如何在 LLVM 中的模块传递之前运行函数传递？答案

【问题标题】：How to run the Function Pass before the Module Pass in LLVM?如何在 LLVM 中的模块传递之前运行函数传递？
【发布时间】：2015-10-28 08:06:15
【问题描述】：

我正在 LLVM 上实现几个 Passes 以添加原始优化，这些通行证基于FunctionPass 和ModulePass。现在，每个 Pass 都由相应的 opt 命令选项调用，即由RegisterPass模板注册。

将来，我希望这些通行证仅由一个 opt 命令选项调用。我的想法如下：

首先，函数传递给运行，最后模块传递给运行。
每个函数传递都使用前一个函数传递的分析信息。
最终的 Module 传递，用于使用之前 Function 传递的结果构造一个新函数。
所有这些 Passes 序列仅由一个 opt 命令选项调用，该选项指定最终的 Module pass。

我想我可以使用AnalysisUsage 类中的addRequired 方法来实现。但是，它似乎不起作用：

在Function pass中，几个Function pass的顺序可能是addRequired。
在函数pass 中，只能添加一个Module pass。
在函数pass(X) 中，函数传递和模块传递不能同时为addRequired。即使用选项X 执行opt 命令会导致锁定状态。
在 Module pass 中，只有一个 Module pass 可能是addRequired。
在模块pass(Y)中，函数pass(Z)不能是addRequired。即带有选项Y 的opt 命令只执行Y，而函数pass(Z) 被忽略。

我不熟悉通行证管理器机制。任何人都可以帮助我如何在只有一个 opt 命令选项的模块传递之前运行函数传递？

执行案例如下图：-

$ opt -stats -load ~/samples/tryPass4.so -MPass4 hello2.ll -S -o tryPass4.ll -debug-pass=Structure
Pass Arguments:  -targetlibinfo -datalayout -notti -basictti -x86tti -MPass4 -verify -verify-di -print-module
Target Library Information                                              ↑
Data Layout　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　-FPass4 doesn't appear here
No target information
Target independent code generator's TTI
X86 Target Transform Info
  ModulePass Manager
    Module Pass
      Unnamed pass: implement Pass::getPassName()
    FunctionPass Manager
      Module Verifier
    Debug Info Verifier
    Print module to stderr
Pass Arguments:  -FPass4　　　　<- here -FPass4 appears, but not executed
  FunctionPass Manager
    Function Pass


***** Module Name : hello2.ll  <- output from the Module pass

上面的源码如下：-

using namespace llvm;
namespace{
 class tryFPass4 : public FunctionPass { 
   public :
    static char ID;
    tryFPass4() : FunctionPass(ID){}
    ~tryFPass4(){}
    virtual bool runOnFunction(llvm::Function &F);
    virtual void getAnalysisUsage(llvm::AnalysisUsage &AU) const;
 };
 class tryMPass4 : public ModulePass { 
   public :
    static char ID;
    tryMPass4() : ModulePass(ID){}
    ~tryMPass4(){}
    virtual bool runOnModule(llvm::Module &M);
    virtual void getAnalysisUsage(llvm::AnalysisUsage &AU) const;
 };
}
bool tryFPass4::runOnFunction(Function &F) {
  bool change = false;
   ....  
  return change;
}
bool tryMPass4::runOnModule(Module &M) {
  bool change = false ;
   ....
  return change;
}

void tryFPass4::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  AU.setPreservesCFG(); 
}

void tryMPass4::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  AU.setPreservesCFG();
  AU.addRequired<tryFPass4>();
}
char tryFPass4::ID = 0;
static RegisterPass<tryFPass4> X("FPass4", "Function Pass", false, false);

char tryMPass4::ID = 0;
static RegisterPass<tryMPass4> Y("MPass4", "Module Pass", false, false);

【问题讨论】：

标签： llvm

【解决方案1】：

我尝试使用 LLVM 3.8.1 模拟问题here。

我相信您的Function 通行证可以在这里运行：

Module Pass
  Unnamed pass: implement Pass::getPassName()

虽然getPassName 已被覆盖，但我不知道为什么它被标记为未命名。

您需要注意的一个细节是，为了让函数传递实际执行其runOnFunction 方法，您需要调用getAnalysis 的Function & 特定方法，如下所示：

getAnalysis<tryFPass4>(f); // where f is the current Function operating on

似乎如果依赖传递在一个小的 IR 单元上运行，而不是需要它的传递，则它需要显式执行。我可能弄错了，因为我还没有尝试使用FunctionPass 所需的BasicBlockPass。

【讨论】：