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[oota-llvm.git] / lib / VMCore / PassManagerT.h
index 7999db11b69dffb1007d89fd5037425583e5d8d5..e61d994d9a339d61491e161c5c43045f04523b7e 100644 (file)
@@ -1,39 +1,59 @@
-//===- llvm/PassManager.h - Container for Passes -----------------*- C++ -*--=//
+//===- PassManagerT.h - Container for Passes ---------------------*- C++ -*--=//
 //
-// This file defines the PassManager class.  This class is used to hold,
+// This file defines the PassManagerT class.  This class is used to hold,
 // maintain, and optimize execution of Pass's.  The PassManager class ensures
 // that analysis results are available before a pass runs, and that Pass's are
 // destroyed when the PassManager is destroyed.
 //
-// The PassManagerT template is instantiated three times to do its job.
+// The PassManagerT template is instantiated three times to do its job.  The
+// public PassManager class is a Pimpl around the PassManagerT<Module> interface
+// to avoid having all of the PassManager clients being exposed to the
+// implementation details herein.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#ifndef LLVM_PASSMANAGER_H
-#define LLVM_PASSMANAGER_H
+#ifndef LLVM_PASSMANAGER_T_H
+#define LLVM_PASSMANAGER_T_H
 
 #include "llvm/Pass.h"
 #include <string>
+#include <algorithm>
+class Annotable;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// PMDebug class - a set of debugging functions that are enabled when compiling
-// with -g on.  If compiling at -O, all functions are inlined noops.
+// PMDebug class - a set of debugging functions, that are not to be
+// instantiated by the template.
 //
 struct PMDebug {
-#ifdef NDEBUG
-  inline static void PrintPassStructure(Pass *) {}
-  inline static void PrintPassInformation(unsigned,const char*,Pass*,Value*) {}
-  inline static void PrintAnalysisSetInfo(unsigned,const char*,Pass *P, 
-                                          const Pass::AnalysisSet &) {}
-#else
   // 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 PrintPassInformation(unsigned,const char*,Pass *, Value *);
+  static void PrintPassInformation(unsigned,const char*,Pass *, Annotable *);
   static void PrintAnalysisSetInfo(unsigned,const char*,Pass *P,
-                                   const Pass::AnalysisSet&);
-#endif
+                                   const std::vector<AnalysisID> &);
+};
+
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// TimingInfo Class - This class is used to calculate information about the
+// amount of time each pass takes to execute.  This only happens when
+// -time-passes is enabled on the command line.
+//
+class TimingInfo {
+  std::map<Pass*, double> TimingData;
+  TimingInfo() {}   // Private ctor, must use create member
+public:
+  // Create method.  If Timing is enabled, this creates and returns a new timing
+  // object, otherwise it returns null.
+  //
+  static TimingInfo *create();
+
+  // TimingDtor - Print out information about timing information
+  ~TimingInfo();
+
+  void passStarted(Pass *P);
+  void passEnded(Pass *P);
 };
 
 
@@ -51,15 +71,15 @@ template<class UnitType> class PassManagerTraits;   // Do not define.
 //
 template<typename UnitType>
 class PassManagerT : public PassManagerTraits<UnitType>,public AnalysisResolver{
-  typedef typename PassManagerTraits<UnitType>::PassClass       PassClass;
-  typedef typename PassManagerTraits<UnitType>::SubPassClass SubPassClass;
-  typedef typename PassManagerTraits<UnitType>::BatcherClass BatcherClass;
-  typedef typename PassManagerTraits<UnitType>::ParentClass   ParentClass;
-  typedef          PassManagerTraits<UnitType>                     Traits;
+  typedef PassManagerTraits<UnitType> Traits;
+  typedef typename Traits::PassClass       PassClass;
+  typedef typename Traits::SubPassClass SubPassClass;
+  typedef typename Traits::BatcherClass BatcherClass;
+  typedef typename Traits::ParentClass   ParentClass;
 
-  friend typename PassManagerTraits<UnitType>::PassClass;
-  friend typename PassManagerTraits<UnitType>::SubPassClass;  
-  friend class PassManagerTraits<UnitType>;
+  friend typename Traits::PassClass;
+  friend typename Traits::SubPassClass;  
+  friend class Traits;
 
   std::vector<PassClass*> Passes;    // List of pass's to run
 
@@ -111,40 +131,62 @@ public:
     for (unsigned i = 0, e = Passes.size(); i < e; ++i) {
       PassClass *P = Passes[i];
       
-      PMDebug::PrintPassInformation(getDepth(), "Executing Pass", P, (Value*)M);
+      PMDebug::PrintPassInformation(getDepth(), "Executing Pass", P,
+                                    (Annotable*)M);
 
       // Get information about what analyses the pass uses...
-      std::vector<AnalysisID> Required, Destroyed, Provided;
-      P->getAnalysisUsageInfo(Required, Destroyed, Provided);
-      
-      PMDebug::PrintAnalysisSetInfo(getDepth(), "Required", P, Required);
+      AnalysisUsage AnUsage;
+      P->getAnalysisUsage(AnUsage);
+      PMDebug::PrintAnalysisSetInfo(getDepth(), "Required", P,
+                                    AnUsage.getRequiredSet());
 
 #ifndef NDEBUG
       // All Required analyses should be available to the pass as it runs!
-      for (Pass::AnalysisSet::iterator I = Required.begin(), 
-                                       E = Required.end(); I != E; ++I) {
+      for (vector<AnalysisID>::const_iterator
+             I = AnUsage.getRequiredSet().begin(), 
+             E = AnUsage.getRequiredSet().end(); I != E; ++I) {
         assert(getAnalysisOrNullUp(*I) && "Analysis used but not available!");
       }
 #endif
 
       // Run the sub pass!
-      bool Changed = Traits::runPass(P, M);
+      startPass(P);
+      bool Changed = runPass(P, M);
+      endPass(P);
       MadeChanges |= Changed;
 
       if (Changed)
         PMDebug::PrintPassInformation(getDepth()+1, "Made Modification", P,
-                                      (Value*)M);
-      PMDebug::PrintAnalysisSetInfo(getDepth(), "Destroyed", P, Destroyed);
-      PMDebug::PrintAnalysisSetInfo(getDepth(), "Provided", P, Provided);
-
-      // Erase all analyses in the destroyed set...
-      for (Pass::AnalysisSet::iterator I = Destroyed.begin(), 
-             E = Destroyed.end(); I != E; ++I)
-        CurrentAnalyses.erase(*I);
-      
+                                      (Annotable*)M);
+      PMDebug::PrintAnalysisSetInfo(getDepth(), "Preserved", P,
+                                    AnUsage.getPreservedSet());
+      PMDebug::PrintAnalysisSetInfo(getDepth(), "Provided", P,
+                                    AnUsage.getProvidedSet());
+
+
+      // Erase all analyses not in the preserved set...
+      if (!AnUsage.preservesAll()) {
+        const std::vector<AnalysisID> &PreservedSet = AnUsage.getPreservedSet();
+        for (std::map<AnalysisID, Pass*>::iterator I = CurrentAnalyses.begin(),
+               E = CurrentAnalyses.end(); I != E; )
+          if (std::find(PreservedSet.begin(), PreservedSet.end(), I->first) !=
+              PreservedSet.end())
+            ++I; // This analysis is preserved, leave it in the available set...
+          else {
+#if MAP_DOESNT_HAVE_BROKEN_ERASE_MEMBER
+            I = CurrentAnalyses.erase(I);   // Analysis not preserved!
+#else
+            // GCC 2.95.3 STL doesn't have correct erase member!
+            CurrentAnalyses.erase(I);
+            I = CurrentAnalyses.begin();
+#endif
+          }
+      }
+
       // Add all analyses in the provided set...
-      for (Pass::AnalysisSet::iterator I = Provided.begin(),
-             E = Provided.end(); I != E; ++I)
+      for (std::vector<AnalysisID>::const_iterator
+             I = AnUsage.getProvidedSet().begin(),
+             E = AnUsage.getProvidedSet().end(); I != E; ++I)
         CurrentAnalyses[*I] = P;
 
       // Free memory for any passes that we are the last use of...
@@ -152,14 +194,13 @@ public:
       for (std::vector<Pass*>::iterator I = DeadPass.begin(),E = DeadPass.end();
            I != E; ++I) {
         PMDebug::PrintPassInformation(getDepth()+1, "Freeing Pass", *I,
-                                      (Value*)M);
+                                      (Annotable*)M);
         (*I)->releaseMemory();
       }
     }
     return MadeChanges;
   }
 
-#ifndef NDEBUG
   // dumpPassStructure - Implement the -debug-passes=PassStructure option
   virtual void dumpPassStructure(unsigned Offset = 0) {
     std::cerr << std::string(Offset*2, ' ') << Traits::getPMName()
@@ -179,7 +220,6 @@ public:
       }
     }
   }
-#endif
 
   Pass *getAnalysisOrNullDown(AnalysisID ID) const {
     std::map<AnalysisID, Pass*>::const_iterator I = CurrentAnalyses.find(ID);
@@ -201,6 +241,20 @@ public:
     return I->second;
   }
 
+  // {start/end}Pass - Called when a pass is started, it just propogates
+  // information up to the top level PassManagerT object to tell it that a pass
+  // has started or ended.  This is used to gather timing information about
+  // passes.
+  //
+  void startPass(Pass *P) {
+    if (Parent) Parent->startPass(P);
+    else PassStarted(P);
+  }
+  void endPass(Pass *P) {
+    if (Parent) Parent->endPass(P);
+    else PassEnded(P);
+  }
+
   // markPassUsed - Inform higher level pass managers (and ourselves)
   // that these analyses are being used by this pass.  This is used to
   // make sure that analyses are not free'd before we have to use
@@ -235,12 +289,13 @@ public:
   //
   void add(PassClass *P) {
     // Get information about what analyses the pass uses...
-    std::vector<AnalysisID> Required, Destroyed, Provided;
-    P->getAnalysisUsageInfo(Required, Destroyed, Provided);
+    AnalysisUsage AnUsage;
+    P->getAnalysisUsage(AnUsage);
+    const std::vector<AnalysisID> &Required = AnUsage.getRequiredSet();
 
     // Loop over all of the analyses used by this pass,
-    for (std::vector<AnalysisID>::iterator I = Required.begin(),
-                                           E = Required.end(); I != E; ++I) {
+    for (std::vector<AnalysisID>::const_iterator I = Required.begin(),
+           E = Required.end(); I != E; ++I) {
       if (getAnalysisOrNullDown(*I) == 0)
         add((PassClass*)I->createPass());
     }
@@ -249,7 +304,7 @@ public:
     // depends on the class of the pass, and is critical to laying out passes in
     // an optimal order..
     //
-    P->addToPassManager(this, Required, Destroyed, Provided);
+    P->addToPassManager(this, AnUsage);
   }
 
 private:
@@ -262,15 +317,17 @@ private:
   //
   // For generic Pass subclasses (which are interprocedural passes), we simply
   // add the pass to the end of the pass list and terminate any accumulation of
-  // MethodPasses that are present.
+  // FunctionPass's that are present.
   //
-  void addPass(PassClass *P, Pass::AnalysisSet &Required,
-               Pass::AnalysisSet &Destroyed, Pass::AnalysisSet &Provided) {
+  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...
     //
-    if (Batcher && Provided.empty())
+    if (Batcher && ProvidedSet.empty())
       closeBatcher();                     // This pass cannot be batched!
     
     // Set the Resolver instance variable in the Pass so that it knows where to 
@@ -283,34 +340,46 @@ private:
     // being used by this pass.  This is used to make sure that analyses are not
     // free'd before we have to use them...
     //
-    for (std::vector<AnalysisID>::iterator I = Required.begin(), 
-           E = Required.end(); I != E; ++I)
+    for (std::vector<AnalysisID>::const_iterator I = RequiredSet.begin(),
+           E = RequiredSet.end(); I != E; ++I)
       markPassUsed(*I, P);     // Mark *I as used by P
 
-    // Erase all analyses in the destroyed set...
-    for (std::vector<AnalysisID>::iterator I = Destroyed.begin(), 
-           E = Destroyed.end(); I != E; ++I)
-      CurrentAnalyses.erase(*I);
+    // Erase all analyses not in the preserved set...
+    if (!AnUsage.preservesAll()) {
+      const std::vector<AnalysisID> &PreservedSet = AnUsage.getPreservedSet();
+      for (std::map<AnalysisID, Pass*>::iterator I = CurrentAnalyses.begin(),
+             E = CurrentAnalyses.end(); I != E; )
+        if (std::find(PreservedSet.begin(), PreservedSet.end(), I->first) !=
+            PreservedSet.end())
+          ++I;  // This analysis is preserved, leave it in the available set...
+        else {
+#if MAP_DOESNT_HAVE_BROKEN_ERASE_MEMBER
+          I = CurrentAnalyses.erase(I);   // Analysis not preserved!
+#else
+          CurrentAnalyses.erase(I);// GCC 2.95.3 STL doesn't have correct erase!
+          I = CurrentAnalyses.begin();
+#endif
+        }
+    }
 
     // Add all analyses in the provided set...
-    for (std::vector<AnalysisID>::iterator I = Provided.begin(),
-           E = Provided.end(); I != E; ++I)
+    for (std::vector<AnalysisID>::const_iterator I = ProvidedSet.begin(),
+           E = ProvidedSet.end(); I != E; ++I)
       CurrentAnalyses[*I] = P;
 
     // For now assume that our results are never used...
     LastUseOf[P] = P;
   }
   
-  // For MethodPass subclasses, we must be sure to batch the MethodPasses
-  // together in a MethodPassBatcher object so that all of the analyses are run
-  // together a method at a time.
+  // For FunctionPass subclasses, we must be sure to batch the FunctionPass's
+  // together in a BatcherClass object so that all of the analyses are run
+  // together a function at a time.
   //
-  void addPass(SubPassClass *MP, Pass::AnalysisSet &Required,
-               Pass::AnalysisSet &Destroyed, Pass::AnalysisSet &Provided) {
+  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
-    MP->addToPassManager(Batcher, Required, Destroyed, Provided);
+    MP->addToPassManager(Batcher, AnUsage);
   }
 
   // closeBatcher - Terminate the batcher that is being worked on.
@@ -358,14 +427,23 @@ template<> struct PassManagerTraits<BasicBlock> : public BasicBlockPass {
     return P->runOnBasicBlock(M);
   }
 
+  // Dummy implementation of PassStarted/PassEnded
+  static void PassStarted(Pass *P) {}
+  static void PassEnded(Pass *P) {}
+
   // getPMName() - Return the name of the unit the PassManager operates on for
   // debugging.
   const char *getPMName() const { return "BasicBlock"; }
+  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 void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+    AU.setPreservesAll();
+  }
 };
 
 
@@ -373,12 +451,12 @@ template<> struct PassManagerTraits<BasicBlock> : public BasicBlockPass {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // PassManagerTraits<Function> Specialization
 //
-// This pass manager is used to group together all of the MethodPass's
+// This pass manager is used to group together all of the FunctionPass's
 // into a single unit.
 //
-template<> struct PassManagerTraits<Function> : public MethodPass {
+template<> struct PassManagerTraits<Function> : public FunctionPass {
   // PassClass - The type of passes tracked by this PassManager
-  typedef MethodPass PassClass;
+  typedef FunctionPass PassClass;
 
   // SubPassClass - The types of classes that should be collated together
   typedef BasicBlockPass SubPassClass;
@@ -393,18 +471,27 @@ template<> struct PassManagerTraits<Function> : public MethodPass {
   typedef PassManagerT<Function> PMType;
 
   // runPass - Specify how the pass should be run on the UnitType
-  static bool runPass(PassClass *P, Function *M) {
-    return P->runOnMethod(M);
+  static bool runPass(PassClass *P, Function *F) {
+    return P->runOnFunction(F);
   }
 
+  // Dummy implementation of PassStarted/PassEnded
+  static void PassStarted(Pass *P) {}
+  static void PassEnded(Pass *P) {}
+
   // getPMName() - Return the name of the unit the PassManager operates on for
   // debugging.
   const char *getPMName() const { return "Function"; }
+  virtual const char *getPassName() const { return "Function Pass Manager"; }
 
-  // Implement the MethodPass interface...
+  // Implement the FunctionPass interface...
   virtual bool doInitialization(Module *M);
-  virtual bool runOnMethod(Function *M);
+  virtual bool runOnFunction(Function *F);
   virtual bool doFinalization(Module *M);
+
+  virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+    AU.setPreservesAll();
+  }
 };
 
 
@@ -419,7 +506,7 @@ template<> struct PassManagerTraits<Module> : public Pass {
   typedef Pass PassClass;
 
   // SubPassClass - The types of classes that should be collated together
-  typedef MethodPass SubPassClass;
+  typedef FunctionPass SubPassClass;
 
   // BatcherClass - The type to use for collation of subtypes...
   typedef PassManagerT<Function> BatcherClass;
@@ -433,11 +520,39 @@ template<> struct PassManagerTraits<Module> : public Pass {
   // getPMName() - Return the name of the unit the PassManager operates on for
   // debugging.
   const char *getPMName() const { return "Module"; }
+  virtual const char *getPassName() const { return "Module Pass Manager"; }
+
+  // TimingInformation - This data member maintains timing information for each
+  // of the passes that is executed.
+  //
+  TimingInfo *TimeInfo;
+
+  // PassStarted/Ended - This callback is notified any time a pass is started
+  // or stops.  This is used to collect timing information about the different
+  // passes being executed.
+  //
+  void PassStarted(Pass *P) {
+    if (TimeInfo) TimeInfo->passStarted(P);
+  }
+  void PassEnded(Pass *P) {
+    if (TimeInfo) TimeInfo->passEnded(P);
+  }
 
-  // run - Implement the Pass interface...
-  virtual bool run(Module *M) {
-    return ((PassManagerT<Module>*)this)->runOnUnit(M);
+  // run - Implement the PassManager interface...
+  bool run(Module *M) {
+    TimeInfo = TimingInfo::create();
+    bool Result = ((PassManagerT<Module>*)this)->runOnUnit(M);
+    if (TimeInfo) {
+      delete TimeInfo;
+      TimeInfo = 0;
+    }
+    return Result;
   }
+
+  // PassManagerTraits constructor - Create a timing info object if the user
+  // specified timing info should be collected on the command line.
+  //
+  PassManagerTraits() : TimeInfo(0) {}
 };
 
 
@@ -476,8 +591,8 @@ inline bool PassManagerTraits<Function>::doInitialization(Module *M) {
   return Changed;
 }
 
-inline bool PassManagerTraits<Function>::runOnMethod(Function *M) {
-  return ((PMType*)this)->runOnUnit(M);
+inline bool PassManagerTraits<Function>::runOnFunction(Function *F) {
+  return ((PMType*)this)->runOnUnit(F);
 }
 
 inline bool PassManagerTraits<Function>::doFinalization(Module *M) {