by '" << Impl->getPassName() << "'\n";
+        }
+        P->AnalysisImpls.push_back(std::make_pair(*I, Impl));
       }
-#endif
 
       // Run the sub pass!
       startPass(P);
@@ -155,13 +218,15 @@ public:
       endPass(P);
       MadeChanges |= Changed;
 
+      // Check for memory leaks by the pass...
+      LeakDetector::checkForGarbage(std::string("after running pass '") +
+                                    P->getPassName() + "'");
+
       if (Changed)
         PMDebug::PrintPassInformation(getDepth()+1, "Made Modification", P,
                                       (Annotable*)M);
       PMDebug::PrintAnalysisSetInfo(getDepth(), "Preserved", P,
                                     AnUsage.getPreservedSet());
-      PMDebug::PrintAnalysisSetInfo(getDepth(), "Provided", P,
-                                    AnUsage.getProvidedSet());
 
 
       // Erase all analyses not in the preserved set...
@@ -183,11 +248,19 @@ public:
           }
       }
 
-      // Add all analyses in the provided set...
-      for (std::vector<AnalysisID>::const_iterator
-             I = AnUsage.getProvidedSet().begin(),
-             E = AnUsage.getProvidedSet().end(); I != E; ++I)
-        CurrentAnalyses[*I] = P;
+      // Add the current pass to the set of passes that have been run, and are
+      // thus available to users.
+      //
+      if (const PassInfo *PI = P->getPassInfo()) {
+        CurrentAnalyses[PI] = P;
+
+        // This pass is the current implementation of all of the interfaces it
+        // implements as well.
+        //
+        const std::vector<const PassInfo*> &II = PI->getInterfacesImplemented();
+        for (unsigned i = 0, e = II.size(); i != e; ++i)
+          CurrentAnalyses[II[i]] = P;
+      }
 
       // Free memory for any passes that we are the last use of...
       std::vector<Pass*> &DeadPass = LastUserOf[P];
@@ -205,8 +278,8 @@ public:
   virtual void dumpPassStructure(unsigned Offset = 0) {
     std::cerr << std::string(Offset*2, ' ') << Traits::getPMName()
               << " Pass Manager\n";
-    for (std::vector<PassClass*>::iterator I = Passes.begin(), E = Passes.end();
-         I != E; ++I) {
+    for (typename std::vector<PassClass*>::iterator
+           I = Passes.begin(), E = Passes.end(); I != E; ++I) {
       PassClass *P = *I;
       P->dumpPassStructure(Offset+1);
 
@@ -214,31 +287,32 @@ public:
       for (std::map<Pass*, Pass*>::iterator I = LastUseOf.begin(),
                                             E = LastUseOf.end(); I != E; ++I) {
         if (P == I->second) {
-          std::cerr << "Fr" << std::string(Offset*2, ' ');
+          std::cerr << "--" << std::string(Offset*2, ' ');
           I->first->dumpPassStructure(0);
         }
       }
     }
   }
 
-  Pass *getAnalysisOrNullDown(AnalysisID ID) const {
+  Pass *getAnalysisOrNullDown(const PassInfo *ID) const {
     std::map<AnalysisID, Pass*>::const_iterator I = CurrentAnalyses.find(ID);
-    if (I == CurrentAnalyses.end()) {
-      if (Batcher)
-        return ((AnalysisResolver*)Batcher)->getAnalysisOrNullDown(ID);
-      return 0;
-    }
-    return I->second;
+
+    if (I != CurrentAnalyses.end())
+      return I->second;  // Found it.
+
+    if (Batcher)
+      return ((AnalysisResolver*)Batcher)->getAnalysisOrNullDown(ID);
+    return 0;
   }
 
-  Pass *getAnalysisOrNullUp(AnalysisID ID) const {
+  Pass *getAnalysisOrNullUp(const PassInfo *ID) const {
     std::map<AnalysisID, Pass*>::const_iterator I = CurrentAnalyses.find(ID);
-    if (I == CurrentAnalyses.end()) {
-      if (Parent)
-        return Parent->getAnalysisOrNullUp(ID);
-      return 0;
-    }
-    return I->second;
+    if (I != CurrentAnalyses.end())
+      return I->second;  // Found it.
+
+    if (Parent)          // Try scanning...
+      return Parent->getAnalysisOrNullUp(ID);
+    return 0;
   }
 
   // {start/end}Pass - Called when a pass is started, it just propogates
@@ -260,8 +334,9 @@ public:
   // make sure that analyses are not free'd before we have to use
   // them...
   //
-  void markPassUsed(AnalysisID P, Pass *User) {
-    std::map<AnalysisID, Pass*>::iterator I = CurrentAnalyses.find(P);
+  void markPassUsed(const PassInfo *P, Pass *User) {
+    std::map<AnalysisID, Pass*>::const_iterator I = CurrentAnalyses.find(P);
+
     if (I != CurrentAnalyses.end()) {
       LastUseOf[I->second] = User;    // Local pass, extend the lifetime
     } else {
@@ -270,8 +345,7 @@ public:
       // parent that we (the passmanager) are using the analysis so that it
       // frees the analysis AFTER this pass manager runs.
       //
-      assert(Parent != 0 && "Pass available but not found! "
-             "Did your analysis pass 'Provide' itself?");
+      assert(Parent != 0 && "Pass available but not found!");
       Parent->markPassUsed(P, this);
     }
   }
@@ -282,7 +356,13 @@ public:
     return 1 + Parent->getDepth();
   }
 
-  // add - Add a pass to the queue of passes to run.  This passes ownership of
+  virtual unsigned getNumContainedPasses() const { return Passes.size(); }
+  virtual const Pass *getContainedPass(unsigned N) const {
+    assert(N < Passes.size() && "Pass number out of range!");
+    return Passes[N];
+  }
+
+  // add - Add a pass to the queue of passes to run.  This gives ownership of
   // the Pass to the PassManager.  When the PassManager is destroyed, the pass
   // will be destroyed as well, so there is no need to delete the pass.  This
   // implies that all passes MUST be new'd.
@@ -297,7 +377,7 @@ public:
     for (std::vector<AnalysisID>::const_iterator I = Required.begin(),
            E = Required.end(); I != E; ++I) {
       if (getAnalysisOrNullDown(*I) == 0)
-        add((PassClass*)I->createPass());
+        add((PassClass*)(*I)->createPass());
     }
 
     // Tell the pass to add itself to this PassManager... the way it does so
@@ -321,13 +401,13 @@ private:
   //
   void addPass(PassClass *P, AnalysisUsage &AnUsage) {
     const std::vector<AnalysisID> &RequiredSet = AnUsage.getRequiredSet();
-    const std::vector<AnalysisID> &ProvidedSet = AnUsage.getProvidedSet();
 
-    // Providers are analysis classes which are forbidden to modify the module
-    // they are operating on, so they are allowed to be reordered to before the
-    // batcher...
+    // FIXME: If this pass being added isn't killed by any of the passes in the
+    // batcher class then we can reorder to pass to execute before the batcher
+    // does, which will potentially allow us to batch more passes!
     //
-    if (Batcher && ProvidedSet.empty())
+    //const std::vector<AnalysisID> &ProvidedSet = AnUsage.getProvidedSet();
+    if (Batcher /*&& ProvidedSet.empty()*/)
       closeBatcher();                     // This pass cannot be batched!
     
     // Set the Resolver instance variable in the Pass so that it knows where to 
@@ -362,10 +442,17 @@ private:
         }
     }
 
-    // Add all analyses in the provided set...
-    for (std::vector<AnalysisID>::const_iterator I = ProvidedSet.begin(),
-           E = ProvidedSet.end(); I != E; ++I)
-      CurrentAnalyses[*I] = P;
+    // Add this pass to the currently available set...
+    if (const PassInfo *PI = P->getPassInfo()) {
+      CurrentAnalyses[PI] = P;
+
+      // This pass is the current implementation of all of the interfaces it
+      // implements as well.
+      //
+      const std::vector<const PassInfo*> &II = PI->getInterfacesImplemented();
+      for (unsigned i = 0, e = II.size(); i != e; ++i)
+        CurrentAnalyses[II[i]] = P;
+    }
 
     // For now assume that our results are never used...
     LastUseOf[P] = P;
@@ -378,7 +465,7 @@ private:
   void addPass(SubPassClass *MP, AnalysisUsage &AnUsage) {
     if (Batcher == 0) // If we don't have a batcher yet, make one now.
       Batcher = new BatcherClass(this);
-    // The Batcher will queue them passes up
+    // The Batcher will queue the passes up
     MP->addToPassManager(Batcher, AnUsage);
   }
 
@@ -424,7 +511,7 @@ template<> struct PassManagerTraits<BasicBlock> : public BasicBlockPass {
   // runPass - Specify how the pass should be run on the UnitType
   static bool runPass(PassClass *P, BasicBlock *M) {
     // todo, init and finalize
-    return P->runOnBasicBlock(M);
+    return P->runOnBasicBlock(*M);
   }
 
   // Dummy implementation of PassStarted/PassEnded
@@ -437,9 +524,13 @@ template<> struct PassManagerTraits<BasicBlock> : public BasicBlockPass {
   virtual const char *getPassName() const { return "BasicBlock Pass Manager"; }
 
   // Implement the BasicBlockPass interface...
-  virtual bool doInitialization(Module *M);
-  virtual bool runOnBasicBlock(BasicBlock *BB);
-  virtual bool doFinalization(Module *M);
+  virtual bool doInitialization(Module &M);
+  virtual bool runOnBasicBlock(BasicBlock &BB);
+  virtual bool doFinalization(Module &M);
+
+  virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+    AU.setPreservesAll();
+  }
 };
 
 
@@ -468,7 +559,7 @@ template<> struct PassManagerTraits<Function> : public FunctionPass {
 
   // runPass - Specify how the pass should be run on the UnitType
   static bool runPass(PassClass *P, Function *F) {
-    return P->runOnFunction(F);
+    return P->runOnFunction(*F);
   }
 
   // Dummy implementation of PassStarted/PassEnded
@@ -481,9 +572,13 @@ template<> struct PassManagerTraits<Function> : public FunctionPass {
   virtual const char *getPassName() const { return "Function Pass Manager"; }
 
   // Implement the FunctionPass interface...
-  virtual bool doInitialization(Module *M);
-  virtual bool runOnFunction(Function *F);
-  virtual bool doFinalization(Module *M);
+  virtual bool doInitialization(Module &M);
+  virtual bool runOnFunction(Function &F);
+  virtual bool doFinalization(Module &M);
+
+  virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+    AU.setPreservesAll();
+  }
 };
 
 
@@ -507,7 +602,7 @@ template<> struct PassManagerTraits<Module> : public Pass {
   typedef AnalysisResolver ParentClass;
 
   // runPass - Specify how the pass should be run on the UnitType
-  static bool runPass(PassClass *P, Module *M) { return P->run(M); }
+  static bool runPass(PassClass *P, Module *M) { return P->run(*M); }
 
   // getPMName() - Return the name of the unit the PassManager operates on for
   // debugging.
@@ -531,9 +626,9 @@ template<> struct PassManagerTraits<Module> : public Pass {
   }
 
   // run - Implement the PassManager interface...
-  bool run(Module *M) {
+  bool run(Module &M) {
     TimeInfo = TimingInfo::create();
-    bool Result = ((PassManagerT<Module>*)this)->runOnUnit(M);
+    bool Result = ((PassManagerT<Module>*)this)->runOnUnit(&M);
     if (TimeInfo) {
       delete TimeInfo;
       TimeInfo = 0;
@@ -555,18 +650,18 @@ template<> struct PassManagerTraits<Module> : public Pass {
 
 // PassManagerTraits<BasicBlock> Implementations
 //
-inline bool PassManagerTraits<BasicBlock>::doInitialization(Module *M) {
+inline bool PassManagerTraits<BasicBlock>::doInitialization(Module &M) {
   bool Changed = false;
   for (unsigned i = 0, e = ((PMType*)this)->Passes.size(); i != e; ++i)
     ((PMType*)this)->Passes[i]->doInitialization(M);
   return Changed;
 }
 
-inline bool PassManagerTraits<BasicBlock>::runOnBasicBlock(BasicBlock *BB) {
-  return ((PMType*)this)->runOnUnit(BB);
+inline bool PassManagerTraits<BasicBlock>::runOnBasicBlock(BasicBlock &BB) {
+  return ((PMType*)this)->runOnUnit(&BB);
 }
 
-inline bool PassManagerTraits<BasicBlock>::doFinalization(Module *M) {
+inline bool PassManagerTraits<BasicBlock>::doFinalization(Module &M) {
   bool Changed = false;
   for (unsigned i = 0, e = ((PMType*)this)->Passes.size(); i != e; ++i)
     ((PMType*)this)->Passes[i]->doFinalization(M);
@@ -576,18 +671,18 @@ inline bool PassManagerTraits<BasicBlock>::doFinalization(Module *M) {
 
 // PassManagerTraits<Function> Implementations
 //
-inline bool PassManagerTraits<Function>::doInitialization(Module *M) {
+inline bool PassManagerTraits<Function>::doInitialization(Module &M) {
   bool Changed = false;
   for (unsigned i = 0, e = ((PMType*)this)->Passes.size(); i != e; ++i)
     ((PMType*)this)->Passes[i]->doInitialization(M);
   return Changed;
 }
 
-inline bool PassManagerTraits<Function>::runOnFunction(Function *F) {
-  return ((PMType*)this)->runOnUnit(F);
+inline bool PassManagerTraits<Function>::runOnFunction(Function &F) {
+  return ((PMType*)this)->runOnUnit(&F);
 }
 
-inline bool PassManagerTraits<Function>::doFinalization(Module *M) {
+inline bool PassManagerTraits<Function>::doFinalization(Module &M) {
   bool Changed = false;
   for (unsigned i = 0, e = ((PMType*)this)->Passes.size(); i != e; ++i)
     ((PMType*)this)->Passes[i]->doFinalization(M);